Значение соотношения питательных веществ неоднократно и очень подробно обсуждалось в литературе. Нужно уяснить, что между интенсивностью компоста и соотношением C/N (соотношение питательных веществ углерода к азоту) исходного материала существует связь. Например, соотношение C/N может сказываться на снижении компостирования целлюлозы — больше всего это ощущается при соотношении примерно 20. Большое значение соотношения C/N приводит к продлению стадии покоя (замедленная начальной фаза). Таким образом, соотношение C/N по сути влияет на продолжительность компостирования.
Приточная вентиляция и снабжение кислородом. Компостирование — это аэробный процесс, т. е. для переработки органических материалов требуется кислород (СЬ). Приточная вентиляция компоста должна выполнять следующие функции:
- снабжение микроорганизмов кислородом (Ог);
- отвод возникающего при процессе тепла;
- отвод воды для сушки материала;
- отвод возникающего углекислого газа (С02) для обеспечения аэробных условий.
Кислород может приниматься микроорганизмами только в растворенной форме. Растворимость в воде зависит в первую очередь от температуры воды и от содержания солей, причем газовая концентрация с возрастающей температурой и соответственно возрастающим содержанием солей уменьшается. Высокие температуры в компосте всегда ведут к ухудшению снабжения кислородом.
Количество кислорода, которое требуется для полного окисления органических отбросов, составляет примерно 2 грамма С>2 на грамм органического сухого вещества (Хауг (Haug), 1993). В зависимости от содержания воды (Н20) и от концентрации органической субстанции в отходе необходимое количество кислорода примерно 0,5 грамм Ог на грамм свежего материала для компоста, что соответствует примерно 2 литрам воздуха на 1 грамм свежего материала. Точную потребность кислорода можно также определить, если точно знать состав исходного материала.
Субстрату необходим не только кислород, процесс компостирования зависит от температуры, содержания воды, а также готовности питательных веществ. Для всех параметров существуют оптимальные значения относительно требования Ог. Потребление 02 за определенное время — это воздухопроницаемость. По ней можно судить о скорости разложения, а также остаточной активности в материале. Воздухопроницаемость — это параметр для измерения зрелости компоста.
Потреблением Ог при нитрификации — окислении аммония к нитрату, можно пренебречь (в соответствии с утверждением Кланерт (Kranert), 1988), т. к. при обычных для компостирования температурах и рН-значении >7 аммиак легко устраняется.
Развитие температуры. При работе аэробного процесса освобождается энергия, которую можно измерить в виде тепла. Температура в компосте вызвана биологической работой. Тем не менее ее высота и продолжительность существенно зависят от геометрии компоста.
На основе продолжительности процесса различаются 3 фазы, которые отражаются в температурной кривой:
- Фазы покоя и разложения.
- Фаза реконструкции.
- Фаза синтеза.
Стадия покоя (<25 °С) характерна тем, что температура компостирования находится на уровне температуры окружающей среды. Вот тогда и начинается микробная работа. Затем следует фаза с экс-потенциальным повышением, температуры. Мезофильная область (средняя температура — 25—40 °С) протекает быстро. И развитие процесса переходит в первый относительный максимум — термофильную область (60 °С).
Лучшие условия для разложения — при температурах между 45 и 55 °С. Тем не менее, время от времени, различными техническими способами стремятся повысить температуру до 60—70 °С, чтобы гарантировать гигиеничность. При этом необходимо удерживать высокие температуры с учетом незначительной теплопроводности материала (0,25—0,4 Вт/(м-К), в зависимости отj содержания воды и температуры), а также относительно маленькое отношение поверхностей к объему при форме компоста, например, в виде бурта.
