FI106954B - Kompostikiihdytinseos - Google Patents
Kompostikiihdytinseos Download PDFInfo
- Publication number
- FI106954B FI106954B FI992385A FI992385A FI106954B FI 106954 B FI106954 B FI 106954B FI 992385 A FI992385 A FI 992385A FI 992385 A FI992385 A FI 992385A FI 106954 B FI106954 B FI 106954B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- compost
- ion
- composting
- manganese
- accelerator mixture
- Prior art date
Links
- 239000002361 compost Substances 0.000 title claims abstract description 152
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 25
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 claims abstract description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- 238000009264 composting Methods 0.000 claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 20
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 17
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 15
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 9
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 9
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 6
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JSNIFGPPGAINSG-UHFFFAOYSA-N 4-benzhydryloxy-1-methylpiperidine;8-chloro-1,3-dimethyl-7h-purine-2,6-dione Chemical compound O=C1N(C)C(=O)N(C)C2=C1NC(Cl)=N2.C1CN(C)CCC1OC(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 JSNIFGPPGAINSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- XRCFXMGQEVUZFC-UHFFFAOYSA-N anisindione Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C1C(=O)C2=CC=CC=C2C1=O XRCFXMGQEVUZFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229960002138 anisindione Drugs 0.000 claims 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 claims 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 claims 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 claims 1
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 34
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 19
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 17
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 10
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 10
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 7
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 4
- -1 radical compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 3
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 3
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940044175 cobalt sulfate Drugs 0.000 description 3
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 2
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 2
- 239000003248 enzyme activator Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 2
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- 208000023514 Barrett esophagus Diseases 0.000 description 1
- 241000222666 Boerhavia diffusa Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004385 Conyza canadensis Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVWYRKDKASIDU-QWWZWVQMSA-N D-cystine Chemical compound OC(=O)[C@H](N)CSSC[C@@H](N)C(O)=O LEVWYRKDKASIDU-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004435 EPR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 1
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 1
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000007239 Heracleum sphondylium Nutrition 0.000 description 1
- 239000005569 Iron sulphate Substances 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 1
- 241000237502 Ostreidae Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 241001516739 Platonia insignis Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004176 ammonification Methods 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229940036811 bone meal Drugs 0.000 description 1
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007036 catalytic synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003067 cystine Drugs 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 235000004515 gallic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940074391 gallic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000010921 garden waste Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 1
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000010198 maturation time Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 230000007269 microbial metabolism Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 235000020636 oyster Nutrition 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000007918 pathogenicity Effects 0.000 description 1
- 235000009048 phenolic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000007965 phenolic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 229940079877 pyrogallol Drugs 0.000 description 1
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 1
- 235000012045 salad Nutrition 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021309 simple sugar Nutrition 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000001256 steam distillation Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000010803 wood ash Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
106954
Kompostikiihdytinseos - Kompostacceleratorkomposition Tämän keksinnön kohteena on kompostikiihdyttimenä käytettävä aineseos.
5
Kompostoinnilla tarkoitetaan biologista prosessia, jossa monilajinen mikrobien muodostama eliöyhteisö hajottaa orgaanista materiaalia aerobisissa ja riittävän lämpöeristelyissä olosuhteissa siten, että lopputuotteina syntyy hiilidioksidia, vettä, humusainetta ja epäorgaanisia suoloja.
10
Suomessa kotitalouksissa syntyy kompostoitavaa biojätettä noin 0,9 miljoonaa tonnia vuodessa ja lisäksi tulevat kaupan ja teollisuuden kompostoitavat jätteet EU-määräysten mukaan kunnat velvoitetaan hoitamaan orgaanisen jätteen kompostointi viimeistään vuodesta 2005 lähtien. Erilaisiin kompostointilaitoksiin ja -menetelmiin 15 on investoitu ja ollaan investoimassa huomattavia summia, jotka viimekädessä jätteen tuottajat joutavat maksamaan. Kompostin olosuhteiden optimointi on toistaiseksi tehokkain tiedossa oleva kompostoitumisprosessin kiihdyttämiskeino. Kompostoinnin tehokkuutta häiritsevät käytännössä kuitenkin monenlaiset kompostointi-prosessin hallintaongelmat. Tällaisia ovat mm. haju ja jäätyminen, patogeenisuus, 20 hoidon työläys, huono työturvallisuus ja tuotteiden heikko laatu ja markkinointi-ongelmat.
Biojätteen kompostoituminen pysähtyy usein yksinkertaisten käymiskykyisten hiilihydraattien nopeaan mikrobihajoamiseen, jonka seurauksena syntyy happamia 25 aineenvaihduntatuotteita ja pH laskee jopa alle neljän. Alhainen pH ja sokerihajoa-misen seurauksena syntyneet reaktiotuotteet (mm. runsas vesimäärä), joita riittämätön mikrobikanta ei pysty hyödyntämään tai jotka eivät pääse poistumaan, luovat kompostiin sellaiset fysikaaliset ja kemialliset olosuhteet että kompostoitumisen jatkuminen proteiinihajotukseen ja ammoniakkitaotantoon estyy. Yleensä juuri am-30 moniakin kehittyminen neutraloi kompostin ja nostaa pH:n jopa emäksiselle puo-.. lelle. Kompostointiprosessin epäonnistuminen ilmenee lämpötilan jäämisenä alle 50 asteen, hajuna, märkyytenä ja selvimmin jätteiden epätäydellisenä hajoamisena.
Kokemukset suurista kompostilaitoksista osoittavat, että pelkästään teknisin ratkai-35 suin kompostointiongelmista ei selvitä. Kompostointilaitoksia on jopa pitänyt sulkea niiden toimimattomuuden ja ympäristöhaittojen vuoksi. Kypsän, viljelykäyttöön ” ; soveltavan humusaineen taottaminen vaatii nykyisellään kalliin ja kohtuuttoman pitkäaikaisen, jopa kahden vuoden jälkikompostoinnin ja kypsytysajan. Ratkaisun 2 106954 löytyminen suurten kompostilaitosten perusongelmiin olisi arvokas ja parantaisi huomattavasti laitosten tehoa ja arvoa.
Humuksen muodostumismekanismit ovat erittäin monimutkaisia, mutta yhtenä pe-5 rusoletuksena on, että polyfenolisten yhdisteiden syntetisoituminen ja niiden poly-merisaatio on yksi tärkeimmistä. Laboratoriokokeissa humushappojen muodostumista hapettavan polymerisaation kautta on onnistuttu kiihdyttämään entsyymien ja eräiden epäorgaanisten komponenttien kautta. Kokeissa on käytetty normaalisti luonnossa tavattavia rauta-, mangaani-, alumiini- ja piioksideja. Näistä etenkin 10 rauta- ja mangaanioksidien todettiin kiihdyttävän humussynteesiä, kun lähtöaineina käytettiin katekolia, pyrogallolia, gallushappoa ym. polyfenoleita, joiden on todettu olevan humuksen rakenneosia (Shindo, H., Teoksessa Humic Substances in the Global Environment and Implications on Human Health, toimittajat Senesi, N. ja Miano, T.M., Elsevier Science B.V., Amsterdam 1994,s. 361).
15
Laboratoriokokeissa on tuotettu "synteettistä humusta" polyfenoleista myös käyttäen pintakatalyytteinä saviainesta, jota on käsitelty metallioksideilla (Wang et ai., Catalytic Synthesis of Humic Substances by natural Clays, Silts, and Soils, Soil Science 135(1983) 350).
20
Raudan tiedetään kompleksoituvan rombisesti humusaineiden kanssa turpeessa tapahtuvan kompostoitumisen seurauksena aumavarastoinnin aikana, jolloin lämpötila nousee lähelle 70 °C:tta. Rauta-ja mangaaniryhmän metalli-ioneilla on myös todettu olevan vuorovaikutusta humusaineiden vapaiden radikaalien kanssa (Pohjola P., The 25 Electron Paramagnetic Resonance Method for Characterization of Finnish Peat Types and Iron(III) Complexes in the Process of Peat Decomposition, University of Jyväskylä 1991, Research Report No. 37.) Katalysoivien vaikutusten lisäksi on kromatografisin kokein todettu, että raudan kompleksoituessa vapaita hydroksyyliryh-miä sisältämien fenolisten happojen kanssa, sen liikkuvuus systeemissä paranee 30 huomattavasti (Hadzja et ai. 1987). Alemmissa pH-arvoissa (pH 2-3) raudalla on to-.. dettu selvä vuorovaikutus (kompostissakin syntyvien) semikinoniradikaalien kanssa.
Semikinonit pelkistävät tai hapettavat rautaa näissä pH-olosuhteissa ja hapettuvat itse kinoneiksi (redox-ilmiöt). Pelkistymisen pH:sta 3 ylöspäin estää raudan komp-leksoituminen karboksyylihappojen kanssa (Rausa et ai. 1994). Vapaiden radikaa-35 lien runsaan esiintymisen vaikutusta kompostin toimivuuteen ei tunneta, mutta on oletettavaa, että ne ovat mikrobitoiminnalle erittäin haitallisia ja jarruttavat prosessia.
3 106954
Mikro-organismit käyttävät kompostoitumisprosessin alussa välittömästi hyväkseen liukoiset ja muuten helposti hyödynnettävät hiililähteet joita ovat mm. yksinkertaiset sokerit, tärkkelys ja rasvat pH:n lasku prosessin alkuvaiheessa johtuu näiden aineiden happamista hajoamisvälituotteista. Etenkin lämpimissä ja niukkahappisissa tai 5 hapettomissa olosuhteissa biojätteen alkusäilytyksen aikana esiintyvän "käymisil-miön" on todettu olevan ongelmallisen. Hiilihydraatit muuttuvat alkoholikäymisen kautta orgaanisiksi hapoiksi ja myös fenolista yhdisteitä esiintyy. Homeiden tuottamat antibioottiset aineetkaan eivät ole merkityksettömiä mikrobienvälisessä kilpailussa. Biojätteessä proteiinit ovat hiilihydraattien jälkeen yleisin aineryhmä. Kom-10 postin epämiellyttävä haju johtuu usein puutteellisesta proteiinien hajoamisesta. Ammoniumtypen avulla on mahdollista ohittaa nopeammin home- ja happobakteeri-vaihe, jossa usein syntyy helposti mikrobisukkession pysäyttävä tilanne, johtuen haitallisista aineenvaihduntatuotteista. Käytännössä on usein todettu kompostin "hapantuminen" ja lämpötilan nousun pysähtyminen noin 40 °C:een paikkeille. Te-15 hokkaina proteiinihajottajina tunnetut termofriliset bacillukset pystyvät toimimaan täydellä teholla vasta kun lämpötila on vähintään 55 °C.
Ammonium-, alkali-, maa-alkali-, fosfaatti- ja karbonaattiyhdisteet puskuroivat kompostisysteemiä ja etenkin systeemin oma ammonifikaatio nostaa nopeasti pH.ta. 20 Kun lämpötilassa päästään termofiiliselle alueelle (jopa 70 °C), biokemialliset ja kemialliset reaktiot nopeutuvat, jätemateriaalin hajoaminen kiihtyy ja humussynteesi käynnistyy. Kompostoitumisen alkuvaiheessa systeemin energia on suurimmillaan, jolloin myös ongelmallisten makromolekyylien hajottaminen on kiivainta, kuten sellulaasiaktiivisuudesta on todettu (Paatero 1984).
25
Rikkiyhdisteitä mikrobit tarvitsevat kompostissa rikkipitoisten aminohappojen syntetisointiin (kystiini,kysteiini, metioniini). Lisäksi rikkiyhdisteiden redox-reaktiot vaikuttavat mikrobistoon.
30 Luonnossa tapahtuvaa orgaanisen aineksen humifikaatiota on tutkittu paljon jo vuo- .·; sisadan alusta lähtien ja todettu mineraaliaineksen huomattava vaikutus prosessiin » < (Scnitzer ja Khan, Humic Substances in the Environment, Marcel Dekker Inc., New York, 1972). Mm. rauta, mangaani ja koboltti ovat tunnettuja mikrobien tarvitsemia entsyymiaktivaattoreita, joita tarvitaan tosin pieniä määriä, mutta esimerkiksi fer-35 mentoreissa niiden saanti usein varmistetaan hivenainelisäyksillä kasvun optimoimiseksi.
« * ·. · 4 106954
Kiistattomasti toimivaa kompostikiihdytintä tai -herätettä ei tähän mennessä ole kehitetty. Valmisteet ovat joko typpi-ja fosforipitoisia lisäravinteita, puutarhajätettä hajoittavia sellulaasientsyymejä tai muita entsyymivalmisteita, luujauhosirotteita tai lantapohjaisia mikrobiymppejä.
5
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan tehokas kompostikiihdytin-seos, jonka avulla saadaan parempilaatuista kompostimultaa entistä tehokkaammin ja edullisemmin. Tällöin voidaan mm. nostaa kompostilaitosten kapasiteettia ja tuotteet täyttävät viranomaisten ja laitosten tilaajien asettamat takuuarvot. Tämä on 10 saatu aikaan siten kuin on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaisen kompostikiihdytinseoksen tarkoituksena on saada ohitettua kompostoitumista jarruttava pH-kynnys, käynnistymään nopeasti mikrobien oma aminohappo- ja proteiinisynteesi biokiihdyttimen avulla, kiihdyttää reaktionopeutta 15 teraiofiilisten bacillusten suosimassa korkeassa lämpötilassa (55-75 °C), tuhota reaktiossa syntyviä haitallisia radikaaliyhdisteitä sekä ohjata hajua tuottavat typpi-ja rikkiyhdisteet metaboloitumaan mikrobitoiminnassa ja sitoutumaan humuspoly-meeriin. Mikrobihajotuksessa jäljelle jäävistä makromolekyyleistä ja kuolleesta mikrobimassasta syntyvän humusaineen synteesiä kiihdytetään elektrolyyttien ja 20 pintakatalyyttien avulla. Nämä tasapainottavat myös kompostin toimintaan oleellisesti vaikuttavia redox-ilmiöitä.
Keksintö perustuu siihen havaintoon, että maaperässä tapahtuvassa humusaineiden muodostumisessa maaperän metalli-ioneilla on huomattava merkitys happea ja .· 25 typpeä sisältävän orgaanisen aineksen hajoamisprosessiin, humuksen synteesiin ja rakenteen stabiilisuuteen. Mangaani-ionin vuorovaikutus esim. aminohappojen kanssa on tunnettu. Metalli-ionit reagoivat herkästi kompostoitumisen välituotteina esiintyvien radikaaliyhdisteiden kanssa ja lisäksi metalli-ionien liikkuvuus ja liuke-nevuus vesifaasissa ja osallistuminen ravinnonkuljetusmolekyylien toimintaan sekä 30 vaikutus redox-potentiaaliin on merkityksellistä kompostoinnin kululle.
«< » <
Esillä olevan keksinnön yhteydessä havaittiin, että natriumglukonaattiliuos sekoitettuna rautasulfaatti-, mangaanisulfaatti- ja ammoniumsulfaattiliuoksen kanssa toimii tehokkaana stimulanttina, jolla päästään normaalia korkeampiin kompostoin-35 tilämpötiloihin (yli 70 °C).
Esillä olevan keksinnön mukainen kiihdytinaineseos perustuu natriumglukonaatin, kaksiarvoisen rautaionin, mangaani-ionin ja ammoniumionin edulliseksi havaittuun 106954 yhteisvaikutukseen. Natriumglukonaattia saadaan esimerkiksi glukoosioksidaasi-prosessin permeaattiliuoksessa, jonka pääkomponentti se on. Lisäksi keksinnön mukaiseen kiihdytinaineseokseen on edullista lisätä yhtä tai useampaa elektrolyytti-ionia, kuten sulfaatti-ionia SO42·. Myös koboltti-ionien lisääminen saattaa olla 5 edullista. Seokseen on edullista lisätä vielä pintakatalyyttinä toimivaa lamelliraken-teista maa-ainesta, kuten savea, zeoliittia tai kaoliinia tai jotain sen kaltaista sekä pH-muutoksia puskuroimaan dolomiittikalkkia ja tuhkaa. Veteen liuotettu rauta-, mangaani- ja ammoniumsuola (sulfaatti) sekoitettuna natriumghikonaattiliuokseen muodostavat edullisesti kompostikiihdyttimen nestemäisen osan ja loput kompo-10 nentit kiihdytinseoksen kiinteän osan. Mangaani-ionista suurin osa voidaan lisätä myös seoksen kiinteään osaan.
Esillä olevan keksinnön mukaisessa kiihdytinseoksessa voidaan nestemäisenä osana käyttää noin 20-80 %, edullisesti noin 60 % natriumglukonaattia, noin 0,2-1 %, 15 edullisesti noin 0,7 % kaksiarvoista rautaionia, noin 0,1-0,5 %, edullisesti noin 0,3 % kaksiarvoista mangaani-ionia ja noin 0,2-0,8 %, edullisesti noin 0,45 % am-moniumionia sulfaattisuoloina ja noin 20-80 %, edullisesti noin 40 % vettä kiihdyti-naineseoksen nestemäisen osan kokonaispainosta laskettuna. Kompostoinnissa tätä kiihdytinaineseosta käytetään noin 0,2-5 %, edullisesti noin 2 % kompostin koko-20 naistil avuutta ja noin 0,5-8 %, edullisesti noin 5 % biojätteen kokonaismassaa kohden. Muitakin epäorgaanisia ioneja voidaan kuitenkin lisätä kiihdytinseoksen nestemäiseen osaan, kuten sulfaatti-ionia. Sulfaatti-ionia voi olla noin 1-3 %, edullisesti noin 1,8 % kiihdytinseoksen nestemäisen osan kokonaispainosta 25 Esillä olevan keksinnön mukainen kiihdytinseos käsittää vielä edullisesti jauhemaisen kiinteän osan, joka toimii pintakatalyyttinä ja täydentävänä seosaineena. Seoksen kiinteässä osassa käytetään pintakatalyyttinä noin 50-80 %, edullisesti noin 70 % kuivaa jauhettua maa-ainesta, kuten saviainesta, zeoliittia tai kaoliinia tai jotain sen kaltaista. Lisäksi kiinteä osa voi sisältää yhtä tai useampaa epäorgaanista 30 aineosaa, kuten dolomiittikalkkia, tuhkaa tai epäorgaanista ionia, kuten mangaani-*: ionia Mn2+, sinkki-ionia Zn2+, ammoniumionia NH}+, sulfaatti-ionia SO42', kupari- ionia Cu2+ ja koboltti-ionia Co2+, sekä niiden seoksia. Kiinteä osa voi sisältää esimerkiksi noin 5-15 %, edullisesti noin 10 % mangaanisulfaattia (jossa 32 % Mn), noin 10-20 %, edullisesti noin 15 % dolomiittikalkkia, noin 2-8 %, edullisesti noin 35 5 % tuhkaa ja noin 0,001-0,03 % kobolttisulfaattia (21 % Co) kiihdytinaineseoksen kiinteän osan kokonaispainosta laskettuna. Kiihdytinaineseoksessa pintakatalyytti-' ^ jauhetta käytetään noin 0,3-0,6 %, edullisesti noin 0,5 % biojätteen kokonaismassaa 6 106954 ja noin 0,1-0,5 %, edullisesti noin 0,2 % kompostin kokonaistilavuutta kohden. Jauheen fysikaalinen rakenne on tärkeä sen levitettävyyden kannalta.
Natriumglukonaattiliuos ja kaksiarvoiset metalli-ionit, edullisesti sulfaattien vesi-5 liuoksen muodossa, yhdistetään ennen kompostiin lisäämistä. Pintakatalyyttijauhe lisätään kompostiin. Glukonaatti pelkistyy glukonihapon kautta glukoosiksi. Kompostin seosaineena suositellaan käytettäväksi turvetta (1:1) tai kompostilaitoksissa haketta tai kuorta ja turvetta (1:1:0,5). Kiihdyttimen toimivuus edellyttää tehokkaan ilmastuksen ja kosteuden ja kaasumaisten reaktiotuotteiden poiston. Kompostikiih-10 dytinseos tarjoaa mikrobeille lähtöaineita (glukoosi, ammonium, rikki), entsyymien aktivaattoreita, elektrolyyttejä ja puskuroivia tekijöitä.
Keksinnön mukaisen kiihdyttimen avulla tehostettuun kompostiin ilmaantuu noin seitsemän vuorokauden kuluttua runsaasti punaruskeita vesiliukoisia humusyhdis-15 teitä, joiden lisääntymistä voidaan seurata spektrofotometrisesti. Raudan ja mangaanin kompleksoituminen humusyhdisteiden kanssa on samoin todettavissa laboratoriokokein. Kompostiin syntyy kahden vuorokauden kuluttua silminnähtävä valkoinen mikrobikasvusto, joka häviää kahden viikon kuluessa hajoten humusaineiksi. Esillä olevan keksinnön mukaista kompostikiihdytintä käyttämällä biojätteestä on Λ 20 pienkompostoreissa (10 ja 200 dm ) saatu toistettavasi!, stabiilia, täysin multamaista tuotetta 14 vuorokaudessa. Kompostoitumisen lämpöjakso oli 10 - 14 vrk, 3 vrk: n kuluttua pH oli yli 5 ja rottegrad testissä kompostille saatiin luokka IV (VAPO) ja alustava itävyyskoe (krassitesti) antoi 35 kertaisen kasvustomassan perinteisen vertailukompostin satoon verrattuna.
25
Esillä olevan keksinnön mukaista kiihdytintä testattaessa kompostiseos laitettiin tehokkaasti ilmastoituun, erikoisvalmisteiseen kompostoriin, jossa kaasujen vaihto tapahtuu spontaanisti. Kompostia ei tarvitse sekoittaa.
30 Keksinnön mukaista kiihdytintä testattiin myös koneellisesti ilmastoidussa tunneli- ,·: kompostilaitoksessa (Vapo Oy Biotech/Mustankorkea Oy Jyväskylä). Jäte murskat- • · tiin ja sekoitettiin seosaineeseen (hake ja turve) ja kiihdytin sumutettiin säiliöautosta ja jauhemainen osa levitettiin lapiolla kauhan alle valuvaan kompostiseokseen.
Λ
Tunnelin täyttötilavuus oli 200 m .
35
Keksinnön mukainen kiihdytin toimii myös puolta pienemmillä annosmäärillä, '; jolloin lämpöjakso jopa lyhenee, mutta lopputuotteen stabiilisuus kärsii. Liian suuret määrät pidentävät kypsymisaikaa ja lämpöjakso on laajempi. Kiihdytysvaikutusta 7 106954 voidaan saada aikaan myös pelkkää jauhemaista komponenttia käyttäen, mutta tällöin homeiden osuus hajoittajina vähenee kompostissa huomattavasti ja lämpötila jää noin 10 astetta alemmaksi kuin glukonaattia käyttäen. Lopputuote on kosteampaa ja vähemmän stabiilia. Kompostikiihdyttimen annostelulla ja koostumuksen 5 muuntelulla on mahdollista vaikuttaa kompostoitumisprosessin kulkuun, mikä on tärkeää jätemateriaalin vaihdellessa.
Kompostoitumisen tehokkuuden analysointi ei ole vielä kovin kehittynyttä eikä standardisoitua. Useimmiten kompostoinnin onnistumisen arviointi perustuu aistinvarai-10 suuteen. Paljastavimpia epäkohtia ovat haju, hajoamattomat jätteet karkea rakenne ja multamaisuuden puuttuminen. Mitattavista parametreistä mainittakoon pH, joka kuvaa melko hyvin prosessin edistymistä ja jonka stabiilissa kompostissa tulisi olla yli 6 (on usein yli 7), johtoluku ja Rottegrad testi. Esillä olevan keksinnön yhteydessä kehitettiin kompostiin kehittyvien värillisten vesiliukoisten humusyhdisteiden 15 seurantamenetelmä, joka perustuu spektrofotometriseen mittaukseen lyhytaaltoisella VIS ja UV-alueella (humusindeksi).
Seuraavassa keksintöä on kuvattu esimerkkien avulla.
20 Esimerkki 1
Seos, jossa oli 40 kg biojätettä, 10 kg haketta ja 10 kg kompostiturvetta kompostoitiin seuraavasti: ·1 25 Valmistettiin kiihdytinliuos liuottamalla 200 g ammoniumferrosulfaattia (NH4)Fe(S04)2x6H20 ja 30g MnS04xH20 kahteen litraan vettä ja lisäämällä suolan liuettua siihen 1,5 dm natriumglukonaattiliuosta (Genencor Int.Jämsänkoski, permeaattiliuos). Sekoitettiin tehokkaasti.
30 0,15 kg:aan kuivaa, jauhettua savea sekoitettiin noin 20 g mangaanisulfaattia noin ·: 30 g dolomiittikalkkia noin 10 g tuhkaa ja 0,05 g kobolttisulfaattia.
Laitettiin kerros turvetta (noin 10 1) ja sen päälle biojätettä (noin 15 1), joka pilkottiin teräväkärkisellä lapiolla. Siroteltiin noin 0,5 dl savi/sulfaattijauhetta tasai-35 nen kerros turve/biojäte-seoksen päälle päälle ja valeltiin pienestä kastelukannusta noin 1 litra edellä valmistettua kiihdytinnestettä biojätteen päälle. Tämän jälkeen lisättiin noin 5 1 haketta ja sekoitettiin seos lapiolla. Nämä toimenpiteet toistettiin, kunnes kaikki biojäte oli sekoitettu seosaineiden kanssa.
8 106954
Kompostiseos laitettiin tehokkaasti ilmastoituun, erikoisvalmisteiseen pienkompos-toriin, jossa on tehostettu ilmansaanti ja kaasujen poisto. Kompostia ei sekoitettu.
Kompostin lämpötila oi noussut kolmen vuorokauden kuluttua 68 asteeseen ja 5 kompostiin ilmaantui runsas valkoinen mikrobikasvusta, joka hävisi kahden viikon kuluessa hajoten humusaineiksi. Kahdessa viikossa biojäte oh kokonaisuudessaan muuttunut tasalaatuiseksi humukseksi. Alla on esitetty taulukkomuodossa komposti-seoksen mittausarvoja täytön ja tyhjennyksen yhteydessä.
10 Taulukko 1 Täyttö Tyhjennys (14 vrk) pH 4,0 6,4 johtoluku, mS/m 320 320 15 kosteus 65 34 C/N suhde 30 21
Humusindeksi 14 170 (8 vrk)
Massa, kg 59 26 20 Esimerkki 2 Tässä kokeessa oh tarkoitus tutkia keksinnön mukaisella kompostikiihdytinseoksella täydennetyssä kompostissa kehittyvää lämpötilaa ajan suhteen.
• 25 Valmistettiin kompostikiihdyttimellä täydennetty kompostipanos muuten samoin kuin esimerkissä 1, mutta seosaineena käytettiin pelkästään turvetta. Vertailuna käytettiin samanlaatuisesta biojätteestä ja turpeesta sekoitettua kompostia. Komposti-panokset laitettiin samanlaisiin tehokkaasti ilmastoituihin kompostoreihin, joissa oh spontaani tehostettu ilmansaanti ja kaasujen poistuminen. Komposteja ei sekoitettu. 30 .·: Komposteille saadut lämpötilakäyrät on esitetty kuviossa 1. Vertailukomposti (sarja 1) saavuttaa ylimmillään noin 40 °C:een lämpötilan noin 7-8 vuorokauden kuluttua kompostoinnin aloittamisesta. Keksinnön mukaisella kompostikiihdytinseoksella käsitelty komposti (sarja 2) sen sijaan saavuttaa jopa noin 70 °C:een lämpötilan jo 35 6-7 vuorokauden kuluttua kompostoinnin aloittamisesta. 1 » - 9 106954
Vertaihikompostin lämmönnousun esteenä on tässä tapauksessa biojätekomposteille tyypillinen happamuusongelma ( pH 4), joka pysäyttää mikrobisukkession ja estää proteiinihajotuksen.
5 Näinollen voidaan todeta, että keksinnön mukaisella kompostikiihdytinseoksella saavutetaan korkeampi lämpötila varmemmin ja nopeammin kuin ilman sitä.
Esimerkki 3 10 Ladattiin kolme 12dm3 tilavuuksista erikoisvalmisteista testikompostoria. Kompostointi suoritettiin sisätiloissa huonelämpötilan ollessa noin 10 °C. Lämpötilat mitattiin 12 tunnin välein, jolloin otettiin myös näytteet laboratorioanalyysejä varten. Kompostointimateriaalina oli suhteellisen monipuolista talousjätettä, sisältäen salaatteja, hedelmiä, kasviksia ja lihaa (broileri). Seosaineena käytettiin alhaisen 15 maatumisasteen turvetta (pH 4,6, johtoluku 7,4 mS/m, Fe 1452 mg/kg, Mn 20 mg/kg). Biojäte ja turve sekoitettiin tilavuussuhteessa 1:1 yhtenä eränä suuremmat kappaleet (esim. appelsiinit) lapiolla murskaten, kompostoreiden (1, 2 ja 3) sisällöt on esitetty alla: 20 Kompostori 1 (saija 1):
Koe-erä erotettiin sekoituserästä ja siihen lisättiin 500 ml kiihdytinseosta, joka sisälsi 25 g ammoniumferrosulfaattia (technicum), 5 g mangaanisulfaattia, 300 ml vettä ja 200 ml Genencor Int.:n natriumglukonaattipeimeaattia ( NaG n. 70 %). Lisäksi 25 kompostiin lisättiin 2 dl jauhettua savea. Savi on entistä Päijänteen pohjasediment-tiä, joka sisältää runsaasti rautaa (n. 70 g/kg) ja mangaania (n. 0,7 g/kg) sekä jonkin verran mm. kuparia ja kobolttia. Savi siroteltiin kerroksittain kompostiseokseen ja päälle kaadettiin kiihdytinliuos.
30 Kompostori 2 (sarja 2): • ·
Erä käsiteltiin kuten edellä, mutta kiihdytinseos sisälsi 20 g Kemira Oy:n ferrosulfaattia (epäpuhtautena 0,3 % Mg, 0,1 % Mn), 10 g ammoniumsulfaattia, 10 g mangaanisulfaattia ja 200 ml natriumglukonaatti-permeaattia. Rauta- ja ammoniumsuola 35 liuotettiin 300 ml:aan vettä, mutta nyt mangaanisuola sekoitettiin kiinteänä saven joukkoon ja sitä oli kaksinkertainen määrä edelliseen verrattuna.
• < 10 106954
Kompostori 3 (sarja 3, vertailu)
Vertailunäyte biojätteestä ja turpeesta, johon lisättiin 500 ml vettä.
5 Kompostorien lämpötilaa seurattiin 12 tumiin mittausvälein ja analyysinäytteitä otettiin termofiilisen vaiheen aikana 12 tunnin välein ja sitten harvemmin aina 33 vuorokauteen saakka. Näytteistä mitattiin pH, johtoluku, mikrosuodatetun vesiuut-teen absorbanssi (400 nm), vesiliukoinen rauta ja mangaani sentrifugoinnin jälkeen, mikrosuodoksen rauta ja mangaani sekä joistakin näytteistä suoralla vesihöyrytis-10 lauksella vapautunut ammoniumtyppi (Kjeldal) .
Tulokset on esitetty oheisissa kuvioissa.
Kuviossa 2 on kuvattu lämpötilojen muutokset kompostointiprosessin aikana. Ver-15 tailunäytteen (saija 3) lämpötila jää hieman alhaisemmaksi kuin keksinnön mukaisella kiihdytinseoksella käsitelty näyte. Kompostorista 1 voitiin havaita muita jyrkempi lämpötilan nousu, laajempi lämpötilahuippu ja hitaampi lasku. Tässä kompostorissa oli havaittavissa myös muita voimakkaampi homekasvusto ja kompostin nopeampi kuivuminen. Kaikissa kompostoreissa lämpötila laski ympäristön 20 lämpötilaan kahdeksassa vuorokaudessa.
Kuviossa 6 on kuvattu pH:n muutokset kompostointiprosessin aikana. Lähtötilanteen pH oh kaikissa näytteissä hieman yli neljän. Kompostorissa 1 pH oli noussut vuorokauden ja muissa puolentoista vuorokauden kuluttua viiteen. Lämpötilahuipun • · 25 kohdalla pH nousee kahdessa kompostorissa (1 ja 3) lähelle kuutta. Kompostorissa 2, pH pysyy muita alempana lämpövaiheen aikana mutta 33 vrk:n jälkeen se on korkein (1=6,.35, 2=6,81, 3=6,4). Happamien reaktiotuotteiden kerääntyminen kompostiin ei tällä kertaa estänyt lämpötilan nousua vertailukompostissa kuten esimerkin 2 tapauksessa.
30 ·: pH-arvon lievä aaltoilu on vuorovaikutuksessa redox-reaktioiden kanssa, jotka näkyvät parhaiten raudan ja mangaanin liukoisuuskäyrissä. pH vaikuttaa ammoniakin haihtumiseen, jota tapahtuu emäksisissä olosuhteissa.
35 Kiihdytinseos sisältämän raudan ja mangaanin sitoutumista ja liukenemista vesi-uutokseen seurattiin atomiabsorptiospektrofotometrillä. Tulokset on esitetty raudan . · osalta kuviossa 3 ja mangaanin osalta kuviossa 4.
11 106954
Kuviosta 3 nähdään että kaksiarvoisena rauta on liukoisessa muodossa ja komposteissa 1 ja 2, joihin sitä on lisätty, vesiliukoisen raudan määrä on lähtötilanteessa luonnollisesti korkea ollen lähes kaksikymmenkertainen vertailunäytteeseen nähden. Kuvion 3 perusteella voidaan todeta, että lisätty rauta sitoutuu kompostihumukseen, 5 koska lopputuotteessa liukoisen raudan erot vertailunäytteeseen nähden ovat tasoittuneet. Suurimmalta osalta rautapitoisuus vertailukompostissa 3 on lähtöisin biojätteestä eikä vesiliukoisen raudan määrä lopputuoteessa juurikaan poikkea komposteista, joihin on lisätty rautaa.
10 Lähtötilanne mangaanin osalta muistuttaa raudan käyttäytymistä (kuvio 4). Liukoisuudessa tapahtuu voimakas lasku välittömästi kompostoinnin käynnistyttyä hapettumisen seurauksena. Luonnostaan komposti saattaa sisältää vain pieniä määriä mangaania, josta liukoisen mangaanin osuus on erittäin vähäinen. Liukoisen mangaanin määrä laskee lähes nollaan kompostoinin kuluessa, mutta merkittävästi vasta 15 lämpövaiheen jälkeen tapahtuvassa stabiloitumisessa.
Rauta- ja mangaani-ionien osallistuminen humusreaktioihin hapettuen ja pelkistyen prosessin kuluessa näyttää liukoisuuskäyrien perusteella ilmeiseltä. On myös havaittavissa yhteys lämpötila- ja pH-muutoksiin. Vesiliukoisten humusaineiden 20 osalta todettiin selvä väheneminen kun läsnä oli rauta- ja mangaaniyhdisteitä.
Ammonium- ja muut mahdolliset vesihöyrytislauksessa aikalisissä olosuhteissa vapautuvat typpiyhdisteet määritettiin suoraan kompostinäytteistä. Näytteet otettiin lähtötilanteessa sekä 5:n, 6:n, 20:n, 28 :n ja 35 :n vuorokauden kuluttua. Typpimäärät • ; 25 on esitetty kuviossa 5. Lähtötilanteessa typpimäärä on lähes kaksinkertainen ver tailunäytteeseen nähden mutta jäijestys vaihtuu välittömästi lämpötilahuipun kohdalla, jolloin ammoniakin tuotanto on kiihtynyt ja sitä haihtuu ilmaan. Keksinnön mukaisella kiihdytinseoksella käsiteltyjen kompostien ammoniumtypen määrä on selkeästi pienempi kuin vertailukompostissa. Sittemmin ero supistuu kokonais-30 määrien kasvaessa mutta koko ajan vertailukompostin ammoniumtypen määrä pysyy *: muita korkeampana. Hajuhaittoja aiheuttavien ammoniakkipäästöjen kannalta ero on merkityksellinen.
Johtoluku ilmentää liukoisten varattujen partikkelien määrää. Vahvassa kompostissa 35 johtoluku on yleensä noin kymmenkertainen multatuotteisiin verrattuna. Johtolu-kuun vaikuttavat selkeimmin liukoiset alkali- ja maa-alkalimetallit.
• 1 12 106954
Johtoluku kompostoinnin aikana on esitetty kuviossa 7. Lisätyistä elektrolyyteistä johtuen johtoluku on komposteissa 1 ja 2 vertailukompostia 3, kuten kuviosta 7 voidaan nähdä. Vertailukompostissa johtoluku on alle puolet kahden muun arvoihin nähden pysyen alhaisena koko kompostointiprosessin ajan. Raudan ja mangaanin 5 liukoisuuden muuttumisesta päätellen nämä ionit eivät suuresti vaikuta johtolukuun.
Kompostissa mikrobien toimintaympäristössä kiinteä aine, vesi ja siihen liuenneet kiinteät aineet ja kaasut ovat vuorovaikutuksessa. Mikrobien aineenvaihdunta tapahtuu vesifaasissa ja entsyymitoiminnan kautta vesifaasiin liuenneet yhdisteet 10 ovat mikrobien hyödynnettävissä Kompostoitumisen käynnistyttyä, liuenneista yhdisteistä johtuen vesiuutteen värissä on havaittavissa selviä muutoksia. Väri on aluksi kellertävä muuttuen sittemmin punaruskeaksi. Kompostoinnin edetessä väri vähitellen vaalenee ja kypsässä kompostissa ei liukenevia värillisiä yhdisteitä juuri esiinny. Värin esiintyminen toisaalta kertoo kompostin toimivuudesta, mutta myös 15 reaktioiden nopeudesta, joissa värilliset liukoiset yhdisteet häviävät. Mikäli pro-teiinihajotus kompostin happamuudesta johtuen ei käynnisty eikä komposti lämpene ei vesiuutteeseen myöskään synny värillisiä hapetustuotteita ja typpiyhdisteitä.
Kuviossa 8 on kuvattu absorbanssin muutos kompostoinnin edistyessä. Lukemat 20 ovat samaa suuruusluokkaa aina 36 tuntiin saakka, kunnes eroja alkaa näkyä. Voimakkain kasvu on vertailukompostin osalla nousun jatkuessa pientä polveilua lukuunottamatta koko kompostoinnin lämpötilavaiheen ajan. Kompostilla 1 käyrä kääntyy laskuun lämpötilan laskuvaiheessa, jolloin raudan liukoisuudessa on mini-mikohta. Kompostin 2 absorbanssi-lukemat pysyvät muita alhaisemmalla tasolla, * 25 eikä suodoksen värissä tapahtunut kovin suuria muutoksia koko prosessin aikana huolimatta siitä, että kompostoituminen edistyi tehokkaasti. Tämä osoittaa että etenkin mangaanilla on selkeä vaikutus vesiliukoisiin humusaineisiin ja kompostin typpiyhdisteiden reaktioihin ja ainakin osa mangaanista on edullista lisätä kompostiin kiinteässä muodossa. Keksinnön mukaisella kiihdytinseoksella voidaan vaikut-30 taa katalyyttisesti humussynteesiin ja päädytään nopeammin stabiiliin lopputuot-teeseen.
4 «
Aistihavainnoin arvioituna komposteissa 1 ja 2 biojäte kompostoitui multamaiseksi tuotteeksi noin viikossa ja stabiloitui mullaksi noin kahdessa viikossa. Kompostissa 35 1 esiintyi enemmän homeita ja tuote oli vaaleampaa ja kuivempaa kuin kompostissa 2. Komposti 2 oli mustaaja kuohkeata. Ero johtuu joko mangaanipitoisuuden erosta .· . tai epäorgaanisten lähtöaineyhdisteiden eroista. Vertailukompostointi onnistui vain tyydyttävästi. Mikrobistossa esiintyi selviä eroja. Kompostissa 3 esiintyi runsaasti 13 106954 homeita vielä yli kuukauden kuluttua kompostoinnin aloittamisesta ja tuote oli vaaleaa ja karkeaa ja sisälsi runsaasti hajoamatonta turvekuitua. Seulottavuudessa ilmeni selviä eroja.
5 Esimerkki 4.
λ
Tutkittiin maa-aineksen vaikutusta kompostoitumiseen. Ladattiin kolme 12 dm tilavuuksista erikoisvalmisteista testikompostoria. Kompostointi suoritettiin noin 20°C:een lämpötilassa. Kompostointimateriaalina oh talousjätettä. Seosaineena 10 käytettiin turvetta tilavuussuhteessa 1:1. Suurehkot kappaleet muskattiin lapiolla.
Kompostori 1 (sarja 1)
Koe-erään lisättiin 500 ml kiihdytinseosta, joka sisälsi 20 g Kemira Oy:n ferro-15 sulfaattia (epäpuhtautena 0,3 % Mg, 0,1 % Mn), 10 g ammoniumsulfaattia, 10 g mangaanisulfaattiaja 200 ml natriumglukonaatti-permeaattia. Rauta-, ammonium-ja mangaanisuola liuotettiin ensin 300 mkaan vettä. Lisäksi kompostiseokseen hsättiin 100 g savijauhetta, joka sisälsi 70 % savea, 10 % mangaanisulfaattia, 10 % dolomiittikalkkia, 5 % tuhkaa ja 0,02 % kobolttisulfaattia jauheen kokonaismassasta.
20
Kompostori 2 (sarja 2)
Koe-erään hsättiin 500 ml kiihdytinseosliuosta, joka sisälsi 20 g Kemira Oy:n ferrosulfaattia (epäpuhtautena 0,3 % Mg, 0,1 % Mn) 10 g ammoniumsulfaattia, 10 g 25 mangaanisulfaattiaja 200 ml natriumglukonaatti-permeaattia.
Kompostori 3 (sarja 3)
Koe-erään hsättiin ylimääräinen 1 dm :n annos turvetta, johon oh sekoitettu 20 g 30 ferrosulfaattia, 10 g ammoniumsulfaattia, 20 g mangaanisulfaattia, 20 g dolomiitti- * ‘ kalkkia ja 10 g tuhkaa. Seos sekoitettiin tehokkaasti kompostin joukkoon.
• · Lämpötilakäyrät on esitetty kuviossa 9. Kompostorissa 1 lämpötila käy kaikista korkeimmalla, mutta lämpötilahuippu jää kapeaksi. Kompostorissa 2 lämpöjakso on 35 laaja ja maksimilämpötila jää hieman alle kompostorin 1 maksimin. Kompostorissa 3 maksimilämpötila jää selvästi alemmaksi kuin kahdessa edelhsessä kompostorissa.
• · 4 106954 14
Seuraavaan taulukkoon 2 on koottu muita mittausarvoja neljän ja seitsemän vrk:n kuluttua latauksista:
Taulukko 2 5
Kompostori 12 3
Kosteus 4vrk 52,6 50,0 58,0 7vrk 47,1 50,4 50,0 10 pH 4 vrk 5,2 8,0 5,9 7 vrk 8,0 8,4 7,1 johtoluku, 4 vrk 192 243 221 mS/m 7 vrk 198 237 257 15 humus- 4 vrk 72 192 77 indeksi 7 vrk 267 185 54
Tulokset kompostista 1 osoittavat, että keksinnönmukainen kiihdytinaineseos on 20 edullisinta lisätä kompostiin sekä nestemäisenä että jauhemaisena. Natriumgluko-naatin jättäminen pois vaikuttaa alentavasti kompostointilämpötiloihin millä on vaikutusta kompostin stabiloitumiseen (kompostori 3). Hajotustoiminta edistyy kuitenkin tyydyttävästi, homeita esiintyy lämpötilajaksolla vähän ja tuote on mustaa ja multamaista. Pelkän nestemäisen komponentin käyttämisen todettiin kompostoin-*. 25 nin alkuvaiheessa vaikuttavan epäedullisesti pH-olosuhteisiin (kompostori 2).
Kompostissa 2 esiintyi runsaasti homeita ja lopputuote oli huomattavasti muita karkeampaa. Kompostiin saatiin kuitenkin korkea lämpötila ja lämpöjakso oli laaja.
Savijauheen tai muun samankaltaisen aineen, dolomiittikalkin ja tuhkan käyttö 30 yhdisteiden kantajana on tärkeää aineiden levittämisen kannalta ja sillä on jonkin : verran myös vaikutusta kompostin fysikaaliseen rakenteeseen kuohkeutta lisäävänä • · tekijänä.
Keksinnönmukaisella kiihdyttimellä voidaan vaikuttaa mm. kompostin hajottaja-35 mikrohistoon, kompostin lämpötiloihin ja pH-olosuhteisiin.
• ·.
15 106954
Esimerkki S
Testattiin keksinnönmukaista kompostikiihdytinseosta täysmittakaavaisilla testeillä Vapo Oy Biotechin suunnittelemassa tunnelikompostointilaitoksessa (Wastech, k Λ 5 Mustankorkea Oy, Jyväskylä). Laitoksessa on viisi 200m :n tunnelia, joissa ilma puhalletaan pohjasta noin 2m korkeaan kompostikerrokseen.
Komposti 1 valmistettiin seuraavasti. Biojätteeseen sekoitettiin pyöräkuormaajalla seosaineet; hake ja turve tilavuussuhteisssa 1:1:0,5. Seos murskattiin Allu-kauhalla 10 (Ideachip Oy). Kauhasta valuvan kompostin joukkoon sumutettiin säiliöautosta noin 5000 dm3 keksinnönmukaisen kompostikiihdytinsepksen nestemäistä komponenttia, jossa oli 3000 dm3 natriumghikonaattipermeaattia, 280 kg rautasulfaattia (20 % Fe), 120 kg ammoniumsulfaattia (27 % NH4) ja 100 kg mangaanisulfaattia (32 % Mn) liuotettuna 2000 dm3 vettä. Lisäksi kompostin joukkoon lisättiin pienellä lapiolla 15 levittäen n. 500 kg jauhetta, joka sisälsi jauhettua savea 350 kg, mangaanisulfaattia 50 kg, dolomiittikalkkia 30 kg, puutuhkaa 10 kg ja kobolttisulfaattia 100 g. Seos oli valmistettu betonimyllyssä. Komposti ajettiin pyöräkuormaajalla tunneliin, jossa sitä pidettiin viikko ja ilmastettiin kiertoilmalla. Sitten komposti siirrettiin raitisilma-tunneliin (kääntö), jossa sitä pidettiin toinen viikko (tyhjennys). Tämän jälkeen 20 komposti siirrettiin ulos aumaan.
Vertailuna käytettiin tavanomaista tunnelikompostia ilman kiihdytintä (Komposti 2). Samaa seosta kompostoitiin myös pienkompostorissa (PP) (Komposti 3).
·. 25
Tulokset on esitetty taulukossa 3.
•'ll • · 16 106954 pH____Johtoluku____ komposti komposti komposti komposti komposti komposti __1__2__3___1__2__3 täyttö__4__3j9__4 täyttö__210__298__ kääntö__5___kääntö__280___ tyhjennys__7__4/7__7 tyhjennys__280__284__213 auma 2 vko__6^6__5__auma 2 vko__360__309__ auma 2 kk__6^6___auma 2 kk__239___ kosteus____Rottegrad_____ komposti komposti komposti komposti komposti komposti __1__2__3___1__2__3 täyttö__66__62__66 täyttö_,____ kääntö__58___kääntö____ tyhjennys__43__58__34 tyhjennys__55__67__51 auma 2 vko 36__50__auma 2 vko____ auma 2 kk 26___auma 2 kk__29___ C/N-suhde____NH4____ komposti komposti komposti komposti komposti komposti __1__2__3___1__2__3 täyttö__28 25,4__täyttö__1530 1487__ kääntö__29__24,1__kääntö____ tyhjennys__26__23__24 tyhjennys__1910__1351__1580 auma 2 vko 26,6__23__auma 2 vko__1970__2598__ auma 2 kk__22___auma 2 kk__1710___
Humus-indeksi________ täyttö__28_______ kääntö__45__19________ tyhjennys__118___Γ70_______ auma 2 vko 178_________ auma 2 kk 112__1_08________ 17 106954
Taulukossa esitetyt analyysitulokset osoittavat selviä eroja keksinnön mukaisella kiihdytinaineseoksella käsitellyn kompostin eduksi. Kompostointilaitoksissa esiintyvää pH-ongelmaa ei esiintynyt, vaan pH oli 2 viikon kompostoinnin jälkeen 7 (vertailu 4,7 ja takuuarvoraja 5,5) ja kosteus oli laskenut lähelle 40 %:a. Rottegrad-5 testi antoi lukemaksi 55 °C, jota pidetään yleensä takuuarvon rajana. Aumavaras-toinnissa saavutettiin nopeasti arvo 29 °C, mikä osoittaa kompostin kypsyvän nopeasti. Kahden kk:n jälkeen ammoniumtypen määrä oli selvästi alle vertailu-näytteen määrän ja humusindeksi osoitti proteiinihajotuksen käynnistyneen tehokkaasti jo tunnelissa. Lopputuote erosi huomattavasti vertailukompostista ollen sello västi hienojakoisempaa ja mukavampaa, eikä hajoamattomia kappaleita juurikaan ollut havaittavissa vähäistä paperimäärää lukuunottamatta.
Edellä on esitetty eräitä keksinnön sovelluksia. Keksintöä luonnollisesti ei rajoiteta edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan keksinnön mukaista periaatetta voidaan 15 muunnella patenttivaatimusten suoja-alan puitteissa.
* 1 * > «
Claims (11)
1. Kompostaccelererande blandning, kännetecknad av att den innefattar en fly-20 tande del och altemativt en fast del, varvid den flytande delen är en vattenlösning Λ , Λ , innefattande ätminstone natriumglukonat, jäm(II)jon Fe , manganjon Mn och ammoniumjon NH4+, och jordmaterial som en valbar fast del, och vidare eventuellt en eller flera valbara oorganiska bestandsdelar i den flytande eller i den fasta delen. • 2. Kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den 25 som flytande del i blandningen beräknat pä den totala vikten innefattar - ca 20-80 % natriumglukonat, - ca 0,2-1 % jäm(II)jon Fe2+, - ca 0,1-0,5 % manganjon Mn2+, . , - ca 0,2-0,8 % ammoniumjon NtL,+, och 30. ca 20-80 % vatten.
1. Kompostikiihdytinseos, tunnettu siitä, että se käsittää nestemäisen osan ja valinnaisesti kiinteän osan, jona nestemäisenä osana on vesiliuos käsittäen ainakin nat- 5 riumglukonaattia, rauta(II)ionia Fe , mangaani-ionia Mn ja ammoniumionia NH/, ja valinnaisena kiinteänä osana maa-ainesta, ja lisäksi mahdollisesti yhtä tai useampaa valinnaista epäorgaanista aineosaa nestemäisessä tai kiinteässä osassa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kompostikiihdytinseos, tunnettu siitä, että se 10 käsittää seoksen nestemäisen osan kokonaispainosta - noin 20-80 % natriumglukonaattia, - noin 0,2-1 % rauta(II)ionia Fe2+, - noin 0,1-0,5 % mangaani-ionia Mn2+, - noin 0,2-0,8 % ammoniumionia NH/, ja 15. noin 20-80 % vettä.
3. Kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 2, kännetecknad av att den som flytande del i blandningen beräknat pä den totala vikten innefattar - ca 60 % natriumglukonat, 35. ca 0,7 % jäm(II)jon Fe2+, Λ I - ca 0,3 % manganjon Mn , 20 106954 - ca 0,45 % ammoniumjon NH/, och - ca 40 % vatten.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kompostikiihdytinseos, tunnettu siitä, että se käsittää seoksen nestemäisen osan kokonaispainosta - noin 60 % natriumglukonaattia, 20. noin 0,7 % rauta(II)ionia Fe2+, - noin 0,3 % mangaani-ionia Mn2+, - noin 0,45 % ammoniumionia NH/, ja - noin 40 % vettä.
4. Kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den flytande delen dessutom innefattar en eller flera elektrolytjoner, sä som sulfatjon
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kompostikiihdytinseos, tunnettu siitä, että nestemäinen osa käsittää lisäksi yhtä tai useampaa elektrolyytti-ionia, kuten sulfaat-ti-ionia S04 '.
5. Kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 4, kännetecknad av att sul-fatjonen utgör ca 1-3 %, företrädesvis ca 1,8 % av den totala vikten av den flytande delen av acceleratorblandningen.
5 S042'.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kompostikiihdytinseos, tunnettu siitä, että 30 sulfaatti-ionia on noin 1-3 %, edullisesti noin 1,8 % kiihdytinseoksen nestemäisen osan kokonaispainosta.
6. Kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att 10 jordmaterialet är pulveraktigt, torr lera eller kaolin.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kompostikiihdytinseos, tunnettu siitä, että maa-aines on jauhemaista, kuivaa savea tai kaoliinia. 35
7. Kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 6, kännetecknad av att leran utgör ca 50-80 %, företrädesvis ca 70 % av den totala vikten av den fasta delen av blandningen.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kompostikiihdytinseos, tunnettu siitä, että savea on noin 50-80 %, edullisesti noin 70 % seoksen kiinteän osan kokonaispainosta. 19 106954
8. Kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den 15 valbara oorganiska beständsdelen är en oorganisk jon vald i gruppen bestäende av manganjon Mn2+, zinkjon Zn2+, ammoniumjon NH4+, sulfatjon S042', kopparjon Cu2+ och koboltjon C02+, samt blandningar av dessa.
8. Patenttivaatimiiksen 1 mukainen kompostikiihdytinseos, tunnettu siitä, että valinnainen epäorgaaninen aineosa on epäorgaaninen ioni, joka valitaan ryhmästä käsittäen mangaani-ionin Mn2+, sinkki-ionin Zn2+, ammoniumionin NH/, sulfaatti- 5 ionin S042', kupari-ionin Cu2+ja koboltti-ionin Co2+, sekä niiden seokset.
9. Kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den oorganiska beständsdelen är dolomitkalk och/eller aska.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kompostikiihdytinseos, tunnettu siitä, että epäorgaaninen aineosa on dolomiittikalkkia ja/tai tuhkaa.
10. Användning av kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 1, känneteck-, nad av att den kompostaccelerande blandningen används i ett förhällande om ca 0,2-5 %, företrädesvis ca 2 %, per totalvolym kompost.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen kompostikiihdytinseoksen käyttö, tunnettu siitä, että kompostikiihdytinseosta käytetään noin 0,2-5 %, edullisesti noin 2 % kompostin kokonaistilavuutta kohden.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen kompostikiihdytinseoksen käyttö, tunnettu 15 siitä, että kompostikiihdytinseosta käytetään noin 0,5-8 %, edullisesti noin 5 % biojätteen kokonaismassaa kohden.
11. Användning av kompostaccelerande blandning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den kompostaccelerande blandningen används i ett förhällande om ca . . 25 0,5-8 %, företrädesvis ca 5 %, per totalmassa bioavfall.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI992385A FI106954B (fi) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | Kompostikiihdytinseos |
| DK00976090T DK1252124T3 (da) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Kompostacceleratorblanding |
| DE2000609563 DE60009563T2 (de) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Mischung zur beschleunigung der kompostierung |
| AU13982/01A AU1398201A (en) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Compost accelerator mixture |
| EP00976090A EP1252124B1 (en) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Compost accelerator mixture |
| EEP200200236A EE05154B1 (et) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Kompostikiirendussegu |
| PCT/FI2000/000961 WO2001032588A1 (en) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Compost accelerator mixture |
| AT00976090T ATE263129T1 (de) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Mischung zur beschleunigung der kompostierung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI992385 | 1999-11-04 | ||
| FI992385A FI106954B (fi) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | Kompostikiihdytinseos |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI106954B true FI106954B (fi) | 2001-05-15 |
Family
ID=8555558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI992385A FI106954B (fi) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | Kompostikiihdytinseos |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1252124B1 (fi) |
| AT (1) | ATE263129T1 (fi) |
| AU (1) | AU1398201A (fi) |
| DE (1) | DE60009563T2 (fi) |
| DK (1) | DK1252124T3 (fi) |
| EE (1) | EE05154B1 (fi) |
| FI (1) | FI106954B (fi) |
| WO (1) | WO2001032588A1 (fi) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI113165B (fi) * | 2001-05-23 | 2004-03-15 | Pekka Pohjola | Kompostori orgaanisen jätteen käsittelemiseksi |
| US6877275B2 (en) * | 2002-02-19 | 2005-04-12 | Engelhard Corporation | Method of weed control |
| US20100058821A1 (en) * | 2007-04-13 | 2010-03-11 | Tecnoimpianti S.R.L. | Plant and process for transformation of organic material |
| FI20070298A0 (fi) * | 2007-04-17 | 2007-04-17 | Pekka Pohjola | Aerobisen biohajoamisen kiihdytin |
| CA2808633A1 (en) * | 2010-08-18 | 2012-02-23 | Jane A. Hoxsey | Mineral-releasing compost and method of using the same for soil remediation |
| FI123531B (fi) * | 2011-12-02 | 2013-06-28 | Pekka Pohjola | Seos öljyn ja orgaanisten kemikaalien keräämiseksi ja hajoittamiseksi |
| DE102012020266A1 (de) | 2012-10-17 | 2014-04-17 | Philipp Dimitriou | Dezentrales Verfahren zur Behandlung von Haushaltsabwässern und Bioabfällen. |
| RU2533431C1 (ru) * | 2013-04-16 | 2014-11-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Способ переработки бесподстилочного навоза в удобрения, электрическую и тепловую энергию и биоэнергетическая установка для его реализации |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5294428A (en) * | 1976-02-02 | 1977-08-09 | Gorou Ebina | Manufacturing method of quickktoobuild stable and compost |
| JPS5492684A (en) * | 1977-12-30 | 1979-07-23 | Sankyo Yuki Kk | Treatment of fermentative organic material |
| DE4133984A1 (de) * | 1991-10-14 | 1993-04-15 | Rudolf Prof Dr Kuerner | Verfahren zum biologischen aufschluss von mineralien |
| US5525139A (en) * | 1993-07-12 | 1996-06-11 | Gill; Paul E. | Process for bioremediation of soils |
| JPH09503479A (ja) * | 1993-09-28 | 1997-04-08 | インバイランメントル アンド リソース テクノロジイ ホールディングス プロプライエタリー リミテッド | 生の有機物質から生育媒体の処法および製造 |
| JPH08277188A (ja) * | 1995-04-06 | 1996-10-22 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 有機物醗酵促進剤とその製造方法 |
-
1999
- 1999-11-04 FI FI992385A patent/FI106954B/fi not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-11-03 AU AU13982/01A patent/AU1398201A/en not_active Abandoned
- 2000-11-03 DE DE2000609563 patent/DE60009563T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-03 WO PCT/FI2000/000961 patent/WO2001032588A1/en active Search and Examination
- 2000-11-03 DK DK00976090T patent/DK1252124T3/da active
- 2000-11-03 EE EEP200200236A patent/EE05154B1/xx not_active IP Right Cessation
- 2000-11-03 EP EP00976090A patent/EP1252124B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-03 AT AT00976090T patent/ATE263129T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU1398201A (en) | 2001-05-14 |
| ATE263129T1 (de) | 2004-04-15 |
| EE05154B1 (et) | 2009-04-15 |
| EE200200236A (et) | 2003-06-16 |
| EP1252124B1 (en) | 2004-03-31 |
| EP1252124A1 (en) | 2002-10-30 |
| DE60009563D1 (de) | 2004-05-06 |
| WO2001032588A1 (en) | 2001-05-10 |
| DE60009563T2 (de) | 2005-02-24 |
| DK1252124T3 (da) | 2004-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Effects of lime amendment on the organic substances changes, antibiotics removal, and heavy metals speciation transformation during swine manure composting | |
| Villar et al. | Changes in microbial dynamics during vermicomposting of fresh and composted sewage sludge | |
| Mutabaruka et al. | Microbial degradation of hydrolysable and condensed tannin polyphenol–protein complexes in soils from different land-use histories | |
| Wei et al. | A comprehensive review on biomass humification: Recent advances in pathways, challenges, new applications, and perspectives | |
| Nolan et al. | Characterization of compost produced from separated pig manure and a variety of bulking agents at low initial C/N ratios | |
| Senesi et al. | Role of humification processes in recycling organic wastes of various nature and sources as soil amendments | |
| Cáceres et al. | Nitrification during extended co-composting of extreme mixtures of green waste and solid fraction of cattle slurry to obtain growing media | |
| Pramanik et al. | Changes in fungal population of fly ash and vinasse mixture during vermicomposting by Eudrilus eugeniae and Eisenia fetida: Documentation of cellulase isozymes in vermicompost | |
| Neklyudov et al. | Intensification of composting processes by aerobic microorganisms: A review | |
| Suthar | Bioremediation of aerobically treated distillery sludge mixed with cow dung by using an epigeic earthworm Eisenia fetida | |
| Yusuf | Effect various combination of organic waste on compost quality | |
| FI106954B (fi) | Kompostikiihdytinseos | |
| Bohacz et al. | Changes in enzymatic activity in composts containing chicken feathers | |
| Gondek et al. | Chemical and biological properties of composts produced from organic waste | |
| CN113480381B (zh) | 一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法及装置 | |
| Sánchez et al. | Accelerated coffee pulp composting | |
| CN101696426A (zh) | 沼气复合原料及制备方法 | |
| Ghaly et al. | Biodegradation of phenolic compounds in creosote treated wood waste by a composting microbial culture augmented with the fungus Thermoascus aurantiacus | |
| Shin et al. | The degradation of cellulosic fraction in composting of source separated food waste and paper mixture with change of C/N ratio | |
| Henry et al. | Carbon fractions in compost and compost maturity tests | |
| El-Mrini et al. | Co-composting process assessment of three-phase olive mill pomace and turkey manure in morocco | |
| Rodrigues et al. | Co-composting of sweet sorghum biomass with different nitrogen sources | |
| Pasda et al. | Influence of bulking agents and microbial activator on thermophilic aerobic transformation of sewage sludge | |
| Nuntagij et al. | Aerobic nitrogen fixation during the biodegradation of lignocellulosic wastes | |
| Benito et al. | Carbon mineralization of pruning wastes compost at different stages of composting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired |