Kohshin Engineering Co. cu sediul în Japonia dezvoltă tehnologii și produse inovatoare pentru fermele zootehnice din 1972. Compania este unul dintre cei mai importanți producători de instalatii si linii complete de compostare pentru tratarea gunoiului de grajd si transformarea acestuia în îngrășământ organic, urmărind constant obtinerea celor mai bune rezultate din punct de vedere al eficientei si al protejarii mediului.
Gunoiul de grajd din fermele zootehnice poate fi o sursă de îngrășământ organic de înaltă calitate dacă este compostat corespunzător. Compostarea este un proces biologic prin care deșeurile biodegradabile sunt descompuse de microorganisme în condiții aerobe, iar principalii factori cheie pentru un proces corect de compostare sunt umiditatea, temperatura și alimentarea cu oxigen. Există o impresie generală greșită că orice prelucrare a gunoiului de grajd într-o instalație deschisă degajă un miros urât puternic (emanatii de metan), indiferent de procedură, totuși, în majoritatea cazurilor, mirosul urât este cauzat de faptul că procesul nu este controlat corect și devine anaerob.
Dacă deșeurile animaliere nu sunt procesate corespunzător, acestea pot provoca probleme de mediu, cum ar fi contaminarea apelor subterane, emisia de mirosuri neplăcute si focare de boli. În plus, compostul incomplet maturat poate conține agenți patogeni care dăunează plantelor și răspândesc bacterii periculoase, cum ar fi Salmonella și E. coli. Prin urmare, este important ca, înainte să fie aplicat pe sol ca îngrășământ, compostul să fie complet fermentat și stabil. De fapt, gunoiul de grajd compostat corespunzător în procesul aerob nu miroase urât… Este important de știut că este posibil să se evite fermentarea anaerobă și mirosul neplăcut prin procesarea corectă a gunoiului de grajd.
Kohshin Engineering oferă echipamente pentru fermele de crestere a pasarilor la nivel mondial, inclusiv linii de compostare complet automatizate, care transformă diferite tipuri de deșeuri biodegradabile (cum ar fi: deșeuri animaliere, dejecții de pasăre, deșeuri alimentare etc.) în îngrășământ organic de înaltă calitate. Kohshin s-a concentrat pe calitatea produsului final mai degrabă decât doar să proceseze gunoiul de grajd, indiferent de tipul de material care urmează să fie prelucrat. În timpul procesului, cantitatea adecvată de aer este furnizată automat materialului folosind temporizatoare, astfel încât mediul propice de fermentare va fi menținut și temperatura materialului poate crește până la 65-80 °C.
Atunci când un fermier alege un sistem de compostare, costul este un factor la fel de important ca funcțiile și calitatea echipamentelor. Kohshin se preocupă permanent de fiabilitatea utilajelor produse și oferă compostoare rezistente care pot fi utilizate timp de 10-20 de ani dacă sunt întreținute corespunzător. Prin utilizarea motorului inovativ Sumitomo Cyclo® în locul unui motor clasic, reductorul funcționează fără probleme și previne deteriorarea cauzată de transmiterea vibrațiilor la echipament. De asemenea, prin galvanizarea pieselor principale prin imersie la cald în aliaj de zinc, mașina rezistă mai mult timp la coroziune. În plus, echipamentul Kohshin este proiectat pentru a produce un ingrasamant granulat, ceea ce înseamnă că nu este nevoie să fie achiziționat un echipament suplimentar de peletizare. În ceea ce privește costul de funcționare al mașinii, echipamentul Kohshin aduce beneficii, deoarece costul energiei electrice necesare funcționării lunare este de aproximativ 20 până la 30 de ori mai mic decât cel al sistemului tip rezervor.
Ca si în agricultură și zootehnie, și în industria prelucrătoare trebuie sa se parcurga un drum lung, cu mai multe etape, pentru obținerea rezultatelor. Kohshin depune toate eforturile pentru a construi o relație de încredere cu clienții, partenerii de afaceri și angajații care ne susțin in demersurile noastre. Prin combinarea ideilor noi aduse de interacțiunea dintre tehnologiile inovative cu abordarea practică, vom contribui la construirea unei societăți durabile în armonie cu mediul, prin intermediul agriculturii și industriei zootehnice, care stau la baza vieții tuturor oamenilor. Kohshin Engineering Co. dezvoltă an de an caracteristicile mecanice ale echipamentelor sale, precum și parametrii de control ai procesului biologic al fermentației aerobe.
Prin procesul de dezvoltare a unui sistem de aerare propriu, Kohshin a realizat sistemul de pre-compostare (2021) care permite o eficiență mai mare a compostului la un cost mai mic. Acest sistem de pre-compostare nu numai că mărește calitatea produsului final, dar reduce și încărcarea mașinii, precum și investiția în mașina de compostare, deoarece volumul și umiditatea materialului pot fi reduse prin difuzarea cantității de aer minim necesare. Am început deja să livrăm acest sistem de pre-compostare în multe țări pentru o mai bună gestionare a procesului și pentru reducerea costurilor de operare, iar clienții noștri produc cu succes îngrășăminte organice de înaltă calitate și reduc costurile cu managementul gunoiului de grajd.
Cea mai nouă tehnologie a noastră (2022) care demonstrează siguranța compostului din gunoi de grajd este inovația Soilath ® System. Unul dintre factorii necesari pentru a susține un mediu propice pentru procesul de compostare aerobă este cantitatea de oxigen. Kohshin a cercetat și a colectat date despre raportul dintre temperatură și volumul de aer difuzat în materia primă în vederea îmbunătățirii eficienței compostării gunoiului de grajd. Folosind senzorii noștri inovativi specializați am dezvoltat un sistem IoT pentru a colecta și transmite datele pe baza cărora am putut afla cantitatea optimă de volum de aer pentru a crește temperatura materialului într-un timp scurt. Prin introducerea acestui sistem, fermierii pot urmări datele și se pot asigura că produsul compostat este stabil și sigur pentru a fi aplicat plantelor. În plus, factura de energie electrică poate fi redusă semnificativ, furnizând numai cantitatea optimă de aer necesară procesului, în loc să furnizăm aer ore întregi în fiecare zi în mod continuu.
Pentru a deveni o societate durabilă, există o cerere tot mai mare, în special în rândul agricultorilor, pentru compost complet maturat de înaltă calitate, ca sursă de restabilire a fertilității solului și pentru echilibrul oligoelementelor din sol. Cu toate acestea, compostul variază foarte mult în ceea ce privește compoziția, iar atunci când este utilizat în combinație cu îngrășăminte chimice, este nevoie de timp și efort pentru a însămânța de două ori. De aceea utilizarea compostului a fost adesea evitată. Inovația Soilath ® Blender de la Kohshin (2023) este un echipament industrial care calculează automat cantitatea necesară de azot, fosfor și potasiu prin introducerea datelor din analiza chimică a compostului și a valorilor dorite ale componentelor și produce îngrășământ mixt organic-chimic cu compoziție uniformă, printr-un proces de amestecare controlat propriu Kohshin.
În ultima perioadă, segmentul zootehnic European manifestă un real interes pentru implementarea de modele economice circulare, cât și în ceea ce privește adoptarea unor practici prietenoase cu mediul. Îmbunătățirea managementului gunoiului de grajd prin implementarea de sisteme automatizate de compostare asigura creșterea eficienței în fermă prin reducerea costurilor cu gunoiul de grajd si printr-o mai buna utilizare a acestei resurse.
Tehnologia de compostare in vane longitudinale cu echipamente automatizate este din ce în ce mai răspândită la nivel global și răspunde noilor tendințe europene de stimulare a economiei circulare, a agriculturii ecologice și a evitării emisiilor de gaze cu efect de seră. Liniile de compostare automatizate sunt special concepute pentru eliminarea totală a gunoiului de grajd de la fermele de animale și gospodăriile individuale și transformarea continuă a gunoiului de grajd într-un îngrășământ organic granulat, stabil, igienic și omogen.
Kohshin a optat pentru un sistem intensiv de compostare a gunoiului de grajd, în condițiile protecției mediului, ca metodă de tratare a gunoiului de grajd din fermele de animale. Linia tehnologică Kohshin este complet automatizată și reprezintă cea mai avansată tehnică de accelerare a maturării îngrășămintelor organice prin utilizarea aerării forțate. Metoda aplicată se desfășoară într-un spațiu închis pentru a avea un control mai bun al umidității materialului de compostare și al temperaturilor din grămadă și asigură atât păstrarea nutrienților, cât și îndepărtarea germenilor, paraziți și semințe. Obiectivul principal al stațiilor Kohshin este producerea de îngrășăminte organice solide (cum sunt definite în REGULAMENTUL (UE) 2019/1009 al Parlamentului European și al Consiliului din 5 iunie 2019, folosind materie strict organică, respectiv excremente de păsări ajustate cu alte deșeuri organice. (pene de la sacrificare, sânge, apă, produs finit) ca submaterial destinat creșterii umidității și obținerii unei porozități optime în grămada de compost.
Pentru a obține compostare eficientă și fermentare aerobă accelerată a gunoiului de grajd, dar și pentru omogenizarea îngrășământului organic rezultat, Kohshin a proiectat linii de compostare KNLL 6000 SHW pentru eliminarea totală a gunoiului de grajd din exploatațiile zootehnice și din gospodăriile individuale și transformarea continuă a excrementele animale într-un îngrășământ organic granulat, stabil, igienic, omogen, foarte eficient, într-un ciclu de 30-40 de zile. Fermentarea gunoiului de grajd este aerobă și are loc la temperaturi de aproximativ 70 de grade C, sterilizând complet produsul prin eliminarea germenilor și paraziților și reducând la zero rata de germinare a semințelor din excrementele animalelor. Mirosurile asociate, cauzate de descompunerea microbiană a compuşilor volatili, sunt eliminate prin utilizarea sistemelor de odorizare.
In zona de precompostare are loc faza 1 a compostarii si anume etapa de fermentatie mezofila, care se caracterizeaza prin cresterea bacteriilor si temperaturi intre 25-40 de grade Celsius. Amestecul de gunoi de grajd, produs finit si/sau submaterial pentru reglarea umiditatii se introduce in boxa cu tuburi de aerisire la baza si se pastreaza 6 zile fara a se recurge la intoarcerea materialului. Materialul de compostare este depozitat pe versant, de la peretele din spate spre deschiderea boxei, astfel incat sa se asigure o suprafata maxima de contact cu aerul. Acest aranjament, combinat cu procesul biologic inițiat în masa de material, va duce la o primă evaporare a surplusului de apă în întreaga masă a dejecțiilor depozitate/compostare.
Zona de precompostare a liniei KNLL-6000 SHW include 3 boxe de mixare (care nu sunt prevazute cu sisteme de aerare fortata) si 6 boxe de precompostare care sunt prevazute cu sisteme de conducte la baza, alimentate de 3 suflante. Amestecarea, omogenizarea și manipularea gunoiului de grajd proaspăt, a altor materiale degradabile și/sau a amestecului precompostat se realizează cu încărcătorul frontal.
În fiecare zi, fiecare dintre cele 6 boxe de precompost este alimentată cu 66 de tone de gunoi de grajd, pentru ca după o perioadă de 6 zile să poată fi hrănite cele 2 gropi longitudinale din zona de compostare. După 6 zile de păstrare în cutia ventilată, temperatura materialului poate ajunge până la 50-70 de grade Celsius, bacteriile aerobe inițiază deja procesul de descompunere și se ajunge la faza 2 de compostare și anume stadiul termofil. Umiditatea la intrarea in boxele de precompostare trebuie sa fie sub 70% pentru a crea conditiile optime pentru initierea fermentatiei aerobe. În timpul depozitării în cutii, materialul pierde 2-3 la sută din umiditatea de la intrare și se creează astfel condițiile optime pentru transferul în zona de compostare propriu-zisă.
Cele 2 vane longitudinale sunt alimentate în zona de intrare, de două ori pe zi, cu câte 16-17 tone de gunoi de grajd. Manipularea se efectuează cu încărcătorul frontal, cu descărcarea cupei la o distanță de 3 m de limita de intrare a gropilor de prelucrare.
In zona de compostare, pe cele 2 vane deservite de 1 compostor, au loc ultimele 2 faze ale procesului. Sistemele de aerare forțată constau dintr-o rețea de țevi perforate la baza vanelor conectate la suflante exterioare cu rolul de a injecta aer în grămadă. Lungimea de 60 m a zonei cu tevi la baza vanelor asigura aerarea fortata in gramada timp de aproximativ 20 de zile, perioada in care gunoiul de grajd se afla in stadiul termofil. În această etapă, bacteriile, ciupercile și actinomicetele (primul nivel de consumatori) sunt prezente în masa gunoiului de grajd la o temperatură de 50-60 de grade Celsius, descompunând celuloza, lignina și alte materiale rezistente; limita superioară a etapei termofile din instalațiile Kohshin este de peste 70 de grade Celsius și menținerea temperaturilor ridicate timp de câteva zile la rând asigură distrugerea agenților patogeni și a contaminanților.
În a doua jumătate a zonei/vanelor de compostare, materialul se omogenizează în continuare și trece prin etapa de maturare, unde temperaturile se stabilizează și continuă unele fermentații, transformând materialul degradat în humus prin reacții de condensare și polimerizare; ultimul obiectiv este de a produce un material care este stabil cu un raport C:N adecvat; raportul C:N poate scădea de la 30 la începutul procesului de compostare la 10-15 în produsul maturat.
Compostoarele, prevazute cu un sistem de sape dispuse pe un tambur, au o latime de 6 m si efectueaza o miscare circulara procesand gunoiul de grajd in gropi. Operatia are rolul de a marunti, de omogenizare a structurii deseurilor, precum si de mentinere a procesului de fermentatie. Echipamentul de compostare realizează și o mișcare rectilinie, de-a lungul vanelor, procesând gunoiul de grajd pe toată lungimea halei.
Mișcarea compostoarelor se realizează automat, pe șinele metalice poziționate la capetele superioare ale celor 6 pereți laterali/parapeți de 1,1 m înălțime. Sapele compostorului sunt special concepute pentru a conduce și împinge cantitatea de material prelucrat de-a lungul vanei, astfel încât, după fiecare ciclu de funcționare, gunoiul de grajd să fie împins cu aproximativ 3 ml spre ieșirea din vana. După operațiune, compostoarele revin în poziția inițială, alunecă lateral și se poziționează la capătul celeilalte vane, procesând în mod similar cantitatea de gunoi introdusă în ea.
Dispunerea sapelor pe tambur asigura, pe de o parte, deplasarea longitudinala a intregii mase de material prelucrat (câte 3 ml pe zi), iar pe de alta parte are rolul de a mentine forma mormanului. astfel incat inaltimea produsului organic pe mediana vanelor sa fie de 1,5 m. Prin acest aranjament, materialul organic menține temperatura în interiorul haldei inclusiv în timpul sezonului rece, iar pe de altă parte, suprafața expusă este maximă și deci evaporarea (5-7 l apă pe metru pătrat vara; 2-3 l). de apă pe metru pătrat iarna) este eficientă. Produsul finit rezultat are umiditate între 15% și 25%.
Sistemul de aerare al liniei KNLL-6000 SHW constă din 4 seturi de motoare compresoare și o rețea de conducte înglobate la baza vanelor, în structura din beton armat. Fiecare vana este deservită de 2 seturi de aerare. Cele 4 compresoare sunt situate pe părțile laterale ale clădirii. Conductele sunt dispuse in pardoseala, la distante de 1 m una de alta, in lungimi de 30 m spre zonele de intrare si iesire din vanele de beton. Sistemul are rolul de a menține fermentația continuă și controlată a cantităților de gunoi de grajd din vane, prin aerarea deșeurilor, reducând astfel timpul complet de fermentație la 30-40 de zile. Pe de altă parte, menținerea constantă a procesului de fermentație asigură atingerea unor temperaturi de 70 de grade Celsius în gropi, eliminând astfel germinația ulterioară a semințelor existente în excremente, a virusurilor și germenilor (tifoid, dizenterie, stafilococi, bacili). coli, viermi, salmonella etc) și reducerea riscului ca procesul de descompunere și fermentație să continue în sol, emitând căldură și gaze dăunătoare plantelor.
Programul de alimentare cu oxigen la grămada de compost este setat automat de la panoul de control al sistemului de aerare. Dacă este necesar, cantitatea de aer injectată în vane este ajustată pentru a menține un proces corect de fermentare aerobă.
Ridicarea produsului finit din zona de ieșire a vanelor este efectuată de același personal. Colectarea se realizeaza cu incarcatorul frontal si se alimenteaza zona de colectare/hooper a liniei de sortare. Cu un mod de funcționare de 2 cicluri pe zi se poate preleva din zona de ieșire o cantitate de aproximativ 22 de tone de produs finit-îngrășământ complex organic, stabil și igienizat, cu o umiditate de 15%-20%.
Îngrășământul organic solid obținut la stațiile Kohshin respectă regulile stabilite prin Regulamentul (UE) 2019/1009 al Parlamentului European și al Consiliului din 5 iunie 2019. Materia primă utilizată de stațiile de compost Kohshin este strict de origine biologică și constă din gunoi de grajd animal ajustat cu alte deșeuri organice, rumeguș, sau apă ca submateriale destinate ajustării corespunzătoare a umidității și obținerii unei porozități optime în grămada de compost.
Ingrasamantul obtinut este unul complex, in care se gasesc atat C organic cu o concentratie de peste 15% din masa, cat si cei trei nutrienti principali declarati in concentratiile corespunzatoare. Kohshin estimează obținerea unui îngrășământ organic complex cu structură 3 – 4 – 4, care respectă standardele europene, respectiv:
(a) mai mult de 1 % din masă azot total (N);
(b) mai mult de 1% din masă pentaoxid de fosfor total (P 2 O 5 ); sau
(c) mai mult de 1 % din masă oxid de potasiu total (K 2 O).
Suma concentrațiilor nutrienților respectivi trebuie să reprezinte mai mult de 4% din masă.
Contaminanții dintr-un îngrășământ organic obținuți prin fermentația aerobă a gunoiului de grajd nu depășesc următoarele valori limită stabilite prin Regulamentul (UE) 2019/1009 al Parlamentului European și al Consiliului din 5 iunie 2019:
(a) cadmiu (Cd): 1,5 mg/kg substanță uscată;
(b) crom hexavalent (Cr VI): 2 mg/kg substanță uscată;
(c) mercur (Hg): 1 mg/kg substanță uscată,
(d) nichel (Ni): 50 mg/kg substanță uscată,
(e) plumb (Pb): 120 mg/kg substanță uscată și
(f) arsen anorganic (As): 40 mg/kg substanță uscată.
Concentrația de cupru (Cu) în îngrășământul organic nu depășește 300 mg/kg substanță uscată, iar concentrația de zinc (Zn) nu depășește 800 mg/kg substanță uscată. În îngrășământul organic obținut nu există biuret (C 2 H 5 N 3 O 2 ).
Agenții patogeni nu depășesc limitele stabilite prin Regulament, respectiv:
– Salmonella spp.: absent la 25 g sau 25 ml
– Escherichia coli sau Enterococcaceae: 1.000 în 1 g sau 1 ml
Zona de precompostare, amestecare si manipulare gunoi de grajd proaspat si alte materiale degradabile si/sau amestec precompostat.
Acesta constă dintr-o zonă de preamestec și o zonă cu 6 boxe de beton acoperite cu policarbonat, de 10 m x 7,5 m și 2 m înălțime, cu o latură deschisă.
Aceste boxe sunt echipate cu sisteme de ventilație în podeaua din beton armat.
În aceeași zonă sunt 3 boxe similare, fără sistem de aerare și compresoare, folosite pentru amestecarea/omogenizarea gunoiului de grajd înainte de a fi depozitat în cele 6 boxe de precompostare.
Zona de compostare pentru fermentare aerobă, este formată din 2 vane cu pereți laterali de 1,1 m înălțime, 6 m lățime și 150 m lungime, pe care sunt dispuse șinele de rulare a echipamentului de compostare. Echipamentul este amplasat in interiorul unei hale de 15 ml (latime) si 160 ml (lungime), cu o inaltime minima la jgheab de 5,3 m. Fundația halei este din beton armat pentru a preveni infiltrarea nitraților în sol. Constructia se realizeaza pe o structura din lemn, beton sau metal zincat, rezistenta la coroziune. Acoperișul este transparent pentru a permite expunerea gunoiului de grajd la lumină, ceea ce ajută și menține procesul de fermentație, precum și pentru a menține temperatura internă ridicată. Închiderile laterale sunt realizate cu spumă poliuretanică sau panouri din policarbonat de 3 cm grosime. Pentru o bună ventilație (care împiedică apariția condensului în interior) la închiderile laterale sunt prevăzute deschideri în partea inferioară (înălțimea 1,5 m de la nivelul zero) și în partea superioară (la înălțimea de 0,8 m sub jgheab) cu role automate sau actionate manual.
Linia de compostare KNLL 6000-SHW este special concepută pentru eliminarea totală a gunoiului de grajd din fermele de animale și gospodăriile individuale și transformarea continuă a gunoiului de grajd animal într-un îngrășământ organic granulat, stabil, igienic, omogen, foarte eficient într-un singur ciclu de operare, de 30-40 de zile. Fermentarea gunoiului de grajd este aerobă și are loc la temperaturi de aproximativ 70 de grade C, sterilizând complet produsul prin eliminarea germenilor și paraziților și reducând la zero rata de germinare a semințelor din gunoiul de grajd animal. Mirosurile asociate, cauzate de descompunerea microbiană a compuşilor volatili, sunt eliminate prin utilizarea sistemelor de odorizare. Linia de compostare KNLL 6000-SHW produce continuu circa 600 tone/luna de ingrasamant natural, 2 operari/zi (cca 8 luni pe an) si circa 300 tone/1 operare/zi (4 luni pe an intre noiembrie si februarie).
The KNLL 6000-SHW composting line is specially designed for the total disposal of manure from animal farms and individual households and the continuous transformation of animal manure into a granulated, stable, hygienic, homogeneous organic fertilizer, highly effective in a single operating cycle, for 32-40 days. Manure fermentation is aerobic and takes place at temperatures of around 70 degrees C, completely sterilizing the product by eliminating germs and parasites and reducing to zero the germination rate of seeds in animal manure. Associated odors, caused by the microbial decomposition of volatile compounds, are eliminated by using odorization systems.
The KNLL 6000-SHW composting line continuously produces about 660 tons/month of natural fertilizer, 2 operations/day (about 8 months per year) and about 330 tons/1 operation/day (4 months per year between November and February). In the operating mode 1.5 cycles per day, the station can produce an average of 495 tons/month of organic fertilizer. The line can process animal manure (pigs, cattle, broilers, laying hens) mixed with organic residues from the slaughterhouse and the sewage treatment plant. The line can process manure from farms raising pigs, cattle, laying hens mixed with material that has a lower moisture content (eg chopped straw with 30% moisture content). The final product is a granulated, stable, hygienic, homogeneous, highly efficient organic fertilizer.The KNLL 6000-SHW line operates continuously and is automated, with an average processing capacity of 66 tons of manure/day for 8 months of the year and 33 tons of manure/day in winter, with approx. 65% humidity at the entrance
This consists of a pre-mixing area and an area with 6 polycarbonate covered concrete boxes, measuring 10m x 7.5m and 2m high, with one open side. These speakers are equipped with ventilation systems in the reinforced concrete floor. In the same area, there are 3 similar pits, without aeration system and compressors, used to mix / homogenize the manure before it is stored in the 6 pre-composting pits. For pig and cattle farms, where the manure moisture is above 85%-90%, the station can include the manure dewatering press.
Aerobic fermentation, consisting of 2 pits with side walls 1.1 m high, 6 m wide and 150 m long, on which the slide rails of the composting equipment are arranged. The equipment is located inside a hall measuring 15 ml (width) and 160 ml (length), with a minimum height at the gutter of 5.3 m. The foundation of the hall is made of reinforced concrete to prevent the infiltration of nitrates into the soil. The construction is made on a structure made of wood, concrete or galvanized metal, resistant to corrosion. The roof is transparent to allow the manure to be exposed to light, which helps and maintains the fermentation process, as well as to keep the internal temperature high. The side closures are made with 3 cm thick polyurethane foam or polycarbonate panels. For good ventilation (which prevents the appearance of condensation inside) at the side closures, openings are provided in the lower part (height 1.5 m from the zero level) and in the upper part (at a height of 0.8 m below the gutter) with automatic or manually operated rollers.
Aerobic fermentation, consisting of 2 pits with side walls 1.1 m high, 6 m wide and 150 m long, on which the slide rails of the composting equipment are arranged. The equipment is located inside a hall measuring 15 ml (width) and 160 ml (length), with a minimum height at the gutter of 5.3 m. The foundation of the hall is made of reinforced concrete to prevent the infiltration of nitrates into the soil. The construction is made on a structure made of wood, concrete or galvanized metal, resistant to corrosion. The roof is transparent to allow the manure to be exposed to light, which helps and maintains the fermentation process, as well as to keep the internal temperature high. The side closures are made with 3 cm thick polyurethane foam or polycarbonate panels. For good ventilation (which prevents the appearance of condensation inside) at the side closures, openings are provided in the lower part (height 1.5 m from the zero level) and in the upper part (at a height of 0.8 m below the gutter) with automatic or manually operated rollers.
The finished product, organized as an extension of the sorting area, with hall dimensions of 15 ml x 20 ml. The technical characteristics of the building are similar to those of the sorting area. The packaging area can includes a automated packaging line including robot for paletizing for organic fertilizers in 5 to 50 kg bags. The main components of the KNLL 6000-SHW technological line are the composter, the aeration system, the deodorization system (scrubber), the finished product sorting system and the packaging line
Composting is a process of bio-oxidation of the solid organic substrate and includes a thermophilic phase of decomposition and microbial synthesis of organic substances from residues. The product obtained by aerobic process contains more than 25% relatively stable humus formed mainly from microbial biomass. It is still subject to a weak decomposition, but it is stable enough not to reheat or cause odor or insect breeding problems and has a C:N = 10-15 ratio. Regardless of its origin and nature and depending on the aeration and humidity conditions, the organic matter evolves towards a qualitatively new state, relatively stable compared to biodegradation. Composting is therefore a method of managing the biological oxidation process that converts heterogeneous organic matter into more homogeneous ones, with humus-like particles. Composting means the totality of the microbial, biochemical, chemical and physical transformations that organic, vegetable and animal waste undergo, from their initial state until they reach different stages of humification – qualitatively different from the initial state.
For an efficient composting, both in terms of reducing the impact on the environment, and in order to obtain the best organic fertilizers, three phases of the biological process are followed, respectively:
The mesophilic fermentation stage, which is characterized by the growth of bacteria and temperatures between 25-40 degrees Celsius
The thermophilic stage in which bacteria, fungi and actinomycetes are present (the first level of consumers) at a temperature of 50-60 degrees Celsius, decomposing cellulose, lignin and other resistant materials; the upper limit of the thermophilic stage can be above 70 degrees Celsius and it is necessary to maintain the temperature for at least one day to destroy pathogens and contaminants
The maturation stage, where the temperatures stabilize and some fermentations continue, converting the degraded material into humus through condensation and polymerization reactions; the last objective is to produce a material that is stable with an appropriate C:N ratio; the C:N ratio can decrease from 30 at the beginning of the composting process to 15 in the matured product.
During active composting, aerobic decomposition generates carbon dioxide and water vapor, and active anaerobic decomposition generates carbon dioxide, methane and other fermentation products that create unpleasant odors, reduced pH in the compost pile and inhibit plant growth. Numerous factors affect the generation of odors: the amount of oxygen in the pile, the characteristics of the materials subject to composting, the initial pH of the mixture and the materials used as additives. Even if there is a good supply of oxygen (obtained by diffusion, reshuffling or forced aeration) in the compost heap, there are still some smaller or larger bags in which the process takes place in anaerobic conditions. The products from these anaerobic bags will decompose when they reach aerobic conditions in the compost pile. At pH conditions below 4.5, aerobic microorganisms die, work equipment corrodes and odors appear. Low pH values and the appearance of odors are the best indicators of the need for oxygen. A compost pile is predominantly aerobic if the oxygen concentration in the compost pile is evenly distributed and has values above 5-6%. At oxygen values below 3%, odors appear and the process of anaerobiosis begins. Odors are generated by alcohols and quickly formed volatile organic acids, which lower the pH of the pile. Restoring aerobic conditions through proper aeration and porosity can take from 2 to 6 days.
The microbial organisms necessary for composting occur naturally in many organic materials.
The most common types of sub-materials/additives used to direct composting and improve the quality of the final product are:
The ability of the compost heap to heat up and maintain a high temperature depends on 7 factors, respectively:
In practice, there are several methods of composting, respectively:
A. Passive composting in the open pile: it is suitable for small or moderate farms with less management. The method involves forming the pile of organic materials and leaving it undisturbed until the materials are broken down into stabilized products. These small piles have the advantage of natural air movement. Due to the active fermentation, the pile heats up inside, the hot air rises and is lost on the top surface of the pile, being replaced by the cold air that enters at the base of the pile and on the side, thus refreshing the air in the pile. Depending on the size of the pile, the air currents can refresh the air in the pile faster or slower, activating the fermentation process. For an efficient exchange of air, especially in the summer, and if materials that emit more heat are composted, such as ruminant waste, the height of the pile will be only 0.9 – 1.2 m. The disadvantage of this method is the fact that the pile becomes unmanageable, being too wet, too compacted, and can quickly become anaerobic and very smelly.
B. Flatbed composting in rows or piles using a loader for turning, mixing and handling: Flatbed composting in rows and piles is the most common form of composting. For an active management of the process, the rows and piles are reshuffled with the help of a special machine, which avoids compaction of the pile, improves the air exchange, brings the material from the inside to the surface of the pile and introduces the material from the surface of the pile into the pile. In this way, weed seeds, pathogens and fly larvae can be destroyed by composting, as they end up in the middle of the heap where the temperature is very high. By turning and mixing again during renovations, the materials subjected to composting are fragmented into smaller particles and their biologically active contact surface increases. The excess of rehandling can lead to the reduction of the pile porosity if the particle size becomes too small. The size of the heap (of the string) is given by the characteristics of the equipment that performs the rehandling of the heap. It is preferable for the composting platform to be surrounded by a ditch to collect the runoff. The collected liquid can be used for wetting the pile when reshaping if this is necessary or it can be applied on the agricultural land as a liquid fertilizer in compliance with the environmental norms regarding pollution with nitrites and nitrates.
C. Aerated static pile systems using perforated pipes: it can be developed in open or closed spaces. Perforated pipes for aeration are embedded in the pile at the base. The hot gases inside the pile rise, and the cold air enters through the pipes inside the pile. Forced aeration can also be practiced using an air blower in the pipes at the base of the pile, which makes the air circulation faster. The forced aeration system allows the pile to grow and a better control of the composting process. Negative pressure arrangements (inside perforated pipes) allow air to be exhausted directly through biological filters if odors become a problem. Aerated static piles are based on wood chips, chopped straw or other porous materials. The porous material at the base also incorporates perforated pipes for aeration. The selection and initial mixing of the raw materials subjected to composting are essential, because they must have a good structure to maintain their porosity throughout the composting period. This general requirement is ensured by using a density-maintaining agent, such as straw or wood chips. The initial height of the aerated static pile is 1.5-2.5 m. In winter, larger piles help to maintain heat. A layer of finished compost covers the compost pile. The length of the aerated static pile is limited by the air distribution through the aeration pipes. For aerated static piles, the mixing of the materials deposited in the pile is essential because the pile is formed only once. Mixing the pile is done with the help of a Fadroma type front loader by mixing several times in another pile and then depositing the mixed materials in the final pile. It is recommended that the mixing and pile formation be done on a concrete surface.
D. Pot composting system: involves enclosing active composting materials in a container, building, etc. The container system has the most aggressive management and generally the one with the highest capital investment, but offers the best control of the composting process. Most container methods involve a variety of forced aeration systems and mechanical turning techniques leading to the intensification of the composting process. Some composting systems in containers (a huge bag) include no-return composting materials. The composting system in small containers that are installed for use for about a year are accessible for composting on a variety of farms that generate organic materials including dead birds and manure. Many of these systems combine the attributes of the platform with turning equipment and those of the aerated static pile method.