Vỏ chuối đó trong thùng rác cuối cùng sẽ tự phân hủy, cũng như tất cả chất thải hữu cơ, nhờ các vi sinh vật hữu ích trong môi trường nuôi dưỡng mảnh vụn phân hủy.
Phân bón là một quá trình hoạt động để tăng tốc độ phân hủy tự nhiên của vật liệu hữu cơ bằng cách cung cấp các điều kiện lý tưởng cho các sinh vật ăn mảnh vụn phát triển mạnh, theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA). Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy tập trung này là đất giàu dinh dưỡng có thể giúp cây trồng, cây vườn và cây phát triển.
Quá trình ủ phân
Vi sinh vật rất quan trọng đối với quá trình ủ phân và được tìm thấy ở mọi nơi trong môi trường, Matthew Worsham, điều phối viên về năng lượng và bền vững tại Đại học Dayton, Ohio, cho biết.
Chìa khóa để làm phân hữu hiệu là tạo môi trường lý tưởng cho vi sinh vật phát triển mạnh, Worsham nói với Live Science - nhiệt độ ấm, chất dinh dưỡng, độ ẩm và nhiều oxy.
Theo Đại học Cornell, có ba giai đoạn chính trong chu trình ủ phân, trong đó các loại vi sinh vật khác nhau phát triển mạnh.
Giai đoạn đầu tiên thường chỉ kéo dài một vài ngày trong đó các vi sinh vật trung mô hoặc vi sinh vật phát triển mạnh ở nhiệt độ khoảng 68 đến 113 độ F (20 đến 45 độ C), bắt đầu phá vỡ vật lý các hợp chất phân hủy sinh học. Nhiệt là sản phẩm phụ tự nhiên của quá trình ban đầu này và nhiệt độ nhanh chóng tăng lên hơn 104 độ F (40 độ C).
Các vi sinh vật Mesophilic được thay thế bằng các vi sinh vật ưa nhiệt (vi sinh vật phát triển mạnh ở nhiệt độ tăng) trong giai đoạn thứ hai, có thể kéo dài từ vài ngày đến vài tháng. Các vi khuẩn ưa nhiệt hoạt động để phá vỡ các vật liệu hữu cơ thành các mảnh mịn hơn. Nhiệt độ cao có lợi cho việc phá vỡ protein, chất béo và carbohydrate phức tạp.
Ngoài ra, trong giai đoạn thứ hai, nhiệt độ tiếp tục tăng và nếu không theo dõi chặt chẽ, đống phân ủ có thể nóng đến mức cuối cùng có thể tiêu diệt tất cả các vi sinh vật hữu ích. Các kỹ thuật như sục khí và chuyển qua đống phân ủ giúp giữ nhiệt độ dưới khoảng 149 độ F (65 độ C), cũng như cung cấp thêm oxy và các nguồn mới cho các vi sinh vật ưa nhiệt bị phá vỡ.
Giai đoạn thứ ba, thường kéo dài trong vài tháng, bắt đầu khi các vi sinh vật ưa nhiệt sử dụng hết nguồn cung cấp các hợp chất. Ở giai đoạn này, nhiệt độ bắt đầu giảm đủ để các vi sinh vật mesophilic tiếp tục kiểm soát đống phân ủ và hoàn thành phá vỡ các chất hữu cơ còn lại thành mùn có thể sử dụng được.
Các sinh vật giúp
Có hai loại vi sinh vật phân hủy chính, được gọi là aerobes và anaerobes, theo Planet Natural.
Các aerobes là vi khuẩn đòi hỏi lượng oxy ít nhất 5% để tồn tại và là vi sinh vật ủ phân quan trọng và hiệu quả nhất, theo Đại học Illinois. Các aerobes tiêu thụ chất thải hữu cơ và bài tiết các hóa chất như nitơ, phốt pho và magiê, đó là những chất dinh dưỡng thực vật cần để phát triển mạnh.
Vi sinh vật kỵ khí là vi khuẩn không cần oxy. Họ cũng không xử lý chất thải hữu cơ hiệu quả như vi khuẩn hiếu khí. Anaeorbs sản xuất các hóa chất đôi khi gây độc cho thực vật và chúng làm cho đống phân ủ bốc mùi vì chúng giải phóng hydro sunfua, có mùi như trứng thối.
Khoảng 80 đến 90 phần trăm của tất cả các vi sinh vật được tìm thấy trong đống phân ủ là vi khuẩn, theo Đại học Cornell. Phần trăm còn lại của vi sinh vật là các loài nấm, bao gồm nấm mốc và nấm men.
Ngoài các vi sinh vật, các sinh vật hữu ích khác, chẳng hạn như bọ thuốc, rết và giun, sẽ tìm đường đến đống phân ủ nếu điều kiện phù hợp. Những con vật này phân hủy chất thải thực phẩm, trang trí sân và các chất hữu cơ khác trong đống phân ủ và giúp biến chất thải thành đất giàu dinh dưỡng.
Worsham đang xây dựng các tài nguyên phân compost tại Đại học Dayton và bao gồm cả những con sâu wiggler đỏ trong các đống phân ủ. Wiggers đỏ (Eisenia fetida) là loại sâu phổ biến nhất được sử dụng trong phân trùn quế, hoặc ủ phân với giun, Worsham nói. Cọc phân trùn quế của trường đại học có thể phá vỡ 10 pound chất thải thực phẩm và giấy mỗi ngày.
Cái gì không và không đi vào?
Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, sự cân bằng giữa "màu xanh lá cây" và "màu nâu" là cần thiết để tạo ra môi trường thích hợp cho việc ủ phân xảy ra. Màu xanh lá cây rất giàu nitơ, và bao gồm các mặt hàng như cắt cỏ, chất thải rau quả và bã cà phê. Browns là những mảnh sân giàu carbon, chẳng hạn như lá chết, cành và cành cây.
Tỷ lệ carbon-nitơ giữa 25 đến 1 và 30 đến 1 là lý tưởng cho việc ủ phân nhanh, theo Đại học Illinois. Vi sinh vật ăn cả carbon và nitơ. Carbon cung cấp năng lượng cho vi sinh vật, phần lớn được giải phóng dưới dạng carbon dioxide và nhiệt, và nitơ cung cấp thêm dinh dưỡng để tiếp tục phát triển và sinh sản.
Nếu có quá nhiều carbon trong đống phân ủ, quá trình phân hủy xảy ra với tốc độ chậm hơn nhiều do nhiệt sinh ra ít hơn do các vi sinh vật không thể phát triển và sinh sản dễ dàng, do đó không thể phân hủy carbon dễ dàng. Mặt khác, sự dư thừa nitơ có thể dẫn đến mùi amoniac và có thể làm tăng tính axit của đống phân ủ, có thể gây độc cho một số loài vi sinh vật.
Độ ẩm thích hợp cũng rất quan trọng đối với sức khỏe của các vi sinh vật giúp cho quá trình ủ phân. Độ ẩm từ 40 đến 60 phần trăm cung cấp đủ độ ẩm để ngăn chặn các vi sinh vật không hoạt động nhưng không đủ để oxy bị đẩy ra khỏi đống.
Lượng oxy trong đống phân ủ cũng rất quan trọng vì sự thiếu hụt oxy dẫn đến các vi sinh vật kỵ khí tiếp quản, và điều đó có thể dẫn đến một đống phân ủ hôi thối. Oxy có thể được thêm vào đống phân ủ bằng cách khuấy hoặc đảo qua đống.
Làm gì để ủ phân:
- Hoa quả và rau
- Vỏ trứng
- Bã cà phê và bộ lọc
- Túi trà
- Vỏ hạt
- Giấy vụn, giấy và các tông
- Trang trí sân bao gồm cỏ, lá, cành và cành cây
- Cây trồng trong nhà
- Hay và rơm
- Mạt cưa
- Gỗ vụn
- Vải bông và len
- Máy sấy và máy hút bụi xơ vải
- Tóc và lông
- Tro lò
(Lưu ý: USDA khuyến nghị chôn chất thải thực phẩm nếu sử dụng đống phân ủ mở để ngăn chặn các loài gây hại không mong muốn tìm kiếm một bữa ăn miễn phí, như ruồi, gặm nhấm và gấu trúc.)
Những gì không được ủ:
- Một số loại lá và cành cây như quả óc chó đen, vì nó giải phóng các chất có thể gây hại cho cây
- Than hoặc tro than, vì chúng có thể chứa các chất có hại cho thực vật
- Các sản phẩm sữa, trứng, chất béo và dầu, thịt và xương cá và phế liệu, do các vấn đề mùi tiềm ẩn thu hút các loài gây hại như động vật gặm nhấm và ruồi
- Cây bị bệnh hoặc côn trùng, vì bệnh hoặc côn trùng có thể sống sót và được truyền sang các cây khác
- Chất thải vật nuôi (bao gồm phân chó và mèo và phân mèo đã sử dụng), vì nó có thể chứa ký sinh trùng, vi khuẩn hoặc vi rút có hại
- Trang trí sân được xử lý bằng thuốc trừ sâu hóa học; vì thuốc trừ sâu có thể giết chết các sinh vật ủ phân
Các công ty sản xuất compost thương mại cũng thu thập các sản phẩm như hộp đựng giấy đựng thực phẩm và đồ ăn có thể phân hủy và đồ lót được dán nhãn đặc biệt là BPI Certified Compostable.
Các sản phẩm sữa, trứng, các sản phẩm thịt và chất béo thường không được khuyến nghị cho đống phân ủ, nhưng có nhiều cơ sở sản xuất phân bón thương mại lớn hơn rất phù hợp để xử lý mùi và mầm bệnh có thể tồn tại trong các sản phẩm này.
Để giúp xử lý chất thải phức tạp hơn, phân gia súc thường được thêm vào các vị trí ủ phân thương mại để giúp tăng nhiệt và tốc độ ủ phân. Theo Đại học bang North Dakota, phân gia súc từ động vật ăn cỏ, bao gồm bò, cừu và dê, đã chứa một lượng lớn nitơ và nhiều vi sinh vật hiếu khí rất cần thiết cho quá trình ủ phân. Loại phân này cũng thường không có mầm bệnh nguy hiểm có thể tìm thấy trong phân của động vật ăn thịt, chẳng hạn như mèo và chó.
Những gì khác có thể được ủ?
Nhiều công ty đang phát triển nhiều sản phẩm có thể được ủ khi xử lý, bao gồm bữa tối và đồ lót, túi đựng rác và thậm chí cả tã lót. Trước khi đặt các vật phẩm này vào đống phân ủ, điều quan trọng là phải đảm bảo chúng an toàn để ủ phân tại nhà hoặc được người thu gom phân bón địa phương chấp nhận.
Huantian Cao, giáo sư nghiên cứu thời trang và may mặc tại Đại học Delwar, đồng đạo diễn một dự án may mặc bền vững đang phát triển trang phục có thể phân hủy. Cao và nhóm của ông đã phát triển một chiếc giày về cơ bản được làm từ nấm.
Sandal nguyên mẫu được làm từ nhiều bộ phận có thể phân hủy, Cao nói với Live Science. Midsole được làm từ hỗn hợp sợi nấm có thể đi ngay vào máy trộn tại nhà cùng với tất cả các loại phế liệu thực phẩm. Đế và đế ngoài của giày được làm bằng da thuộc da có thể phân hủy sinh học và quai của sandal được làm bằng bông, cả hai đều có thể được ủ tại các địa điểm ủ phân thương mại lớn hơn.
Ủ phân tại nhà
Randi Cox và Kathy Gutowsky, chủ sở hữu của công ty sản xuất phân bón thương mại, Green Camino, đã làm phân bón từ khi còn trẻ và bây giờ giáo dục cộng đồng của họ về lợi ích của việc ủ phân, cho dù thông qua việc sử dụng công ty của họ hay ở nhà.
"Phân hữu cơ là một loại thuốc xâm nhập vào chất thải bằng không," Gutowsky nói. "Khi bạn bắt đầu ủ phân, bạn thực sự bắt đầu chú ý đến những gì bạn đang vứt đi và bạn bắt đầu nhìn vào những gì bạn đang mua và những gì đang đến."
Gutowsky nói rằng nhiều khách hàng của họ thực hiện thay đổi lối sống để giảm thiểu những gì có trong thùng rác, bao gồm cả việc không mua sản phẩm có bao bì nhựa dư thừa và mua tại địa phương khi có thể. "Đó thực sự là một sự thay đổi tư duy," Gutowsky nói với Live Science.
Nếu bạn không có quyền truy cập vào một trang web phân bón thương mại, bắt đầu ở nhà cũng dễ dàng như đặt một đống ở góc sân của bạn. Nhiều cửa hàng phần cứng bán các thùng ủ có nhiều loại và kích cỡ khác nhau để đáp ứng nhu cầu của từng nhà. Hãy chắc chắn kiểm tra các quy định về việc ủ phân tại nơi bạn sống bằng cách truy cập trang web của bộ phận xử lý chất thải thành phố hoặc quận. Trợ giúp bổ sung bắt đầu hoặc bất kỳ câu hỏi nào bạn có thể thường có thể được trả lời tại cửa hàng phần cứng, vườn ươm hoặc chợ nông sản địa phương.
