Автор: Фулфорд Брюс
Автор перевода: Анкудинова Екатерина
Источник: Сборник Первой Международной конференции по Компостирование твердых отходов и шламов, Англия.
Биотермическая энергия:когенерация термофильных микроорганизмов компостирования и их интеграции в рамках производящихся продуктов питания и переработки отходов систем.Рассмотрены системы блочного моделирования. Исследовано моделирование уравнения гармонического осциллятора. Проведено сравнение моделирующих сред.
Наши методы в основном – заключаются в утилизации отходов, управлении ресурсами и сельским хозяйством – экологически неустойчивым. Почва истощаются беспрецедентными темпами, а обилие питательных веществ, получаемых выщелачиванием из органических отходов, загрязняют толщу драгоценных водных ресурсов. Если прибыльные средства сохранения верхнего слоя почвы питательных веществ не будут разработаны,то стандартные методы управления отходами будут продолжать жертвовать неотъемлемое значение этих возобновляемых активов. Компостирование тепличной физической оболочки и экономический механизм производится через симбиотические технологии компостирования . Компостированием в коммерческих теплицах можно повысить урожайность растений и снизить издержки производства путем капитализации на тепловых и газовых установках процесса компостирования. Это обеспечивает экономический стимул для рециркуляции недостаточно используемых и проблемных органических установок. В прошлом, биотермическая энергия внесла большой вклад в сельскохозяйственную самодостаточность населенных пунктов в холодных и умеренных климатических поясах, и имеет потенциал, чтобы сделать это снова. Недавно построенные теплицы компостирования оказались технически и экономически целесообразны. Это перспективное направление биотехнологии потребует расширенного исследования и разработки для того, чтобы искоренить в своей решающей нише, и может извлечь выгоду из вкладов разнообразной и сложной компостирования промышленности. Успешно эволюция концепции может заметно повлиять на реализацию устойчивых методов ведения сельского хозяйства и обращения с отходами.
Продовольственные системы, как запасы большинства полок супермаркетов в США опираются на последствия от сокращения запасов ископаемого топлива и удобрений для поддержания производства от химически выращенных почв. Последние неурожаи, вызванные засухой, нашествием насекомых, вредителей и болезней, указывают на слабости современного западного сельского хозяйства. Эти проблемы усугубляются, и по крайней мере частично в результате, продолжающейся утраты верхнего слоя почвы. Растет централизация сельского хозяйства, наблюдается упадок региональных аграрных экономик и оставляет такие области, как промышленного северо–востоке Соединенных Штатов в значительной степени зависит от экологически неустойчивых методов ведения сельского хозяйства. Восстановление сельскохозяйственной жизнеспособности в этих областях затруднено из–за нехватки экономических средств возвращения локально сгенерированные органические ресурсы для сельского хозяйства производительных почвах.
С точки зрения здоровья почвы и жизнеспособности целесообразно для фермеров добавлять в компост обильные и недостаточно органические ресурсы. Тем не менее, нет экономических стимулов для этого. Экономическая ценность компоста в значительной степени зависит от предполагаемой доходности и качества реагирования в связи с добавлением органического материала. Экономическая выгода от более высоких урожаев или нижних удобрений и энергетических ресурсов, как правило, имеется частые задержки, которые не могут себе позволить большинство фермеров. Преобладающие экономические условия размещения высокую относительную ценность на текущие культуры, и предпочтение к немедленному доходу для погашения высокие накладные расходы, в жертву будущей прибыли. Существует также явное отсутствие доступного фермы шкалы машин, чтобы сделать компостирования коммерчески жизнеспособным на средних и больших масштабах, которые применяются для большинства сельскохозяйственных производителей органических отходов. Конечным результатом является неэффективное использование агрономических активов в ущерб почве, качество воды, и региональной экономической стабильности.
Принятие решения локального уровня на основе регенеративной и сельского хозяйства дополнительно затрудняет коротким вегетационным периодом, которые делают его трудным для умеренного климата фермеры конкурировать с производителями в более теплых регионах. Производство парниковых овощей был использован в течение многих столетий, чтобы компенсировать климатические ограничения на производство продуктов питания, но промышленность в США снизилась на грани исчезновения. Рост цен на энергию и труд, плюс конкуренция со стороны корпоративных производителей продуктов питания, сосредоточенных в более теплом климате уменьшили общее производство парниковых пищи менее 260 га. Высоко автоматизированные гидропоники парниковых операции поощрения некоторые производители нового входа, но их сути высокие энергетические и синтетические удобрения мало способствуют местным экономическим локациям и регенерации почвы. Успех или неудача производства парниковых пищевых отходов, как фермы масштабе компостирования, зависит от краткосрочной рентабельности.
В последнее десятилетие резкое увеличение цен на энергоносители диктуют, что парниковые операторы принимают более термически эффективных структур. Теплицы предназначены, чтобы сократить расходы на электроэнергию за счет снижения потерь инфильтрации воздуха страдают от низких концентраций диоксида углерода, а растения могут привести к истощению концентрации фотосинтеза ограничения уровней в пределах нескольких часов после восхода солнца. Для поддержания продуктивности растений, такие теплицы должны либо потерять тепловой энергии от вентиляции, чтобы привести в окружающей диоксид углерода, генерировать его внутри при сжигании ископаемого топлива специальные, или использовать сжатый диоксид углерода.
Роль диоксида углерода в росте растений часто недооценивается. Атмосферные концентрации диоксида углерода наиболее ограничивающим фактором в росте наземных растений . Углекислый газ, как важное значение для роста растений, как вода, свет, и питательные вещества почвы. Растения в среднем около 50 % углерода от сухой массы, получение большей части этого углерода из атмосферного диоксида углерода с помощью фотосинтеза. Без диоксида углерода растения не могут фотосинтез, независимо от всех других факторов роста адекватно удовлетворены.
Углекислый газ дал самые эффектные увеличения урожайности любого фактора роста пока обнаружен в культуре тепличных культур. Примечательно, увеличение урожайности, улучшение качества и ускоряется погашения всех культур была продемонстрирована в исследованиях и коммерческого применения.
Много исследований было сделано, чтобы определить содержание и значение продуктов высокой скорости компостирования, в том числе диоксид углерода, азотных соединений, тепла и почвы поправок. Точно так же, долгая история исследований и коммерческое применение, отдельно продемонстрировали эффекты этих же продуктов в увеличении продуктивности растений. Компостирование парниковых отходов может обеспечить оптимальную экосистему, в которой процесс компостирования облегчается и его побочных продуктов переработанных значительно повысить рост растений.
Процесс компостирования генерирует впечатляющие количества садоводческой необходимости. Результаты исследования во время 21 дневного периода стабилизации термофильных выявить вероятные выходы из метрической тонны компоста на 3375000 BTU (13510000 ккал), 290 кг углекислого газа, и 47 литров паров воды . В стандартной практикой для компостирования, большинство из этих ценных продуктов теряется в атмосферу. Производство количествах этих элементов невозможно стандартизировать, учитывая разнообразие сырья и методов компостирования, но эти цифры дают разумные оценки, чтобы работать с в проектировании систем, чтобы содержать их.
Компостирование парниковое адресное и отсутствие экономических средств, чтобы вернуться питательные вещества из органических отходов сельскохозяйственного использования и отсутствия экономических средств для работы теплицы для выращивания продовольствия круглый год в холодных климатических условиях. Он держит потенциал, чтобы сделать экологически императивные методы жизнеспособным путем получения товарной отдачу от невидимых выходов процесса компостирования. Это может эффективно удалить много органических отходов от экологических и экономических позиций ответственности в настоящее время они занимают и используют их в качестве сырья для круглогодичного земледелия в регионах в настоящее время сильно зависит от импорта продовольствия.
Подобные действия экологически необходимо, чтобы были разработаны выгодные средства переработки питательных веществ и органических отходов. Без локального центрирования на основе плодородия и экономически жизнеспособного производства продуктов питания, зависимость от неустойчивых энергетических и минеральных удобрений входов будет продолжать стекать региональных экономик и глобальные ресурсы, пока они не будут исчерпаны. Компостирование парниковых может стать важным связующим звеном между нашими настоящее разрозненных систем производства продовольствия и отходов. Хотя до сих пор в его техническом подростковом возрасте, это уже показывает обещание созревания в ценный инструмент для возобновляемых и постоянного сельского хозяйства. Степень сложности, которые компостирования промышленность может оказать на развитие этой и других биотермическое рекуперации энергии системы может иметь решающее значение для окончательного успеха. С расширенной научно-исследовательской приверженности, компостирование парниковых может стать жизненно важным экономическим путь выхода из экологического тупика, что наша промышленность по переработке отходов и сельское хозяйство в настоящее время сталкивается. Учитывая обе стороны, дальнейшее развитие компостирования парниковых ордеров серьезного рассмотрения.