Bokashi druhé kolo

Mluvíte mi z duše.

Po předcházející plodné výměně odborných názorů přejděme alespoň na zjednodušený popis vlastních reakcí v biomase:

1. Aerobní perioda (opak fotosyntézy)
CUKR + KYSLÍK → OXID UHLIČITÝ + VODA + ENERGIE/TEPLO
Tato počáteční reakce vysvětluje vznik mokré kaše po anaerobní fermentaci téměř suchého listí. Probíhá i v živých buňkách nasekané biomasy a také ve / v okolí všudypřítomných aerobních bakterií. Po spotřebování veškerého volného kyslíku aerobní bakterie hynou nebo se přestanou množit a pracovat.

2. Anaerobní perioda (snižování pH, anaerobní fermentace)
CUKR → KYSELINA MLÉČNÁ + ENERGIE/TEPLO
Vznikající kyselina mléčná částečně štěpí bílkoviny na peptidy příp. i aminokyseliny a polysacharidy štěpí na jednodušší cukry. Působí i na další látky obsažené v biomase (např. lignin, skořápky od vajec, drobné kosti).

3. Ukončení fermentace
Tvorbou kyseliny mléčné se sníží pH biomasy na hodnotu 4,0-4,5, kdy už ani bakterie mléčného kvašení nepracují. Potlačí se tím zároveň hnilobné procesy a také např. tvorba slabší, ale silně páchnoucí, kyseliny máselné. Pokud je v biomase nadměrné množství vody, nevytvoří se včas taková koncentrace kyseliny mléčné, aby se zastavila anaerobní tvorba nežádoucích látek (viz kvašení plevelů a slepičáků ve vodě). Kyselost vytvořená bakteriemi neokyseluje půdu významně ani dlouhodobě. Kyselina mléčná se v půdě dále rozpadá nebo neutralizuje. Tyto reakce fungují i bez přídavku biouhlu i bez přídavku koncentrátu bakterií (což jsou pravděpodobně běžná probiotika) a pomaleji i při nižších teplotách. Tyto přídavky však proces urychlí a vytvoří ještě lepší produkt. Postupné přidávání odpadu do systému není vhodné; umožňuje přístup kyslíku a tím narušení optimálního procesu.

Tak jednoduché to není, jak si myslíte ,  jen pro představu: Octové kvašení

1. Aerobní perioda (opak fotosyntézy)

Ano, to je jeden z nejčastějších biochemických pochodů v přírodě, česky se dá nazvat dýchání, podobným procesem je i hoření.

Po spotřebování veškerého volného kyslíku aerobní bakterie hynou nebo se přestanou množit a pracovat.

To je samozřejmě možné jen v uzavřeném prostoru, běžně je nabídka volného kyslíku nekonečná. Obvykle proces končí spotřebováním substrátu (cukru).

2. Anaerobní perioda (snižování pH, anaerobní fermentace)
CUKR → KYSELINA MLÉČNÁ + ENERGIE/TEPLO
Vznikající kyselina mléčná částečně štěpí bílkoviny na peptidy příp. i aminokyseliny a polysacharidy štěpí na jednodušší cukry. Působí i na další látky obsažené v biomase (např. lignin, skořápky od vajec, drobné kosti).

Jde o známé mléčné kvašení. V praxi hojně využívané při výrobě kvašených okurek, kysaného zelí, siláže. To štěpení cukrů a bílkovin kyselinou mléčnou bude hodně okrajové. Kyselina mléčná vzniklá mléčným kvašením se naopak využívá ke konzervaci potravin a krmiv, tedy se stará, aby ke štěpení a rozkladu bílkovin a polysacharidů pokud možno nedocházelo. V praxi to vidíme třeba u kysaného zelí - pokud není chráněno kyselinou mléčnou (ponořené v nálevu) a netěsní víko zeláku,  začne se rozkládat - změkne a smrdí. 

Pro kompostovací praxi může mít význam fakt, že anaerobní fermentace je energeticky méně efektivní, tedy uvolňuje méně energie (tepla), tedy dochází k menšímu úbytku hmoty. Vzniklé produkty (kyselina mléčná a pyrohroznová u glykolýzy) jsou ovšem ještě energeticky dost bohaté a při dalším rozkladu energii uvolní. Nicméně rozklad biomasy nelze zjednodušit na pouhý metabolizmus cukrů.
   Co by mě zajímalo, jaký chemický proces probíhá v čerstvě posečené trávě. Je-li kompostované za nepřístupu vzduchu (ve slehlé hromadě), vzniká černá mazlavá páchnoucí hmota, živinami asi bohatá, ale těžko použitelná.

Těch chemických procesů tam bude probíhat mnoho. na některé si stačí tráva sama, na jiné potřebuje mikroorganismy. V první chvíli se rozběhne, to, co dělá jablko, když se rozkrojí. Další věci se dají přečíst třeba zde nebo zde.

Obecně největšími odborníky na koncert těchto reakcí jsou ti, kdo se zabývají výrobou tabáku a tak je pro ně průběh těchto reakcí určujícím kriteriam úspěchu. O tom se dá také najít mnoho informací. Je třeba to číst inverzně, jejich snahou je právě předejít vzniku té mazlavé hmoty.

Pokud jde o předejití vzniku té hmoty, stačí trávu shrabat na hromadu až po vychladnutí té enzymatické reakce - stejně jako s uranem, je třeba zabránit shromáždění kritického množství.

chemických procesů tam bude probíhat mnoho. na některé si stačí tráva sama, na jiné potřebuje mikroorganismy

Myslím, že na všechny chemické procesy v posečené trávě je zapotřebí mikroorganizmů.

Pokud jde o předejití vzniku té hmoty, stačí trávu shrabat na hromadu až po vychladnutí té enzymatické reakce

Tomu úplně nerozumím. Ta enzymatická reakce - vznik mazlavé hmoty - se nastartuje právě až po shrabání trávy na hromadu. Pokud tomu chci předejít, tak tu posečenou trávu nejdřív posuším nebo v té hromadě smíchám s nějakým provzdušňujícím materiálem - štěpkou, pilinami, slámou.

Ano, je pravda, že je tam mnoho dalších reakcí a mnoho nejmenovaných biokatalyzátorů (zejména enzymy bakterií), které ty reakce usnadňují. Jinak by to za daných teplot a tlaků nefungovalo. Důležité je třeba štěpení hemicelulóz na menší kousky nebo ligninu na huminové látky apod.

Zajímavé je, že dnes už umíme využívat i některé obdobné reakce v obou směrech uměle. Např. syntézu lihu nebo e-dieslu ze vzdušného CO₂, vody a elektřiny. Nebo rozpouštění ligninu kyselinou siřičitou...

Mokrá tráva je známé specifikum. Obsahuje více dusíkatých látek, které zvyšují pH a mnoho vody, která ředí vznikající kyseliny. Tím je umožněno široké spektrum nežádoucích reakcí a množení nežádoucích mikroorganismů.  Chceme-li mít proces bokashi pod kontrolou, měli bychom zamezit přístupu vzduchu a dodržovat alespoň odhadem správnou (nízkou) vlhkost a správný poměr C: N. Já jsem právě použil suchý plevel a zavadlé listí.

Letošní rok vstoupí do dějin kompostování. Začátkem května nabude v jednom státě USA účinnosti legislativa umožňující i komerční kompostování lidských ostatků. Prý je to úspěšně odzkoušeno na dobrovolnících (viz. Human body composting). Hromada štěpky, vojtěška, seno, bakterie, regulace teploty a přívodu vzduchu... a 8x nižší uhlíková stopa oproti kremaci. Tak na tohle jsme ještě nedozráli. Aspoň tedy duševně. Fyzicky už někteří z nás dozráváme.

Ad 1: v trávě je určitě dost enzymů (oxidáz), aby odpracovaly velkou část té přeměny samy. Navíc, rychlost zahřátí po posekání i to, že čím víc se tráva naruší, tím rychleji to jede, svědčí opět o tom, že jde o vlastní oxidázu trávy. Koneckonců tomu nahrává i jeden z těch odkazů - když se uzavře přívod kyslíku, reakce se přeruší. Ad 2: zeptejte se v pivovaru na cukrotvorné teploty. Nebo zmíněných pokusníků s tabákem. Každý enzym má svoje teploty, za kterých ta oxidace probíhá nejlépe. Když trávu osušíte, omezíte aktivitu enzymu. Když ji smícháte se štěpkou, teplo ohřívá i tu a to se to celé na tu teplotu neohřeje. Když to shrabete na hromadu, vznikající teplo ji ohřívá, až dosáhnete "cukrotvorné" teploty té oxidázy a rozjede se to.

U vás z lontu je to něco divného ale ve městě je mletí odpadu pozitivní věc. Už kvůli kanalizaci a také kvůli dopravě na zahradu.

Vázat uhlík v zemi můžete velice snadno - když nebudete rostlinné zbytky kompostovat či pálit, ale uděláte z nich dřevěné uhlí (z dřevin) či biouhel (z nedřevitých zbytků). To pak trochu nadrtíte a zaryjete do země. Trochu s tím sám experimentuji - zarývám kolem stromků v chudé a suché hlinitopísčité půdě společně s hnojem, a stromkům to viditelně prospívá.

Četl jsem i články s návrhy, že by to zemědělci mohli dělat ve velkém a půdu by tak zkvalitnili (jak zvýšili její schopnost udržet vláhu, tak podpořili zadržování živin a půdních mikroorganismů), navíc vázali uhlík v zemi na tisíce let. Výroba není nijak nákladná. Uvidíme... myslím, že to je cesta správným směrem.