Как уже указывалось раньше, при высоких температурах микроорганизмы работают чрезвычайно активно.
Это в свое время было отмечено известным почвоведом Костычевым, изучавшим распад органических соединений при довольно широком температурном диапазоне (от 5 до 53°). Возникает, однако, вопрос, до какого предела можно повышать температуру, желая усилить распад органических веществ. Совершенно очевидно, что после известного предела будет отмечаться ее отрицательное действие.
Конечно, в общей постановке вопрос, поднятый нами, решаться не может. Отдельные физиологические группы тех же бактерий неодинаково устойчивы к температуре и, очевидно, что температурный потолок у них будет далеко не тождественным. В настоящей главе затронутые отличия рассматриваться не будут; здесь мы остановимся лишь на частном вопросе — о влиянии различных температурных зон на распад органического вещества в компостируемых массах.
Усиление процессов минерализации при повышенных температурах было отмечено достаточно давно. Так, еще в 1893 г. на это указывал Геберт (Gebert), проводивший опыты с компостированием соломы. Немного позднее данный же факт был подтвержден Дегереном и Демусси (1896). Более подробно значение различных температур в процессе компостирования было установлено весьма недавно Ваксманом, Кордон и Гульпой. Они изучали изменения отдельных компонентов компостов и пришли к выводам, излагаемым нами ниже. В лабораторных опытах было показано, что в первый период распада органических веществ, судя по валовой убыли сухого остатка, наиболее энергично процесс протекает в зоне 50—65°: В более поздние сроки при 50° отмечались наибольшие, потери сухих веществ. Заметное отставаний процесса имелось как при 28°, так и при 65°. Максимальная из взятых температур определенно тормозила протекание микробиологических процессов.
Воднорастворимое органическое вещество довольно энергично разлагалось при всех взятых для опыта температурах, за исключением 75°. В последнем случае при всех периодических анализах наблюдался прирост воднорастворимых органических соединений. Это можно объяснить тем, что продукты разлагавшихся более сложных и нерастворимых в воде веществ не успевали сбраживаться при 75° и накоплялись в среде.
Гемицеллюлозы значительно уменьшились при всех температурах, но особенно сильный их распад был при 50°. Температура 75° не предотвратила разрушения гемицеллюлоз, в то время как клетчатка и лигнин в наиболее горячих компостах практически остались без изменений. Последние соединения наиболее заметно разрушались при 50°.
Запас зольных элементов, как и можно было ожидать, во всех компостах мало изменился в течение опыта.
Воднорастворимый протеин обнаружил во всех компостах значительный прирост, особенно в тех случаях, когда в них происходили бурные микробиологические процессы. Здесь мы имеем дело, конечно, с новообразованием белков плазмы микробов. Освобождающийся при гниении аммиак в значительной степени и весьма быстро ассимилируется микроорганизмами. В силу вполне понятных причин лишь при 75° данный процесс подавляется. В более поздние сроки, при массовом вымирании микробов, известная часть аммиака вновь освобождается, Особенно заметно это отмечается при 65°. Нитрификационный процесс в заметном объеме протекал лишь при 28 и 50°, что объясняется отсутствием у нитрифицирующих бактерий форм, активно развивающихся при повышенных температурах.
Приведенные данные показывают, что регулированием температуры при компостировании можно сильно повлиять на энергию распада органических соединений. Это имеет большое практическое значение, особенно для камер обезвреживания, из которых переброженные остатки приходится транспортировать на дальние расстояния. Температурный режим камер поддается, как это уже отмечалось, регулированию с помощью вентиляционной системы. Как видно, максимальная температура не способствует, распаду органических веществ, и установлением наиболее желательного температурного режима можно достигнуть значительного уменьшения массы компоста. Конечно, в условиях сельских местностей абсолютный вес получаемого компоста не играет столь большой роли, как в городском хозяйстве.
Совершенно очевидно, что в тех случаях, когда основная установка делается на обезвреживание городских отбросов, следует стремиться, хотя бы на определенный период, к достижению максимальных температур.
Микробиологический анализ опытных компостов, произведенный методом посева и способом Холодного, показал, что наиболее богатая и разнообразная микрофлора в компостах с подвышенной температурой отмечалась при 50°. Здесь пышно развивались актиномицеты и бактерии. Немаловажную роль играли также грибы. Температура 65° заметно тормозила рост термофильных грибов. При данном нагреве первоначально доминирующую роль играли бактерии, но постепенно они замещались актиномицетами.
В компостах, стоявших при 75°, грибы полностью отсутствовали, актиномицеты встречались редко, и основное микробное население здесь состояло из клостридиальных форм бактерий.
Отмеченные нами наблюдения заставляют полагать, что только в присутствии весьма разнообразной микрофлоры, в частности грибов, обеспечивается энергичное разрушение органической массы в компостах. Это положение вполне подтверждается опытами Ваксмана, описанными в других его работах.
В заключение следует отметить, что к настоящему моменту допрос о значении различных температурные зон для целей компостирования остается все же недостаточно освещенным. Разобранные нами опыты Ваксмана имеют характер ориентировочных и требуют значительных уточнений.