دانلود مقاله روش های تهیه کمپوست

بخشی از مقاله

روش های تهیه کمپوست

الف) روش دستی : معمولاًٌ برای تهیه کود آلی در مناطق کم جمعیت مانند روستاها از این روش استفاده می شود. و از آنجایی که بهترین روش دفع زباله در مناطق روستایی تهیه کود از زباله است. می تواند مورد توجه بسیاری از روستائیان قرار گیرد، که خود به چندین روش تقیسم می شود. که به اختصار عبارتند از :
روش بنگالو : در ایـن روش کـودسـازی بـه طریقة بی هوازی انجام می شود. گودال هـایی بـه عـمـق 90 سانتی متر و عرض 1.5-2.5 و طول 10 – 4.5 متر حفر می شوند. حداقل فاصلة این گودال ها با آخرین منطقة مسکونی محل نباید کمتر از 800 متر باشد. فرآیند کودسازی بدین طریق است که، ابتدا لایه ای از زباله به ضخامت حدود 15 سانتی متر را در کف گودال پخش می کنند و روی این لایه به ضخامت 5 سانتی متر مدفوع می ریزند. سپس به تناوب لایه های به ضخامت

15 سانتی متر زباله و 5 سانتی متر کود انسانی می افزایند، تا به سطح بالای گودال برسد. لایه آخر (بالایی) بایستی با ضخامت 25 سانتی متر از زباله باشد. سپس خاگ کنده شده را بر روی زباله بالایی به ضخامت 60-45 سانتی متر می ریزند و آن را کاملاً می پوشانند. در نتیجة عمل باکتری ها در مدت یک هفته گرمای قابل ملاحظه ای در تودة کمپوست ایجاد می شود که تا 2 الی 3 هفته ادامه می یابد، که موجب تجزیه مواد می شود و همه عوامل بیماری زا و انگلی را نابود می کند. در پایان 4 تا 6 ماه کار تجزیه تکمیل می شود. کود حاصله ماده ای است که کاملاً تجزیه شده و بدون بو و بی ضرر می باشد.

و ارزش کودکی آن برای زمین های کشاورزی بسیار مناسب است. استفاده از این روش برای جمعیت های بالای 100 هزار نفر توصیه نمی شود.
- روش چاله ای : این روش معمولاً برای دفع زباله به صورت خانوادگی مورد استفاده قرار می گیرد. به طوری که چاله هایی معمولاً با عمق 1 متر کنده می شوند. سپس، پسمانده های غذایی، فضولات حیوانی و برگ درختان را در این چاله ها ریخته و در پایان هر روز روی آن را با خاک می پوشانند. تعداد این چاله ها بایستی از دو عدد کمتر نباشد، چرا که پس از پر شدن و بستن یکی از آنها بتوان از دیگری استفاده نمود. در مدت 5 تا 6 ماه، زباله تبدیل به کود می شود. که برای مصرف در کشاورزی به عنوان کود بسیار مناسب می باشد. این روش در جوامع روستایی، کارساز و نسبتاً ساده و عملی است.

- روش حوضچه ای : مواد آلی زباله را جدا کرده، سپس برای تجزیه، آنها را در حوضچه هایی قرار می دهند که اصولاً اندازه این حوضچه ها به طور معمول 9-2 متر طول، 2.5-1.5 متر عرض و 1 متر عمق دارد. این حوضچه ها به فاصله یک دیوار بتونی در کنار هم ساخته می شوند. کف و کناره های حوضچه سیمانکاری می شود. معمولاً در قسمت وسط حوضچه، کانالی احداث می کنند که برای هوادهی و همچنین برای دفع مایعات (شیرابه) زباله در حوضچه مناسب می باشد. در صورتی که شرایط جوی مناسب باشد، ممکن است بعد از یکماه بتوان کود مناسب به دست آورد، ولی معمولاً بین 3 تا 4 ماه طول می کشد.

- روش سطحی : در این روش هر توده برابر 2.5 متر مربع سطح و تقریباً 1.5 متر ارتفاع دارد. جاده های جدا کنندة هر منطقه بایستی دارای 5 تا 6 متر عرض بوده تا بسادگی عبور و مرور وسایل نقلیه را به کلیه نقاط امکان پذیر سازد. در فصل تابستان، وزن توده ها معمولاً 630 تا 820 کیلوگرم و در زمستان 1500 تا 1800 کیلوگرم در نظر گرفته می شوند (توده های بزرگتر حرارت بیشتری تولید م کنند). در هنگام برگشت توده، دو توده می توانند در محل جدید به یک تودة بزرگتر تبدیل شوند. و در دومین برگشت، چهار تودة اولیه به دو توده و سپس به یک تودة اصلی تبدیل شوند.

از طریق آزمایشاتی نیز می توان به کیفیت کود حاصله پی برد. یکی از این روش ها، استفاده از ید می باشد. که مراحل آزمایش به شرح ذیل است :
الف) نمونه ای از کود حاصله را با اسید کلریدریک مخلوط نمایید.
ب) مخلوط حاصله را از کاغذ صافی عبور داده و دو قطره ید به مایع صاف شده بیافزایید.

ج) اگر محلول زردرنگ و کمی رسوب کرد، دلیل بر تکمیل عمل کودسازی است.
د) اگر محلول به رنگ آبی و رسوب بیشتری ایجاد نمود، دلیل بر عدم تکمیل عمل کودسازی است.
ب) کودسازی به روش مکانیکی : در این روش، تهیه کود در کارخانجات بزرگ کودسازی به طریقة مکانیکی انجام می گیرد. معمولاً در شهرهای بزرگ از این روش استفاده می شود. پروسة عملیات کارخانجات بزرگ کمپوست به ترتیب به شرح ذیل خلاصه می گردد :
1- عملیات حمل و نقل
2- پذیرش زباله

3- جدا سازی مواد غیرقابل کمپوست
4- خرد کردن

5- سیستم هاضم
6- سرند کردن و تفکیک ریزدانه و درشت دانه
7- بسته بندی و توزیع در بازار
در طی عملیات تجزیه مواد آلی که در داخل برج های هاضم انجام می پذیرد، موارد ذیل بایستی مود نظر باشند :
الف) نسبت کربن به ازت C/N)) : این نسبت در محصول کمپوست رسیده بین 12 تا 20 است.
ب) رطوبت : رطوبت لازم برای تهیه کمپوست 50 تا 60 درصد است.
ج) درجه حرارت : درجه حرارت لازم برای از بین بردن میکروب های بیماری زا و انگل ها ، حدوداً 60 تا 70 درجه سانتی گراد است.
د) هوا دهی : معمولاً هوادهی بایستی به اندازه ای باشد که سیستم به غیر هوازی تبدیل نگردد.
ه) : PH در کمپوست رسیده حدود 8 می باشد.

انواع و خصوصیات کمپوست :
1- کمپوست خام : مواد زائدی که مواد غیر قابل کمپوست آن جدا و خرد شده، اما مراحل تثبیت را طی نکرده است.
2- کمپوست تازه : مواد تحت کمپوست، که در مراحل ابتدایی تجزیة بیوشیمیایی قرار دار ند و در حدود 20 درصد آنها تثبیت شده اند.
3- کمپوست رسیده : کمپوست کامل و محصول فاقد عوامل بیماری زا را شامل می شود.

4- کمپوست مخصوص : کمپوست کامل که برای تطبیق با نیازمندی های گیاه به آن مقداری کود شیمیایی اضافه شده است.
مزایای کمپوست :
1- افزایش خلل و فرج خاک و در نتیجه کمک به توسعه ریشه گیاهان
2- تهویه خاک
3- افزایش ظرفیت حفظ آب

4- کاهش فرسایش خاک
5- افزایش ظرفیت تبادل یون خاک

6- تامین عناصر مغذی و جزئی معدن
7- اثر مفید بر فعالیت میکروارگانیسم ها
8- کمک به جذب حرارت در خاک به دلیل داشتن رنگ تیره
9- کاهش چسبندگی خاک
معایب کمپوست :
1- در حالت مکانیزه (کارخانه کمپوست) سرمایه گذاری اولیه بالاست.
2- دفع مواد غیرقابل کمپوست باید به صورت مجزا انجام شود.
3- در برخی موارد، محصول دارای بازار فروش مطمئنی نیست.
بیوگاز ( Biogas ) : بطور کلی بیوگاز در اثر تخمیر در اثر تخمیر بی هوازی مواد آلی به دست می آید. مواد زائد بیولوژیکی خصوصاً فضولات دامی، زبالة خانگی، ریشه و ساقة گیاهان در مخزن در بسته ای تحت عمل تبخیر قرار گرفته ، تجزیه شده و تولید گاز قابل اشتعالی می نمایند. این گاز که به نام بیوگاز معروف شده است مخلوطی از 65-55 درصد گاز متان و 45-35 درصد دی اکسید کربن و درصد ناچیزی شامل ازت، هیدروژن ، اکسیژن و هیدروژن سولفوره می باشد. متان که منشأ انرژی و قابلیت اشتعال بیوگاز می باشد، همان گازی است که در شبکه های گازرسانی شهر جاری است و به صورت طبیعی در منابع زیر زمینی وجود دارد. بیوگاز بدون رنگ و و بوده و بسادگی قابل اشتعال می باشد. هر مترمکعب آن معادل 0.6 متر مکعب گاز طبیعی ، انرژی تولید می کند.

کلیه مواد آلی بیولوژیکی قابلیت تخمیر و تولید بیوگاز را دارا می باشند. ولی فضولات دامی و انسانی برای این عمل مناسب تر هستند. بنابراین در نقاطی که امکان نگهداری حیوانات و دامداری وجود دارد از قبیل روستاها و یا حتی دامداری ها و مرغدای ها، مقداری از انرژی مورد نیاز را می توان به کمک تخمیر فضولات و ضایعات حیوانی و انسانی تأمین نمود. عمل تخمیر در مخازنی به نام هضم کننده و یا تخمیر کننده انجام می گیرد و به طور متوسط از هر متر مکعب حجم مفید

مخزن هضم در حدود 150 لیتر بیوگاز تولید می شود. زمان توقف مواد بیولوژیکی در مخزن هضم کننده و یا به عبارت دیگر زمان لازم برای کامل شدن واکنش فوق بسته به درجه حرارت محیط از 30 تا 90 روز متغیر است. طی سال های اخیر، اهمیت و توسعه بیوگاز در جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است، به طوری که تعداد این دستگاهها در چین از سال 1920 تا سال 1972 تنها 1300 و بعد از آن تا سال 1985 بالغ بر 7 میلیون دستگاه برآورد گردیده است. که نیازهای انرژی 50 میلیون روستایی را برطرف می نمایند. همچنین در این کشور بیش از 400 ژنراتور بزرگ و کوچک برای مصارف خانگی و صنعتی از انرژی بیوگاز استفاده می

نمایند. در هندوستان تاکنون بیش از 100.000 دستگاه بیوگاز وجود دارد. همچنین در کشورهای اروپایی نظیر دانمارک، بلژیک، فرانسه و دیگر کشورها استفاده می شود. در آمریکا ، تاکنون بیشتر از 1000 واحد بیوگاز به طریقة صنعتی و توسعه یافته مشغول کار هستند، به طوری که 10 درصد کل انرژی مصرفی در این کشور از سیستم بیوگاز تامین می شود. در کشور ایران، اولین هاضم تولید گاز متان در سال 1354 در روستای نیاز آباد لرستان ساخته شد. که گنجایش آن حدود 5 متر مکعب بوده و فضولات گاوی روستا را مورد استفاده قرار می داد، و برای انرژی مورد نیاز حمام مجاور مورد مصرف قرار می گرفت.

در سال 1359 دو واحد کوچک آزمایشی در دانشگاه بوعلی سینا (همدان) و بعد از آن در سال 1361 در دانشگاه صنعتی شریف و در سال 1365 در دانشکده کشاورزی کرج اقداماتی صورت گرفته است. همچنین بیوگاز در شهرهای بیرجند و طبس ساخته شده است.
مزایای استفاده از بیوگاز عبارتند از :

1- تولید انرژی
2- تولید کود مناسب
3- حفظ درختان و جنگل ها

4- صرفه جویی در مصرف دیگر انرژی ها و حفظ محیط زیست
زباله سوز : سوزاندن و تبدیل مواد به خاکستر و در نتیجه کاهش حجم (90-80 درصد) ، به عنوان یکی از روش های دفع مواد مورد استفاده قرار گرفته است. سوزاندن زباله در کوره های زباله سوز در صورتی که بخوبی طراحی، و قسمت اعظم مواد قابل اشتعال را بسوزاند، کمک قابل توجهی به بهداشت عمومی خواهد نمود. بخصوص برای زباله های بیمارستان ها و درمانگاه ها که آلوده به عوامل بیماری زا هستند، نصب دستگاه زباله سوز (محلی) در این مکان ها بسیار ضروری به نظر می رسد. زباله سوزها معمولاً به دو صورت مورد استفاده قرار می گیرند، یکـی در محـل تولید زباله (زباله سوز محلی) و دیگری در محل جداگانه ای که برای این منظور در نظر گرفته شده که به زباله سوزهای مرکزی معروف است. مواد بوسیلة کامیون به محل زباله سوز مرکزی آورده می شوند، سپس مواد وارد اجاق شده و در حرارت 1000 تا 1500 درجه سانتی گراد عمل احتراق صورت می پذیرد. خاکستر حاصل (حدود 15 درصد زباله) پس از سرد شدن توسط جریان آب بوسیله کامیون ها به محل دفن منتقل می شوند.

1- سرمایه گذاری اولیه نسبتاً بالاست.
2- مخارج راهبری نسبتاً بالاست.
3- به تنهایی یک روش کامل دفع نیست (خاکستر مواد باقیمانده باید جداگانه دفن شوند)
4- در صورت عدم نصب دستگاههای کنترل کننده آلودگی، باعث آلودگی هوا می شوند.
یک کارخانه زباله سوز به طور معمول شامل قسمت های زیر است :

محل تخلیه، قیف تغذیه، شبکه آتشین زباله سوز، مواد سوختنی کمکی، محفظه احتراق، تهویه، دستگاههای کنترل کننده آلودگی هوا مانند اسکرابر، سیکلون ، الکتروفیلتر و دودکش.

دفن بهداشتی : Land fill)) عملیات دفن بهداشتی عبارتس از ریختن مواد زائد جامد در داخل ترانشه ، گودال های طبیعی، مصنوعی و یا ریختن روی زمین و متراکم کردن آن در حد امکان ، و سپس پوشاندن آن توسط خاک و یا سایر مواد پوششی. به طوری که هیچگونه خطری متوجه محیط زیست نشود. در مناطقی که زمین به اندازة کافی و مناسب در اختیار باشد روش مؤثر و متداولی است. به طوری که در کشور ما با توجه به شرایط موجود مناسب ترین راه برای دفع زباله محسوب م شود (اما با توجه به وجود حدود 65 درصد مواد فساد پذیر، در برنامه های آینده باید مساله تهیه کمپوست مدنظر باشد).

در این روش (دفن بهداشتی) بو، دود و آلودگی های آب و خاک وجود نداشته و پوشش روزانه مانع پرورش حشرات و جلب جوندگان و حیوانات خواهد شد.
انتخاب محل دفن : محل دفن بهداشتی باید دارای وسعت مناسب باشد. به طوری که جوابگوی نیازهای 20 تا 40 سالة آینده منطقه باشد. فاصله محل دفن از اجتماع باید در حدود 10 تا 20 کیلومتر منظور گردد. همچنین بایستی از نظر بهداشت عمومی و سلامتی، سطح زمین مورد نیاز، توپوگرافی منطقه، هیدرولوژی جایگاه، قابلیت دسترسی به مواد پوششی، آب و هوای منطقه و استفاده آتی از زمین و هزینه های مربوطه مورد بررسی قرار گیرد.

روش های مختلف دفن بهداشتی : انتخاب روش های دفن بهداشتی با توجه به شرایط مختلف از جمله سطح آب های زیرزمینی، شرایط جغرافیایی و میزان خاک پوششی منطقه، متفاوت است. به طور کلی معمول ترین روش های دفن عبارتند از:

الف) روش های سطحی : از این روش هنگامی استفاده می شود که زمین برای گودبرداری مناسب نباشد. در این روش ، خاک لازم برای پوشش از زمین های مجاور تأمین می شود. شایان ذکر است که قبل از شروع عملیات دفن ، در جلوی محلی که زباله ها باید دفن شوند، ساختن یک سد خاکی ضروری است. در این روش، زباله ها بعد از تخلیه به صورت نوارهای باریکی به ضخامت 40 تا 75 سانتی متر و به عرض 2.4 تا 6 متر روی زمین پخش و فشرده می شوند، و در پایان هر روز آن را با قشری از خاک ( رسی – شنی) به ضخامت 15 تا 30 سانتی متر می پوشانند. و پس از آنکه به ارتفاع نهایی ( معمولاً 1.8 تا 3 متر) رسید، در پایان عملیات روی آن را با خاک پوشش نهایی به ارتفاع 60 سانتی متر می پوشانند.

ب) روش ترانشه : در این روش ترانشه هایی به طول 30 تا 120 متر، عرض 4.5 تا 15 متر و به عمق 1 تا 4 متر حفر می شوند. زباله های جمع آوری شده به داخل ترانشه ها تخلیه می گردند؛ و به صورت لایه های نازکی که معمولاً بین 45 تا 60 سانتی متر است، فشرده می گردد. در پایان هر روز زباله ها با قشری از خاک به ضخامت 15 تا 30 سانتی متر پوشانده می شوند. پس از پر شدن ترانشه، روی آن را با پوشش نهایی خاک به ارتفاع 60 سانتی متر می پوشانند. شیب محل دفن پر شده برای کنترل جاری شدن آب و فرسایش ، بایستی حدود 2 تا 4 درصد در نظر گرفته شود. این روش در مناطقی که خاک کافی در دسترس بوده و سطح آب های زیر زمینی به اندازه کافی پایین است، مورد استفاده قرار می گیرد.

ج) روش سراشیبی : در مناطق کوهستانی که دارای شیب ملایم طبیعی باشند. می توان از این روش جهت دفن زباله استفاده نمود. در این عملیات، تخلیه زباله در طول ترانشة طبیعی (سراشیبی) انجام می گیرد، و فشرده شدن مواد خمانند روش قبلی صورت می پذیرد. خاک لازم برای پوشاندن زباله ها از قسمت های دیگر تامین می گردد.

این مکان ها پس از پایان عملیات دفن، محل مناسبی برای احداث پارک و فضای سبز می باشند. به شرط آنکه حداقل 24 ماه از پایان دفن گذشته باشد.
کنترل آلودگی در محل دفن : از عوامل مهم ایجاد آلودگی در مکان های دفن زباله به نشت شیرابه و گازهای تولیدی (co , Ch) ناشی از تخمیر مواد آلی، می توان اشاره نمود. که باعث آلودگی هوا و آلودگی آب های سطحی و زیر زمینی می شوند.

1- نشت شیرابه : زباله های خانگی حاوی مقادیر زیادی مواد آلی فاسد شدنی هستند. این مواد در نتیجة انباشته و فشرده شدن و نیز در اثر گندیدگی تدریجی، مقداری از آب درون خود را از دست می دهند. بدین ترتیب مایع لزج و تیره رنگی از زیر تلنبار زباله جاری می شود. که به شدت آلوده است، و می تواند باعث آلودگی آبها گردد. جهت کنترل آلودگی آب های سطحی باید کلیه زهکشی های سطحی منتقل کنندة آب به جایگاههای دفن را قطع نمود، برای این کار با ساخت آبراهه های مناسب و همچنین جمع آوری و تصفیه شیرابه می توان خطر آلودگی آبهای سطحی را به حداقل رساند.