متغیرهای موثر در تولید ورمی کمپوست

2-9- متغیرهای موثر در فرآیند تولید ورمی کمپوست

تعدادی از متغیرهای کلیدی در فرآیند ورمی کمپوست وجود دارد که عملکرد آن را تحت تاثیر قرار می دهند. این متغیرها شامل : مدیریت و نگهداری سیستم ها، شرایط محیطی، جریان ضایعات، میزان بارگیری ضایعات، ظرفیت حمل و نقل و ظرفیت سیستم برای تولید ورمی کمپوست هستند. متغیرهای دیگر متغیرهایی اند که اندازه (مقیاس) و نوع سیستم به کار برده شده را تعیین می کنند. این متغیرها عبارتند از : مساحت زمین مورد استفاده برای تولید ورمی کمپوست، عمق بسترها، میزان ورود مواد، میزان برداشت ورمی کمپوست و درجه پایداری مورد انتظار ورمی کمپوست (گزارش واحد فناوری ضایعات سبز، 2000)

مدیریت و نگهداری اهمیت ویژه ای در فرآیند تولید ورمی کمپوست دارد (ادواردز و نئوهازر، 1998). در سیستم های تولید ورمی کمپوست بدون هوادهی، ارتفاع سترها نباید بیش از 45 سانتی متر باشد زیرا ایجاد شرایط بی هوای و فشرده شدن بسترها بر اثر وزن مواد، از فعالیت کرم ها می کاهد. در بسترهای با ارتفاع بیش از 45 سانتی متر، لرزندان[1] بسترها (شکل کردن و هوادهی بسترها بدون برگرداندن مواد) ضروری است (گزارش واحد فناوری ضایعات سبز، 2000). آماده سای ضایعات قبل از اضافه کردن به بسترها یکی دیگر از جنبه های وقت گیر در مدیریت فرآیند تولید ورمی کمپوست است. این عملیات اختلاط مواد، تیمار اولیه با مواد افزودنی و کمپوست شدن اوله ی مواد را دربر می گیرند. دلیل شکست بسیاری از واحدها عدم اعمال مدیریت صحیح در این زمینه است. گذراندن دوره های آموزشی و یا استفاده از مشاوران مجرب و دارای دانش کافی می تواند بسیار مفید باشد . جنبه مهم دیگر مدیریتی، انتقال مواد مانند مواد حجم دهنده و اختلاط آنها با نسبت مناسب با ضایعات است.

2-9-1- شرایط محیطی

2-9-1-1- دما

منظور از دما درحقیقت دمای مواد بستری است و دمای هوا مد نظر نیست. تجزیه ضایعات آلی موجب تولید حرارت در سیستم می شود. فعالیت کرم های خاکی از طرفی باعث ایجاد حرارت در سیستم می شود که به دنبال آن فعالیت و جمعیت ریز جانداران افزایش می یابد. از طرف دیگر، کرم های خاکی باعث تهویه سیستم و خروج گرما از آن می شوند. دمای واحدهای متعادل تولید ورمی کمپوست بین 25-15 درجه است. دمای مناسب برای گونه E.foetida 30-20 درجه سانتی گراد است هر چند در شرایط به خصوص (زیر سایه) این کرم ها دماهای بیش از 45 درجه را هم تحمل می کنند (رینک، 1992 و ادواردز، 1999). افزایش سطح خارجی مواد بستری نسبت به حجم آنها به خروج گرمای ایجاد شده توسط ریز جانداران کمک می کند. یکی از مزایای سیستم قفسه ای و سیستم راکتوری زیاد بودن سطح خارجی نسبت به حجم مواد است که خروج گرمای ایجاد شده را تسهیل می کند (گزارش واحد فناوری ضایعات سبز، 2000).

2-9-1-2- رطوبت

کرم های کمپوستی برای حرکت در درون مواد و مرطوب نگه داشتن پوست خود برای تنفس محیط مرطوب را می طلبند. از سوی دیگر، رطوبت زیاد در سیستم باعث ایجاد شرایط بی هوازی شود. کرم های کمپوستی در رطوبت های حدود 40% مواد بستری زنده می مانند. رطوبت مناسب برای کرم های گونه E.anderi، 90-80%، برای گونه E.foetida ، 80-70% و برای گونه P.excavatus برابر 83-76% است. در صورت استفاده از مخلوط این کرم ها رطوبت مناسب بسترها باید 80% باشد (سوبلر، 1999 و گزارش واحد فناوری ضایعات سبز، 2000).

2-9-1-3- تهویه و ساختمان مواد

کرم اکسیژن را از طریق پوست مرطوبشان جذب می کنند و به محیطی با تهویه خوب نیاز دارند تا از گرم شدن زیاد محیط و ایجاد شرایط بی هوازی ممانعت به عمل آید.

2-9-1-4- جریان ضایعات

بسیاری از ضایعات قابل تبدیل شدن به ورمی کمپوست هستند و ترکیب ضایعات، عملیات فراوری مواد را تحت تاثیر قرار می دهد. برخی از ضایعات مستقیماً به بسترها اضافه می شوند در حالی که برخی دیگر نیاز به کاهش اندازه و مخلوط شدن با مواد افزودنی دارند تا ترکیبشان برای تولید ورمی کمپوست مناسب شود. باید قبل از احداث واحدهای تولید ورمی کمپوست نوع و میزان ضایعات در دسترس در محل ارزیابی شود تا در آینده مشکلاتی در مورد نیاز به تغییر ظرفیت و طراحی فناوری به وجود نیاید (گزارش واحد فناوری ضایعات سبز، 2000).

2-9-1-5- اندازه ذرات

کاهش اندازه ذرات برای تبدیل ضایعات به شکل مناسب برای تولید ورمی کمپوست ضروری است. این عمل با افزایش سطح ویژه برای ریز جانداران و تسهیل هضم مواد در دستگاه گوارش کرم ها، موجب افزایش سرعت فرآیند می شود. در حین خرد کردن همچنین مخلوط شدن مواد با مواد پرکننده و ریز جانداران نیز انجام می شود. اگر اندازه ذرات خیلی ریز باشد، (کمتر از پنج میلی متر) شرایط بی هوازی در سیستم به وجود می آید که باعث به وجود آمدن بوهای نامطلوب می شود. بنابراین محدوده ای از اندازه ذرات برای نگهداری شرایط تهویه ای مناسب و پایداری ساختمان باید در نظر گرفته شود که با اضافه کردن مواد پرکننده تامین می شود. با این عمل نسبت کربن به نیتروژن مطلوب نیز حاصل می شود.از مواد پرکننده می توان به مواد کاغذی و قوطی های مقوایی اشاره کرد (گزارش واحد فناوری ضایعات سبز، 2000)

2-9-1-6- تیمار اولیه‌

بعد از فرآوری اولیه مواد لازم است که برخی از تیمارها اعمال شود از جمله هضم اولیه مواد در فرایند هوازی (یا سایر شیوه های هضم) یا شستشوی مواد. بسیاری از ضایعات برای اضافه شدن به بسترهای تولید ورمی کمپوست نیاز به کمپوست شدن اولیه دارند. این عمل مواد سمی مانند آمونیاک را از بین می برد. شستشوی مواد نیز برای افزایش فعالیت کرم های خاکی و همچنین کیفیت محصول فرآیند (ورمی کمپوست) ضروری است. این تیمارها به خصوص برای کودهای دامی قبل از فرآیند تولید ورمی کمپوست ضروری اند (میچل، 1997).

2-9-1-7- نسبت کربن به نیتروژن (C:N)

برای اطمینان از کارآمدی فرآیند تولید ورمی کمپوست لازم است که مواد غنی از نیتروژن مانند زباله و لجن فاضلاب با مواد کربن دار مخلوط شوند تا نسبت کربن به نیتروژن حدود 25-20 به یک باشد. مواد کربن دار که به آنها مواد پرکننده نیز می گویند، پایداری ساختمان، تبادلات گازی و شرایط تهویه ای مناسب را فراهم می کنند. این مواد شامل خرده های کاغذ، خرده های مقوا، برگ های خرد شده درختان، کمپوست، پوست نارگیل، کاه، خرده های چوب و خاک اره هستند.

2-9-1-8- مواد بهساز معدنی

این مواد برای تنظیم Ph مواد به کار می رود. مواد معدنی قابلستفاده برای افزایش pH آهک، دولومیت و یا خاک سنگ است. مواد اسید زا مانند گوگرد برای کاهش pH به زیر 8 به کار می رود.

این عمل تعادل بین یون آمونیوم را با گاز آمونیاک به نفع یون آمونیم تغییر می دهد و از تصعید آمونیاک و سمیت آن جلوگیری می کند.

2-9-1-9- اضافه کردن مواد

منظور میزان مواد اضافه شده بر حسب کیلوگرم به واحدها و سیستم های تولید ورمی کمپوست است (یا بر حسب میلی متر مواد به هر متر مربع سطح ناحیه تغذیه مواد) طوری که تهویه مواد و میزان درجه حرارت توده در حد مطلوب باقی بماند. میزان اضافه شدن مواد به متغیرهای مربوط به ضایعات آلی و گونه کرم مورد استفاده بستگی دارد. برای هر نوع ضایعاتف به علت تفاوت های ساختمان فیزیکی و ترکیب شیمیایی، میزان اضافه شدن آن به بسترها متفاوت است. روش های اضافه شدن مواد که در منابع ذکر شده اند، عبارتند از :

* تغذیه افقی : مواد به بسترهای پهن و روباز معمولاً با زاویه 45 درجه اضافه می شود. این روش در سیستم های توده ای و زیگزاکی به کار می رود.

* تغذیه شیاری : مواد به صورت نوارهایی در کنار بسترها اضافه شده، معمولاً با مواد موجود و یا مواد بستری تازه پوشانده می شوند.

* تغذیه بسته ای : دفن کپه های مواد تازه در مناطق مختلف بسترها، این روش بیشتر در واحدهای خانگی اعمال می شود.

* تغذیه عمودی (لایه سطح تغذیه از بالا) : تغذیه ضایعات از سطح بسترها معمولاً لایه ای به ضخامت 10 سانتی متر، سپس پوشاندن مواد با مواد موجود یا مواد گیاهی تازه یا با پلاستیک، گونی یا حصیر. میچل (1997) کارآیی روش های تغذیه مواد شیاری، افقی و عمودی را در تولید ورمی کمپوست ارزیابی کرد و نتیجه گرفت که روش تغذیه عمودی کارآمدترین روش برای تبدیل کود گاوی به ورمی کمپوست است. با این حال عمق لایه اضافه شده نباید بیشتر از 20 سانتی متر باشد زیرا باعث ایجاد شرایط بی هوازی و سبب مشکل شدن نفوذ کرم های خاکی به لایه های زیرین می شود (دوران و پارکینگ،[2] 1994). البته کمپوست کردن اولیه مواد مشکل گرم شدن بیش از حد بسترها را بر طرف می کند.

2-10- لیست قیمت های محصولات واحدهای تولید ورمی کمپوست

دردو دهه گذشته پیشرفت چشمگیری در فناوری تولید ورمی کمپوست حاصل شده و شرکت های مختلفی درنقاط مختلف دنیا از جمله ایالات متحده آمریکا، کانادا، استرالیا، برخی از کشورهای اروپایی (از جمله انگلستان و هلند) و هندوستان ایجاد شده اند. در جدول 2-6 لیستی از این شرکت های و قیمت محصولات عرضه شده توسط آنها ارائه شده است.

چنانکه ملاحظه می شود، ارزش محصولات واحدهای تولید ورمی کمپوست دربازارهای جهانی بسیار قابل ملاحظه است. با توجه به شناسایی گونه Eisenia foetid توسط مولف و قابلیت این گونه برای تبدیل ضایعات مختلف در شرایط محلی، این فناوری از استعداد بالقوه ای برای توسعه در کشور ما برخوردار است و لازم است که دست اندرکاران مسائل کشاورزی، باریافت و محیط زیست توجه بیشتری به آن به عمل آورند.

جدول 2-6- لیست محصولات تولید شده توسط واحدهای تولید ورمی کمپوست و قیمت فروش آنها

[1]- Tossing

[2]- Doran and Parking