تهیه کمپوست از زباله های تر - جلسه پنجم

اهداف:

آموزش عوامل مۆثر فیزیکی در کیفیت کمپوست

وسایل مورد نیاز:

دماسنج - ظرف کمپوست و محتویات آن

5-1 مباحث علمی و فیزیکی کمپوست
به نظر شما کدامیک از عوامل فیزیکی نامناسب باعث توقف فرآیند کمپوست می شود؟

دمای پایین، توقف جریان هوا، ذرات درشت مواد، ظرف بسیار بزرگ یا بسیار کوچک کمپوست ؟

کدام یک؟
نرخ تبدیل مواد آلی قابل تبدیل به کمپوست بستگی به عوامل فیزیکی و شیمیایی بسیاری دارد. مثلاً برای داشتن یک کمپوست ایده آل، دما پارامتر مهمی است. خصوصیات فیزیکی کمپوست مثل رطوبت و اندازه ذرات مواد آلی تاثیر مستقیمی بر سرعت تبدیل این مواد به کمپوست دارد. بقیه خصوصیات فیزیکی مثل اندازه و شکل ظرف کمپوست، روی چگونگی جریان هوای مورد نیاز بسیار دخیل است. به علاوه، گرمای کمپوست در نتیجه ی تجزیه شدن مواد آلی توسط میکروارگانیسم ها تولید می شود. این گرمای تولید شده به طور کلی، بستگی به اندازه ی ظرف، میزان رطوب، جریان هوا و نسبت کربن به نتیروژن مواد داخل کمپوست دارد.

ظرف کمپوست و محتویات آن در مراحل اولیه فرآیند

5-2 دمای کمپوست
اگر سیستم کمپوست در فضای بیرون نباشد یعنی در محیط بسته داخل ساختمان طراحی و اجرا شود و حجمی حدود 40 لیتر داشته باشد، در عرض مدت دو یا سه روز دمای آن به حدود 40 تا 50 درجه سانتی‌گراد می رسد. اگر ظرف کمپوست کوچک و به اندازه یک بطری نوشابه 2 لیتری باشد، دمای آن پس از مدتی حداکثر به  30-40 درجه سانتی گراد می رسد. در مراکز تولید کمپوست که حجم بزرگتری از مواد را در بردارند، دما در عرض مدت سه تا پنج روز به حدود 70- 60 درجه سانتی‌گراد می رسد. در این مراکز سعی می کنند که با چرخاندن یا بهم زدن مواد کمپوست دمای آن را زیر 65 درجه سانتی‌گراد نگهدارند. چرا که میکروب‌های مفید کمپوست در دمای بالا دوام نیاورده و از بین می روند.
بیشتر مراحل تجزیه مواد آلی، در زمانی که دمای کمپوست بالا می رود انجام می شود (40 – 60 درجه) . این مرحله یعنی بالا ماندن دما و تجزیه مواد با توجه به سایز ظرف و مواد داخل کمپوست حتی ممکن است تا چندین هفته یا ماه به طول بیانجامد. این مرحله ی گرمایی بسیار مهم می باشد، چون باعث از بین رفتن نوزاد حشرات، دانه های علف هرز و کشته شدن بسیاری از میکروب‌های حساس به گرما می شود.
بعد از چرخاندن یا هم زدن مواد کمپوست، دمای کمپوست ممکن است کمی پایین برود که با تجزیه موادی که هنوز تجزیه نشده اند دما دوباره بالا می رود. ولی بعد از اینکه کلیه مواد تجزیه شدند، دمای کمپوست رو به کاهش می رود و دیگر با هم زدن هم بالا نخواهد رفت. در این مرحله میکروارگانیسم هایمزوفیلیک (میکروارگانیسم هایی که دمای مناسب رشد و تکثیر آنها بین 25 تا 40 درجه سانتی‌گراد می باشد) شروع به فعالیت می کنند.

اگر ظرف کمپوستی کوچک باشد، حتماً باید عایق بندی شود تا گرمای مورد نیاز آن به هدر نرود.
رطوبت عامل مهمی برای نگهداری گرما در سیستم کمپوست است. چون ظرفیت گرمایی آب بالا است، کمپوست‌های خشک خیلی سریع تر از کمپوست‌های مرطوب گرما گرفته یا گرما از دست می دهند. پس آب مانند یک اهرمی برای نگه‌داشتن گرمای مورد نیاز میکروارگانیزم‌ها نیز عمل می کند.
شکل زیر منحنی تغییرات دمای کمپوستی است که مخلوط نشده است. به نظر شما با زیر و رو کردن مواد کمپوست به طور روزانه منحنی دمای آن تغییر می کند؟

5-3 اندازه ذرات
فعالیت های میکروبی معمولاً از سطح مواد آلی شروع می شود. هر اندازه که این مواد ریزتر باشند، سطح تماس میکروب‌ها بامواد بیشتر شده و تجزیه آن ها با سرعت بیشتری جلو می رود. با این حال اگر اندازه ذرات بیش از اندازه کوچک باشد، جریان هوا در بین آنها به سختی انجام می گیرد و اکسیژن مورد نیاز میکرواگانیزم ها محدود می شود و فرایند تجزیه کندتر می شود.

5-4 هوادهی
اکسیژن عامل مهمی برای فرآیندهای تجزیه توسط میکروارگانیسم های هوازی می باشد. همچنین اکسیژن برای اکسیداسیون مواد آلی موجود در کمپوست لازم است. در مراحل اولیه فرایند کمپوست غلظت اکسیژن در هوای لابه لای مواد آن همان حدود غلظت اکسیژن موجود در هوا یعنی حدود 21% می باشد. غلظت دی اکسید کربن نیز حدود 5 – 0.5 % است. به مرور زمان که میکروارگانیزم ها شروع به تجزیه کردن مواد می کنند، از غلظت اکسیژن کم و به غلظت دی اکسید کربن افزوده می شود. اگر غلظت اکسیژن به کمتر از 5% برسد، میکروب‌های بی هوازی شروع به فعالیت می کنند و کمپوست بوی نا مطبوعی به خود می گیرد.
برای جلوگیری از این کار و برای افزایش فعالیت میکروب‌های هوازی بهتر است که مواد کمپوست را دائم بهم زده یا با ایجاد سوراخ در لابه‌لای مواد، اکسیژن لازم را به سیستم برسانیم.

اگر کمپوست بوی نا مطبوع دهد چه کار باید کنیم؟
اگر کمپوستی به درستی طراحی و اجرا شود نباید بوی نامطبوع تولید کند. در طی فرایند کمپوست، با بوییدن محتویات ظرف می توان به مشکلاتی که باعث تولید بوی ناخوشایند شده اند پی برد. برای مثال، اگر بویی شبیه بوی آمونیاک حس شد، بدین معناست که محتویات بیشتر از حد نیاز اتم نیتروژن دارد. و نسبت کربن به نیتروژن آن کمتر از 30 به 1 است. در این صورت باید مقداری منابع پر کربن مثل برگ خشک یا چوب خرده درختان اضافه کرد. اگر بوی کپک یا قارچ حس شد، کمپوست بسیار مرطوب است و باید مواد خشک تر به آن اضافه شود. اگر رطوبت باقی بماند باعث می شود که واکنش‌های بی هوازی شروع به فعالیت کرده و بوی نامطبوع گوگردی تولید کنند که غیر قابل چشم پوشی است. در این صورت بهتر است مواد را بهم زده و مخلوط کرد تا واکنش‌های هوازی دوباره فعال شوند.

تکلیف 1: رسم منحنی تغییرات دمای کمپوست
با اندازه گیری روزانه ی دمای کمپوست می توانید منحنی تغییرات دمای کمپوست را نسبت به زمان رسم کنید. با قرار دادن یک دماسنج داخل مواد کمپوست، دمای آن را هر یکی دو روز یکبار اندازه گرفته و در جدول شماره 4 وارد کنید. برای هر روز که اندازه گیری انجام شد تاریخ آن روز و شرح حالات فیزیکی کمپوست را نیز قید نمایید.
منحنی تغییرات دما را بعد از گذشت دو ماه از شروع کمپوست رسم نمایید. این منحنی در صورت هم نزدن کمپوست شبیه منحنی شکل شماره دو خواهد شد.
بعد از گذشت دو ماه از شروع ساخت کمپوست، جدول مربوطه را تکمیل کرده و برای ما ارسال نمایید.

تکلیف 2: بعد از پرکردن جدول شماره 4 به پرسش‌های زیر پاسخ داده و نتایج را برای ما ارسال نمایید.
1. آیا مواد داخل کمپوست را در مدت دو ماه مرتباً هم زده بودید؟
2. ماکزیمم دمای کمپوست شما چقدر بود؟
3. مدت زمانی که کمپوست در دمای ماکزیمم قرار داشت چند روز بود؟
4. تغییرات فیزیکی و شکلی مواد کمپوست را قبل و بعد از دوره دمای ماکزیمم مقایسه نمایید. آیا تغییر چشمگیری در وضعیت ظاهری مواد کمپوست مشاهده کردید؟ برای پاسخ خود دلیل بیاورید.
5. اگر در حین عملیات فرایند کمپوست در طول دو ماه دمای سیستم شما کاهش یافته است، شما چه دلایلی برای توجیه آن دارید؟

محل بازدید/ اردو/ خرید: در حال حاضر جمع آوری زباله و دفع آنها بر عهده شهرداری‌ها است. به شهرداری محل خود مراجعه نمایید و در مورد جمع آوری زباله های شهری، زباله های صنعتی، زباله های خطرناك پرسش و تحقیق نمایید همچنین در زمینه سوزاندن، كمپوست و باز یافت زباله ها اطلاعاتی کسب نمایید. از مسئولین بخواهید در مورد درصد "تفكیك زباله در مقصد" در محل شما آماری ارایه دهند.

منابع مطالعه: برای دریافت اطلاعات بیشتر به منابع زیر مراجعه نمایید.

_ فصل هفتم از کتاب سیستم مدیریت مواد زاید جامد شهری و روش های کنترل آن / تألیف: دکتر محمد علی عبدلی/ انتشارات سازمان بازیافت و تبدیل مواد، شما را با انتخاب روش های دفع زباله، زباله سوزی، کمپوست وبازیافت آشنا می سازد.

_ با مراجعه به سایت معرفی شده می‌توانید با زباله های قابل کمپوست و غیر قابل کمپوست در آشپزخانه بیشتر آشنا شوید.

بخش پژوهش های دانش آموزی سایت تبیان

تنظیم: یگانه داودی

تهیه کمپوست از زباله های تر - جلسه اول
تهیه کمپوست از زباله های تر - جلسه دوم
تهیه کمپوست از زباله های تر - جلسه سوم
تهیه کمپوست از زباله های تر - جلسه چهارم
تهیه کمپوست از زباله های تر - جلسه پنجم
تهیه کمپوست از زباله های تر - جلسه ششم
تهیه کمپوست از زباله های تر - جلسه هفتم
تهیه کمپوست از زباله های تر - جلسه هشتم