تعریف کمپوست
کمپوست عبارتست از تجزیه کنترل شده مواد آلی در حرارت و رطوبت مناسب به وسیله باکتری‌ها، قارچ‌ها، کپک‌ها و سایر میکروارگانیسم‌های هوازی و غیرهوازی. کمپوست دارای درصد زیادی هوموس است. هوموس اصلاح‌کننده خاک بوده و باعث بهبود شرایط زندگی و عملکرد موجودات خاک می‌شود. همچنین هوموس حاوی مقدار زیادی مواد ازته می‌باشد که به تدریج در خاک آزاد شده و در اختیار گیاه قرار می‌گیرد.
در تهیه کود کمپوست چینی‌ها اولین مللی بودند که چهارهزار سال قبل، از مواد زائد گیاهی و انسانی کود مناسبی تهیه کرده و آن را برای حاصلخیزی خاک مورد استفاده قرار دادند. آزمایشات عملی کمپوست طی سال‌های ۱۹۲۶ تا ۱۹۴۱ توسط واکسمن و همکاران انجام گردید. از میان دانشمندان متعددی که در کشورهای مختلف جهان تحقیقات زیاد در زمینه کمپوست انجام دادند، نام گوتاس برای اغلب متخصصان این رشته بسیار آشناست. تحقیقات دامنه‌داری در مورد کمپوست طی سال‌های ۱۹۵۰ تا ۱۹۵۲ میلادی توسط وی انجام گرفته است.
در سال‌های اخیر از عملیات مکانیزه کردن کمپوست در اروپا و آمریکا نتایج بسیاری گرفته شده که هم‌اکنون نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. آقای بکاری در ایتالیا و برازر در آمریکا ابداعاتی در این زمینه انجام دادند که به نامشان ثبت گردیده است. سیستم دانو در دانمارک و سپس روش استفاده از سیلوهای تهیه کمپوست به نام تانک تثبیت‌کننده بیولوژیکی در این کشور توسعه یافت. ادامه تحقیقات و عملیات اجرائی در زمینه تهیه کمپوست در حدی انجام گرفت که در سال ۱۹۷۵ تعداد کارخانه‌های کمپوست در اروپا به بیش از ۲۰۰ عدد رسید. در کشور ایران استفاده از مواد زائد گیاهی و انسانی از روزگاران گذشته برای کشاورزان و روستاها بسیار معمول بوده و در این میان زارعان یزدی و اصفهانی بر ارزش فوق‌العاده این مواد در ازدیاد محصول کاملاً آگاه بودند. در سال ۱۳۵۱ کارخانه کود گیاهی تهران تأسیس شد که متأسفانه به علت وابستگی خاص خود به خارج امکان استفاده از آن محدود گردید. همچنین در سال ۱۳۴۸ کارخانه کمپوست در اصفهان با ظرفیت ۱۰۰ تن در روز تأسیس شد و چندین سال مورد بهره‌برداری قرار گرفت و سپس به علت عدم رعایت موازین بهداشتی و استقرار آن در محدوده شهری تعطیل گردید. کارخانه جدید کمپوست اصفهان در سال ۱۳۷۰ به بهره‌برداری رسید.
عوامل مؤثر بر فرآیند کمپوست
عوامل مؤثر بر فرآیند کمپوست عبارتند از:
الف- عوامل فیزیکی:
اگرچه کمپوست، یک فرآیند بیوشیمیایی است ولی شدیداً تحت تأثیر فاکتورهای فیزیکی مثل رطوبت و اندازه ذرات قرار می‌گیرد. این پارامترها می‌تواند در طی فرآیند کمپوست شدن تغییر کرده و در نتیجه کیفیت و زمان رسیدن محصول نهایی را تحت تأثیر قرار دهد.
۱- رطوبت: از آنجایی که آب برای فعالیت باکتری‌ها در فرآیند کمپوست ضروری است لذا اندازه‌گیری و تنظیم میزان رطوبت از پارامترهای مهم می‌باشد. زیرا مواد مغذی می‌بایست قبل از استفاده توسط میکروارگانیسم‌ها در آب حل شوند. مطالعات گسترده‌ای بر روی تعیین میزان رطوبت بهینه کمپوست توسط محققین مختلف انجام گرفته است. مطابق این تحقیقات رطوبت بین ۵۰ تا ۶۰ درصد بهترین میزان رطوبت جهت فرآیند کمپوست می‌باشد. با کاهش رطوبت به کمتر از ۴۵ درصد در فرآیند کمپوست اختلال ایجاد شده و به سرعت فرآیند کاهش می‌یابد. همچنین افزایش رطوبت باعث عدم جذب اکسیژن توسط میکروارگانیسم ها شده و در نتیجه فرآیند بی‌هوازی در سیستم غالب گشته و نهایتاً منجر به تولید و انتشار بو در کارخانه تولید کمپوست خواهد شد. در اثر افزایش رطوبت در پشته‌ها علاوه بر انسداد مسیرهای هوا و ایجاد شرایط بی‌هوازی در سیستم، مواد مغذی و باکتری‌های مفید نیز از بین می‌روند.
۲- اندازه مناسب ذرات: فاکتور فیزیکی دیگری که در فرآیند کمپوست اهمیت دارد، اندازه مناسب ذرات می‌باشد. اندازه ذرات علاوه بر تأثیر بر میزان رطوبت، فضای آزاد و منافذ موجود در کمپوست را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد. به طوری که در فرآیند کمپوست تأثیر مستقیم دارد. با افزایش نسبت سطح به حجم ذرات، سرعت انجام فرآیند کمپوست افزایش می‌یابد. بهترین و مناسب‌ترین اندازه ذرات بین ۳ تا ۵۰ میلی‌متر می‌باشد.
۳- تغییرات درجه حرارت: درجه حرارت در کمپوست عامل بسیارمهمی به شمار می‌رود به ویژه اگر عملیات کودسازی در شرایط هوازی انجام گیرد. به وسیله تجزیه هوازی مقدار قابل ملاحظه‌ای حرارت آزاد می‌شود. زباله‌ای که دارای تجزیه نسبتاً خوب و مناسبی برای کودسازی است می‌تواند درجه حرارت حاصل از فعل و انفعال بیولوژیکی را در خود نگه داشته و به تدریج دما را بالا ببرد. درجه حرارت زیاد برای از بین بردن عوامل بیماری‌زا و بذر علف‌های هرز ضروری است. درجه حرارت مناسب برای تجزیه و فعالیت باکتری‌ها نیز الزامی است. میکروارگانیسم‌های بسته به درجه حرارت به سه گروه زیر تقسیم می‌شوند:
الف) سایکروفیل oC25-0
ب) مزوفیل oC45-25
ج) ترموفیل oC45
سایکروفیل‌ها به ندرت در فرآیند کمپوست یافت می‌شوند. میکروارگانیسم‌هایی که در فرآیند کمپوست مؤثرند از نوع مزوفیلیک و ترموفیلیک بوده که هر یک در زمان‌های مختلف سیکل تولید کمپوست شروع به فعالیت می‌نمایند. جهت تجزیه مناسب و فعالیت مطلوب باکتری‌ها در تولید کمپوست درجه حرارت مناسب بین ۵۰-۷۰ و حرارت اپتیمم ۶۰ درجه سانتی‌گراد است.
ب- عوامل شیمیایی:
مهمترین عوامل شیمیایی مؤثر در تولید کمپوست عبارتند از:
۱- نسبت کربن به نیتروژن: دو عنصر کربن و نیتروژن در تجزیه مواد و تولید کمپوست بسیار مؤثرند و به میزان زیادی تحت تأثیر نوع مواد اولیه و زباله‌ای است که وارد خط تولید کمپوست می‌شود. کربن انرژی مورد نیاز فرآیند و نیتروژن نیز رشد توده میکروارگانیسم‌های ضروری و مطلوب را فراهم می‌نمایند و تامین نسبت کربن به نیتروژن مناسب در فرآیند کمپوست بسیار ضروری است. این نسبت در انواع مختلف فرآیندهای کمپوست مورد اندازه‌گیری قرار گرفته است. مطالعات انجام گرفته بر روی پایش نسبت کربن به ازت، دامنه وسیعی از تغییرات بین ۱۷ تا ۷۸ را نشان داده است. لکن دامنه محدود بین ۲۵ تا ۳۵ بیشتر مورد نظر می‌باشد و مناسب‌ترین آن در حدود ۱۵ است. در نسبت‌های کم کربن به نیتروژن، مقداری از آمونیاک از بین می‌رود و در نسبت بالای کربن به نیتروژن سرعت تجزیه کاهش می‌یابد.
۲- فسفر: فسفر از دیگر عناصر موجود در مواد اولیه کمپوست می‌باشد که می‌تواند بر روی کیفیت کود تولیدی اثر گذارد و جزء عناصر ضروری جهت رشد میکروارگانیسم‌های مؤثر در پیشرفت فرآیند کمپوست می‌باشد. زباله‌های خانگی و کشاورزی به اندازه کافی دارای فسفر بوده لکن مواد زائد جامد شهری به علت بالا بودن غلظت سلولز فاقد فسفر کافی جهت انجام فرآیند کمپوست می‌باشند. اندازه‌گیری مقدار فسفر در محصول نهایی جهت ارزیابی کیفیت کمپوست ضروری می‌باشد چراکه جزء عناصر مهم جهت رشد گیاهان می‌باشد. اگرچه اهمیت و حساسیت آن در مقایسه با نسبت کربن به ازت کمتر است لکن جزء مواردی است که نباید بدون توجه از آن گذشت. نسبت کربن به فسفر بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ مناسب بوده و در دامنه وسیعی تغییر می‌نماید که البته به کیفیت مواد ورودی اولیه بستگی دارد. مقدار کربن در طی فرآیند کمپوست کاهش یافته در حالی که فسفر در اثر تبخیر و تجزیه از بین نرفته و درصد آن در طی فرآیند افزایش می‌یابد.
منبع:
مدیریت مواد ضائد جامد شهری و تولید ورمی کمپوست – مولفان : صفاری،علیدادی،رستمی،عنادی – انتشارات سروا
