مقاله تولید ورمی کمپوست: روش نوین مدیریت پسماند ( بخش اول )

بخش اول

چکیده
مدیریت مطلوب زباله های شهری و صنعتی با توجه به حجم بالای تولید روزانه آنها در تمامی کشورها از اهمیت ویژه ای به خصوص از دیدگاه زیست محیطی و بهداشتی برخوردار است. با توجه به محدودیت مکانهای مناسب دفع انواع زباله ها و از سویی اثرات نامطلوب دفن زباله و سایر رو شهای حذف و یا کنترل زباله ها بر سلامت عمومی و محیط زیست، حرکت در جهت مدیریت بهینه پسماندها با نگاهی به توسعه پایدار از اهداف اصلی جوامع توسعه یافته و در حال توسعه میباشد. در همین راستا بازیافت زباله ها در رأس برنامه های مدیریت زیست محیطی کشورها قرار دارد. یکی از بهترین روشهای دفع زباله ها در مراکز بازیافت ، تبدیل آنها به کمپوست است، که این روند نقش بسیار مهمی در مدیریت بهینه زباله ها و پسماندها دارد که علاو ه بر کاهش مشکلات اقتصادی، بهداشتی و زیست محیطی، نقش مهمی در تولید مواد آلی و جایگزینی کودهای پر مخاطره شیمیایی و نیز رهایی اکوسیستم های آبی و خاکی از آلودگی زباله های تولیدی دارد.
در این راستا با استفاده از کرم خاکی و ایجاد ورمی کمپوست تولید کمپوست به طریق بیوتکنولوژ ی از کلیه منابع آلی از جمله  زباله ها ی خانگی، ضایعا ت کشاورزی، لجن تصفیه فاضلاب و غیره صورت میگیرد. در فرایند تولید ورمی کمپوست از زباله ها یک کود آلی بسیار مغذی تولید میگردد که علاوه بر کاهش خطرات زیست محیطی آن، روند بازگردش آنها را به طبیعت به صورت کود مصرفی تسریع م ینماید. در نهایت پس از دوره تولید کمپوست که به عوامل متعددی بستگی دارد، علاوه بر اینکه از اثرات زیست محیطی مخرب زباله ها جلوگیری شده است، در ضمن یک کود آلی مغذی، تمیز و بی بو با توانایی اصلاح خاک و حفظ آب تولید شده که در صنعت کشاورزی و باغداری و پرورش آبزیان و دام و طیور استفاده بسیار مفیدی خواهد داشت. در فرایند تولید ورمی کمپوست روزانه امکان تبدیل ۵۰۰ کیلوگرم زباله در هر متر مربع با ضریب تبدیل ۹۰ درصد، به ورمی کمپوست وجود دارد.
بنابراین از آنجایی که بیش از ۸۰ درصد از زباله های تولید شده در شهرها، مواد آلی و قابل تبدیل به کمپوست است و از سویی دیگر سادگی، هزینه های تولید نسبتاً پایین و قابلیت عمومی سازی فرایند تولید ورمی کمپوست در جهت بازیافت زباله ها جای آن دارد که تحقیق و بررسی بیشتری جهت کاربرد این روش زیستی که اثرات قابل توجهی بر سلامت محیط زیست دارد، انجام گیرد.

مقدمه
در تولید ورمی کمپوست، از گونه های انتخابی کرم خاکی برای کمک به انجام فرایند کمپوست و تبدیل پسماندهای آلی به کمپوست استفاده می نمایند. کرم های خاکی تولید کننده کمپوست، از مواد آلی تغذیه کرده و در اثر این فرایند محصولی به نام ورمی کمپوست تولید کرده که به دلیل کیفیت بسیار بالا در بخش کشاورزی و باغداری کاربرد دارد.
ریشه تولید ورمی کمپوست احتمالاً به صنعت تولید کرم برای صید تفریحی و ماهیگیری برمیگردد.
امروزه با افزایش آگاهی از توانایی کرم های خاکی در تجزیه و کمپوست نمودن دامنه وسیعی از ضایعات و زباله ها، دید جهانی از صنعت تولید کرم به صنعت تولید ورمی کمپوست تغییر یافته است. ولی در عمل جداسازی کرم خاکی از زباله فرآوری شده تجارتی است که بر هر دو صنعت تمرکز نموده است.
از این رو در بسیاری از کشورهای جهان مانند ایالات متحده آمریکا، استرالیا و چندین کشور اروپایی صنعت ورمی کمپوست گسترش قابل توجهی یافته است.

در فرایند کمپوست معمولی از دستگاه های مکانیکی برای هوادهی استفاده می شود ولی در ورمی کمپوست، کرم های خاکی عمل اختلاط، شخم زدن و هوادهی پسماندها را انجام می دهند که بدین وسیله فرایند تولید کرم خاکی و کمپوست شدن را تسریع می کنند. در انگلستان تولید ورمی کمپوست در مقیاس بالا به طور پیشرفته در بسترهایی در هوای آزاد انجام می شود که در این حالت این سیستم وابستگی زیادی به درجه حرارت و شرایط آب و هوایی دارد. بنابراین تولید کمپوست در این حالت در شرایط بهینه صورت نمی گیرد و برای این منظور و بالا بردن توان تولید، استفاده توأم از تکنولوژی های عمل آوری مانند “سیستم تولید کمپوست در ظروف” ضروری می باشد.

برخلاف کمپوست توده ای، ورمی کمپوست علاوه بر تولید کود زیستی، توانایی تولید یک محصول بیشتر به نام کرم خاکی را دارد. که در این حالت استفاده از کرم خاکی روند تجزیه زباله ها و پسماندها را افزایش م یدهد. تولید ورمی کمپوست در مقابل تولید کمپوست در ظروف و یا کمپوس تهای تود های حدود ۶ تا ۱۲ هفته زمان می برد. ولی باید توجه نمود که نرخ تجزیه به عوامل بسیاری مانند سیستم اولیه مورد استفاده، درجه حرارت، ماهیت زباله و نسبت میزان کرم به میزان زباله بستگی زیادی دارد. برای تولید ورم یکمپوست از کرم های خاکی ساکن در زباله ها (گونه های مقیم سطح خاک) استفاده می کنند که این گروه به طور طبیعی در زباله ها و پسماندهای در حال فساد یا مواد آلی موجود در سطح خاک زندگی می کنند. دوره رشد و تولیدمثل این گروه در مقایسه با گروهی که در خا کها زندگی می کنند، بسیار طولانی می باشد. سه گونه اصلی این کرم ها که در تولید ورمی کمپوست در انگلستان کاربرد وسیعی دارند عبارتند از:
Dendrobaena veneta یا کرم بینی آبی ، Eisenia foetida یا کرم ببری یا گندخوار و Eisenia Andrei یا کرم ببری قرمز. در کشورهای گرم تر سایر گونه های گرمسیری مانند Eudrilus eugeniae برای تولید ورمی کمپوست استفاده می شوند.
یکی از مزایای فرایند تولید ورمی کمپوست، تولید مقدار زیادی کرم است که برای اهداف متعددی مورد استفاده قرار می گیرند. از مشکلات جدی تولید ورمی کمپوست وجود پاتوژن های گیاهی و انسانی مضر در برخی زباله ها می باشد. از بین بردن بسیاری از این پاتوژن ها در کمپوست های توده ای به دلیل دماهای بالای توده گیاهی و تراکم واکن شهای میکروبی بسیار آسان می باشد. با وجود اینکه از بین بردن پاتوژن های انسانی در تولید ورمی کمپوست بسیار مؤثر عمل نموده است، حذف این پاتوژن ها به مدیریت دقیق و مؤثر در فرایند تولید ورمی کمپوست نیاز دارد. بنابراین در اغلب موارد پیشنهاد می شود که برخی زباله ها مانند لجن فاضلاب که حاوی پاتوژ نهای انسانی هستند قبل از اینکه در فرایند ورمی کمپوست وارد شوند، تحت فرایند کمپوست اولیه قرار گیرند و یا اینکه قالب های مدفوعی تولید شده توسط کرم قبل از استفاده ضدعفونی شوند.

مزایا و ویژگی های ورمی کمپوست

ورمی کمپوست محصول تجزیه زیستی مواد آلی از طریق عمل متقابل بین کرم های خاکی و موجودات زنده بسیار ریز و در واقع یک کود گیاهی با تخلخل و نفوذ پذیری و قابلیت دارا بودن هوای کافی و بالا، ظرفیت مناسب نگهداری آب و فعالیت میکروبی است. این کود حاوی مواد مغذی مورد نیاز برای رشد گیاهان در شکل قابل جذب نظیر نیترات، فسفات، کلسیم قابل تبادل، پتاسیم محلول و سایر مواد است و از سویی دیگر دارای سطح تماس مناسب و گسترده ای برای فعالیت های میکروبی و در نتیجه آماده سازی انواع مواد مغذی برای مصرف است. همچنین وجود مواد مؤثر و تنظیم کننده در رشد گیاهان نظیر اکسین، سیتوکینین ها، مواد هومیک و سایر مواد در ورمی کمپوست اثبات شده است. میزان پایه مواد مغذی ورمی کمپوست های تولید شده از مواد زائد و زباله های مختلف در جدول شماره ۱ آورده شده است.

تحقیقات مختلف نشان داده که میزان مواد مغذی در ورمی کمپوست و مدفوع کرم ها در مقایسه با خاک های اطراف بسیار بالاتر می باشد. مدفوع کرم ها دارای قابلیت تبادلی بالایی بوده و از لحاظ مجموع مواد آلی، پتاسیم و فسفر و کلسیم بسیار غنی است. از سویی دیگر ورم یکمپوست از لحاظ تنوع میکروبی، جمعیت و فعالیت و آنزیم های موجود در مدفوع کرم نظیر پروتئاز، آمیلاز، لیپاز، سلولاز و کیتیناز غنی بوده و از این رو تجزیه مواد آلی به سرعت و پیوسته در آن ادامه داشته و انجام می گیرد. آنالیز شیمیایی قالب های مدفوعی کرم خاکی نشان داد که در در این قالب ها میزان منیزیم، ازت،فسفر و پتاسیم قابل دسترس به ترتیب ۲و ۵ و ۷ و ۱۱ برابر بیشتر از خاک های اطراف و محل زیست کرم است. در نتیجه ورمی کمپوست محصولی بسیار عالی و قابل توجه، با درجه همگنی مناسب و سرشار از انواع مواد مغذی است که تأتیر منفی بر محیط زیست ندارد.

از دیگر مزایای ورمی کمپوست می توان به نداشتن آلودگی های زیست محیطی و تاثیرات سویی که متاسفانه در حال حاضر به دلیل استفاده از کودهای شیمیایی یکی از بحران های زیست محیطی است، اشاره نمود. از سویی دیگر بروز مشکلات اقتصادی و زیست محیطی ناشی از مصرف بی رویه کودهای شیمیایی و نیز توجه به قابلیت های ذاتی بسیار جالب
و متنوع موجودات خاکزی و به ویژه میکروارگانیسم ها موجب گردیده که یکی از مهمترین و کاربردی ترین زمینه های مورد تحقیق در مطالعات علمی روز، تلاش برای تولید کودهای زیستی باشد.

یکی از بزرگترین مزایای تولید ورمی کمپوست در بخش زباله ها، کاهش هزینه های انتقال و دفن زباله و نیز بازیافت مواد در زمان کوتاه تر و استفاده مؤثر از آن میباشد. بنابراین یکی از بهترین روش های دفع زباله های شهری تبدیل آن به کمپوست است که این علاوه بر کاهش مشکلات بهداشتی و زیست محیطی ، نقش مهمی در تولید مواد آلی دارد. اگر کل جمعیت شهرنشین کشور حدود ۳۰ میلیون نفر و سرانه تولید زباله ۳۵۰ گرم در روز باشد مقدار زباله تولید شده بالغ بر ۱۰ هزار تن درروز و ۶٫۳ میلیون تن در سال خواهد شد. بدیهی است که جمع آوری و دفع چنین مقداری از زباله علاوه بر هزینه زیاد، مدیریت و تدارکات گسترده ای طلب می کند. از آنجا که حدود ۸۰ درصد زباله های شهری با یک برنامه ریزی صحیح قابل بازیافت و تبدیل به کود آلی موغوب می باشد. زباله ها و مواد زائد کشاورزی، باغبانی، حیوانی، زی توده گیاهی ( برگ و خاشاک گیاهی)، عل فهای هرز، مازادآشپزخانه ای، انواع پسماندهای غذایی و بسیاری از زباله های شهری را بعد جداسازی مواد غیر قابل تجزیه نظر شیشه، پلاستیک، فلزات می توان جهت تولید ورمی کمپوست مورد استفاده قرار داد و از این طریق سالیانه حدود ۵٫۲ میلیون تن ورمی کمپوست تولید خواهد شد که نقش قابل توجهی در باروری خاک ها و افزایش غلظت عناصر غذایی در خاک دارد. همچنین در جریان این تبدیل حدود ۲۰۰ میلیون لیتر شیرابه زباله نیز تولید م یشود که برای تقویت خاک و افزای ش عملکرد گیاها ن به طور معنی داری مؤثر است . باید توجه داشت که برای موفقیت در امر تولید ورمی کمپوست از زباله های شهری و کشاورزی اجرای دقیق طرح تفکیک زباله از مبدأ به توسعه صنعتی این طرح کمک خواهد کرد.

• نویسندگان:
  لیلا صفرخانلو – حسین ترکمانی بجدنی