تبدیل زباله‌ خانگی به کود کمپوست

استفاده از زباله‌های خانگی با ارزش افزوده به عنوان کمپوست در تراس گاردن

در اینجا به بررسی اثربخشی نقش دو گونه کرم خاکی Eisenia fetida و Eudrilus Eugenia به‌صورت تجربی با استفاده از 9 پالت در نسبت 60:40 زباله ‌ای باغی و ضایعات سبزیجات بازاری پرداخته شده است. از نسبت 60:40 در سه کار آزمایش مختلف استفاده شد. اولین آزمایش که در آن از کرم‌های خاکی استفاده نشده بود، به‌عنوان گروه کنترل درنظر گرفته شد. آزمایش سوم شامل بستر حاوی کرم خاکی Eisenia fetida بود، درحالی که در آزمایش دوم از گونه Eudrilus Eugenia استفاده شد. در هر آزمایش، از سه پالت پلاستیکی استفاده شد که به ترتیب حاوی ضایعات گیاهی مخلوط با فضولات گاو، فضولات گاوی مخلوط با زباله‌های باغی و فضولات گاوی مخلوط با ضایعات گیاهی و زباله‌های باغی (60:20:20) به عنوان مواد مخلوط بودند. هر دو گونه کرم خاکی ده روز پیش از کمپوست دهی در بسترها قرار داده شدند. پس از اتمام فرایند ورمی کمپوست، تعداد کرم‌های خاکی به‌صورت ضرب شده محاسبه شدند. پس از پایان آزمایش، ارزش N، P و K کود در هر بستر بررسی شد. درمقایسه با گروه کنترل، مقادیر بالای N، P و K در آزمایشات 2 و 3 مشاهده شد. برای افزایش توسعه و بازدهی گیاه، بهترین مقادیر N، P و K از این لیست انتخاب می‌شوند. در بررسی هر دو گونه کرم خاکی مشخص شد که گونه Eudrilus Eugenia زباله‌های سبزیجات و باغی را سریع‌تر تجزیه می کند.

 

به گفته موحد کمال یوسف و همکارانش، امروزه رشد شهرنشینی و صنعتی شدن حجم قابل توجهی از انواع زباله تولید کرده است. پسماند جامد شهری یکی از این ضایعات مهم به شمار می‌رود. توسعه تکنیک‌های مدیریت پسماند سازگارتر با محیط زیست باهدف کنترل آلودگی زیست محیطی ناشی از پسماند جامد شهری ضرورت دارد. درمجموع، سالانه 50 میلیون تن پسماند جامد شهری در شهرهای مختلف هند تولید می‌شود. این پسماند جامد در نتیجه فعالیت‌های انسانی است که به دلیل نامطلوب یا بی ارزش بودن دور ریخته می‌شوند. براساس یافته‌های آونیش چاوهان و همکارانش، ضایعات سبزیجات، ضایعات کشاورزی، ضایعات آشپزی و زباله‌های باغی منابع اصلی انباشت زباله‌های شهری هستند. علاوه براین، اثبات شده است که حدود 350 میلیون تن از این حجم را ضایعات کشاورزی تشکیل می‌دهند که از این مقدار هم ضایعات سبزیجات بازاری بخش قابل توجهی از آن را شامل می‌شوند. در دنیای مدرن، فعالیت‌های مختلف انسانی و طبیعی مانند دفع نادرست پسماندهای جامد شهری و تخلیه فاضلاب منجر به آلودگی هوا، آب و زمین می‌شود. مهم‌تر اینکه تصفیه، نظارت و کنترل نامناسب در دفع زباله‌های جامد شهری باعث تکثیر حشرات و سایر بیماری‌های مسری در جامعه می‌شود. باتوجه به مطالعات کارتی کیان و همکارانش، در یک شهر به خوبی توسعه یافته هر فرد روزانه 1.1-1.0 کیلوگرم زباله جامد تولید می‌کند. به گفته جوشی و چاوهان، مشکلات اقتصادی و زیست محیطی روبه رشدی در ارتباط با دفع پسماندهای جامد زیست تخریب پذیر ناشی از منابع خانگی، کشاورزی و صنعتی وجود دارد. باتوجه به شکل زیر راه‌های متعددی برای دفع زباله‌های جامد وجود دارد ازجمله دفن زباله، سوزاندن، بازیافت، تبدیل به بیوگاز، دفع در دریا و کمپوست سازی.

 

شکل 1:

 

 

یکی از روش‌های بازیافت که رشد محصولات را افزایش خواهد داد، ورمی کمپوست است. تکنولوژی ورمی کمپوست یکی از روش‌های بالقوه برای استفاده از زباله‌های جامد است. افزایش حاصلخیزی خاک از تجزیه مواد آلی موجود در خاک به دلیل کشاورزی فشرده اتفاق می‌افتد. افزودن ماده ارگانیکی که معمولا باید به اندازه کافی تثبیت شود تا اثرات مفیدی داشته باشد، رایج‌ترین راهکار برای حفظ یا بازیابی حاصلخیزی خاک است. هدف از این مطالعه تعیین میزان اثربخشی ورمی کمپوست بر رشد و عملکرد بیشتر بوته‌های گوجه فرنگی و همچنین تولید ورمی کمپوست از زباله‌های جامد مختلف با استفاده از دو گونه کرم خاکی است.

 

در جداول 1، 2 و 3 نتایج حاصل از بررسی نسبت‌های C/N، P/K و دیگر بررسی‌ها ارائه شده است. بررسی داده حاصل از از تعداد کرم‌های خاکی و پیله‌های استفاده شده آنها در آزمایشات نیز در جداول 4 و 5 ارائه شده است.

 

مقدار کربن و نیتروژن قبل و بعد از ورمی کمپوست

به منظور افزایش اثربخشی فرایند ورمی کمپوست، به دو ماده مغذی حیاتی کربن و نیتروژن نیاز است. از کربن برای تامین انرژی و رشد گیاه استفاده می‌شود، اما نیتروژن برای سنتز، تولید و تکثیر پروتئین کاربرد دارد. در جدول زیر این مقادیر نشان داده شده است.

 

جدول 1:

 

 

بعد از فرایند ورمی کمپوست، در تمام آزمایشات محتوای نیتروژن بالا و کربن آلی کمتر بود. باتوجه به جدول زیر، قبل و بعد از اتمام فرایند ورمی کمپوست، محتوای کربن مورد آزمایش قرار گرفت.

 

جدول 2:

 

 

فعالیت تنفسی کرم‌های خاکی و میکروارگانیسم‌ها ممکن است نقش مهمی در کاهش کربن آلی داشته باشد. بخش قابل توجهی از مواد آلی به لطف رابطه همزیستی کرم‌های خاکی و میکروارگانیسم‌ها به ورمی کمپوست وارد می‌شود.

 

مقدار فسفر و پتاسیم پس از ورمی کمپوست

دو فاکتور مهم فسفر و پتاسیم در محصول حاصل از فرایند ورمی کمپوست یا کیفیت کود در اینجا بررسی شدند. در جدول زیر مقادیر پتاسیم و فسفر نشان داده شده است.

 

جدول 3:

 

 

در پایان دوره ورمی کمپوست، بسترهای اولیه علیرغم کاهش قابل توجه محتوای کربن به صورت دی اکسید کربن آزاد شدند. مخاط، مواد شیمیایی دفعی نیتروژن دار، هورمون‌های محرک رشد و آنزیم‌های کرم‌های خاکی همگی نشان دهنده افزایش محتوای نیتروژن در محصولات نهایی هستند. نیتروژن آزاد شده توسط محصول جانبی متابولیک کرم‌های خاکی و بافت‌های مرده در حین ورمی کمپوست علت اصلی افزایش غلظت نیتروژن است.

 

نسبت C/Nقبل و بعد از ورمی کمپوست

در آزمایشی که با استفاده از کرم خاکی انجام شد، نتایج به دست آمده کاهش قابل ملاحظه ای از نسبت C/N مشاهده شد. محبوب ترین شاخص برای بلوغ کمپوست زباله‌های آلی نسبت C/N مواد در ضایعات ارگانیک است. در فرایند تنفس مقداری کربن به صورت دی اکسید کربن آزاد می‌شود که نسبت کربن به نیتروژن در بستری را کاهش می‌دهد که قبلا شروع به تجزیه کرده و اثر مفیدی بر نتایج مطالعه فعلی دارد. حالت بلوغ با نسبت C/N کمتر از 20 نشان داده می‌شود. محدوده نسبت C/N که پس از ورمی کمپوست به دست می‌آید، در ورمی کمپوست 18:1-7:1 است. در آزمایش 2 که شامل مخلوطی از ضایعات گیاهی و فضولات گاوی بود، درمقایسه با دیگر آزمایشات مقدار بالای فسفر و پتاسیم مشاهده شد.

 

تعداد کرم‌های خاکی پس از ورمی کمپوست

ابتدا نزدیک به 200 کرم خاکی در هر یک از بسترها (D، E، F و G، H، I) قرار داده شد. پس از 60 روز تعداد کرم‌های خاکی افزایش یافت و در جدول زیر ثبت شده است.

 

جدول 4:

 

 

تعداد پیله‌ها بعد از ورمی کمپوست

در طی فرایند ورمی کمپوست، مقدار پیله ها بررسی شد و پس از تکمیل فرایند، پیله‌های متعددی در هر بستر مشاهده شد.

 

استفاده از ورمی کمپوست در تکثیر گوجه فرنگی

ورمی کمپوست ساخته شده از ضایعات جامد با هدف استفاده به عنوان کود در پرورش و تکثیر گوجه فرنگی درحال بررسی و مدیریت است.

 

جمع بندی و نتیجه گیری

در این مطالعه مشاهده شد که گونه کرم خاکی Eudrilus Eugenia درمقایسه با Eisenia fetida تولیدمثل بالاتری دارد و در تبدیل زیستی ضایعات سبزیجات بازاری و باغی به ورمی کمپوست غنی موثرتر است. علاوه براین، ورمی کمپوست ساخته شده از ضایعات سبزیجات بازاری حاوی مواد مغذی بالاتری نسبت به ضایعات باغبانی است و علت این امر ممکن است وجود ترکیب متنوع تری از مواد باشد. درنتیجه، مشخص شد که ورمی کمپوست روش برتری نسبت به استفاده از فقط کمپوست است.