تهیه ورمی کمپوست از پسماند خانگی با استفاده از کرم خاکی ایزنیافوئتیدا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 - استاد دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 مسوول مکاتبات): دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

3 استادیار گروه فناوری‌های محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشت، تهران، ایران..

4 استاد دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه پزشکی، بابل، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: وجود درصد بالای مواد فسادپذیر در ترکیب پسماند تولیدی در ایران از یک طرف و عدم وجود زمین­های مناسب برای دفن بهداشتی پسماند (به­خصوص در مناطق شمالی کشور) از سوی دیگر و همچنین مشکلات مربوط به جمع­آوری، حمل و نقل و دفع پسماندها باعث شده است که استفاده از روش ورمی کمپوست به­عنوان یک راه­کار موثر برای دفع مواد زاید آلی مد نظر قرار گیرد.
روش بررسی:‌ در این تحقیق جهت تهیه ورمی کمپوست از پسماند خانگی، پایلوتی از جنس چوب، در سه طبقه و در ابعاد 45، 25 و 65 سانتی­متر طراحی شد. سپس 500 کرم خاکی از نوع ایزنیافوئتیدا به­صورت دستی جمع‌آوری گردید و در بستر ایجاد شده در پایلوت قرار گرفت. بارگذاری پسماند خانگی در این پایلوت، به­صورت هفتگی انجام شد. پس از گذشت 60 روز از شروع عملیات، نمونه­گیری از کمپوست تولیدی انجام شد و آزمایش­های لازم بر روی آن صورت گرفت.
یافته­ها:‌ نتایج نشان ­می­دهد که در صورت کنترل درجه حرارت در محدوده 20 تا 30 درجه سانتی­گراد و کنترل رطوبت بین 60 تا 75 درصد و همچنین هوادهی مناسب به توده پسماند، می‌توان شرایط محیطی مناسبی برای فعالیت کرم­های خاکی ایزنیافوئتیدا مهیا نمود و به تبع آن پسماندهای آلی را به کمپوست با کیفیت مناسب تبدیل کرد. نسبت C به N که اصلی‌ترین فاکتور در متناسب‌سازی مواد است در ورمی کمپوست تولیدی 53/14 اندازه گیری شد.
بحث و نتیجه­گیری: این روش علاوه بر مدیریت بهینه پسماندهای خانگی، در تکثیر کرم­های خاکی که به­عنوان منبع غذایی برای دام، طیور و آبزیان استفاده می­شود، کارایی بالایی دارد

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره هجدهم، ویژه نامه شماره2، پاییز 1395

 

تهیه ورمی کمپوست از پسماند خانگی با استفاده از کرم خاکی ایزنیافوئتیدا

محمدعلی عبدلی[1]

محبوبه هادی­پور*[2]

hadipour.m@gmail.com   

مهدی جلیلی قاضی زاده[3]

حسین علی اصغرنیا[4]

 

تاریخ دریافت:20/04/88

تاریخ پذیرش:15/07/88

 

چکیده

زمینه و هدف: وجود درصد بالای مواد فسادپذیر در ترکیب پسماند تولیدی در ایران از یک طرف و عدم وجود زمین­های مناسب برای دفن بهداشتی پسماند (به­خصوص در مناطق شمالی کشور) از سوی دیگر و همچنین مشکلات مربوط به جمع­آوری، حمل و نقل و دفع پسماندها باعث شده است که استفاده از روش ورمی کمپوست به­عنوان یک راه­کار موثر برای دفع مواد زاید آلی مد نظر قرار گیرد.

روش بررسی:‌ در این تحقیق جهت تهیه ورمی کمپوست از پسماند خانگی، پایلوتی از جنس چوب، در سه طبقه و در ابعاد 45، 25 و 65 سانتی­متر طراحی شد. سپس 500 کرم خاکی از نوع ایزنیافوئتیدا به­صورت دستی جمع‌آوری گردید و در بستر ایجاد شده در پایلوت قرار گرفت. بارگذاری پسماند خانگی در این پایلوت، به­صورت هفتگی انجام شد. پس از گذشت 60 روز از شروع عملیات، نمونه­گیری از کمپوست تولیدی انجام شد و آزمایش­های لازم بر روی آن صورت گرفت.

یافته­ها:‌ نتایج نشان ­می­دهد که در صورت کنترل درجه حرارت در محدوده 20 تا 30 درجه سانتی­گراد و کنترل رطوبت بین 60 تا 75 درصد و همچنین هوادهی مناسب به توده پسماند، می‌توان شرایط محیطی مناسبی برای فعالیت کرم­های خاکی ایزنیافوئتیدا مهیا نمود و به تبع آن پسماندهای آلی را به کمپوست با کیفیت مناسب تبدیل کرد. نسبت C به N که اصلی‌ترین فاکتور در متناسب‌سازی مواد است در ورمی کمپوست تولیدی 53/14 اندازه گیری شد.

بحث و نتیجه­گیری: این روش علاوه بر مدیریت بهینه پسماندهای خانگی، در تکثیر کرم­های خاکی که به­عنوان منبع غذایی برای دام، طیور و آبزیان استفاده می­شود، کارایی بالایی دارد.

واژه­های کلیدی: ورمی کمپوست، کرم خاکی، ایزنیافوئتیدا، پسماند خانگی.

ژه­های کلیدی: ورمی کمپوست، کرم­خاکی ، ایزنیافوئتیدا، پسماند خانگی.

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 18, Special No.2, Autumn 2016

 

 

 

 


Vermicomposting of Domestic Waste Using Eisenia Foetida Erathworm

 

Mohammad Ali Abduli[5]

Mabubeh Hadipour[6]

hadipour.m@gmail.com

Mehdi Jalili Ghazizade[7]

Hossein Ali Asgharnia[8]

 

Abstract

Background: The high percentage of putrescible materials in generated waste in Iran, in one hand, and lack of proper lands for sanitary landfilling of waste (specially in the northern parts of the country), in the other hand, along with problems of collection, transportation and disposal of waste all make it necessary to think about vermicompost method as an efficient technique for disposal of organic waste.

Method: The present study aims to investigate the degradation of domestic waste using specific earthworm ‘Eisenia foetida’. For this purpose, a wooden pilot including three floors was designed. Length, width and height of the pilot were 45, 25 and 65 cm respectively. Then 500 earthworms were collected manually and put on created media in the pilot. The domestic waste was added every week to the pilot, and after 60 days the compost was taken out. Finally, the important parameters in the produced compost were analyzed in the laboratory.

Results: The result shows that providing proper situations like temperature range of 20-30 °C and moisture range of 60-75% and also appropriate aeration can lead to creation of a suitable place for the growth of earthworms and consequently conversion of organic wastes to rich compost. The ratio of C/N in the produced vermicompost was 14.53 (range of C/N is 10-20).

Conclusion: One of the other advantages of this method is that it can also be used for increasing the earthworms as a food resource for domesticated animals and aquatic creatures.

Keywords:Vermicompost, Earthworm, Eisenia foetida, Domestic waste.

 

مقدمه


افزایش بی­رویه جمعیت، گسترش شهرنشینی و ورود صنایع مختلف به چرخه زندگی، موجب افزایش تولید پسماند در چنددهه اخیر شده و لذا نحوه مدیریت مناسب این پسماندها همواره یکی از مهم­ترین نگرانی­های جوامع بشری می­باشد. درحال­حاضر در ایران روزانه حدود 50000 تن پسماند تولید شده که 60 تا 70 درصد آن را پسماندهای آلی تشکیل می­دهد. تولید روزافزون پسماندهای آلی و دفن غیراصولی آن، علاوه بر آن­که موجب شیوع عوامل بیماری­زا نظیر مگس، پشه، سوسک و سایر حیوانات موذی می­شود، آلودگی­های محیط­زیستی فراوانی از جمله بوهای نامطبوع و آلودگی آب­های سطحی و زیرزمینی و خاک را نیز به­دنبال دارد (1و2). بنابراین روش دفع پسماندهای آلی به­عنوان یک موضوع مهم در حفظ محیط زیست همواره مورد توجه می­باشد (3).

علی­رغم آن­که در حال حاضر انواع روش­های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای دفع مواد زاید آلی مورد استفاده قرار می­گیرد، اما این روش­ها اغلب زمان­بر بوده و هزینه زیادی نیز در بر دارد (4). بنابراین استفاده از فن­آوری­های مقرون به صرفه که در زمان کوتاهی بتواند دفع پسماندهای آلی را انجام دهد و از همه مهم­تر با شرایط ایران سازگار باشد، از اهمیت فوق­العاده­ای برخوردار می­باشد. علی­رغم آن­که استفاده از روش متداول کمپوست برای تجزیه در محل پسماندهای آلی با شرایط ایران سازگار است اما این روش دارای معایبی است. مدت زمان طولانی فرآیند، نیاز به هوادهی متناوب به توده پسماند، کمبود مواد مغذی نظیر نیتروژن و تولید محصول ناهمگن از جمله مهم­ترین ایرادات روش متداول تبدیل پسماندهای آلی به کمپوست می­باشد (5). 

ورمی کمپوست روشی است که در آن مواد آلی پسماند توسط فعالیت کرم­های خاکی و میکروارگانیسم­ها به مواد مغذی بی­بو و هوموس مانند تبدیل می­شود (6). همان­گونه که در فرآیند بیولوژیکی، میکروب­ها نقش اصلی را در تجزیه مواد آلی ایفا می­کنند، در روش ورمی کمپوست، کرم­های خاکی وظیفه تثبیت مواد آلی را به عهده دارند (7،8). در واقع در روش ورمی­کمپوست، کرم­های خاکی به­عنوان یک مخلوط­کننده مکانیکی عمل کرده و با ریز کردن اجزای آلی پسماند، شرایط تجزیه بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی آن­ها را ارتقا ­بخشیده و علاوه بر آن، با کاهش نسبت C به N و افزایش مساحت سطحی قابل­استفاده برای میکروارگانیسم­ها، پسماندها را برای فعالیت­های میکروبی و تجزیه آتی آماده می­کند (9). مطالعات انجام شده نشان می­دهد که روش ورمی کمپوست یک فن­آوری­ دردسترس، سریع و مقرون به صرفه در مدیریت پسماندهای آلی می­باشد (14-10). ضمن آن­که محصول به­دست آمده در فرآیند ورمی کمپوست دارای مواد مغذی بیش­تری بوده و جذب آن توسط گیاهان ساده­تر انجام می­شود (2).

هرچند گونه­های مختلف کرم خاکی نظیر Eisenia foetida، Perionyx excavatus، P. Sansibaricus، Eudrilus Eugenia و Eisenia Andrei برای تولید محصول نهایی در فرآیند ورمی کمپوست مورد استفاده قرار می­گیرد (8، 11، 12،15)، اما کرم خاکی ایزنیافوئتیدا به­عنوان کرمی مناسب برای انجام تست­های آزمایشگاهی ورمی کمپوست همواره موردتوجه بوده است (2). علت تمایل بیش­تر به استفاده از این گونه کرم خاکی در فرآیند ورمی کمپوست، قدرت تحمل بالا و سازگاری آن با تغییرات محیطی نظیر pH، مقدار رطوبت، دما و غیره نسبت به سایر گونه­ها می­باشد (16). بعد از بررسی مطالعات مختلف و همچنین به­دلیل دسترسی به کرم خاکی ایزنیافوئتیدا، این نوع کرم برای انجام آزمایش­های ورمی­کمپوست انتخاب شده است. 

نکته مهم دیگر، استفاده از روش ورمی کمپوست به منظور تقویت عنصر موظف کاهش از مبدا می­باشد. استفاده از
روش ورمی کمپوست صرف‌نظر از رهایی از مشکلات مربوط به جمع‌آوری، حمل و نقل و دفع پسماند‌ها و هزینه‌های مربوطه دارای منافع اقتصادی بوده و راه را برای یک بازیافت اصولی از مبدا تولید هموار می‌نماید. لذا از آن­جاکه کاهش در مبدا به­عنوان اولین عنصر موظف در سیستم مدیریت مواد زاید جامد شهری از اهمیت فوق­العاده­ای برخوردار است، در این تحقیق استفاده از کرم‌های خاکی ایزنیافوئتیدا در تبدیل پسماندهای (خانگی) به کود آلی (کمپوست) مورد بررسی قرار گرفته است.

روش بررسی

طراحی، ساخت و راه­اندازی پایلوت

در این تحقیق به منظور تهیه ورمی کمپوست از زباله خانگی (زباله آشپزخانه) پایلوتی از جنس چوب و در سه طبقه طراحی شده است (شکل 1). طبقه بالایی که محل قرارگیری پسماند می­باشد کاملاً جدا از دو قسمت دیگر بوده و درب آن به­صورت لولایی از بالا باز می‌شود. طبقه وسط که محل قرارگیری بستر کرم­ها بوده و به­صورت کشویی از قسمت جلو و عرض پایلوت بیرون می‌آید و طبقه پایین نیز که محل جمع‌آوری شیرابه احتمالی است، مانند طبقه وسط به­صورت کشویی و از جلو باز می‌شود. کف طبقه بالا و وسط از ورق­های سوراخ­داری تشکیل شده که این امکان را فراهم می‌کند که سه طبقه مذکور با هم ارتباط داشته باشند، به نحوی که کرم­ها بتوانند از طریق این سوراخ­ها از بسترشان بالا آمده و از پسماند ریخته شده در طبقه بالایی تغذیه کرده و دوباره به بسترشان برای استراحت و دفع این مواد (که همان ورمی کمپوست موردنظر است) برگردند. از طرفی در کف طبقه وسط نیز یک ورق سوراخ­دار تعبیه شده تا شیرابه‌ای که ممکن است در اثر رطوبت بستر تولید شود، توسط این کف زهکشی شده و به طبقه پایین که دارای سینی است جریان یافته و بعد از جمع شدن در سینی تخلیه گردد. طول و عرض و ارتفاع پایلوت به ترتیب 45 و 25 و 65 سانتی‌متر است که ارتفاع طبقه بالایی 15 سانتی‌متر، طبقه وسط 42 سانتی‌متر و طبقه پایینی 8 سانتی‌متر می­باشد.

 

 


                                                                                         


   

شکل 1-نمای بسته و باز پایلوت طراحی­شده

Figure 1- Schematic of designed pilot (open and close)

 


یکی از مهم­ترین موارد در طراحی پایلوت ورمی کمپوست، آماده­سازی بستر کرم­های خاکی می­باشد. برای ایجاد بستری مناسب جهت رشد و فعالیت کرم­های خاکی، ابتدا 3 تا 4 سانتی‌متر سنگ و آجر شکسته روی صفحه سوراخ­دار
طبقه میانی قرار داده شده است. روی سنگ­ها لایه‌ای به ضخامت 6 تا 7 سانتی‌متر شن اضافه شده تا زه­کشی شیرابه تولیدی به­راحتی صورت گیرد. بر روی لایه زه­کش، حدود 15 سانتی‌متر خاک لوم با بافت متوسط قرار داده شده که این لایه محل قرارگیری کرم­های خاکی می­باشد. بر روی این لایه مقداری کود گاوی به­ضخامت 3 تا 4 سانتی‌متر پخش نموده و روی آن با لایه‌ای از خاک اره به ضخامت 8 سانتی‌متر پوشانده شده است. در انتها مقداری خاک نرم روی خاک اره ریخته شده و به این لایه­ها به­طور متناوب و به حد کافی آب اضافه می­شود تا رطوبت لازم همواره حفظ گردد.

جمع­آوری کرم­های خاکی

از آن­جاکه کرم‌های خاکی در فصول گرم سال به­سختی قابل­دسترس می‌باشند و به­دلیل گرم شدن سطح خاک به اعماق زمین فرو می­روند، لذا در مهرماه سال 1387 با توجه به بارندگی هوا و ایجاد رطوبت لایه‌های سطحی خاک، کرم­های خاکی ایزنیافوئتیدا از سطح چندین روستا و مناطق مختلف شهرستان بابل جمع­آوری شده­اند. به­طور کلی کرم‌های خاکی در خاک‌های مناسب که دارای گیاه، مواد آلی و رطوبت فراوان باشند یافت می­شوند. علاوه بر آن کرم‌های خاکی ایزنیافوئتیدا در محل‌هایی که فضولات گاو تلنبار می‌شود، به­صورت انبوه وجود دارند. در این تحقیق کرم­های خاکی از محل‌ نگهداری موقت فضولات گاو در محوطه خانه‌های مسکونی در چند روستای شهرستان بابل، جمع­آوری شده است. روش جمع­آوری کرم­ها دستی بوده و با زیر و رو کردن خاک توسط بیل و  با توجه به کلید شناسایی کرم‌های خاکی، در حدود 500 عدد کرم خاکی بالغ ایزنیافوئتیدا جمع­آوری شده و به محل استقرار پایلوت جهت تولید کمپوست منتقل شده است. جهت انتقال کرم‌های خاکی از محیط طبیعی به محل تحقیق، کرم‌های جمع‌آ‌وری شده داخل پلاستیک معمولی حاوی فضولات دامی همان منطقه ریخته شده و در اسرع وقت به آزمایشگاه منتقل شده است. پس از انتقال کرم­ها به آزمایشگاه، 20 روز  به کرم­ها غذا داده نشده است تا معده آن­ها معدنی گردد. در این مرحله پس از آن­که مواد فسادپذیر موجود در پسماندهای خانگی (آشپزخانه) از سایر پسماندها جداسازی شد، این پسماندها وارد پایلوت گردیده و درب پایلوت بسته شده تا از اتلاف درجه­حرارت و همچنین از تجمع حشرات یا انتشار بو جلوگیری شود. فرکانس ورود پسماند به داخل پایلوت هفتگی بوده است.

اندازه­گیری پارامترهای مهم

درجه حرارت و رطوبت دو پارمتر تاثیرگذار در عملکرد
روش ورمی کمپوست می­باشند. به همین منظور درجه حرارت و رطوبت در پایلوت به­صورت متناوب کنترل شده است. برای کنترل درجه حرارت ابتدا یک ترمومتر جیوه‌ای 30 سانتی‌متری به یک چوب صاف 50 سانتی­متری مدرج چسبانده شده است به­گونه­ای که نوک ترمومتر آزاد بوده تا بتواند با تماس مناسب
با توده، درجه حرارت را به خوبی نشان دهد. سپس این مجموعه را از شکافی که در بدنه پایلوت ایجاد شده، وارد کرده تا در موقع عملیات عمق‌های موردنظر مشخص شوند. سنجش درجه حرارت همه روزه در ساعت 9 صبح و در عمق 40 سانتی‌متری انجام ‌شده است.

سنجش رطوبت نیز با روش خشک کردن نمونه در دستگاه اتوکلاو (درجه حرارت 103 درجه سانتی‌گراد و مدت زمان دو ساعت) انجام شده است. با توجه به این­که عملکرد مناسب کرم­های ایزنیافوئتیدا در رطوبت بین 60 تا 75 درصد رخ می­دهد، در طی عملیات در صورت خشک بودن توده مقداری آب روی توده پاشیده ‌شده و در صورت خیس بودن مواد درون حوضچه، اختلاط مواد انجام شده است.

با توجه به این­که مطالعات انجام شده نشان می­دهد که بعد از گذشت 50 تا 70 روز از عملیات ورمی کمپوست، کود حاصله دارای کیفیت مناسب می­باشد، پس از گذشت 60 روز از شروع عملیات از کود به­دست آمده نمونه­برداری شده و در آزمایشگاه خاک، آزمایش­های لازم بر روی آن انجام گرفته است. آزمایش­های مربوط به درصد مواد آلی، درصد خاکستر، pH، EC، کربن آلی، کربن کل، پتاسیم، سدیم، فسفر، ازت و فلزات سنگین (آهن، منگنز، سرب و کادمیوم) با استفاده از روش­های ارایه شده در کتاب "روش­های استاندارد" انجام شده است (17).

 

یافته ها

پس از بارگیری پایلوت و شروع عملیات به منظور اجرای دقیق عملیات سه پارامتر مهم درجه حرارت، رطوبت و هوادهی کنترل شدند. شکل 2 نتایج سنجش درجه حرارت را نسبت به زمان در طول دوره تهیه کمپوست نشان می‌دهد. با توجه به این­که دمای مناسب برای فعالیت مطلوب کرم­های خاکی ایزنیافوئتیدا بین 20 تا 30 درجه می­باشد، سعی شده است دمای پایلوت در این محدوده نگه داشته شود.

 

 

 

 

 

شکل 2 - تغییرات درجه حرارت نسبت به زمان در طی عملیات تهیه کمپوست

Figure 2-Time varitions of tempreture during composting process

 

 

همچنین رطوبت به­عنوان یک پارامتر مهم در طول عملیات پایش شده و نتایج آن در شکل 3 نشان داده شده است. همان­طور که مشاهده می­شود در ابتدای بارگیری رطوبت مواد اولیه 51 درصد بوده است. با توجه به این­که عملکرد مناسب کرم­های ایزنیا فوئتیدا در رطوبت بین 60 تا 75 درصد رخ می­دهد، بلافاصله با دادن آب به توده پسماند، رطوبت به حد 65 درصد افزایش یافته و در طول عملیات در محدوده مورد نظر کنترل شده است.

 

 

 

 

شکل 3 - تغییرات رطوبت نسبت به زمان در طی عملیات تهیه کمپوست

Figure 3- Time variations of humidity during compostiong process

 

 

همچنین در این پایلوت عمل هوادهی از طریق دالان­هایی که کرم­های خاکی حفر می‌کردند به­صورت طبیعی انجام می‌گرفت و از طریق این دالان‌ها هوا وارد توده کمپوست می‌شد. ضمن این­که در بعضی مواقع جهت کنترل درجه حرارت، مواد به آرامی زیر و رو گردیده که در خلال این عمل هوادهی نیز انجام شده است.

با گذشت 60 روز از شروع آزمایش، از کمپوست تولیدی توسط کرم­های خاکی، نمونه­برداری شده و کیفیت محصول نهایی از نظر میزان عناصر غذایی و فلزات سنگین تعیین گردیده است که نتایج آن در جدول 1 آمده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


جدول 1- کیفیت ورمی کمپوست تولید شده از نظر عناصر غذایی، فلزات سنگین و سایر پارامترها

Table 1- Quality of produced vermicompost in respect of nutrients, heavy metals

 and other parameters

پارامتر

مقدار

پارامتر

مقدار

pH

7/8

C:N

53/14

مواد آلی (%)

5/58

سدیم کل (%)

09/0

خاکستر (%)

5/41

پتاسیم کل (%)

83/0

کل کربن (%)

3/29

EC   (ms/cm)

1260

کربن آلی (%)

34/20

آهن (mg/kg)

3140

رطوبت (%)

75

منگنز (mg/kg)

434

فسفر کل (%)

43/0

کادمیوم (mg/kg)

7/6

ازت کل (%)

016/2

سرب (mg/kg)

158

 

بحث و تیجه گیری

برای بررسی عملکرد روش مورد استفاده، نتایج حاصل از کیفیت ورمی کمپوست تولیدی با اعداد ارایه شده توسط سازمان بهداشت جهانی[9] مقایسه شده است ( جداول 2 و 3).

 

جدول 2-مقایسه کیفیت ورمی کمپوست تولیدی با ارقام ارایه شده توسط سازمان بهداشت جهانی(درصد)

Table 2- Quality of produced vermicompost in comparison to WHO guideline (%)

 

پارامترها

ارقام (WHO)

محصول ورمی کمپوست

درصد

مواد آلی

10-30

5/58

خاکستر

30-70

5/41

ازت کل

1/0-8/1

016/2

فسفر کل

1/0-7/1

43/1

پتاسیم کل

1/0-3/2

83/0

pH

6-9

7/8

 

جدول 3- مقایسه غلظت فلزات سنگین در ورمی کمپوست تولیدی با ارقام ارایه شده

 توسط سازمان بهداشت جهانی (mg/kg)

Table 3- Heavy metals concentration in produced vermicompost in comparison

 to WHO guideline (mg/kg)

عناصر

ارقام (WHO)

ورمی کمپوست تولیدی

آهن (mg/kg)

8000-15000

3140

منگنز (mg/kg)

300-1300

434

سرب (mg/kg)

200-400

158

کادمیوم (mg/kg)

15-40

7/6

 

با توجه به مقایسه انجام شده در جداول 2 و 3 می­توان گفت که پارامترهایی نظیر میزان درصد فسفر کل، پتاسیم کل و خاکستر در ورمی کمپوست تولیدی دقیقاً در محدوده پیشنهادی سازمان بهداشت جهانی قرار دارد که این موضوع نشان‌دهنده کیفیت مناسب ورمی کمپوست به­دست آمده می­باشد. از طرفی مقدار مواد آلی موجود در ورمی کمپوست طبق پیشنهاد WHO باید در حدود 10 تا 30 درصد باشد که این مقدار در ورمی کمپوست حاصله 5/58 درصد می­باشد. دلیل اصلی تفاوت این دو مقدار ناشی از درصد بالای مواد آلی موجود در پسماندی است که در عملیات ورمی کمپوست بکار رفته است. چرا که آن­چه سازمان بهداشت جهانی برای مقدار مواد آلی در ورمی کمپوست توصیه کرده برای پسماندهای شهری می­باشد، درحالی­که در این تحقیق با تاکید بر تقویت عنصر موظف کاهش در مبدا، از پسماندهای خانگی با مقدار بار آلی بالا استفاده شده است که این مساله بالا بودن میزان مواد آلی در محصول نهایی را توجیه می­کند.

نسبت C به N یکی دیگر از پارامترهای مهم در ورمی کمپوست و شاید اصلی‌ترین فاکتور در متناسب‌سازی مواد است که مقدارآن در ورمی کمپوست تولیدی 53/14 می­باشد. از آن­جاکه این نسبت در ورمی کمپوست می­بایست در محدوده 10 تا 20 و به­طور متوسط 15 باشد (18)، می‌توان استنباط نمود که از لحاظ پارامتر نسبت C به N، ورمی کمپوست تولید شده در این تحقیق از کیفیت بسیار خوبی برخوردار می­باشد. در مورد فلزات سنگین با توجه به جدول 3 به­جز منگنز که درمحدوده پیشنهادی WHO قرار دارد بقیه پارامترها از قبیل آهن، سرب و کادمیوم از مقادیر پیشنهادی WHO کم­تر هستند که این مساله ناشی از آن است که ارقام پذیرفته شده توسط WHO بر مبنای استفاده از پسماند‌های شهری می‌باشد که به دلیل وجود فلزات سنگین مختلف در این پسماندها و احتمال اختلاط آن با زباله‌های صنعتی، درصد فلزات در کمپوست تهیه شده از این­گونه زباله‌ها تا این حد پذیرفته شده است (19). در این تحقیق چون مواد اولیه بیش­تر مواد زاید خانگی و پسماندهای آشپزخانه بوده‌اند، بنابراین غلظت فلزات سنگین موجود در محصول کمپوست پایین­تر از حد استاندارد می­باشد.

ورمی کمپوست تولیدی از لحاظ خواص فیزیکی دارای رنگ قهوه‌ای بوده و ظاهر آن شبیه به پودر گرانوله قهوه می‌باشد. این کمپوست بوی خاصی ندارد و تقریباً بوی خاک می‌دهد. اندازه ذرات ورمی‌کمپوست تهیه شده حدوداً کم­تر از هشت میلی‌متر بوده که جزء کمپوست با دانه‌بندی ریز محسوب می‌شود.

همچنین شمارش تعداد کرم­های خاکی در انتهای عملیات نشان می­دهد که تعداد کرم­های بالغ ایزنیا فوئتیدا از 500 عدد در ابتدای آزمایش به 1000 عدد در انتهای عملیات افزایش یافته است. از آن­جاکه تکثیر کرم­ها در عملیات ورمی کمپوست به­عنوان یکی از مزایای این روش مطرح است، لذا افزایش صددرصدی تعداد کرم­ها در طول 60 روز در این تحقیق، بیان­گر وجود شرایط محیطی مناسب در پایلوت بوده و عمکرد این روش را تایید می­کند. در نهایت کرم­های تولید شده را می‌توان جهت مصرف دام، طیور و آبزیان به­عنوان منبع غذایی سرشار از پروتئین استفاده نمود.

بنابراین به­طور کلی می­توان گفت که استفاده از روش ورمی­کمپوست برای تثبیت مواد زاید آلی یکی از موثرترین راه­کارهای دفع پسماندهای خانگی می­باشد. از آن­جاکه حدود 70 درصد از ترکیب پسماند تولیدی در کشور را پسماندهای آلی تشکیل می­دهد، لذا اجرای طرح‌های صحیح و اصولی تبدیل پسماندهای آلی به کمپوست خانگی علاوه بر رهایی از مشکلات مربوط به جمع­آوری، حمل و نقل و دفع پسماند، می‌تواند به­عنوان یک منبع مهم تولید کود برای رشد گیاهان مد نظر قرار گیرد. مطالعات نشان می­دهد که در صورت طراحی مناسب پایلوت و کنترل درجه حرارت در محدوده 20 تا 30 درجه سانتی­گراد، کنترل میزان رطوبت بین 60 تا 75 درصد و ایجاد هوادهی مناسب، می­توان شرایط محیطی مناسب برای فعالیت کرم­های خاکی ایزنیافوئتیدا و به تبع آن تبدیل پسماندهای آلی به کود گیاهی را فراهم نمود. با توجه به این­که کرم‌های خاکی ایزنیافوئتیدا در اکثر مناطق کشور (به­خصوص مناطق شمالی) در دسترس بوده و از طرفی میزان مواد زاید آلی در پسماند خانگی قابل توجه است، لذا می‌توان روش تولید کمپوست با استفاده از کرم خاکی یاد شده را در منازل استفاده نمود که این امر با آموزش‌های وسیع از طریق رسانه‌های گروهی و تصویری می­تواند در جامعه تحقق یابد.

منابع

1-      Edwards, C.A. & Bater, J.E., 1992. "The use of earthworm in environmental management", Soil Biol. Biochem., 24, pp. 1683-1689.

2-      Suthar, S., 2009. "Vermicomposting of vegetable-market solid waste using Eisenia foetida: Impact of bulking material on earthworm growth and decomposition rate", Ecological Engineering, 35, pp. 914-920.

3-      Senapati, B.K. & Julka, J.M., 1993. "Selection of suitable vermicomposting species under Indian conditions", In: Earthworm Resources and Vermiculture, Zoological Survey of India, Calcutta, pp. 113-115.

4-      Garg, P., Gupta, A. & Satya, S., 2006. "Vermicomposting of different types of waste using Eisenia foetida: A comparative study", Bioresource Technology, 97, pp. 391-395.

5-      Nair, J., Sekiozoic, V. & Anda, M., 2006. "Effect of pre-composting on vermicomposting of kitchen waste", Bioresource Technology, 97, pp. 2091-2095.

6-      Suthar, S., 2009. "Vermistabilization of municipal sewage sludge amended with sugarcane trash using epigeic Eisenia fetida (Oligochaeta)", J. of Hazardous Materials, 163, pp. 199-206.

7-      Aira, M., Monroy, F., Dominguez, J. & Mato, S., 2002. "How earthworm density affects microbial biomass and activity in pig manure", Eur. J. Soil Boil., 38, pp. 7-10.

8-      Suthar, S., 2007. "Vermicomposting potential of Perionyx sansibaricus (Perrier) in different waste materials", Bioresource Technology, 97, pp. 2474-2477.

9-      Dominguez, J., 2004. "State-of-the art and new perspectives on vermicomposting research", In: Edwards, C.A. (Ed.), Earthworm Ecology, second ed., CRC Press, pp. 401-424.

10-  Suthar, S., 2006. "Potential utilization of guargum industrial waste in vermicompost production", Bioresource Technology, 97, pp. 2474-2477.

11-  Suthar, S., 2007. "Nutrient changes and biodynamics of epigeic earthworm Perionyx excavatus (Perrier) during recycling of some agriculture wastes. Bioresource Technology, 98, pp. 1608-1614.

12-  Suthar, S., 2008. "Bioconversion of post harvest crop residues and cattle shedmanure into value-added products using earthworms Eudrilus eugeniae Kinberg", Ecol. Eng., 32, pp. 206-214.

13-  Suthar, S. & Singh, S., 2008. "Comparison of some novel polyculture and traditional monoculture vermicomposting reactors to decompose organicwastes", Ecol. Eng., 33, pp. 210-219.

14-  Taylor, M., Clarke, W.P. & Greenfield, P.F., 2003. "The treatment of domestic wastewater using small-scale vermi compost filter beds", Ecol. Eng., 21, pp. 197-203.

15-  Gupta, R. & Garg, V.K., 2008. "Stabilization of primary sewage sludge during vermicomposting", Journal of Hazardous Materials, 153, pp. 1023-1030.

16-  عبدلی، محمدعلی و روشنی، محمدرضا، "ورمی کمپوست (طراحی، ساخت و اجرا)"، 1386، انتشارات دانشگاه تهران.

17-  Standard methods for examination of water and wastewater, 1995. AWWA.

18-  عمرانی، قاسم­علی، "مدیریت مواد زاید جامد"، 1373، مرکز انتشارات علمی دانشگاه آزاد اسلامی، جلد اول.

19-  Suess, M.J., 1985. “Solid waste management selected topics”, World Health Organization.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



1-  استاد دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2*- (مسوول مکاتبات): دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

3- استادیار گروه فناوری­های محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشت، تهران، ایران..

4- استاد دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه پزشکی، بابل، ایران.

[5]- Professor, Faculty of Environment, University of Tehran, Tehran, Iran.

[6]- MSc Student, Faculty of Environment, University of Tehran, Tehran, Iran. *(Corresponding Author)

[7]- Assistant Profesor, Environmental Sciences Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.

[8]- Professor, Faculty of Paramedical, Babol Medical University, Iran.

1- World Health Organization (WHO)

1-      Edwards, C.A. & Bater, J.E., 1992. "The use of earthworm in environmental management", Soil Biol. Biochem., 24, pp. 1683-1689.

2-      Suthar, S., 2009. "Vermicomposting of vegetable-market solid waste using Eisenia foetida: Impact of bulking material on earthworm growth and decomposition rate", Ecological Engineering, 35, pp. 914-920.

3-      Senapati, B.K. & Julka, J.M., 1993. "Selection of suitable vermicomposting species under Indian conditions", In: Earthworm Resources and Vermiculture, Zoological Survey of India, Calcutta, pp. 113-115.

4-      Garg, P., Gupta, A. & Satya, S., 2006. "Vermicomposting of different types of waste using Eisenia foetida: A comparative study", Bioresource Technology, 97, pp. 391-395.

5-      Nair, J., Sekiozoic, V. & Anda, M., 2006. "Effect of pre-composting on vermicomposting of kitchen waste", Bioresource Technology, 97, pp. 2091-2095.

6-      Suthar, S., 2009. "Vermistabilization of municipal sewage sludge amended with sugarcane trash using epigeic Eisenia fetida (Oligochaeta)", J. of Hazardous Materials, 163, pp. 199-206.

7-      Aira, M., Monroy, F., Dominguez, J. & Mato, S., 2002. "How earthworm density affects microbial biomass and activity in pig manure", Eur. J. Soil Boil., 38, pp. 7-10.

8-      Suthar, S., 2007. "Vermicomposting potential of Perionyx sansibaricus (Perrier) in different waste materials", Bioresource Technology, 97, pp. 2474-2477.

9-      Dominguez, J., 2004. "State-of-the art and new perspectives on vermicomposting research", In: Edwards, C.A. (Ed.), Earthworm Ecology, second ed., CRC Press, pp. 401-424.

10-  Suthar, S., 2006. "Potential utilization of guargum industrial waste in vermicompost production", Bioresource Technology, 97, pp. 2474-2477.

11-  Suthar, S., 2007. "Nutrient changes and biodynamics of epigeic earthworm Perionyx excavatus (Perrier) during recycling of some agriculture wastes. Bioresource Technology, 98, pp. 1608-1614.

12-  Suthar, S., 2008. "Bioconversion of post harvest crop residues and cattle shedmanure into value-added products using earthworms Eudrilus eugeniae Kinberg", Ecol. Eng., 32, pp. 206-214.

13-  Suthar, S. & Singh, S., 2008. "Comparison of some novel polyculture and traditional monoculture vermicomposting reactors to decompose organicwastes", Ecol. Eng., 33, pp. 210-219.

14-  Taylor, M., Clarke, W.P. & Greenfield, P.F., 2003. "The treatment of domestic wastewater using small-scale vermi compost filter beds", Ecol. Eng., 21, pp. 197-203.

15-  Gupta, R. & Garg, V.K., 2008. "Stabilization of primary sewage sludge during vermicomposting", Journal of Hazardous Materials, 153, pp. 1023-1030.

16-  عبدلی، محمدعلی و روشنی، محمدرضا، "ورمی کمپوست (طراحی، ساخت و اجرا)"، 1386، انتشارات دانشگاه تهران.

17-  Standard methods for examination of water and wastewater, 1995. AWWA.

18-  عمرانی، قاسم­علی، "مدیریت مواد زاید جامد"، 1373، مرکز انتشارات علمی دانشگاه آزاد اسلامی، جلد اول.

19-  Suess, M.J., 1985. “Solid waste management selected topics”, World Health Organization.