کمپوست
کمپوست پسماندهای آلی تجزیه‌شده و نسبتاً پایدار حاصل فرایند پوسش هستند و پوسش یا کمپوست کردن عمل پوساندن و تجزیه بقایای گیاهی، حیوانی یا زباله‌های شهری همچنین لجن فاضلاب است که تحت شرایط خاص و روش‌های گوناگون انجام می‌گیرد. این عمل شاید کهن‌ترین روش بازیافت باشد. مواد آلی موجود در توده مصرفی برای کمپوست از ضایعات کشاورزی، مواد خوراکی و زبالههایی است که از راه تجزیه هوازی و بی‌هوازی به خاک سیاه و سفید غنی تبدیل می‌شوند که به عنوان کود در کشاورزی مصرف می‌شود. فرایند کمپوست بسیار ساده است و به‌دست افراد با تجربه در خانه‌های خود، کشاورزان در زمین‌های شان، و به شکل صنعتی نیز انجام می‌شود. کمپوست حاصل فعالیت بیولوژیکی میکروارگانیسم‌هایی است که توانایی شکستن مولکول‌های درشت مواد آلی را دارا می‌باشند.
این کود که از پسماندهای کشاورزی، خانگی و خوراکی تولید می‌شود یکی از عالی‌ترین کودها برای مصارف کشاورزی به‌شمار می‌رود و تولیدکنندگان گل و گیاه نیز امکان بهره‌گیری از این کود را دارند. منیزیم و فسفات موجود در این کود سبب آبرفتی شدن خاک‌های کشاورزی و جذب سریع تر مواد مغذی درون خاک می‌شود. کمپوست، خاک بسیار غنی و مورد استفاده است که در مکان‌هایی همچون در باغ‌ها، محوطه سازی، باغداری، و کشاورزی به عنوان کود بکار می‌روند. کمپوست به عنوان یک آفت کش طبیعی برای خاک نیز می‌باشد. در خاک پوسال اکوسیستم‌ها برای کنترل فرسایش، زمین و جریان بهسازی خاک، ساخت و ساز تالاب، و به عنوان پوشش دفن زباله بسیار مفید است.
تاریخچه
کمپوست از واژه‌ای لاتین Compositus و به معنای مخلوط یا مرکب اقتباس شده‌است. کمپوست و بازیافت بقایای حیوانات از هزاران سال پیش شناخته شده بوده‌است؛ و در اروپا دانشمندانی چون هومر و ارسطو به آن پرداخته‌اند.
سودمندی‌ها
فرایند طبیعی پوسش، مواد آلی را به ماده‌ای غنی دگرگون می‌سازد. پوسال حاصله مکملی بسیار سودمند برای بهبودی و بهسازی و تقویت خاک است. ترکیبات تولید شده در این فرایند به آسانی برای گیاهان قابل جذب است و جایگزینی دیگر برای کودهای شیمیایی در کشاورزی است. استفاده از پوسال ساختار خاک را ارتقا می‌دهد، محتوای خاک را تقویت می‌کنند و سبب می‌شود خاک مدت زمان بیشتری بتواند آب را در خود نگه دارد. کمپوست قدرت باروری خاک را افزایش می‌دهد و کمک می‌کنند ریشه‌های سالم در گیاه رشد کند. این کود همچنین برای کنترل فرسایش، احیا و ساخت زمین‌های مرطوب به عنوان پوشش به کار می‌رود. کمپوست همچنین با ماسه مخلوط می‌شود و برای زه‌کشی زمین به کار می‌رود.
انواع کمپوست
برای تهیه کمپوست، برحسب مواد مصرفی و نحوه تولید، انواع مختلف کمپوست تهیه می‌شود:
کمپوست سبز
تهیه شده از پسماندهای باغبانی، پسماندهای حاصل از هرس گیاهان در فضای سبز و پارک‌ها که طی فرایند تجزیه و تخمیر توسط میکروارگانیسم‌ها، تبدیل به کمپوست می‌شوند.
کمپوست قارچ خوراکی
کمپوست جهت بستر کشت و تأمین‌کننده مواد غذایی قارچ دکمه‌ای
روش‌های پوسش
پوسش به شکل هوازی و بی‌هوازی انجام می‌گیرد. عمل کمپوست روباز بدون پوشاندن توده موادآلی انجام می‌گیرد؛ و کمپوست بی‌هوازی Anaerobic به شکل سربسته انجام می‌گیرد؛ و فرایندی است که عمل کمپوست و تجزیه میکربی مواد آلی مختلط، در غیاب اکسیژن انجام می‌گیرد. باکتری‌های تخمیرکننده، تولیدکننده H2 (کاهنده پروتون) و متان‌زا سه گروه عمده میکرو ارگانیسم‌های فعال در این فرایند هستند. تجزیه موادآلی به وسیلهٔ دسته‌ای از باکتری‌هایی که تولید دی‌اکسید کربن و متان می‌کنند (باکتری‌های استوژنیک و متانوژنیک) اتفاق می‌افتد این باکتری‌ها در رنج دمای بهینه ۳۵–۳۹ ◦C (مزوفیلیک) ۵۵–۶۰ ◦C عمل هضم را انجام می‌دهند. زباله‌ها توسط آنزیم‌ها مشابه آنچه که در معده انجام می‌گیرد مواد الی را به قندها و آمینو اسیدها و مواد حیاتی مورد نیاز نباتات تبدیل می‌کنند.
روش تراکتوری
در این روش زباله میکس شده در ردیف‌های موازی انباشت می‌شود و تراکتوری که دستگاه میکس در کنار آن نصب شده از میان ردیف‌ها حرکت کرده و عمل میکس را انجام می‌دهد، سپس تراکتور دیگری با دستگاه خردکن به همان شیوه عمل می‌نماید.
روش دپوی پشته‌ای
در این روش زباله میکس شده بعد از انباشت پشته‌ای در اثر فشار طبقات بالاتر آرام آرام و به مرور زمان تجزیه می‌گردد.
چگونگی تولید
در کمپوست از مخلوط موادی چون کود حیوانی، خاک، مواد زائد گیاهی مانند کاه و برگ و شاخه‌های بسیار خرد شده و زائدات آشپزخانه که شامل پوست میوه‌ها، میوه‌های غیرقابل مصرف، زائدات سبزیجات، ته‌مانده‌های خوراکی، پوست تخم مرغ ریز شده، خاک اره استفاده می‌شود؛ ولی باید از موادی که حشرات موذی را به خود جذب می‌کند و همچنین شاخ و برگ‌های درختان سوزنی برگ (مخروطیان) به دلیل اسیدی کردن پی‌اچ توده کمتر استفاده شود.
رطوبت
رطوبت مطلوب پوسش بین ۴۰ تا ۶۰ درصد می‌باشد. رطوبت کمتر و بیشتر فرایند کمپوست را مختل می‌نماید.
جریان هوا
بستگی به نوع کمپوست دارد.
دما
دمای مناسب برای فرایند کمپوست بستگی به نوع کمپوست دارد.
پی‌اچ پوسال
پی‌اچ کمپوست باید بین ۷ تا ۹ باشد. در مراحل اولیه پی‌اچ کمپوست تا ۶٫۵ کاهش می‌یابد؛ ولی در مراحل بعدی افزایش می‌یابد.
نسبت کربن به نیتروژن
نسبت کربن به نیتروژن (C/N) به نسبت ۳۰ کربن به ۱ نیتروژن بوده و نباید نسبت کربن بیشتر از این افزایش یابد این امر برای میکروارگانیسم‌ها و در نتیجه فرایند تجزیه بسیار حیاتی است. مواد قهوه‌ای و خشک مانند کاه و خاک اره دارای کربن بیشتری بوده و عمل تجزیه را طولانی می‌کنند و در نتیجه باید به نسبت زیاد در کمپوست استفاده نشود. از آنسو مواد سبز مانند برگ‌ها، چمن زده شده، ته‌مانده‌های خوراکی، سبزیجات و پوست میوه‌ها نیتروژن بیشتری دارند که استفاده از آن‌ها برای تسریع کمپوست بسیار ضروری است.
نقش میکروارگانیسم‌ها
میکروارگانیسم‌ها نقشی حیاتی در تجزیه مواد آلی موجود در توده کمپوست بر عهده دارند. مواد ارگانیک موجود در کمپوست در حقیقت مواد غذایی میکروارگانیسم‌هایی می‌شوند که نقش این میکروارگانیسم‌ها نگه داشتن خاک در وضعیتی سالم و متعادل است. در نتیجه تغذیه میکروارگانیسم‌ها از مواد آلی مواد مورد نیاز گیاه همچون نیتروژن، پتاسیم و فسفر تولید می‌شوند و در نتیجه تنها تعداد اندکی از مواد مغذی می‌ماند که باید به خاک افزوده شود. با مخلوط مناسب از آب، اکسیژن، کربن و نیتروژن، میکرو ارگانیسم‌ها قادر به شکستن مواد آلی تولید کمپوست می‌شوند. در واقع فرایند کمپوست کاملاً وابسته به میکرو ارگانیسم‌ها و نقش آن‌ها در شکستن مواد آلی است. انواع بسیاری از میکروارگانیسم‌های موجود در کمپوست فعالند که متداول‌ترین آن‌ها گونه‌های زیرند:
- باکتری‌ها: تعداد زیادی از میکروارگانیسم‌های موجود در کمپوست را باکتری‌ها تشکیل می‌دهند. بسته به مرحله کمپوست، باکتری‌ها مزوفیل یا گرمادوست ممکن است غالب باشند.
- اکتینوباکترها: برای شکستن محصولات کاغذی مانند روزنامه، پوست درخت، و غیره
- قارچ‌ها: با عمل تخمیر به شکستن موادی که باکتری‌ها نمی‌توانند، به خصوص لیگنین در مواد چوبی کمک می‌کند.
- پروتوزوآ: به قارچ‌ها کمک می‌کنند.
- چرخان‌تباران: کمک به کنترل جمعیت باکتری‌ها و پروتوزوآها
عدم وجود یک جامعه میکرو ارگانیسم سالم دلیل اصلی آهسته پیش رفتن برخی کمپوست‌ها در مزارع یا محیط زیست است. از اینرو استفاده و تزریق باکتری‌ها به شکل چشمگیر این فرایند را تسریع نموده و بوهای نامطلوب را سرکوب می‌نماید. فعالیت این میکروارگانیسم‌ها سبب تولید ترکیبات هوموسی شده که به راحتی توسط گیاه جذب می‌شود. علاوه بر میکروارگانیسم‌ها کرم‌های خاکی نیز با خوردن مواد آلی درون کمپوست و حفر تونل و هوارسانی کمک شایانی به فرایند کمپوست می‌کنند.
استفاده از پوسال در مزرعه
میزان متوسط کمپوست در هر هکتار بین ۵ تن تا ۲۰ تن می‌باشد؛ ولی در شرایط دسترسی نداشتن به این حجم مفید کمپوست، مقدار کم آن نیز تأثیر بسزایی در تقویت خاک و نباتات دارد. نکته دیگر در مصرف کمپوست این است که کمپوست آماده مصرف به دو هفته زمان نیاز دارد که به خاک قابل مصرف تبدیل شود. این بدین معنی است که بهتر است حداقل ۲ هفته پیش از افشاندن بذر یا کاشتن نهال کمپوست با خاک مخلوط گردد.
کمپوست‌سازی صنعتی
روشی سودمند و جایگزینی بسیار سومند برای خاک چال یا همان دفن کردن زباله در مدیریت پسماند بوده که در شهرهای گوناگون جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. پیشینه کمپوست صنعتی در ایران و تولید کود از زباله‌های شهری از سال ۱۳۴۸ هجری شمسی و در شهر اصفهان آغاز گردیده‌است. کارخانه ذکر شده توسط شهرداری اصفهان و در جنوب شرقی زاینده رود آغاز به کار کرد. در سال ۱۳۵۱ دومین کارخانه کمپوست در جنوب تهران، در صالح آباد احداث گردید؛ و سومین کارخانه نیز در سال ۱۳۶۸ در شمال شرقی شهر اصفهان توسط یک شرکت سوئیسی طراحی و اجرا شده و مورد بهره‌برداری قرار گرفت.
کمپوست‌سازی خانگی
کمپوست خانگی در حیاط به وسیلهٔ کومه کردن زباله‌های آشپزخانه، برگ درختان یا کود پرندگان و چهارپایان در یک گوشه یا قرار دادن آن‌ها در یک چاله در زمین و اجازه به طبیعت به ویژه میکروارگانیسم‌ها برای انجام عملیاتش به آسانی می‌تواند صورت گیرد. همچنین می‌توان از سطل تهیه کمپوست نیز استفاده کرد.