تحـلل الحمــأة (الكمبـوست)
تعريف عملية التحلل البيولوجية للحمأة والمخلفات الزراعية
تعريف مصطلح الكمبوست Co-composting يعنى أنتاج الكومبوست من تحلل أثنين أو أكثر من المخلفات الصلبة العضوية ويتم ذلك بإضافة الحمأة إلى مخلف من المخلفات الزراعية أو المحاصيل الحقلية (مثل القش) أو نشارة الخشب أو المخلفات الصلبة العضوية (القمامة).
ففى حالة عمل الكمبوست من المخلفات الآدمية Human Waste والقمامة معا له صفة متميزة لأن كل من المخلفين يعتبر مكملا للآخر. فالمخلفات اللآدمية غنية بالنيتروجين والمحتوى الرطوبى العالى أما القمامة فإنها ذات محتوى كربونى عالى ورطوبة منخفضة إلى جانب أن لها قدرة عالية كمادة مالئة Bulking material وبالتالى يمكن تحويل هذه المخلفات إلى منتجات نافعة. كما ثبت أن المواد العضوية تتحلل أثناء عملية الـ Composting كنتيجة لنشاط الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتريا والفطريات والأكتينوميسيتات والبرتوزوا، وأن كفاءة العملية تعتمد بدرجة كبيرة على درجة الحرارة لأن التتابع الميكروبى microbial succession يحدث نتيجة التغيرات فى درجة الحرارة أثناء عملية الـ Composting وهذا بالطبع يكون نتيجة للنشاط الميكروبى.
فعند تكويم المخلفات العضوية وعند بداية عملية الـ Composting فإن نشاط الميكروبات المحبة لدرجة الحرارة المتوسطة mesophilic microbial activity يولد حرارة فترتفع درجة حرارة الكومة. وهذا بالتالى يؤدى إلى أرتفاع أكبر فى درجة الحرارة داخل الكومة إلى درجة تكون فيها محددة لنمو هذه الميكروبات ومشجعا لنمو الكائنات الحية الدقيقة المحبة للحرارة Thermophilic microor ganisims وتستمر درجة الحرارة فى الأرتفاع حتى تصبح غير مناسبة لنمو الميكروبات المحبة للحرارة فتقل أعدادها وتنخفض درجة الحرارة. وعند هذه النقطة تزداد مرة ثانية الكائنات الدقيقة المحبة لدرجة الحرارة المتوسطة mesophilic وبصفة خاصة الفطريات والأكتينوميسيتات والتى تعمل على تحلل المواد العضوية صعبة التحلل. وعندما نقترب من نهاية عملية الـ Composting فإن تركيز المواد الغذائية nutrients يكون عاملا محددا فتنخفض درجة الحرارة لتماثل درجة حرارة الجو المحيط بكومة السماد.
وخلال الثمانينات من القرن الماضى أثبتت الدراسات أن عملية الـ Composting ما هى إلا عملية تثبيت وهضم للمواد العضوية Stabilization process وهذا يتحقق بالهدم الهوائى للمواد العضوية بواسطة البكتريا المحبة للحرارة وأشار إلى أن أضافة المواد المالئة إلى الحمأة يعمل على زيادة المسامية للحصول على تهوية جيدة وتقليل المحتوى الرطوبى (المائى) وتحسين نسبة الكربون إلى النيتروجين للمخلفات المكونة للكمبوست.
وقد تم خلال هذه الفترة أيضا بخلط حمأة الصرف الصحى المنزوع منها الماء (25-30% مادة صلبة) مع القش الطبيعى بنسبة حجمية 1:1 وأجرى عملية الالكمبوست فى صورة كومة معرضة للهواء مصفوفة (خلية) قام بقليبها بإنتظام 8 مرات خلال ثلاثة شهور تخمر هوائى. كما أشار أن درجة الحرارة أرتفعت ما بين 55-60 درجة مؤية حتى فى بعض الأشهر الباردة، وأن مدة التخمر هذه أعطت سمادا جيدا جاهزا للأستعمال. وأعيدت هذه التجربة مرة أخرى بخلط حمأة الصرف الصحى مع القش المقطع وكوم المخلوط فى كومات (مصفوفات) فى العراء Windrows وتتبع درجة الحرارة داخل الكومات وأثر ذلك على جودة السماد.
وقد أجريت تجارب كثيرة لمعرفة نسبة الحمأة الخام مع المخلفات الزراعية العضوية وكان ذلك أعوام 1980، 1981، بخلط الحمأة الخام (25% مواد صلبة) مع نسب مختلفة من نشارة الخشب ووضعوا مخاليط الحمأة مع نشارة الخشب فى مخمرات أسطوانية Cylindrical reactors مفتوحة من أعلى لمدة ثلاثة ايام ثم تلى ذلك فترة نضج maturation لمدة تتراوح بين 6-8 أسابيع مع تكويم المخاليط السابقة فى كومات هوائية Windrows كما أشارو إلى ان درجة الحرارة فى الكومات وصلت إلى 75-80درجة مؤية.
أما عام 1982، فقد تم خلط الحمأة مع ورد النيل وقش الأرز فى صورة كومات لمدة 2-3 أشهر، وكانت درجة الحرارة تتراوح بين 43-64 درجة مؤية وأحتفظت الكومات بهذه الحدود من الحرارة لمدة 8 أيام على الأقل.
وفى عام 1984 تمت دراسة جدوى عن إنتاج الكمبوست من مخلوط الحمأة والقش وكانت النتائج تشير إلى انة عند عمل الكمبوست يمكن أستخدام القش مقطعا أو كما حصد، كذلك يمكن أستخدام حمأة تحتوى درجات مختلفة من المادة الصلبة (4-20% مادة صلبة9 ويكوم المخلوط فى كومات مفتوحة أو مغلقة (أى مهواه أو غير مهواه). هذا ويمكن تقليب الكومات Turned أو تركها بغير تقليب Static أما عن نسبة الخلط للقش والحمأة فهى 1:1 تقريبا.
وفى عام 1986 أجريت عملية إنتاج الكمبوست هوائيا Composting aerobic من مخلوط من حمأة الصرف الصحى ونشارة الخشب لمعرفة آثار المحتوى الرطوبى، درجة الحرارة، C/N ratio ودرجة تركيز الأيون الأيدروجينى الحر pH على عملية التحلل.
وفى عام 1989 تمت دراسة عملية تحولات النيتروجين nitrogen transformation أثناء عملية التحلل لمخلوط من الحمأة، القشر عند ضرب الأرز وقش الأرز والذى ساعد في التقليل من فقد النيتروجين من الكومة.
وفى عام 1990 تمت دراسة تأثير عملية التحلل وعملية maturation بكومة سماد مكونة من مخلوط من الحمأة وقمامة المدن على عملية استخلاص العناصر الثقيلة heavy-metal extractability فقد وجدوا أن عمليتى الـ Composting and maturation تزيد من تركيز العناصر الثقيلة نتيجة لفقد المادة العضوية أثناء العمليتين. كما تم في عام 1991 دراسة التغيرات فى محتويات الكربون أثناء نفس العمليتين السابقتين لسبعة مخاليط مختلفة مكونة من أربعة مخلفات وهى حمأة الصرف الصحى، القمامة، النفايات المنزلية، ومخلفات العنب. وكانت النتائج أنه فى معظم الحالات يحدث نقص فى محتويات الكربون أثناء العمليتين، وأن الكربون المستخلص extractable Carbon يزداد اثناء عملية النضاج وأن معدنة المادة العضوية كانت اعلى فى الكومات التى يدخل فى تكوينها قمامة المدن عنها فى تلك التى يدخل فى تكوينها حمأة الصرف الصحى
أما عام 1993 فقد تمت دراسة الخصائص الكيميائية والطبيعية لأربعة كومات عملت من القمامة التى جمعت من أماكن مختلفة (أضيف لأحدها جير) وكانت الكومات ذو fine texture وكثافة ظاهرية منخفضة. وبعد عملية التخمر كانت درجة الحموضة متعادلة، محتوى المادة العضوية تراوح بين 42-60% والـ C/N ratio كانت بين 16 إلى 22 وكان معظم النيتروجين الكلى فى صور معدنية، وكانت صورة الأمونيا سائدة على صورة النترات. وكان الكالسيوم العنصر السائد يلية البوتاسيوم، الصوديوم، والماغنسيوم، والفسفور، ومعظم الكالسيوم والصوديوم كانا فى صورة ميسرة للنبات، أما البوتاسيوم والماغنسيوم كانا أقل تيسرا يلى ذلك الفسفور. أما بالنسبة للتركيز الكلى للعناصر الثقيلة، فكان الألمنيوم، الحديد سائدين (الحديد يتراوح من 7800 إلى 31500 ملجم/كجم أما الألمنيوم تتراوح بين 8000-10000 ملجم/كجم) يليها فى التركيز عناصر الزنك، المنجنيز، الرصاص، النحاس، الكرميوم، النيكل، الكادميوم. فكان تركيزها الكلى يتراوح 1100-1800، 350-1050،600-800،170-550،180-370،130-165، 3-7 ملجم/كجم على التوالى. أما من ناحية تيسر هذه العناصر للنبات، فكانت نسبة الزنك الميسرة أعلى (720-1100 ملجم/كجم) يلى ذلك النحاس والرصاص (140-550 ملجم/كجم للنحاس 500-800 ملجم/كجم للرصاص) أما الميسر من الألمنيوم والحديد والنيكل والكروميوم كانت تتراوح بين 650-1500 ملجم/كجم للألمنيوم، 910-2200 ملجم/كجم للحديد، 11-21 ملجم/كجم للنيكل،2-6 ملجم/كجم للكروميوم. أما الميسر من الكادميوم كان يتراوح بين 2-3 ملجم/كجم.
من جهة أخرى أوضحت الدراسات أن لطريقة المعالجة المستخدمة فى معالجة الحمأة أثر على محتوى الأرض المسمدة بها من العناصر الثقيلة والميكروبات المرضية فقد أوضحت النتائج أن التسميد بالحمأة المكمورة (كومبوست) أعطت نفس تأثير الحمأة المعالجة بالجير فى خفض أعداد بكتريا القولون البرازية ولم تظهر بكتريا السالمونيلا والشيجلا فى حالة الإضافة لموسم واحد بينما توالى الإضافة لعدة مواسم (4 مواسم) أدى على ظهور بكتريا القولون البرازية والسالمونيلا والشيجلا وكانت أعدادها أعلى فى حالة المسمدة بالكمبوست مقارنة بالأرض المسمدة بالحمأة المعالجة بالجير وبالتالى فإن المعالجة بالجير أفضل كما أوضحت الدراسة بالنسبة لخفض أعداد بكتريا القولون البرازية والسالمونيلا والشيجلا وإن كان وجودها بأعداد أو قيم عالية أو منخفضة ليس هو الفيصل فى خطورتها أما الفيصل فى ذلك هو مدة بقائها حية بالتربة أو على سطح المحاصيل الزراعية بالإضافة إلى أن الجير إضافتة للحمأة أو أضافة الحمأة المعالجة بالجير أدى إلى خفض محتواها ومحتوى التربة المسمدة بها من الأزوت نتيجة لتطاير الأمونيا. وبالتالى فالمعالجة للحمأة مكمورة مع المخلفات الزراعية مع تثبيت نسبة الكربون والنيتروجين فى حدود 1 :18 يعطى سماد ناضج خال من الملوثات ويضيف للرض الزراعية مادة عضوية غنية فى محتواها من العناصر الأساسية للنبات بالإضافة إلى تحسن خواص التربة الطبيعية والكيميائية لقيامة بدور محسن للتربة.
9-7-2 حتمية تحويل المخلفات الزراعية والحيوانية إلى كمبوست (أسمدة عضوية)
يتم تحويل المخلفات الزراعية والحيوانية إلى أسمدة عضوية خارج التربة وذلك لأن أضافتها كما هى يؤدى إلى كثير من المشاكل للتربة والنبات منها :
أ. انتشار الحشائش والنيماتودا والأمراض الفطرية والبكتيرية فى التربة.
ب. تؤدى الظروف الاهوائية على تكوين مواد سامة تؤثر على نمو النبات.
ج. اختلال النسبة بين الأكسجين وثانى أكسيد الكربون بالتربة مما يؤدى إلى التأثير على العمليات الحيوية والكيميائية التى تحدث بالتربة.
د. ظهور نقص مؤقت للنيتروجين بالتربة وذلك نظرا لأتساع النسبة بين الكربون والنيتروجين فى المخلفات النباتية والتى يصل متوسطها إلى (90 : 1) مما ينعكس على نمو النباتات ويتوقف هذا على المحتوى النيتروجينى للمادة العضوية وتشير الدراسات انه من الجدى أن تكون المخلفات المضافة محتوية على نسب تتراوح بين 18-20 :1.
ه. تتزايد أعداد الميكروبات بدرجة كبيرة فى حالة وجود المواد العضوية متحللة وبتزايد نشاطها يؤدى إلى مهاجمتها لدبال التربة وهدمة.
وبالتالى فإنة من الضرورى عمل سماد كومبوست من حمأة الصرف الصحى مع المخلفات النباتية الزراعية لتلافى حرقها بالحقل وتلوث البيئة كما أن نشر الحمأة بدون معالجة على الأرض الصحراوية يؤدى بدورة إلى تلوث الأرض والمياه الجوفية خاصة القريبة من سطح الأرض فى صورة سماد عضوى يستفاد فيه من المخلفات النباتية الآدمية يطلق علية السماد البلدى الصناعى أو سماد الكومبوست.
9-7-3 السماد البلدى الصناعى أو السماد العضوى للمصفوفات (المكمورات) (الكومبوست) :
السماد البلدى الصناعى هو السماد الناتج من تخمير المخلفات الزراعية النباتية (قش الأرز، الأحطاب، الحشائش وغيرها) والحيوانية (مخلفات حظائر تربية المواشى والأغنام - روث وبول الماشية) والطيور الداجنة (زرق الدواجن، الدواجن النافقة).
يعتبر السماد البلدى الصناعى أحد البدائل الهامة فى سد العجز فى إنتاج السماد البلدى، بالإضافة على الحصول على منتج ذو قيمة سمادية عالية من حيث المحتوى النيتروجينى والعضوى، خالى من بذور الحشائش ومسببات الأمراض والروائح الكريهة، وبذلك يمكن إستخدامة فى الأراضى الجديدة دون نقل مشاكل الأراضى القديمة إليها.
9-7-3-1 إنتاج السماد البلدى الصناعى
عملية التخمير الهوائى أو الكمر الهوائى هى عملية تعتمد على نشاط التمثيل الغذائى لعديد من الكائنات الحية الدقيقة، حيث تعتمد تلك الكائنات الحية الدقيقة فى تغذيتها على ما تحتوية هذه المخلفات النباتية من مواد كربوهيدراتية وبروتينية. وأثناء تغذيتها على هذه المواد تنطلق كميات من الحرارة وثانى أكسيد الكربون وبخار الماء ونتيجة لتلك الحرارة تصل حرارة المكمورات إلى 55-75 درجة مئوية ولمدة قد تصل إلى شهر مما يساعد فى القضاء على الميكروبات والفطريات الممرضة والملوثة لتلك المخلفات وكذلك النيماتودا إن وجدت. وللمحافظة على درجة الحرارة المرتفعة فى المكمورة أثناء عملية الكمر فإنه يجب المحافظة على تهوية المكمرات والمحافظة على رطوبتها للمساعدة فى عملية التحلل وذلك عن طريق إجراء التقليب بصفة دورية مع الرش بالماء.
9-7-3-2 الأسس الهندسية التصميمية لمشاريع إنتاج السماد العضوى (الكمبوست) :
1. توفر مساحة مناسبة من الأرض لتنفيذ كومات (المصفوفات) السماد تتناسب وكمية المخلفات المراد تحويلها إلى سماد عضوى وأنسب الأبعاد الهندسية 2-3 م عرض 1.75 إرتفاع طول حسب حجم المخلفات لكل طن مخلفات زراعية (قش الأرز مثلا).
2. توفير السماد البلدى أو الروث أو الحمأة للصرف الصحى لزيادة قدرة المخلفات النباتية على الأحتفاظ بالماء والعناصر السمادية وحمايتها من الفقد بالرشح.
3. زيادة مساحة سطح المخلفات الزراعية تحويلها وذلك بتقطيعها أو طحنها بحيث لا يتجاوز طول القطعة 15 سم وقطرها أقل ما يمكن، ويفضل أن تكون ناعمة.
4. توفر مصادر المياه للحفاظ على مستوى رطوبة الكومات بصفة مستمرة ويمكن أستخدام مياه الصرف الصحى بشرط أن تكون خالية من الملوثات الكيميائية والعناصر الثقيلة.
5. ضرورة تقليب كومات السماد فى مواعيدها وبعدد المرات المطلوبة لتنشيط الميكروبات ومجانسة السماد وتقليل التآلف.
6. ان يكون رقم التركيز الأيونى الأيدروجينى pH بالكومة متعادل ما بين 6.5-8 وملائم للميكروبات التى تقوم بتحليل المخلفات العضوية، وقد يضاف للكومة كربونات الكالسيوم (الجير) لمعادلة الحموضة بمعدل 1-3%.
7. المنشط الأزوتى : يضاف عنصر النيتروجين وهو يتراوح ما بين 15-35 كجم/لكل طن من المخلف وذلك حسب طبيعة المخلفات وأكثرها ملائمة هو سلفات النشادر ويفضل أستخدام إما سماد القمامة أو سماد البيوجاز كمنشط.
8. المنشط الفوسفاتى : يضاف عنصر الفوسفور بمعدل ما بين 3-7 كجم سوبر فوسفات أو الصخر الفوسفاتى لكل طن من المخلف.
9. المنشط البيولوجى : بيئات ميكروبية سائلة يتم تحضيرها بالمعامل المختصة تحتوى على سلالات بكتيرية وفطرية فعالة مثل البكتريا المثبتة للأزوت والمذيبة للفوسفات وفطريات تحليل السليوز ترش على الكومات بمعدل 0.5-1 لتر لكل طن مخلفات خلال التقليب ومع مياه الترطيب بعد المراحل الأولى من التحلل الهوائى عندما تبدأ درجة الحرارة فى الأنخفاض لأقل من 40 درجة مئوية.
9-7-3-3 فوائد الأسمدة العضوية (الكمبوست)
وفوائد الأسمدة العضوية عند إضافتها للتربة الزراعية كثيرة ومنها ما يلى :
1. تعتبر مخزن رئيسى ومستمر للعناصر السمادية الضرورية لنمو النباتات مثل النيتروجين، الفوسفور، البوتاسيوم، الكبريت، الكالسيوم، المولبدنيم، الزنك، النحاس، الماغنسيوم، الحديد، الكلوريد وغيرها.
2. تمد ميكروبات التربة بالغذاء والطاقة التى تمكنها من تحليل المادة العضوية وانطلاق العناصر الغذائية بالصورة الميسرة للنباتات.
3. تحافظ على الأتزان البيولوجى لميكروبات التربة.
4. تعتبر مصلح أساسى للخواص الطبيعية والكيميائية للتربة حيث تعمل المادة العضوية على تحسين البناء الرضى فى الأراضى الرملية وتحسين التهوية والتبادل الغازى فى الأراضى الجيرية.
5. تعمل على زيادة السعة التبادلية للتربة مما يرفع من قدرتها على الأحتفاظ بالعناصر الغذائية وعدم فقدها مع مياه الصرف.
6. تمثل كعامل منظم للتربة ضد التغيرات السريعة فى الحموضة والقلوية والملوحة والعناصر السامة وبقايا المبيدات والتلوث الكيمياءى.
7. تحمى سطح التربة وزيادة السعة التشبعية للماء الميسر والكلى بالتربة وزيادة ترطيب سطح التربة.
8. تحافظ على درجة حرارة التربة ورطوبتها وتهويتها ونفاذيتها مما يؤدى إلى سهولة إنتشار الجذور ونمو النباتات.
9. تمد النبات بالمغذيات الضرورية وبصورة منتظمة طوال عمرة وحسب أحتياجاتة لها، سواء كانت عناصر كبرى او صغرى.
10. تجعل الفوسفات والعناصر الصغرى الضرورية فى صورة أكثر يسرا للإمتصاص بواسطة النبات.
11. تعمل على زيادة قدرة الأرض الرملية على الأحتفاظ بماء الرى بزيادة قدرة حبيبات التربة على الألتصاق مع بعضها.
9-7-4 خطوات إنتاج سماد الكمبوست :
1. يعد مكان الكومة على سطح الأرض بحوالى 10-15 سم ويدك جيدا ويرش بالماء لدك الأرض.
2. تقطيع المخلفات النباتية إلى أجزاء صغيرة لزيادة مساحة سطحها وزيادة فاعلية الميكروبات على تحليل المركبات العضوية.
3. تبنى الكومة فى طبقات متتالية كما يلى :
الطبقة الأولى : تفرش 1/10 من كمية المخلفات النباتية المطحونة ويفرش فوقها 1/10 كمية حمأة الصرف الصحى ثم تنثر 1/10 المنشطات الأزوتية والفوسفاتية والجير، وتدك هذه الطبقة بالجرار أو العمال.
من الطبقة الثانية إلى العاشرة : يكرر ما تم بالطبقة الأولى وتغطى الطبقة الأخيرة بطبقة سمكها 5 سم من السماد البلدى الناضج أو التربة أو الرمل.
4. تترك الكومة لمدة 6 أسابيع وترش بالماء كلما لزم الأمر للحفاظ على نسبة رطوبة 60% بحيث إذا أخذت قبضة من الكومة على عمق 20 سم وضغطت باليد رطبتها فقط أى لا يكون السماد جاف أو مشبعا بالماء.
5. يتم التقليب بعد الأسبوع السادس بحيث ينتقل محيطها إلى وسطها وأعلاها إلى أسفلها مع رش المشط البيولوجى مع ماء الترطيب.
6. يكرر التقليب بعد 4 أسابيع ثم بعد أسبوعين.
7. قد تمتد فترة تخمير الكومة حوالي 20 أسبوع للمخلفات المحتوية على نسبة عالية من اللجنين مثل حطب القطن ومصاصة القصب وساس الكتان.
8. يمكن تغطية الكومة بغطاء قماش أو بلاستيك لحمايتها من التقلبات الجوية بشرط السماح بالتهوية وعدم زيادة الرطوبة حتى لا تتحول الكومة إلى ظروف لا هوائية.
9. يمكن إثراء كومات السماد العضوى بإضافة العناصر السمادية الميسرة وبالكميات التى تساعد على أستمرارية النشاط الميكروبى بالكومة مثل الأسمدة النيتروجينية أو الفوسفاتية أو مخلفات المجازر أو الدم المجفف أو مسحوق العظام.
9-7-5 العوامل التى تؤثر على عملية الكمر :
من أهم العوامل التى تؤثر على عملية الكمر ما يلى :
9-7-5-1. نسبة الكربون إلى النيتروجين فى الحمأة والمخلفات الزراعية :
تعتبر من أهم العوامل التى تؤثر على عملية الكمر، فالكائنات الحية الدقيقة تقوم بتمثيل 30 جزء من الكربون مقابل جزء واحد فقط من النيتروجين، وعلى هذا فإن وجود مخلفات نباتية ترتفع أو تنخفض بها هذه النسبة عن 30: 1 تستدعى إتباع أسلوب معين فى كمرها كما يلى :
أ. فى حالة المخلفات النباتية والتى ترتفع بها النسبة عن 30: 1 يفضل خلطها مع أسمدة نيتروجينية أو أضافة المخلفات الحيوانية أو الداجنة أو حمأة الصرف الصحى وذلك لتقليل النسبة والتى تساعد على سرعة التحلل.
ب. فى حالة المخلفات الحيوانية أو الداجنة أو الآدمية، التى تقل فيها النسبة عن 30: 1 يجب خلط تلك المخلفات بمخلفات نباتية ذات نسبة واسعة مثل الأنبان والقش ونشارة الخشب وتقليم الأشجار وذلك لأنه بدون تلك الأضافات يصاحب عملية الكمر فقد فى النيتروجين.
والشكل رقم (15) يوضح العلاقة بين الفترة الزمنية اللازمة للتحلل ونسبة C:N فى المخلفات الزراعية ويتضح أنها لا تقل عن 8 أسابيع إذا كانت نسبة C:N من المادة العضوية أو السماد العضوى حوالي 1: 60 أما إذا زادت النسبة عن ذلك كما هو الحال فى تبن النخيليات (تبن القمح – قش الأرز) والتى تبلغ نسبة C:N منها أكثر من 100-1 فلا يمكن إضافة هذه المخلفات النباتية بدون إضافة مخلفات حيوانية أو حمأة حتى تضيق النسبة فيها عن 30: 1 والأفضل أن تصل النسبة فى السماد العضوى (الكومبوست) إلى 18: 1 لأن إضافتها بدون مخلفات حيوانية تحتاج على الأقل ستة شهور.
9-7-5-2. تقطيع المخلفات الزراعية :
تؤدى عملية تقطيع وطحن المخلفات الزراعية إلى زيادة عملية التحلل، وذلك نتيجة زيادة السطح المعرض للكائنات الحية المحللة للمخلفات. كذلك فإنها تساعد على حفظ الرطوبة وسهولة نقل وتقليب المكمرة.
9-7-5-3. الرطوبة (المحتوى المائى) :
يجب المحافظة على رطوبة المكمورات فى المدى مابين 50-60% خلال فترة التخمير، ويمكن التعرف عليها بأخذ عينات من داخل المكمورة وضغطها فى راحة اليد حيث تكون منداه مثل العرق عند وجود الرطوبة المنسبة. وفى هذه الحالة فإن درجة حرارة المكمورة تصل إلى 65 درجة مئوية بعد 48-72 ساعة، وللوصول إلى كفاءة عالية فى التخمير فإنه يجب المحافظة على الحرارة المنطلقة، وذلك بتقليل السطح المعرض من المكمورة للهواء الخارجى، بحيث عرضها فى حدود 2-3 م وأرتفاع 1.5 م وبالطول المناسب لحجم المخلفات.
. التهوية :
الأكسجين الضرورى لعملية الكمر الهوائى ولذا يجب أن تكون الرطوبة فى حدود 50-60% فقط، وضرورة إجراء التقليب بصفة دورية للتهوية. وتسوء التهوية بزيادة الرطوبة عن 60% وتضاغط المكمورات، وهذا يؤدى إلى إنخفاض درجات الحرارة وتصاعد الروائح الكريهة الغير مرغوب فيها، وظهور اللون الأزرق أو الأسود داخل المكمورات.
9-7-6 الظروف المثلى لإنتاج السماد العضوى الكمبوست :
لضمان جودة سماد الكمبوست يراعى توفير الظروف التالية :
أ. أن تكون نسبة الكربون : النيتروجين فى خليط المخلفات المراد تحويلها لسماد تتراوح ما بين 25: 1 أو 30: 1.
ب. أن يتراوح طول وحجم الحبيبات 0المخلفات الزراعية) أو الأجزاء النباتية بالمادة الخام ما بين 2-5 سم، وقطرها 0.5-1 سم.
ج. أن تصل نسبة الرطوبة بالكومة 50-60%.
د. ألا يقل تركيز الأكسجين بالكومة عن 5 %.
ه. أن يتراوح رقم الحموضة pH بالكومة ما بين 6.5-8.
و. أن تكون درجة الحرارة أثناء التخمير 55-60 درجة مئوية.
9-7-7 علامات نضج السماد العضوى :
يمكن الأستدلال على نضج السماد العضوى من عدة مؤشرات نوجزها فى الآتى :
أ. ألا تزيد درجة حرارة الكومة عن الجو المحيط بها.
ب. وصول الرطوبة النسبية إلى حوالي 50 %.
ج. إختفاء رائحة الأمونيا.
د. يتراوح رقم الحموضة pH ما بين 7.5-8.5.
ه. يكون المنتج ذو قوام أسفنجى ولونة بنى فاتح.
و. عدم ظهور أية روائح غير مقبولة بالمنتج.
9-7-8 تأثير السماد العضوى المكمور على النباتات المزروعة :
أ. إمداد النبات بالعناصر الغذائية فى الوقت المناسب المطلوب مما يعطيه قوة فى النمو يمكن أن يقاوم الإصابات المرضية.
ب. يعمل على تشجيع نمو الكائنات الحية المضادة للميكروبات الممرضة بالتربة.
ج. تعمل الأحماض العضوية والأنزيمات المتواجدة بالسماد العضوى المكمور على القضاء على المسببات الممرضة أو وقف إصابتها وتثبط نموها.
وبالتالى فإن عملية تحلل الحمأة هى تحويل العضوية بيولوجيا بفضل البكتريا إلى مواد ثابتة علما بأن الحمأة المتحللة من الرائحة وشكلها مماثل لشكل الكمبوست ولا تسبب أى مشاكل لتلوث البيئة، كما أنها ليست خطر على الصحة العامة، وأثناء عملية التحلل فإن 20 – 30% من المواد العضوية المتطايرة تتحول إلى أكسيدة الكربون وماء مع ملاحظة أن تحلل الحمأة يتم فى درجة حرارة (السيرموفلك) لذلك كان لابد من تعقيمها ليتم تداولها بأمان.
ويمكن استخدام الحمأة المتحللة كمادة محسنة للتربة (سماد عضوى) والمشكلة هى كيفية تسويق هذا المنتج الصالح للاستخدام فى الاراضى الزراعية قليلة المحتوى العضوى. سواء كانت أراضى طينية أو رملية.
ظاهرة تحلل الحمأة
ظاهرة تحلل الحمأة تتكون من ثلاث مراحل:
أ. مرحلة إعداد الحمأة أو الخليط (الحمأة + النفايات العضوية الصلبة).
ب. مرحلة التحلل (للحمأة أو للخليط).
ج. مرحلة إعداد المنتج النهائى للتسويق (الكمبوست).
9-7-9-1 مرحلة إعداد الحمأة أو الخليط
تستقبل الحمأة السابق معالجتها وسحب المياه منها متفردة أو مع النفايات الصلبة العضوية وبعد تكسيرها ثم طحنها تخلط بالحمأة مع الاحتفاظ بدرجة رطوبة محددة وإضافة محلوب مغذى إذا لزم الأمر.
مرحلة التحلل الهوائى للحمأة (الكمبوست) :
تتطلب مرحلة التحلل تقنية متطورة نظام حديث لتحلل الحمأة أو أن يتم تكويم خليط الحمأة مع المخلفات الزراعية فى العراء وتتلخص هذه الطرقة فى الخطوات التالية:
أ. تكون الحمأة أو الخليط فى أكوام بمناطق مكشوفة.
ب. تقلب الأكوام مرة أو مرتين أسبوعياً خلال فترة التحلل التى تستغرق من 4 – 5 أسابيع. ويتم التقليب ميكانيكيا.
ج. المواد المتحللة تتطلب فترة إنضاج من 2-4 أسابيع للتأكد من عملية الثبات (للمواد العضوية). وتتم التهوية بالهواء المضغوط.
د. يزال الكمبوست من أكوام التحلل ثم تغربل.
ه. يتم إنضاج الكمبوست فى فترة زمنية من 3-4 أسابيع فى المناطق المكشوفة.
مرحلة إعداد الكمبوست للتسويق:
تشمل مرحلة إعداد الكمبوست للتسويق على الخطوات التالية:
أ. الطحن.
ب. المزج والتوالف.
ج. تحبيب الكمبوست.
د. التغليف.
ه. التخزين.
و. الشحن والنقل.
وفى بعض الحالات تقتصر على الشحن والنقل مباشرة بعد إنضاح الكمبوست.
تحلل الحمأة مع خلطها بمواد عضوية (مخلفات زراعية):
يمكن أن تحلل الحمأة منفصلة كما يمكن تحللها مع القش أو مع النفايات الزراعية العضوية الصلبة وفيما يلى شرح لهما:
تحلل الحمأة مع القش
يفضل عند إجراء عمليات تحلل الحمأة مع القش (مواد طبيعية عضوية وهو ما يعرف فى جمهورية مصر العربية بالتبن) استخدام حمأة جافة. وخطوط تحلل الحمأة مع القش ويمكن شرح الطريقة كما يلى:
أ - خلط الحمأة بالقش.
ب – تكويم الخليط داخل صوامع التحلل.
ج - تغطية الخليط بطبقة سمك 30سم من الكمبوست الجاهز وذلك للعزل والتحكم فى الرائحة.
د - يتم تهوية الخليط بالهواء المضغوط من أسفل الصومعة لمدة 21 يوم.
ه - يضاف إلى زمن التهوية يومين إضافيين بغرض تجفيف الكمبوست.
و - يغربل الكمبوست ويفصل القش الزائد لإعادة استخدامه.
ز - فترة إنضاج الكمبوست بعد تكويمه حوالى 30 يوم.
ح - إعداد الكمبوست للتسويق.
ويمكن استخدام حمأة خام أو حمأة مخمرة لخلطها بالقش مع مراعاة أن الحمأة المخمرة تحتاج إلى زمن أكبر من الحمأة الخام وفى حالة الأجواء الباردة (فصل الشتاء) فإن زمن التحلل سوف يكون أكبر من زمن التحلل فى الأجواء الحارة (فصل الصيف). (لاحظ أن التحلل بالهواء المضغوط أى بالتهوية لا يسبب رائحة إطلاقا).
9-7-10-2 تحلل الحمأة مع النفايات العضوية الصلبة:
يمكن أن تتحلل الحمأة مع النفايات العضوية الصلبة الناتجة من المدن والتجمعات السكنية وفى هذه الحالة لا يتطلب الأمر سحب المياه من الحمأة. كما يجب أن تكون نسبة الجوامد بالحمأة 5 -12% ونسبة خلط النفايات العضوية الصلبة إلى الحمأة 1:2.
يمكن خلط الحمأة مع النفايات العضوية الصلبة بأى نسبة ولكن يفضل استخدام حمأة جافة مع إضافة رزاز مياه للاحتفاظ بنسبة رطوبة معينة إذا تطلبت تفاعلات التحلل إلى ذلك.
مع مراعاة أن يتم أولا تخزين النفايات الصلبة وفرزها وتصنيفها (المواد العضوية هى المطلوبة فقط) ثم تقطيعها وطحنها قبل خلطها مع الحمأة.
7-2 السماد المصنوع من الحمأة:
لقد تم تصميم منشآت تصنيع السماد من الحماة وتجهيزه للأستخدام كسماد عالي الجودة وتشمل عمليات التشغيل الرئيسية علي:
تجهيز حمأة التشغيل
العمليات الميكروبيولوجية
التخمر
الأنضاج
9-8-1 تحضير حمأة التشغيل:
تحضير حمأة التشغيل ( أي الحمأة الجافة) هي عملية فيزيائية لتصغير الحجم وضيط الرطوية لحمأة التشغيل وذلك لجعل عملية تصنيع السماد أكثر كفاءة . وينتج عن التحضير الجيد لهذه الحمأة سماد حام والذي يتحول إلي سماد عالي الجودة ذو فائدة للتربة الزراعية بعد عمليات التخمير والأنضاج.
وتعتمد طرق تحضير حمأة التشغيل علي استخدام لودر ذو جرافة أمامية وعلي عمالة يدوية لتنفيذ العمليات الفيزيائية علي الحمأة . والهدف هو تحويل المجموعات الغير مصنعة من الحمأة إلي سماد خام وتلك أفضل حالة ممكنة لتحقيق المعدل المثالي للتحلل الميكروبيولوجي
(أي تكوين أجزاء اساسية متجانسة والتي تمثل مساحة السطح العظمي للتخلل الميكروبيولوجي).
إن النسبة المثالية للرطوبة لتصنيع الحمأة تتراوح بين 50%- 60% ولو قلت هذه النسبة عن 40%تقل أو تتوقف عملية التصنيع الميكروبية.وقد لا يمكن أستعادة التنشيط الميكروبي بعد استعادة مستوي الرطوبة لعدة أيام. وحيث أن الحمأة تخرج من أحواض تجفيف الحمأة بنسبة رطوبة 60% تقريبا فإن عملية إضافة الماء في هذه النقطة غير ضرورية غاليا.
ملحوظة: عند زيادة الرطوبة غي حمأة التشغيل عن 60% فإن ذلك يتطلب إضافة عامل تجفيف كنوع من التحسين. ويجب أن يقاس ويضاف هذا الغامل إلي الحمأة بطريقة مقننه وعند إضافة هذا العامل فإنه يجب خلطه جيدا حتي تصبح الحمأه الناتجه متجانسة.
يتم رفع حمأة التشغيل بعد تحضيرها بواسطة اللودر ونقلها إلي منطفة التهوية حبث تشكل وتجهز لمزيد من التهوية.
9-8-2 العمليات البيولوجية لأنتاج الكمبوست
يتم تحويل السماد الخام إلي منتج حيوي نهائي من خلال نشاط ميكروبي. ويحدث هذا النشاط بطريقة طيبعية أثناء تحلل المواد الغضوية ويكتمل أساسا بواسطة البكتريا والفطريات.
وتحدث عمليات التحويل الميكروبيولوجية للسماد الخام إلي منتج نهائي علي مرحلتين هما التخمير والإنضاج.
9-8-2-1 التخمير
تحدث عملية التخمير في أماكن تهوية تحت ظروف مقننة ويستمر النشاط البكتيري حوالي من 21 يوم-28 يوم. والغرض من التهوية المصاحبة لمعدات التقليب هي التعجيل والتحكم الطبيعي في العمليات الميكروبيولوجية التي تحدث للسماد الخام . ويتم الحفاظ علي الحالات المثالية للنشاط الميكروبيولوجي الهوائي بالتحكم في الحرارة والرطوبة والأكسجين في أماكن التهوية.
9-8-2-2 الأنضاج
يغد عملية التخمير يتم تكويم السماد علي شكل واسع ومرتفع مما يسمح بإنضاجة في 6 أسابيع تقريبا . وفي خلال فترة النضج يستمر النشاط البكتيري ولكن بصورة أبطأ وبمعدل تناقص ثابت. وفي نهاية هذه الفترة فإن السماد يكون ثابتا كيميائيا وجاهزاً للأستخدام.
9-8-2-3 معايير السماد
يعد فهم خواص الحمأة والسماد النهائي عاملا مهما في عمليات التحكم في السماد. والجدول رقم (15) يوضح خواص الحمأة والتعايير التعتول بها في معايير التصميم لسنة 2012 .
ويجب استخدام النتائج الحقلية المبينة علي ملاحظات الوقت الحقيقي والقياسات للتحكم الحقيقي في عمليات التشغيل والحسابات واتخاذ القرارات.
جدول رقم (15) معايير السماد
الوصف القيمة الوحدة
مواصفات الحمأة الداخلة فى صناعة الكمبوست
الكتلة الجافة 24,86 طن جاف/ يوم
الكتلة الرطبة 62,16 طن رطب/ يوم
المواد الصلبة الكلية 40 %
الكثافة الحجمية 1,12 طن/ متر مكعب
الحجم 55,5 متر مكعب / يوم
المواد الصلبة المتطايرة والقابلة للتحلل البكتيري 50 %
مواصفات السماد النهائي 0الكمبوست)
الكتلة الجافة 12,43 طن جاف/ يوم
الكتلة الرطبة 17,76 طن رطب/ يوم
المواد الصلبة الكلية 70 %
الكثافة الحجمية 0,90 طن/ متر مكعب
الحجم 15,98 متر مكعب/ يوم
9-8-3 مراقبة وضبط عمليات التشغيل للكمبوست
يجب مراقبة يعض عوامل التشغيل المعينة أثناء مراحل التخمر والإنضاج وذلك للمساعدة في اتخاذ القرارات وعمليات الضبط. وهذه العوامل والمعدات المطلوبة هي:
• الحرارة – مجسات / قراءات مباشرة
• توفر الأكسجين – مجسات / قراءات مباشرة
ملحوظة: حبن تحتوي مواد السماد علي نسبة عالية من المواد العضوية فإنه يتم استخدام نسبة الكربون/النيتروجين لتحديد مدي التقدم في العمليات الميكروبيولوجية. وبرغم ذلك فإن هذه النسبة في الحمأة الجافة تكون 1: 11 مع التغيير الطفيف جداً بعد التحول لسماد خام. وعلي ذلك فإن نسبة الكربون/ النيتروجين لا يؤخذ بها كمؤشر جيد لسماد الحمأة الجافة.
9-8-3-1 درجة الحرارة
تعتبر درجة الحرارة دليلاً على مدى النشاط البيولوجى فى السماد أثناء مراحل التخمير والإنضاج. ويحافظ على درجة الحرارة النموذجية أثناء التهوية (التخمير) من 50-60 درجة مئوية. ويتم ضبط درجة الحرارة بضبط نسبة الرطوبة والتقليب. وحين تقترب أكوام التهوية من نهاية عملية التخمير فإن درجة الحرارة تنخفض بالتدريج وتثبت على أقل من 50 درجة مئوية بدون تقليب إضافى أو أى تحكم آخر فى الحرارة. ويلاحظ حدوث انخفاض ملحوظ فى درجة الحرارة أثناء مرحلة الإنضاج حتى تثبت على حوالى 10 درجات مئوية فوق درجة الحرارة المحيطة.
تحذير: يمكن أن تتسبب درجات الحرارة العالية فى أثناء التهوية فى اشتعال ذاتى والذى يمكن أن تنتج عنه حرائق خطيرة يصعب إطفاؤها.
ملحوظة: من الضرورى الحفاظ على درجة الحرارة الحرجة وهى من 50-60 درجة مئوية فالحرارة العالية جداً قد تقتل العمليات البيولوجية. كما أن الحرارة المنخفضة جداً قد تسمح ببقاء الكائنات الممرضة. غير مسموح إطلاقاً فى أى وقت بأن تتجاوز درجة الحرارة 70 درجة مئوية.
يتم قياس درجات الحرارة يومياً على عدة نقاط فى كل من أكوام التخمير والإنضاج ويتم أخذ المتوسطات لهذه القياسات وتسجيلها فى سجل التشغيل اليومى للسماد (كتيب التشغيل والصيانة، الجزء الثالث، الفصل الرابع). بالإضافة إلى ذلك فإنه يتم الاحتفاظ بالرسوم البيانية للوقت ودرجات الحرارة بكميات السماد (كتيب التشغيل والصيانة، الجزء الثانى، الفصل الرابع) والتى يحتفظ بها برقم السماد الكمى ويتم التوقيع على الرسم لدرجات الحرارة لكل فترة التشغيل. راجع الفقرة الفرعية 405 للحصول على المعلومات عن نقاط أخذ العينات وتقنياتها.
9-8-3-2 نسبة الرطوبة
إن الاحتفاظ بنسبة رطوبة ملائمة أثناء مرحلتى التخمير والإنضاج هى عملية هامة وحرجة. فالنسبة النموذجية للرطوبة المطلوبة للسماد هى من 50-60% ماء. وبفرض أن الرطوبة غير مضبوطة النسبة وحوالى 60% فى السماد الخام فإنه من غير الضرورى تحت الظروف العادية إضافة ماء للسماد فى مرحلة التخمير.
ويتم قياس نسبة الرطوبة أثناء التخمير والتقليب وإضافة ماء للاحتفاظ بالرطوبة بين 50-60% كما أنه يمكن التحكم فى نسبة البخر بترطيب الطبقة الخارجية من أكوام التهوية لمنع البخر من الطبقات العميقة من الأكوام، وهذا بالفعل لا يزيد نسبة الرطوبة لأن الماء المرشوش على السطح الخارجى يخترق فقط بضعة سنتميترات من الطبقة الخارجية.
وحين تقترب التهوية من نهاية عملية التخمير وتبدأ درجة الحرارة فى الاستقرار فإنه يتم السماح ببخر مزيد من الرطوبة وتقليلها إلى حوالى 35%، وفى نهاية مرحلة الإنضاج فإن نسبة الرطوبة تنخفض إلى 30% عن طريق البخر وتثبت على حوالى 30%.
يتم أخذ عينة سماد أسبوعياً من أكوام التخمير والإنضاج وتحليل نسبة الرطوبة بها، يتم عمل تقرير نسبة الرطوبة فى "تقرير المعمل الأسبوعى.
9-8-3-3 توفير الأكسجين:
إن الإمداد المناسب بالأكسجين هام وحيوى لحدوث العمليات البيولوجية أثناء مرحلة التخمير. يجب الحفاظ على نسبة أكسجين 5% أو أعلى قليلاً فى مركز كومة التخمير. ويتم إضافة الأكسجين أثناء عملية التقليب.
يتم قياس مستوى الأكسجين يومياً فى عدة نقاط بكل كومة تخمير. ويتم أخذ المتوسطات للقياسات وتسجيلها فى "سجل التشغيل اليومى للسماد". راجع الفقرة الفرعية 405 للحصول على معلومات عن نقاط أخذ العينات وتقنياتها.
9-8-3-4 عملية أخذ العينات والتحليل:
يتم قياس درجة الحرارة ونسبة الأكسجين (للتخمير فقط) يومياً وتقاس نسبة الرطوبة أسبوعياً وذلك كجزء من عملية ضبط تشغيل السماد. يتم أخذ العينات من أكوام التخمير والإنضاج كما يلى:
• يتم أخذ العينات باستخدام أنبوبة من الصلب الذى لا يصدأ بقطر 50-76 مم وذات طول مناسب للوصول إلى مركز الكومة.
• حيث جذب القلب من جهاز أخذ العينات يتم الاحتفاظ بـ 30سم الأولى كعينة (أى 30سم من السماد من الجزء الأول من الكومة).
• يتم خلط العينات المميزة مع بعضها لتكوين عينة سماد ممثلة.
• يتم أخذ العينات من قطاع الكومات لكل من التخمير والإنضاج.
• عند قياس درجة الحرارة والأكسجين يتم إدخال المحبس ويتم أخذ متوسطات القراءات وتسجيلها.
9-8-3-5 أخذ عينات الكائنات الممرضة وتحليلها:
بالإضافة إلى العوامل التى يتم قياسها لضبط عمليات التشغيل فإنه يجب اختيار السماد النهائى من حيث الكائنات الممرضة كما هو موضح بالجدول رقم (16) يتم أخذ عينات السماد الممثلة أو السماد النهائى وتحليله على فترات ربع سنوياً.
جدول (16) حدود الكائنات الممرضة فى السماد
الكائن الممرض الحدود
البكتريا القولونية يجب يكون العدد الاحتمالى أقل من 1000 خلية/جرام من المواد الصلبة الجافة.
السالمونيلا يجب يكون العدد الإحتمالى أقل من 3 خلايا/100 ملليتر فى تركيز الحمأة 4% مواد صلبة جافة.
الفيروسات (المعوية) 1 وحدة / 100 ملليتر فى تركيز الحمأة 5% مواد صلبة جافة.
يجب أن يقل التركيز عن 1 بيضة / 100 ملليلتر فى تركيز للحمأة 5% مواد صلبة. أكثر من 3 اصناف من البيض يخرج الحمأة من الاستعمال فى الزراعة.
* طبقاً للقرار 214 لسنة 1997 لوزير الإسكان والمرافق والمجتمعات العمرانية الجديدة فيما يختص بعمليات التشغيل والاستخدام الآمن للحمأة.
9-8-4 أرشادات عمليات التخمير والإنضاج للكمبوست
فيما يلى أهمية المعلومات والإرشادات عن عمليات التخمير والإنضاج للكمبوست.
9-8-4-1 وصف التهوية (التخمير) ومعدات التقليب
يتم عمل صف التهوية باستخدام لودر ذو مجرفة أمامية. وحجم صف التهوية يحدد بارتفاع حوالى1.6 متر وبعرض حوالى 3.3 متر ويكونطول صف التهوية 30 متراً أو أقل. وبمجرد ملء الصف الأول فإنه يتم تحويل حمأة التشغيل اللاحقة إلى الصف الثانى.
من المتوقع أن تستمر مرحلة التخمير حوالى 21-28 يوماً ويتم التقليب كل ثلاثة أيام خلال الأسبوع الأول وكل ستة أيام تقريباً بعد ذلك. بعد أول عمليتى تقليب فإنه يتم تحديد موعد التقليب التالى طبقاً للحارة الزائدة. والرطوبة المنخفضة أو الأكسجين المنخفض. راجع إرشادات التشغيل القياسية عن "معدات التهوية والتقليب" للحصول على تعليمات التشغيل الخاصة بها.
9-8-4-2 التحكم الكمى
يتم تخصيص رقم كمى لصف التهوية الأول حين يبدأ فى العمل والذى يستخدم فى تعريف وتعقب السماد فى مرحلتى التخمير والإنضاج. ويجب أن يعكس الرقم الكمى رقماً مسلسلاً متبوعاً بالسنة (مثل 05/01 – الكمية الأولى فى سن 2005).
وعندما يحدث التطور فى السماد أثناء مرحلتى التخمير والإنتاج فإنه يلاحظ ما يلى ويتم اتخاذ الأفعال حسب الضرورة.
1. بعد اكتمال عملية التقليب يلاحظ هبوط درجة الحرارة على 50 درجة مئوية تقريباً ثم تعاود الارتفاع ببطء حتى تصل إلى 60 درجة مئوية حين يكون الدور على عملية التقليب الأخرى وتحت الظروف العادية فإن التقليب يتم كل حوالى (6) أيام.
2. تقل نسبة الرطوبة بواسطة البخر. ويمكن التحكم فى البخر بترطيب الطبقة الخارجية من أكوام السماد وبذلك يتم الإبقاء على الرطوبة فى الطبقات الداخلية من الأكوام. حين يصبح من غير الممكن التحكم فى الرطوبة وعندها تبدأ فى الانخفاض تحت 50% فإنه يجب البدء فى التقليب والترطيب أثناء عملية التقليب.
3. حين تقترب عملية التهوية من نهاية عملية التخمير (حوالى 21-28 يوماً) وحين يتبقى درجة الحرارة تحت 50 درجة مئوية بدون تقليب فإنه يتم السماح للطوبة بالانخفاض لحوالى 35% عن طريق البخر. وعند هذه النقطة يكون السماد جاهزاً للدخول فى مرحلة الإنضاج.
4. أثناء عملية التخمير يتم تكوين السماد على شكل واسع وبارتفاع حوالى ثلاثة (3) أمتار ويتم إضافة سماد إلى الأكوام بإطالة الأكوام. وحيث يتم تجميع السماد فى المراحل المختلة فى صورة كوم إنضاج مفرد فإنه يتم وضع علامات بين كل كمية سماد ويتم وضع الرقم الكمى على العلامات.
5. يحدث انخفاض تدريجى فى درجة حرارة السماد الناضج فى نهاية مرحلة الإنضاج وتثبت الحرارة عند 10 درجات مئوية فوق الحرارة المحيطة (حرارة الجو) (حوالى 6 أسابيع). يتم فقد 5% إضافية من الرطوبة نتيجة البخر مما يخفض نسبة الرطوبة فى السماد لحوالى 30% فى نهاية مرحلة الإنضاج.
6. يتم تحليل السماد المخزن أسبوعياً من حيث الرطوبة.
9-8-5 إصلاح أعطال عمليات التشغيل
يمد الجدول (17) المشغل بطرق التعرف والتصحيح لمشكلات تشغيل السماد أثناء مرحلة الإنضاج.
جدول (17) دليل إصلاح أعطال عمليات التشغيل للسماد
الملحوظة السبب المحتمل الحل
الأكسجين غير كاف عدد مرات التقليب للتهوية غير كافية يتم زيادة عدد مرات التقليب للتهوية بحيث يبقى الأكسجين 5% أو أعلى.
الحرارة تتجاوز 60 درجة مئوية عدد مرات التقليب للتهوية غير كافية يتم زيادة عدد مرات التقليب للتهوية بحيث تبقى الحرارة بين 50-60 درجة مئوية.
نسبة الرطوبة أقل من 50% فقد الرطوبة نتيجة البخر أضف رطوبة أثناء التقليب. رطب الطبقة الخارجية بالرش لقطع عملية البخر.
نسبة الرطوبة أعلى من 60% حمأة التشغيل بها مياه زائدة. أو إضافة مياه زائدة أثناء عملية التقليب. أضف عامل تجفيف مثل السماد النهائى أثناء تحضير حمأة التشغيل أو أثناء التقليب.
احتراق أكوام التهوية حرارة داخلية زائدة تسبب الاشتعال الذاتى. رش أكوام التهوية من الخارج لإطفاء الحريق، زود عدد مرات التقليب للتحكم فى درجة الحرارة.
7-3 الأعداد لعملية تجميع معدات التقليب والتهوية
تتضمن عملية تجميع معدات التقليب والتهوية ربط الجرار بمقطورة التقليب وربطه بمقطورة التقليب. وربط الخراطيم الهيدروليكية وخرطوم الماء. وكذلك تجميع وربط خط إدارة المعدات.
9-9-1 التجميــع
ربط الجرار / معدة التقليب / جرار مقطورة الماء:
راجع "كتيب المشغل والصيانة لـ PT-130" الموجودة فى "كتيب التشغيل والصيانة – الجزء الرابع" للحصول على معلومات المعدات لتجميع معدة التقليب.
تنبيه: تأكد أن عمود تعشيق القدرة PTO على وضع الإيقاف والثبات وأن ماكينة الجرار متوقفة ومن إزالة مفتاح التشغيل قبل محاولة التوصيل. نظف واضبط وشحم المعدات التى تدار بعمود تعشيق القدرة PTO.
• قم بضبط قضيب السحب للجرار لعمود تعشيق القدرة 540PTO لفة/دقيقة كما يلى :
o حاذى عمود السحب المتأرجح (1) مع عمود تعشيق القدرة PTO وأقفله على ذلك الوضع.
o تأكد أن المسافة (2) من نهاية عمود تعشيق القدرة PTO إلى مركز ثقب البنز (الخابور) فى نهاية عمود السحب تساوى 13.8 بوصة (350 مم) لعمود تعشيق القدرة 540PTO لفة/دقيقة.
• قم بضبط حلقات الجر لمقطورة التقليب كما يلى:
o ارتفع واخفض رافعة مقطورة التقليب حتى يستوى الغطاء.
o اضبط ارتفاع حلقات الجر. يمكن ضبط الحلقة على 8 بوصة (20.3 سم) رأسياً فى بوصة واحدة (2.5 سم) زيادة. وفى العرض الموضح فإن كتلة الحلقة باستخدام المجموعة التالية من الثقوب تحقق 2 بوصة (5 سم) ضبط راسى. بإدارة كتلة الحلقة 180 درجة على نفس مجموعة الثقوب تحقق 1 بوصة (2.5 سم) ضبط رأسى.
• ارفع البنز من عمود السحب وحاذى حلقات الجر لمقطورة التقليب مع ثقوب قضيب السحب وأعد إدخال البنز.
اربط مقطورة الماء بحلقة الجر الخلفية لمقطورة التقليب بطريقة مشابهة لربط مقطورة التقليب مع الجرار.
9-9-2 توصيل الخراطيم الهيدروليكية وخرطوم الماء:
توضح الفقرات التالية تعليمات توصيل الخراطيم الهيدروليكية وخرطوم الماء.
الخراطيم الهيدروليكية:
• وصل الخراطيم الهيدروليكية المكودة اللون من معدة التقليب إلى الوصلات الهيدروليكية فى مؤخرة الجرار. أجهزة التحكم فى النظام الهيدروليكى مزودة بالخراطيم التالية:
أولاً – ارفع واخفض الغطاء (الخراطيم الصفراء والخضراء).
ثانياً – ارفع واخفض المقطورة (الخراطيم الحمراء والسوداء).
ثالثاً – اضبط سرعة طلمبة الماء الهيدروليكية لمقطورة الماء (الخراطيم الزرقاء والرمادية).
• وصل الخراطيم الهيدروليكية لمقطورة الماء إلى الوصلات الهيدروليكية فى مؤخرة الجرار الأزرق للوصلة اليسرى والرمادى للوصلة اليمنى.
تنبيه: لو عكست الخراطيم الهيدروليكية من مقطورة الماء إلى معدة التقليب فإن الطلمبة لن تعمل. يوجد محبس عدم رجوع لمنع تدفق السائل فى الاتجاه العكسى.
خرطوم الماء:
يتم ربط خرطوم الماء كما يلى:
• والكامة مثبتة ومقفلة على الوضع "مفتوح" قم بثبيت نهاية خرطوم الماء فوق الوصلة الذكر الداخلية الموجودة فى نهاية المقطورة وحرك تثبيت الكامة إلى الوضع "مغلق".
• والكامة مثبتة ومقفلة على الوضع "مفتوح" قم بثبيت النهاية الأخرى لخرطوم الماء فوق الوصلة الذكر الموجودة فى النهاية اليسرى لوصلة سحب الماء لمجموعة الغطاء وحرك تثبيت الكامة على الوضع "مغلق".
9-9-3 مجموعة خط إدارة عمود تعشيق القدرة (PTO):
تضم مجموعة خط إدارة عمود تعشيق القدرة (PTO) ثلاثة أعمدة إدارة: عمود الإدارة ذاتى الحركة. عمود الإدارة الوسيط. وعمود الإدارة القياسى.
• وصل نهاية القابض لعمود الإدارة ذاتى الحركة إلى صندوق التروس وأربط الصامولة بعزم 75 قدم. رطل (101.7 نيوتن.متر) أعد فحص العزم.
• وصل نهاية القابض لعمود الإدارة ذاتى الحركة إلى عمود الإدارة الوسيط. حرك عمود الإدارة ذاتى الحركة فى اتجاه عمود الإدارة الوسيط ثم اجذب للخلف على حلقة التثبيت. ثم اسحب عمود الإدارة ذاتى الحركة فى اتجاه عمود الإدارة الوسيط. حرر حلقة التثبيت ثم اجذب عمود الإدارة ذاتى الحركة للخلف حتى يتم تعشيق القفل.
• وصل عمود الإدارة القياسى إلى عمود الإدارة الوسيط، راعى أن الأسهم على عمود الإدارة القياسى تشير إلى الجرار. حرك عمود الإدارة القياسى فى اتجاه عمود الإدارة الوسيط ثم أجذب للخلف على حلقة التثبيت ثم اسحب عمود الإدارة القياسى فى اتجاه عمود الإدارة الوسيط. حرر حلقة التثبيت ثم اجذب عمود الإدارة القياسى حتى يتم تعشيق القفل.
• وصل النهاية الأخرى لعمود الإدارة القياسى إلى عمود تعشيق القدرة (PTO). حرك عمود الإدارة القياسى فى اتجاه عمود تعشيق القدرة (PTO) ثم اجذب للخلف على حلقة التثبيت ثم اسحب عمود الإدارة القياسى فى اتجاه عمود تعشيق القدرة (PTO). حرر حلقة التثبيت ثم اجذب عمود الإدارة القياسى للخلف حتى يتم تعشيق القفل.
تنبيه: تأكد أن توصيلات خط إدارة عمود تعشيق القدرة (PTO) مثبتة ومقفلة فى أماكنها. قد يؤدى الخطأ فى تنفيذ ذلك إلى إصابات خطيرة أو إعطاب المعدات.
شحم الوصلات العمومية على نهاية كل عمود باستخدام مشحمة يدوية وشحم EP-2 أضف الشحم حتى يخرج الشحم الجديد من الوصلات العمومية.
7-4 معدات تقليب الحمأة للتهوية:
تستخدم معدات تقليب الحمأة للتهوية أثناء مرحلة التخمير لتقليب الحمأة لإتاحة الفرصة لإضافة الأكسجين إلى السماد والتحكم فى درجة الحرارة وإضافة الماء عند الضرورة. المعدات المطلوبة لتقليب الحمأة هى:
• قلاب (خلاط) السماد.
• الجرار.
• مقطورة الماء.
وفيما يلى وصفاً للمكونات الرئيسية الثلاثاء التى تضم معدات تقليب الحماة:
9-10-1 قلاب (خلاط) الحمأة
قلاب (خلاط) الحمأة (Aeromaster, Model PT-130) صناعة شركة (Midwest Bio-Systems, Inc) والخلاط مزود بـ:
• اسطوانة بطول 11 قدم (3.35 متر) ذات سرعة تشغيل من 150 إلى 270 لفة /دقيقة.
ملحوظة: تعمل الاسطوانة على ½ (نصف) سرعة عمود تعشيق القدرة من الجرار الذى يديرها PTO.
• الاسطوانة مزودة بشوك مصممة لتفكيك وخلط السماد حتى تتخلل الحمأة أثناء دورانها.
• محور عجل خلفى قابل للضبط يمكن من تغير ارتفاع الاسطوانة فى مدى 6 بوصة (15.2 سم) أثناء التحرك خلال الحمأة.
• الغطاء المفتوح الذى يغطى الاسطوانة مقوس بحيث تتكون حمأة على شكل منحنيات طبيعية أثناء عملية الخلط.
• صندوق ثقل التوازن به خرسانة لمقاومة وزن الاسطوانة ومجموعة الغطاء كلما ارتفع أو انخفض مما يوفر توازناً آمناً.
• خمسة فوهات ترش الماء من أعلى الغطاء وداخله لترطيب الحمأة أثناء عمليات الخلط. تستخدم الفوهات مقطورة الماء المسحوبة كمصدر للماء.
• حلقة لجر المقطورة قابلة للضبط فى مدى 8 بوصة. (20.3 سم) على زيادة 1 بوصة (2.5 سم).
9-10-2 الجـــرار:
يوفر الجرار A John Deere, Model 7320 tractor القدرة المحركة والتحكم الهيدروليكى لخلاط الحمأة. والجرار مود بـ:
• كابينة مغلقة لأمان وراحة المشغل.
• محرك ديزل ماركة Power Tech – قدرة 105 حصان وسعة اسطواناته 6.8 لتر.
• خزان وقود يسع 207 لتر.
• عمود إطلاق قدرة PTO يتم تعشيقه هيدروليكياً يمد الخلاط بالقدرة المحركة ويعمل على أقصى سرعة 540 لفة/دقيقة لهذا الغرض. وعمود تعشيق القدرة PTO مزودة بوسيلة حماية لخط عمود إنارة متحرك أوتوماتيكى يقوم بفصل تعشيق عمود تعشيق القدرة PTO تلقائياً عند حدوث حالة زيادة حمل.
• نظام هيدروليكى الضغط والتدفق يخدم المتطلبات الداخلية والأجزاء التى تعمل هيدروليكياً فى خلاط السماد. والنظام الهيدروليكى ذو سعة قصوى قدرها 26.7 جالون/الدقيقة (1.7 لتر/3), بضغط متغير حتى 2900 رطل/البوصة المربعة (199.9بار). وهناك إمكانية الفصل السريع للكوبلن لغرض التوصيل السريع للخلاط.
9-10-3 مقطورة الماء:
مقطورة الماء WT-3000 صناعة Aeromaster, Model Midwest Bio-Systems, Inc وتشتمل المقطورة على ما يلى:
• خزان سعة 3000 جالون (11356 لتر).
• محبس ذو ثمانية اتجاهات يسمح بالضخ من:
o خزان كبير للخلاط.
o مصدر الماء للخزان الكبير.
o تدوير الخزان الكبير – الخلط.
ملحوظة: خيار تطعيم الخزان الصغير غير متوفر فى هذا النظام ولهذا يتم استعمال ثلاثة محابس فقط من الثمانية فى تلك التطبيقات.
• الطلمبة الهيدروليكية المدارة بموتور.
• قوابض الفصل السريع لخرطوم الماء.
• المقطورة ذات الأربع عجلات والأربع عجلات قيادة.
• حلقات الجر القابلة للضبط على 8 بوصة (20.3 سم) رأسياً فى بوصة واحدة (2.5 سم) زيادة.
• وسائل التحكم فى الماء "ON/OFF" فى كابينة الجرار.
وللموضوع بقية وسانقله لحضراتكم بعد ما اعرف رايكم و ارى تعليقاتكم
ابوملك
الموضوع الأصلي: تحـلل الحمــأة (الكمبـوست) فى جزئين كاملين // الكاتب: م/السيد محمد // المصدر: خير بلدنا الزراعي
رد مع اقتباس
رد: تحـلل الحمــأة (الكمبـوست) فى جزئين كاملين 
مواقع النشر (المفضلة)