6:33 ص
الانتاج النباتي -
كتب الزراعة
كتاب : بعض التحاليل الكميائية في عملية تصنيع الكمبوست ( السماد العضوي )
بعض نوى التفاح ، بضع حفنات من قشور الخضار ، ملف تعريف الارتباط الذي أسقطته على الأرض ، أو نصف شطيرة كنت تقصد تناولها لاحقًا. فكر الآن في مقدار نفايات الطعام التي تولدها كل عام. إنه مبلغ ضخم ، خاصةً عندما يقترن بمساهمات أي شخص آخر في مجتمعك. إذا كنت تعيش في مدينة متوسطة الحجم مثل ماديسون بولاية ويسكونسن ، على سبيل المثال ، يمكنك الوقوف بجانب ما يقرب من 250 ألف مواطن وتنظر بفزع إلى عدة آلاف من الأطنان من نفايات الطعام المتعفنة.
لكن إرسال النفايات العضوية - خليط فوضوي من مواد الفناء والأطعمة المهملة - إلى مكب النفايات يستغرق مساحة كبيرة. لكن الأمر الأكثر إثارة للقلق هو أنه عندما يتم دفن النفايات العضوية ، فإنها تتحلل تحت ظروف خالية من الأكسجين أو لا هوائية ، مما ينتج عنه غازات تلوث الغلاف الجوي. التحلل ناتج عن ميكروبات تنمو في غياب الأكسجين. إذًا ، ما هي أفضل طريقة للتعامل مع مشكلة التخلص من مخلفات الطعام؟
الغذاء المتعفن
تتكون النفايات العضوية في الغالب من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين بكميات صغيرة من الفوسفور والكبريت والبوتاسيوم والعناصر النزرة الأخرى. عندما تتحلل الميكروبات اللاهوائية النفايات ، يتم إطلاق الطاقة وتحول الميكروبات النفايات إلى مركبات تدعم نموها وتكاثرها. تتولد غازات الدفيئة الضارة ، مثل الميثان (CH4) وثاني أكسيد الكربون (CO2) ، وكذلك الأحماض العضوية والأمونيا (NH3).
على الرغم من وجود مصادر طبيعية للميثان ، فإن الإجراءات البشرية مسؤولة عن غالبية انبعاثاته على مستوى العالم. يعتبر الميثان ، الذي يعد مفيدًا لتزويد العناصر بالوقود ، مثل محطات الطاقة ومواقد المطبخ ، من الغازات الدفيئة القوية - حتى أكثر من مدافن النفايات الصلبة التي تعمل بثاني أكسيد الكربون وهي ثالث أكبر مصدر لانبعاثات غاز الميثان المرتبطة بالبشر في الولايات المتحدة ، حيث تمثل 15.4 ٪ من هذه الانبعاثات في عام 2015. بعض غاز الميثان المنتج في مدافن النفايات يتم استعادته واستخدامه لتوليد الطاقة. يتمثل أحد البدائل لتقليل انبعاثات الميثان في استخدام عملية أكثر كفاءة تسمى التسميد ، والتي تعتمد على التحلل الجرثومي للمواد العضوية.
سماد
السماد هو التحلل الجرثومي للمواد العضوية إلى مكونات أبسط ، والتي تُستخدم لتخصيب التربة دون استخدام مواد كيميائية قد تكون ضارة. بشكل عام ، يمكن تحويل النفايات العضوية إلى سماد بطريقتين: 1) اللاهوائية ، والتي لا تتطلب أكسجين ؛ و 2) الهوائية التي تتطلب الأكسجين.
يشبه التسميد اللاهوائي تحلل النفايات العضوية في مدافن النفايات ، ولكنه أكثر تحكمًا ويطلق عددًا أقل من الملوثات في الغلاف الجوي. أولاً ، يتم طحن النفايات ، لأن القطع الصغيرة تتحلل أسرع من القطع الكبيرة. ثم يتم تحميل هذه القطع في حاوية مغلقة تسمى الهاضم. هناك ، تستهلك الميكروبات اللاهوائية المواد العضوية لإنتاج الميثان ومنتج يشبه الملاط ، يسمى الهضم. الاستخدام الأساسي للهضم هو كمكيف للتربة. يمكن أن تتحلل هذه المادة العضوية (هوائيًا) في التربة. نظرًا لأن جهاز الهضم عبارة عن نظام مغلق ، يمكن التقاط الميثان وتخزينه واستخدامه لاحقًا كمصدر للطاقة - لا يُسمح لأي من الميثان بالهروب ، على عكس مكب النفايات. يتطلب التسميد اللاهوائي ، عند إجراؤه بشكل صحيح ، معدات باهظة الثمن حتى يمكن التقاط غاز الميثان.
في المقابل ، يحدث التسميد الهوائي في نظام مفتوح ، وبالتالي في وجود الأكسجين. خلال هذه العملية ، تستخدم البكتيريا - وهي نوع من الميكروبات - الأكسجين ومركبات الكربون لتغذية نموها. النتيجة النهائية للتسميد الهوائي هي ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء ومادة عضوية بنية داكنة أو سوداء. هذه المادة ، التي تسمى السماد ، هي حوالي نصف حجم المادة الأصلية ويمكن استخدامها لإثراء التربة في حقول المزارع والحدائق.
لا يتطلب التسميد الهوائي معدات باهظة الثمن ، على عكس التسميد اللاهوائي. إنها تنطوي على تجفيف النفايات وتقليبها لتعظيم تعرضها للأكسجين - إنها عملية منخفضة التقنية إلى حد ما.
إيجاد التوازن الصحيح
يعتمد تحديد نوع السماد الذي سيتم استخدامه على نوع النفايات العضوية المتوفرة للنظام. تتحلل بقايا الطعام بسرعة وتنتج كمية كبيرة من الميثان وثاني أكسيد الكربون ، لذلك عادة ما يكون الهاضم اللاهوائي هو الخيار المفضل.
الهضم اللاهوائي سهل الاستخدام نسبيًا. لا يتطلب سوى نفايات المواد ومصدر الحرارة والماء. تعمل الميكروبات بسرعة في بيئة حارة ، ويمكن استخدام المنتجات الثانوية من نوع واحد من الميكروبات كوقود لنوع آخر. ولكن ، كما ذكرنا من قبل ، يمكن أن تكون المعدات باهظة الثمن.
في المقابل ، تتحلل نفايات الفناء والأوراق والأعشاب ببطء ولا تولد ما يكفي من الميثان وثاني أكسيد الكربون لتبرير تكلفة نظام التسميد اللاهوائي ، لذا فإن التسميد الهوائي يكون أكثر منطقية إذا كان هذا هو النوع الرئيسي من النفايات. يتطلب النظام الهوائي قدرًا كبيرًا من العمل ولكنه أكثر عملية لأن المادة الأولية غير محاطة بجهاز - حيث تقوم بإنشاء كومة من النفايات القابلة للتسميد في الهواء الطلق. تعمل البكتيريا في عملية التسميد الهوائي مثل البكتيريا الموجودة في التسميد اللاهوائي. تستخدم البكتيريا مركبات تحتوي على الكربون لإطلاق الطاقة عبر التفاعلات الكيميائية ، وتستخدم النيتروجين لدفع نموها ، والتمثيل الغذائي ، والتكاثر عبر البروتينات والأحماض النووية. على عكس الميكروبات اللاهوائية ، فإن الميكروبات الهوائية لديها احتياجات أكثر دقة وتتطلب الأكسجين. نظرًا لأن التسميد الهوائي أكثر عملية بالنسبة للفرد أو العائلة أو مجموعة صغيرة ، فلنلقِ نظرة فاحصة عليه...
-----------------
---------------------------
ليست هناك تعليقات: