الات اعداد وتجهيز الكومبوست (السماد العضوي)

إن حرق النواتج الثانوية للمحاصيل الزراعية يؤدى إلى ظهور السحابة السوداء التي تؤدى إلى تلوث الهواء وإصابة الإنسان بأمراض حساسية الصدر والتهاب العين والحلق كما تؤثر على الحيوانات بإصابتها باختناقات تنفسية وحساسية تسبب في انخفاض نسبة إنتاج اللبن إلى ٢٠%، كما ينتج عن تخزين هذه النواتج الثانوية فوق أسطح منازل المزارعين إلى العديد من الحرائق وانتشار القوارض والحشرات مما يتسبب في انتشار الأمراض وتلوث البيئة. وبالتالي يعتبر الاستفادة من هذه النواتج الثانوية عامل مؤثر في الحفاظ على البيئة نظيفة وخاصة عند الاستفادة من هذه المخلفات في مجال التسميد وإنتاج السماد العضوي (الكومبوست) لما له من فوائد عديدة في الحفاظ على البيئة.

ويتم الاستفادة من هذه النواتج في مجال تغذية الحيوانات وفي مجال صناعة الأعلاف وفي مجال توليد الطاقة وفي مجال تصنيع الأخشاب والورق وفي مجال أنتاج الفحم والإيثانول الحيوي.

اولا: تعريف الكومبوست ودوره في الحفاظ على البيئة

١- تعريف الكومبوست (السماد العضوي):

هو السماد الناتج من تحلل المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في التربة والتي تعمل على تحلل أنسجة النباتات وعندما يتخمر بالكامل فانه يتحول إلى الدبال وهو مخصب جيد للتربة.

٢- فوائد الكومبوست ودوره في الحفاظ على البيئة:

١- يعتبر الكومبوست مخزون رئيسي ومستمر للعناصر السمادية الضرورية لنمو النبات مثل النيتروجين، الفوسفور، البوتاسيوم، الكبريت، الكالسيوم، الزنك، المغنسيوم، الحديد، الكلوريد وغيرها من العناصر الهامة.

٢- يمد ميكروبات التربة بالغذاء والطاقة التي تمكنها من تحليل المادة العضوية وانطلاق العناصر الغذائية بالصورة الميسرة للنباتات.

٣- يحافظ على الاتزان البيولوجي لميكروبات التربة.

٤- يحسن الخواص الطبيعية والكيمائية للتربة حيث تعمل المادة العضوية على تحسين البناء الأرضي في الأراضي الرملية وتحسين التهوية والتبادل الغازي في الأراضي الجيرية.

٥- يعمل على زيادة السعة التبادلية للتربة مما يرفع من قدرتها على الاحتفاظ بالعناصر الغذائية وعدم فقدها مع مياه الصرف.

٦- يمثل كعامل منظم للتربة ضد التغيرات السريعة في الحموضة والقلوية والملوحة و العناصر السامة وبقايا المبيدات والتلوث الكيماوي.

٧- يحمى سطح التربة من التجريف بالمياه والرياح والاحتفاظ بتجمعات حبيبات التربة وزيادة السعة التشبعية للماء الميسر والكلى بالتربة وزيادة ترطيب سطح التربة.

٨- يحافظ على درجة حرارة التربة ورطوبتها وتهويتها ونفاذيتها مما يؤدى إلى سهولة انتشار الجذور ونمو النباتات.

٩- يمد النبات بالمغذيات الضرورية.

١٠- بصورة منتظمة طوال عمره وحسب احتياجاته لها سواء كانت عناصر كبرى أو صغرى.

١٠- يجعل الفوسفات والعناصر الصغرى الضرورية في صورة أكثر يسرا للامتصاص بواسطة النباتات.

١١- يعمل على زيادة قدرة الأراضي الرملية على الاحتفاظ بماء الري بزيادة قدرة حبيبات التربة على الالتصاق مع بعضها.

ثانيا: خطوات اعداد الكومبوست

يمكن تحديد أهم خطوات إعداد (إنتاج) الكومبوست فيما يلي:

١- يتم اختيار المساحة المخصصة للكومة علي أساس أن الطن يشغل حوالي (٢×٣م) وذلك بالقرب من مصدر مياه الري وتدك الأرض جيدا لمنع الرشح مع حفر قناة حولها بعرض ٢٠سم وعمق ١٠ سم تنتهي بحوض تجميع الراشح حتى يمكن إعادة رش الكومة.

٢- يتم تقطيع النواتج الثانوية للمحاصيل الزراعية (المخلفات النباتية) إلى أجزاء صغيرة لزيادة مساحة سطحها وزيادة فاعلية الميكروبات على تحليل المركبات العضوية.

٣- تبنى الكومة في طبقات متتالية: حيث توضع طبقة من النواتج الثانوية للمحاصيل الزراعية (المخلفات النباتية) عرض ( ٢- ٣م) وسمك ( ٥٠ -٦٠ سم ) ثم توضع فوقها طبقة من المخلفات الحيوانية بسمك ( ١٠-١٥ سم) أو ترش بخليط من الأسمدة النيتروجينية والفوسفاتية أو اللقاحات الميكروبية ويداس عليها بأقدام العمال لضغطها وتقليل الحجم. ويتم تكرار هذه العملية مع تناوب طبقات المخلفات مع الرش بالماء والضغط حتى يتم كمر كل المخلفات لارتفاع ( ١.٥-٢ متر) ثم ترش من الخارج.

أو يتم فرش الطبقة الأولى حيث تمثل ١/١٠ (عشر) كمية النواتج الثانوية للمحاصيل الزراعية (المخلفات النباتية) المطحونة ويفرش فوفها ١/١٠ كمية السماد البلدي أو الروث ثم ننثر ١/١٠ المنشطات الآزوتية والفوسفاتية والجير تدك هذه الطبقة بالجرار أو العمال. وتكون الطبقة الثانية حتى العاشرة مكرر بها ما تم بالطبقة الأولى و تغطى الطبقة الأخيرة بطبقة سمكها ٥ سم من السماد البلدي أو التربة.

٤- تغطى الكومة بعد ذلك وترطب بكميات من الماء مرة كل أسبوع شتاءا ومرتين إلي ثلاث مرات صيفا أو كلما لزم الأمر، ويراعي ألا يكون السماد جافا ولا يكون مشبعا بحيث إذا أخذت قبضة من الكومة علي عمق ٣٠ سم من مواضع متعددة وضغط عليها باليد رطبت اليد فقط – وتعتبر درجة الرطوبة هذه ضرورية جدا لنجاح عملية الكمر الهوائي ويجب المحافظة عليها حتى تمام النضج.

٥- في الحالة العادية ترتفع درجة الحرارة داخل الكومة بعد ٤٨:٧٢ ساعة إلي أكثر من ٥٠ م وتزداد حتى ٦٦–٧٠ م وتستمر علي ذلك عدة أسابيع علي حسب نوع المخلف النباتي وهذه الدرجة تكون كافية للقضاء علي جميع مسببات الأمراض والنيماتودا وبذور الحشائش.

٦- يتم التقليب بعد الأسبوع السادس ويفضل تقليب الكومة كل أسبوعين أو ثلاثة علي الأكثر بحيث ينتقل محيطها إلى وسطها وأعلاها إلى أسفلها مع رش المنشط البيولوجي وضبط الرطوبة (نسبة الرطوبة ٦٠ %) وإعادة بناء الكومة وذلك للمساعدة علي خلط المكونات وزيادة التحلل.

٧- قد تمتد فترة تخمير الكومة حوالي ٢٠ أسبوع للمخلفات المحتوية على نسبة عالية من اللجنين مثل حطب القطن ومصاصة القصب.

٨- 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.

٩- يمكن إضافة العناصر السمادية الميسرة بالكميات التي تساعد على النشاط الميكروبي.

١٠- يستدل على نضج المكمورة بانخفاض درجة الحرارة واختفاء رائحة الأمونيا وتحويلها إلى اللون البني.

١١- بعد إنتاج الكومبوست يتم غربلته ثم تعبئته في شكائر تمهيدا لنقله أو يتم نقله مباشرة إلى الأراضي باستخدام المقطورات أو عربات النقل بدون تعبئته.

ويوضح شكل ( 1 ) صور لبعض من خطوات إنتاج الكومبوست.

العوامل التي تؤثر على تحلل المخلفات لإنتاج الكومبوست

يمكن تقسيم هذه العوامل إلى عوامل خارجية وعوامل أرضية كما يلي:

أ- العوامل الخارجية تشمل التركيب الكيماوي للمخلفات:

١- نسبة الكربون إلى النتروجين.

٢- محتوى المخلفات من اللجنين.

٣- درجة تقطيع المخلفات النباتية.

٤- طبيعة الميكروبات السائدة.

ب- العوامل الأرضية وهى تشمل:

١- درجة الحرارة.

٢-التهوية.

٣- الرطوبة.

٤- قوام وبناء التربة.

٥- محتوى الأرض من العناصر الصالحة مثل (النتروجين – الفوسفور –البوتاسيوم – الكبريت).

شكل (1): خطوات إنتاج الكومبوست

ثالثا: الات تقطيع المخلفات الزراعية

يوجد نوعين من آلات تقطيع المخلفات الزراعية:

١- آلات تقطيع المخلفات الخضراء:

===================

تستعمل لتقطيع المخلفات الخضراء مثل البرسيم وعيدان الذرة الخضراء كما يمكن استخدامها لتقطيع قش الأرز وتقسم هذه الآلات إلى:

أ- آلات تقطيع الأعلاف الخضراء الثابتة

ب- آلات حش وتقطيع الأعلاف الخضراء

أ- آلات تقطيع المخلفات الخضراء الثابتة

وتتكون هذه الآلة الثابتة من هيكل من الحديد يركب عليه جهاز التقطيع وهو عبارة عن سكينة ثابتة وسكاكين عريضة وحادة مركبة على درفيل يدار عن طريق محرك صغير.

وقد تزود الآلة بحصيرة متحركة لتوجيه المخلفات المراد تقطيعها إلى جهاز القطع وبرافعة أمان لإيقاف حصيرة التلقيم أو تحريكها في اتجاه عكسي في حالة وجود أجسام صلبة متجهة نحو جهاز التلقيم ،وتقطع السكاكين المخلفات بالأطوال المطلوبة مع أمكان التحكم في أطوال القطع بزيادة أو نقص عدد السكاكين. ويوضح شكل ( 2 ) نموذج لآلات تقطيع المخلفات الخضراء الثابتة.

شكل ( 2 ): آلات تقطيع المخلفات الخضراء الثابتة

ب- آلات حش وتقطيع المخلفات الخضراء

وهى آلات تقوم بحش وتقطيع الأعلاف الخضراء داخل ماكينة واحدة. وتقسم حسب مصدر القدرة المتاح إلى آلة ذاتية أي لها محرك لتشغيلها شكل ( 3 أ ) أو تكون آلة تأخذ حركتها من الجرار شكل ( 3 ب ) بينما يوضح شكل ( 4 ) قطاع في آلات حش وتقطيع الأعلاف الخضراء التي تأخذ حركتها وقدرتها من الجرار اما شكل ( 5 ) فيوضح كيفية تغذية وتقطيع مادة العلف ( الذرة) وسرعة بعض الدرافيل المختلفة في الماكينة.

شكل ( 3 ): آلات حصاد وتقطيع المخلفات الخضراء

شكل ( 4 ): قطاع في آلات حصاد وتقطيع المخلفات الخضراء التي تأخذ حركتها وقدرتها من الجرار الزراعي

شكل ( 5 ): شكل مجسم يوضح كيفية تغذية وتقطيع مادة العلف (الذرة) وسرعة الدرافيل

٢- آلات تقطيع المخلفات الجافة:

==================

وهذه الآلة تصلح لجميع أنواع الأحطاب (ذرة – قطن – جريد النخيل – زعازيع القصب). وتكون نواتج التقطيع لهذه الآلة لا تزيد عن ٢٠ مم وتستخدم أيضا لتقطيع قش الأرز وكذلك أشجار الموز الجافة. وتتكون غالبية هذه الآلات من ٩ سكاكين ثمانية منهم مثبتة على مروحة وواحدة ثابتة وبالماكينة عدد ٢ درفيل لسحب العيدان.

وتعمل هذه الآلة ثابتة بواسطة جرار ٦٠ حصان حيث يتم نقل الحركة للسكاكين بواسطة السيور والطارات شكل ( 6 ). أو تكون الآلة ثابتة ذاتية الحركة (ذات محرك مستقل) ويتم نقل الحركة للسكاكين بواسطة جنزير وعجلات مسننة أو السيور والطارات شكل (7).

شكل ( 6 ): آلة تقطيع الأعلاف الجافة التي تأخذ قدرتها من عمود الإدارة الخلفي بالجرار

شكل ( 7 ): آلة تقطيع الأعلاف الجافة ذاتية الحركة (التي تأخذ قدرتها من محرك مستقل) والعمال أثناء تلقيمها بالمخلفات

رابعا: آلات تقليب الكومبوست (الأسمدة العضوية)

لضمان كفاءة عملية انتاج السماد العضوي ( الكومبوست) يفضل وجود آلة للتقليب لإتمام عملية التهوية وسهولة إضافة الماء وإضافة المنشط البكتيري إذا لزم الأمر ويتواجد العديد من آلات تقليب الكومبوست وقد يكون لبعض منها نظرية عمل مختلفة عن الأخرى وفيما يلي بعض من هذه الآلات:

١- آلات التقليب الذاتية ذات الكتينة

وهى آلات تقوم بالتحرك على جانبي الكومة بحيث تكون الكومة في منتصفها ويوجد درفيل التقليب بالآلة مواجها للكومة ومع تحرك الآلة للأمام ودوران الدرفيل يتم تقليب الكومة في نفس الموقع ويوضح شكل ( 8 ) أحدى هذه الأنواع. والآلة المعروضة بالشكل ذات محرك قدرته ٨٠ حصان وهيكلها على هيئة نفق والمسافة بين الكاتينتين ٣ متر وعرضها ٥ر٣ متر وارتفاعها ٢.٢ متر وتقوم بتقليب ٨٠٠ متر طولي في الساعة.

شكل ( 8 ): آلة تقليب الكومبوست الذاتية ذات الكاتينة

بينما يوضح شكل ( 9 ) مجموعة أخرى من آلات تقليب الكومبوست في نفس الموقع للكومة وهى آلات ذاتية الحركة ذات الكتينة تعمل معا بإحدى محطات إنتاج الكومبوست الكبيرة.

شكل ( 9 ): مجموعة من آلات تقليب الكومبوست في نفس الموقع للكومة والذاتية الحركة ذات الكتينة تعمل معا بإحدى محطات إنتاج الكومبوست الكبيرة

٢- آلات التقليب المتصلة بالجرار

وهى آلات تقوم بالتحرك على جانبي الكومة بحيث تكون الكومة في منتصفها ويوجد درفيل التقليب بالآلة مواجها للكومة ومع تحرك الآلة للأمام ودوران الدرفيل يتم تقليب الكومة في نفس موقعها ويكون مصدر الحركة للآلة ولدرفيل التقليب هو عمود الإدارة الخلفي للجرار الزراعي ويوضح شكل ( 10 ) هذا النوع من آلات التقليب.

شكل ( 10 ): آلات تقليب الكومبوست المتصلة مع الجرار ومصدر قدرتها

٣- آلات التقليب للموقع المجاور الذاتية الحركة

وهى آلات تقوم بالتحرك على جانبي الكومة بحيث تكون الكومة في منتصفها ثم تقوم الآلة بتحريك الكومة كلها من موقعها ورفعها وقلبها إلى الموقع المجاور للكومة وتترك موقع الكومة الأساسي خالي ويوضح شكل ( 11 ) هذا النوع من آلات التقليب.

شكل ( 11 ): آلات تقليب الكومبوست للموقع المجاور والذاتية الحركة

٤- معدات التقليب من على الجانبين

وهى لوادر تقوم بالتحرك على جانب الكومة الأيمن لتقليب نصف الكومة في موقعها ثم التحرك على جانب الكومة الأيسر لتقليب نصف الكومة الآخر في موقعها أيضا وبالتالي تقليب الكومة كلها ويوضح شكل ( 12 ) هذا النوع من معدات التقليب.

شكل ( 12 ): معدات تقليب الكومة من على الجانبين

٥- آلات التقليب الذاتية العملاقة

وهى آلات عملاقة تقوم بالتحرك على جانبي الكومة بحيث تكون الكومة في منتصفها ولها درفيلين لتقليب كومة الكومبوست في موقعها وهى تستخدم لتقليب الكومات الكبيرة الحجم ويوضح شكل ( 13 ) هذا النوع من آلات التقليب.

شكل ( 13 ): آلات تقليب الكومبوست الذاتية العملاقة

٦- آلات التقليب بالرفع لأعلى

وهى آلات تقوم بالتحرك على جانبي الكومة بحيث تكون الكومة في منتصفها وتجر بالجرار وهى مزودة بسير رفع قلاب لتقليب كومة الكومبوست في موقعها عن طريق رفعها لأعلى ثم تركها لتسقط مرة أخرى على الأرض في نفس موقعها السابق وبالتالي يتم التقليب والتهوية للكومة ويوضح شكل ( 14 ) هذا النوع من آلات التقليب.

شكل ( 14 ): آلات تقليب كومة الكومبوست بالرفع

المصدر:

أ.د يوسف فرج شاروبيم، م. كمال محمد نافع، هندسة وميكنة زراعية (2009-2010)، للصف الثاني للمدارس الثانوية الزراعية، مجال استصلاح الاراضي والميكنة الزراعية، جمهورية مصر العربية.