علوم آب و خاک

---

تولید کمپوست و ورمی‌کمپوست از جمله روش‌های کارآمد برای بازیافت ضایعات آلی به‌شمار می‌روند. به منظور بررسی تغییرات ساختمانی مواد آلی در طول فرآیندهای تولید کمپوست و ورمی‌کمپوست،کود گاوی و فیلترکیک نیشکر در دو حالت حضور و عدم حضور کرم‌های خاکی به‌مدت 16 هفته و در دما و رطوبت کنترل شده خوابانده شدند. نمونه‌های مرکب در زمان‌های 0، 8 و 16 هفته تهیه شد. درصد کربن و نیتروژن و نسبت C:N با دستگاه CN آنالیزر تعیین گردید. نمونه‌های جامد برای تجزیه با دستگاه‌های FTIR وC NMR 13 استفاده شدند. با پیشرفت مراحل تجزیه نسبت C:N کاهش یافت. در زمان 16 هفته، نسبت C:N در فرآیند تولید ورمی‌کمپوست اندکی افزایش یافت. تجزیه ساختار مواد آلی با هر دو روش طیف سنجی کاهش نسبت گروه‌هایO – آلکیل و افزایش گروه‌های آروماتیک و کربوکسیل را در هر دو فرآیند نشان داد. به‌طوری‌که نتایج تجزیه نمونه‌ها با C NMR 13 نشان داد درصد ترکیبات O – آلکیل از 41 درصد در نمونه اولیه فیلترکیک بعد از 16 هفته به حدود 1/33 درصد کاهش یافت. در نمونه‌های کود دامی میزان این ترکیبات از 7/56 درصد به 6/43 درصد کاهش یافت. میزان ترکیبات آروماتیک در نمونه اولیه فیلترکیک و کود دامی به‌ترتیب از 5/12 و 5/13 درصد به 4/16 و 7/18 درصد افزایش یافت. درصد ترکیبات کربوکسیلی نیز به‌ترتیب از 5/8 و 6/5 درصد به 7/9 و 2/7 درصد در نمونه فیلترکیک و کود دامی افزایش یافت. ورمی‌کمپوست دارای درصد بیشتری از گروه‌های آروماتیک نسبت به کمپوست بود (در نمونه کود دامی 7/18 به جای 1/17 درصد). در زمان 16 هفته در نمونه‌های ورمی‌کمپوست کاهش اندکی در درصد ترکیبات آروماتیک و کربوکسیلی مشاهده شد. تجزیه با روش طیف‌سنجی برای نمونه‌های کمپوست و ورمی‌کمپوست، وجود سیگنال‌های یکسان با درصد فراوانی متفاوت را نشان داد. بین دو روش طیف‌سنجی، هم‌بستگی (**897/0r=) بسیار خوبی مشاهده شد و داده های به‌دست آمده از دو روش، مکمل همدیگر بودند.

---

خصوصیات نامطلوب لجن فاضلاب از قبیل بوی نامطلوب، غلظت بالای عناصر سنگین و وجود عوامل بیماری‌زا استفاده از لجن را در کشاورزی محدود کرده است. کمپوست کردن و استفاده از کرم‌های خاکی در این فرآیند یکی از روش‌های مناسب برای پایدار کردن لجن فاضلاب و حذف خصوصیات نامطلوب آن می‌باشد. به منظور بررسی تأثیر نوع و درصد اختلاط مواد حجم‌دهنده و مرحله تجزیه لجن بر خصوصیات کیفی ورمی‌کمپوست، آزمایشی در در قالب طرح اسپلیت فاکتوریل در سه تکرار انجام شد که در آن زمان تجزیه لجن (لجن خام، لجن هضم شده در هاضم، لجن آبگیری شده در لاگن‌ها و لجن خشک نهایی)، فاکتور اصلی و نوع مواد حجم‌دهنده (تراشه چوب، برگ درختان و کاه گندم) و درصد اختلاط 0، 15، 30 و 45 درصد مواد حجم‌دهنده و لجن فاضلاب) فاکتور‌های فرعی بودند. بعد از پنج ماه خواباندن گلدان‌ها در شرایط کنترل شده رطوبتی و حرارتی در حضور کرم‌های خاکی، محتویات گلدان‌ها برداشت و غلظت عناصر غذایی و سنگین در ورمی‌کمپوست‌های تولید شده اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که ورمی‌کمپوست‌های تولید شده دارای pH اسیدی بوده از شوری نسبتاَ کمی برخوردار بوده و غلظت عناصر غذایی مانند نیتروژن، فسفر، آهن و روی در آنها بسیار بالا بود که نشان‌دهنده خصوصیات مناسب این نوع ورمی‌کمپوست از نظر اصلاح خصوصیات خاک و ارزش بالای کودی آن می‌باشد. غلظت عناصر سنگین نیز به استثنای روی در ورمی‌کمپوست‌ها کمتر از استاندارد توصیه شده توسط EPA بود. با وجود عدم تفاوت معنی‌دار بین انواع مواد حجم‌دهنده، افزودن این مواد به لجن فاضلاب باعث کاهش pH، نیتروژن و سرب در نمونه‌های ورمی‌کمپوست گردید. نسبت مناسب اختلاط مواد حجم‌دهنده و لجن فاضلاب 30 درصد حجمی/حجمی توصیه می‌شود.