بررسی تولید کمپوست از زباله شهری با استفاده از بیوراکتور بستر جامد (مطالعه موردی: آمل)

الموضوعات :

محمد حسین حیدرزاده ¹ , حسین امانی ² , بهزاد جوادیان ³ , حسن کریمی نژاد ⁴ , مجتبی نوایی ⁵

1 - کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی – دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
2 - استادیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی- دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل *(مسوول مکاتبات)
3 - مربی، دانشکده پیراپزشکی آمل، دانشگاه علوم پزشکی مازندران
4 - استاد یار، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
5 - مدیر عامل، شرکت صنعتی خزر الکتریک، آمل

تاريخ الإرسال : 02 السبت , صفر, 1437 تاريخ التأكيد : 17 الأربعاء , رمضان, 1437 تاريخ الإصدار : 04 الجمعة , ربيع الثاني, 1439

الکلمات المفتاحية: بیوراکتور, خردکن, زباله جامد شهری, کمپوست, نسبت کربن به نیتروژن,

ملخص المقالة :

چکیده زمینه و هدف: به خاطر حجم بالای تولید زباله در شهر آمل و نزدیکی این شهر به دریا و جنگل، نیاز به مدیریت صحیح زباله‌های شهری به‌منظور ممانعت از آلودگی محیط‌زیست بیش‌ازپیش احساس می‌شود. از سوی دیگر با توجه به این‌که مواد آلی فسادپذیر حدود 80 درصد زباله‌های جمع‌آوری‌شده این شهر را تشکیل می‌دهند، بنابراین ارایه راه‌کاری جدید جهت تولید کمپوست از زباله‌های شهری و مقایسه کیفیت محصول بر طبق استانداردهای سازمان ملی استاندارد ایران از اهداف این مقاله می‌باشد. روش بررسی: در این مقاله، تولید کمپوست در شرایط بسته و کنترل‌شده گل‌خانه‌ای به‌عنوان یک روش نوین به همراه طراحی و ساخت یک دستگاه خردکن زباله و یک رآکتور بستر جامد هوادهی شونده نوین مورد بررسی قرار گرفت. در این رآکتور عمل هوادهی و هم زدن توده با کنترل دقیق قابل انجام است و می‌توان از این رآکتور در مقیاس‌های بزرگ استفاده نمود. هم‌چنین در حین تولید، پارامترهایی مانند دما،pH ، میزان کربن، میزان نیتروژن و نیز میزان خاکستر اندازه‌گیری شد. برای نمونه‌گیری‌ها نیز از روش نمونه‌گیری مرکب استفاده شد. یافته ها: نتایج نشان داد تولید کمپوست حاصل از این تحقیق در مدت‌زمان 25 روز به دست آمد که کم‌تر از فرآیندهای رایج مشابه می‌باشد. در این بررسی، نسبت کربن به نیتروژن محصول نهایی 89/19،pH 29/7 و میزان هدایت الکتریکیdS/m 7/7 به دست آمد که نشان می‌دهد کمپوست حاصل از این تحقیق دارای مشخصات کمپوست درجه‌یک مورد تایید سازمان ملی استاندارد ایران می‌باشد. بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، می‌توان روش پیشنهادی حاصل از این تحقیق را برای تولید کمپوست مرغوب تجاری از زباله‌های شهری پیشنهاد داد.

المصادر:

1. Razikordmahalleh, L.,2014.Production of compost with useful microorganisms from sugar cane Bagasse enriched with rock Phosphate, Urea and Sulphur, Journal of Environmental Research and Management, Vol.7, pp.119-124


2. Institute of Standards and Industrial Research of Iran, ISIRI 10716, Compost-Physical and chemical specification, 1st Edition.


3. Gamble S.,2013.Technical Document on Municipal Solid Waste Organics Processing, Environment Canada publication


4. Kulikowska D., Gusiatin Z., 2015. Sewage sludge composting in a two-stage system: Carbon and nitrogen transformations and potential ecological risk assessment, Waste Management,Vol 38 ,pp. 312-320


5. Cabeza I., López R., Ruiz M., Montoya M., Díaz G., 2013.optimization, Journal of Environmental Management,Vol.128 , pp. 266-273


6. Statistical Centre of Iran, 2006


7. Amol Waste Management Organization, Amol waste management master plan, 2007


8. Karbasi A., Baghvand A., 2007. Us of biogas energy from urban waste as alternative fuel, 3 rd National Conference on Waste Management, Tehran.(In Persian)


9. Hubbe M., Nazhad M., Sanchez C.,2013.Composting as a way to convert Cellulosic biomass and organic waste into high-value soil amendments, Bioresource,Vol 5 ,pp. 2080-2854.


10. Wei Z., Xi B., Zhao Y.,Wang S., Liu H., Jiang Y.,2007.Effect of inoculating microbes in municipal solid waste composting on characteristics of humic acid,Chemosphere,Vol.68 ,pp.368–374


11. Dehghani R., Charkhloo E., Mostafaii GH., Asadi M., Mousavi G., Saffari, M.,2012.A study on the variations of temperature, moisture, pH and carbon to nitrogen ratio in producing compost by stack method, Feyz, Vol.15 ,pp. 359-65.


12. Hosseini, S.M. and Aziz, H.A., 2013. Evaluation of thermochemical pretreatment and continuous thermophilic condition in rice straw composting process enhancement. Bioresource technology, 133, pp.240-247.


13. Kumar, M., Ou, Y.L. and Lin, J.G., 2010. Co-composting of green waste and food waste at low C/N ratio. Waste Management, 30(4), pp.602-609.


14. Cabeza, I.O., López, R., Ruiz-Montoya, M. and Díaz, M.J., 2013. Maximising municipal solid waste–Legume trimming residue mixture degradation in composting by control parameters optimization. Journal of environmental management, 128, pp.266-273.


15. Institute of Standards and Industrial Research of Iran, ISIRI 13320, Compost-Sampling and Physycal and chemical Test Methods, 1st Edition .


16. Adam  R., MacLean  F., Dixon J., Bennett F., Martin G., Lough R.,1951.The utilization of organic wastes in N.Z.: Second interim report of the inter-departmental committee. New Zealand Engineering,pp. 396-424


17. Karnchanawong, S. and Nissaikla, S., 2014. Effects of microbial inoculation on composting of household organic waste using passive aeration bin. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 3(4), pp.113-119.


18. Kumar, M., Ou, Y.L. and Lin, J.G., 2010. Co-composting of green waste and food waste at low C/N ratio. Waste Management, 30(4), pp.602-609.


19. Benjawan, L., Sihawong, S., Chayaprasert, W. and Liamlaem, W., 2015. Composting of biodegradable organic waste from Thai household in a semi-continuous composter. Compost Science & Utilization, 23(1), pp.11-17.


20. Awasthi, M.K., Pandey, A.K., Khan, J., Bundela, P.S., Wong, J.W. and Selvam, A., 2014. Evaluation of thermophilic fungal consortium for organic municipal solid waste composting. Bioresource technology, 168, pp.214-221.


21. Fourti, O., 2013. The maturity tests during the composting of municipal solid wastes. Resources, Conservation & Recycling, 72, pp.43-49.


22. Abedini T., Najafi J., Adenenia A., Javid N.,2009. Investigation of the process of compost production at the Mashhad Composting Plant, the first congress of fertilizer challenges in Iran, Tehran.(In Persian)