تصنیع وتقییم أداء وحدة محلیة الصنع لإنتاج مستخلص الکمبوست

نوع المستند : Original Article

المؤلف

مدرس – قسم الهندسة الزراعیة– کلیة الزراعة – جامعة الزقازیق – مصر.

المستخلص

تمثل المخلفات الزراعیة مشکلة حرجة لدى المزارع المصری بعد انتهاء موسم الحصاد، ونظراً لعدم توافر الوسائل المناسبة للاستفادة القصوى من هذه المخلفات فی مصر فیقوم المزارع بالتخلص من هذه المخلفات بصورة أو بأخرى مما یؤدى إلى زیادة التلوث البیئی فضلاً عن خفض القیمة الاقتصادیة لها. بینما یمکن الاستفادة من هذه المخلفات فی أکثر من صناعة منها استخدام هذه المخلفات فی إعداد السماد العضوی (الکمبوست)، ولکن وجد أنه یمکن تعظیم الاستفادة من هذا المنتج بعدم إضافته للتربة مباشرة وذلک من خلال عملیة استخلاص للعناصر السمادیة وجعلها أیسر فی الامتصاص بالنسبة للتربة والنبات مع زیادة فی محتـوى هـذه العناصـر والتی تعرف بعملیــة (استخـلاص الکمبوســت) لإعـداد (compost tea -شای الکمبوست) أو مستخلص الکمبوست کعملیة منفصلة.
وفوائد هذا المستخلص بالنسبة للتربة کثیرة تتمثل فی تحسین بناء التربة مع زیادة العناصر الغذائیة الکبرى والصغرى بها وجعلها فى صورة سهلة الامتصاص کما أنه یحافظ على رطوبة التربة لوقت أطول ویمکن إضافته للنبات کسماد ورقى فضلاً عن استخدامه فی مقاومة العدید من الأمراض کمقاومة حیویة وغیر ملوثة للنبات والتربة. وعملیة الاستخلاص هذه هی عملیة تخمر هوائی للکمبوست مع إضافة الماء له والتی تعرف بنسبة التخفیف مع إضافة محفز (المولاس) بنسبة 5 % کمصدر غذائی للکائنات الدقیقة فی المخمر الهوائی مع توافر مصدر متجدد للأکسجین الجوى من خلال مضخة الهواء مع توافر درجة الحرارة المناسبة للتحلل خلال فترة التخمر.
ومما تقدم فإن الهدف الرئیسی لهـذا البحــث هو تصنیـع وتقییــم أداء وحــدة محلیــة الصنـع لإنتــاج مستخلــص الکمبوســت (شای الکمبوست) حیث تم تصنیع وتجمیع هذه الوحدة مع إجراء التجارب بورشة قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة الزقازیق.

  وفیما یلى الأهداف الخاصة بهذا البحث:

-   تصنیع وتقییم أداء وحدة محلیة الصنع لإنتاج مستخلص الکمبوست.
-   تحدید القیم التشغیلیة المثلى لکل من درجة الحرارة ومعدل تدفق الهواء وفترة التخمر ونسبة التخفیف والتی تؤثر على أداء الوحدة.
-   تقییم الوحدة المصنعة من الناحیة الاقتصادیة.
ولدراسة أداء الآلة تم أخذ بعض المعاملات التالیة فی الاعتبار: أربع درجات حرارة (15 - 20 - 25 - 30) º م وأربع قیم مختلفة لضغط الهواء (0.5- 1.0 - 1.5 - 2.0) کجم/سم2 وأربع فترات تخمر مختلفة (12 – 24 – 36 – 48) ساعة مع أربع نسب تخفیف مختلفة (5:1 - 10:1- 15:1- 20:1).
ولتقییم أداء الوحدة تم أخذ القیاسات التالیة: معدل الإنتاجیة – کفاءة الاستخلاص – القدرة المستهلکة وکذا الطاقة مع حساب تکالیف التشغیل. وقد أظهرت النتائج أن أفضل القیم المتحصل علیها أثناء التشغیل بالنسبة: لکفاءة الاستخلاص 95.33 % ، ومعدل إنتاجیة 1.64 لتر/ساعة, وکانت الطاقة المستهلکة 0.26 کیلووات.س/لتر وتکلفة عملیة الاستخلاص لکل لتر 2.29 جنیه عند درجة حرارة 25º م ، وضغط هواء قدره 1.5 کجم/سم2 مع نسبة تخفیف وحدة کمبوست واحدة  إلى 10 وحدات ماء خلال 24 ساعة.
لذا توصى الدراسة بما یلی:
-   تشغیل مضخة الهواء على ضغط هواء قدره  1.5 کجم/سم2 أثناء عملیة الاستخلاص.
-   استخدام نسبة تخفیف وحدة کمبوست واحدة  إلى 10 وحدات ماء خلال 24 ساعة.
-   تشغیل الوحدة المصنعة على درجة حرارة 25º م خلال فترة التخمر.
-   تشغیل الوحدة المصنعة لفترة تخمر مقدارها 24 ساعة.

الموضوعات الرئيسية


Awady, M. N. (1978): Tractor and farm machinery. Text book, Faculty of Agriculture, Ain-Shams University. Pp: 164-167.
Awady, M. N; E. Y. Ghoniem, and A. I. Hashish (1982): Agriculture comparison between wheat combine harvesters under Egyptian conditions. Res. Bul. Ain-Shams Univ.:13p.
Carballo, T. M; V. Gil, L. F. Calvo and A. Moran (2009): The influence of aeration system, temperature and compost origin on the phytotoxicity of compost tea. Compost Science & Utilization, 17 (2): 127-139.
Carballo, T. M; V. Gil, X. Gomez, F. Gonzalez-Andres, A. Moran (2008): Characterization of different compost extracts using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermal analysis. Biodegradation, 19(6) 815-830.
Ingham E. (2003) compost Tea Promises & Practicalities. A voice for Eco- Agriculture (ACRES) USA, December Vol. 33, No. 12.
Ingham, E. (2005): The compost tea brewing manual. US Printings, Soil Foodweb Incorporated, Oregon.
Palmer, A. K; K. J. Evans and D. A. Metcalf (2010): Characters of aerated compost tea from immature compost that limit colonization of bean leaflets. Journal of Applied Microbiology, 109 (5): 1619-1631.
Scheuerell, S. (2003): Understanding how compost tea can control disease. BioCycle 44 (2) 20-25.
Scheuerell, S. J; W. F. Mahaffee (2004): Compost tea as a container medium drench for suppressing seedling damping-off caused by "Pythium ultimum" Phytopathology, 94 (11): 1156-1163.
Scheuerell, S. J; W. F. Mahaffee (2006): Variability associated with suppression of gray mold on geranium by foliar applications of nonaerated and aerated compost teas. Plant Disease, 90 (9): 1201-1208.