التسميد هو عملية تنطوي على تحلل المواد العضوية، مثل مخلفات الطعام، وزركشة الفناء، وغيرها من المنتجات القابلة للتحلل الحيوي، إلى تعديل غني للتربة يعرف باسم السماد. إنها ممارسة صديقة للبيئة تساعد على تحويل النفايات من مدافن النفايات، وتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة، وتحسين صحة التربة. في حين أن الطرق التقليدية للتسميد يتم ممارستها على نطاق واسع، إلا أن هناك العديد من الطرق والتقنيات البديلة التي يمكن استخدامها على نطاق أوسع لتعزيز كفاءة وفعالية عملية التسميد.
سماد الريح
يعد التسميد عبر الريح أحد أكثر الطرق شيوعًا المستخدمة في عمليات التسميد واسعة النطاق. وهو ينطوي على إنشاء أكوام طويلة وضيقة تسمى الصفوف الهوائية والتي يتم تدويرها بانتظام لتوفير الأكسجين للكائنات الحية الدقيقة المسؤولة عن التحلل. تتطلب هذه الطريقة مساحة كبيرة من الأرض وتستخدم عادةً لتسميد نفايات الفناء والمخلفات الزراعية والمواد الصلبة الحيوية البلدية. إنه أسلوب منخفض التكلفة ومباشر نسبيًا وقد أثبت فعاليته في عمليات التسميد الكبيرة.
التسميد داخل السفينة
التسميد داخل الوعاء عبارة عن تقنية تتضمن حصر النفايات العضوية داخل حاوية أو وعاء، مما يضمن ظروفًا خاضعة للرقابة للتحلل. يمكن استخدام هذه الطريقة في عمليات التسميد الصغيرة والواسعة النطاق. توفر أنظمة التسميد داخل الأوعية تحكمًا أفضل في عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة والتهوية، مما يؤدي إلى تحلل أسرع وسماد عالي الجودة. يمكن تدوير الحاويات أو خلطها ميكانيكيًا، مما يساعد على تفكيك المواد. هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص لتسميد مخلفات الطعام ويمكن تنفيذها في المناطق الحضرية حيث تكون المساحة محدودة.
التسميد بالكومة الهوائية الثابتة
إن التسميد بالأكوام الهوائية الثابتة هو تقنية تجمع بين عناصر كل من التسميد في الصفوف الهوائية والسماد داخل الوعاء. في هذه الطريقة، يتم تكديس النفايات العضوية على نظام أنابيب مثقوب يتم من خلاله نفخ الهواء أو سحبه، مما يوفر تهوية لكومة السماد. تخلق الأنابيب المثقبة شبكة من القنوات الهوائية، مما يضمن حصول البكتيريا المسؤولة عن التحلل على إمدادات كافية من الأكسجين. تسمح هذه الطريقة بالتسميد بشكل أسرع ويمكنها التعامل مع مجموعة واسعة من المواد العضوية. يتم استخدامه بشكل شائع في مرافق التسميد الأكبر حجمًا ويتطلب عمالة أقل مقارنةً بالسماد الهوائي.
التسميد بالديدان (Vermicomposting)
التسميد الدودي، المعروف أيضًا باسم التسميد الدودي، هو عملية تستخدم أنواعًا معينة من الديدان لتحليل النفايات العضوية إلى سماد دودي غني بالمغذيات. هذه الطريقة مناسبة لعمليات التسميد على نطاق أصغر ولكن يمكن أيضًا توسيع نطاقها لاستخدامات أكبر. تستهلك الديدان، التي عادة ما تكون حمراء اللون أو Eisenia fetida، النفايات العضوية وتفرز المسبوكات ذات القيمة العالية لنمو النبات. يعتبر التسميد الدودي طريقة فعالة ذات معدل تحلل أعلى مقارنة بالسماد التقليدي. وهو فعال بشكل خاص بالنسبة للمواد العضوية مثل قصاصات المطبخ وزركشة الفناء.
التسميد بالمرشح الحيوي
التسميد بالمرشح الحيوي هو تقنية تجمع بين التسميد والتحكم في الرائحة. أنها تنطوي على استخدام المرشحات الحيوية، وهي هياكل تحتوي على مزيج من مواد التسميد والكائنات الحية الدقيقة التي تساعد على تقليل أو القضاء على الرائحة المنبعثة أثناء عملية التسميد. تعمل مادة الفلتر الحيوي كمرشح، مما يسمح للهواء بالمرور والتقاط المركبات المسببة للرائحة. تُستخدم هذه الطريقة غالبًا في مرافق التسميد واسعة النطاق، خاصة تلك الموجودة بالقرب من المناطق السكنية، حيث يعد تقليل انبعاثات الروائح أمرًا بالغ الأهمية. يعد التسميد باستخدام المرشح الحيوي وسيلة فعالة للتخفيف من الآثار السلبية المحتملة للسماد على المجتمعات المجاورة.
التسميد بدرجة حرارة عالية
التسميد ذو درجة الحرارة العالية، والذي يشار إليه أيضًا باسم التسميد المحب للحرارة، هو طريقة تستخدم درجات حرارة مرتفعة لتسريع عملية التحلل. تتطلب هذه التقنية وصول المواد العضوية إلى درجات حرارة تتراوح بين 122 درجة فهرنهايت (50 درجة مئوية) و160 درجة فهرنهايت (71 درجة مئوية). تساعد درجات الحرارة المرتفعة على قتل مسببات الأمراض وبذور الحشائش وغيرها من الكائنات الضارة المحتملة، مما يؤدي إلى سماد أكثر استقرارًا وخاليًا من مسببات الأمراض. يمكن تحقيق التسميد بدرجة حرارة عالية باستخدام تقنيات مختلفة، مثل أنظمة الأرضيات الهوائية، أو التهوية القسرية، أو المرشحات الحيوية. تُستخدم هذه الطريقة بشكل شائع في مرافق التسميد ذات النطاق الصناعي والتي تهدف إلى تحلل أسرع وأكثر موثوقية.
تقنيات مبتكرة
أدى التقدم في تقنيات التسميد إلى تطوير عمليات مبتكرة تعمل على تحسين عملية التسميد على نطاق أوسع.
- التجفيف الحيوي: التجفيف الحيوي هو تقنية تجمع بين عمليات التسميد والتجفيف لإنتاج مادة ثابتة وجافة تُعرف باسم المواد الصلبة الحيوية. تتضمن هذه الطريقة تجفيف النفايات العضوية ميكانيكيًا، والتحكم في درجة الحرارة ومستويات الرطوبة لتسهيل التحلل السريع.
- تسميد المفاعل الحيوي: يتضمن تسميد المفاعل الحيوي استخدام حاويات أو خزانات مغلقة حيث تتم عملية التسميد. توفر الحاويات الظروف المثالية للتحلل ويمكن تجهيزها بأجهزة استشعار وأنظمة تحكم لمراقبة وتنظيم المعلمات المختلفة.
- التسميد باستخدام ذباب الجندي الأسود: يتم استخدام ذباب الجندي الأسود (Hermetia illucens) بشكل متزايد في عمليات التسميد حيث أنه يستهلك النفايات العضوية بكفاءة، ويترك وراءه نفايات غنية بالمغذيات. هذه الطريقة، المعروفة باسم سماد BSF، مناسبة بشكل خاص للسماد الحيواني ويمكن أن تقلل بشكل كبير من وقت المعالجة.
- التسميد بالتدفق المستمر: تتضمن أنظمة التسميد بالتدفق المستمر الإضافة المستمرة للنفايات العضوية في أحد طرفي طبقة التسميد بينما يتم حصاد السماد في نفس الوقت من الطرف الآخر. تتيح هذه الطريقة التدفق المستمر للمواد عبر النظام، مما يقلل من الوقت الإجمالي للتسميد.
توفر هذه الأساليب والتقنيات البديلة خيارات للتسميد على نطاق أوسع، وتحسين الكفاءة والإنتاجية والاستدامة الشاملة للعملية. ومن خلال اعتماد هذه الأساليب، يمكن للمجتمعات والمنظمات تعزيز عمليات التسميد الخاصة بها، وتحويل المزيد من النفايات العضوية من مدافن النفايات، والمساهمة في اقتصاد أكثر استدامة ودورية.
تاريخ النشر: