إعادة تدوير المخلفات العضوية (طرق ، خطوات ، أهمية ، معوقات)

ما هي المخلفات العضوية؟

النفايات العضوية هي مواد تنشأ من مصادر حية مثل النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة القابلة للتحلل البيولوجي ويمكن تقسيمها إلى جزيئات عضوية أبسط.

• يمكن أن توجد النفايات العضوية المنتجة في الطبيعة بوسائل مختلفة إما في حالة صلبة أو سائلة.
• تُفهم النفايات العضوية الصلبة في المقام الأول على أنها نفايات عضوية قابلة للتحلل الحيوي ، وتحتوي على حوالي 80-85٪ محتوى رطوبة.
• تشمل أكثر مصادر النفايات العضوية شيوعًا الزراعة والأنشطة المنزلية والمنتجات الصناعية.
• النفايات الخضراء مثل نفايات الطعام ، والورق الملوث بالغذاء ، ونفايات الأخشاب غير الخطرة ، ونفايات المناظر الطبيعية ، ونفايات التقليم هي بعض الأمثلة على النفايات العضوية أو القابلة للتحلل.
• على الرغم من أن معظم النفايات العضوية في التربة تضيف مغذيات ومعادن لخصوبة التربة ونمو النبات ، فإن ممارسات التخلص غير المناسبة قد تسبب أضرارًا جسيمة للبيئة.
• في الآونة الأخيرة ، ومع ذلك ، تم إدخال وتنفيذ مفهوم إدارة النفايات العضوية وإعادة التدوير.
كانت النفايات العضوية مصدرًا مهمًا للتلوث في البيئة. تتضمن بعض الأنواع الشائعة للنفايات العضوية التي توجد عادة في الطبيعة ما يلي:

1. النفايات البلدية الصلبة
• النفايات الصلبة البلدية تشمل النفايات الأكثر شيوعًا التي تتولد في حياتنا اليومية في شكل تغليف المنتجات ، قصاصات العشب ، والأثاث ، والملابس ، والزجاجات ، وبقايا الطعام ، والأجهزة ، والطلاء ، والصحف ، والبطاريات.
• يتم توليد هذه النفايات من المناطق السكنية والمدارس والمستشفيات والشركات.

2. مخلفات الماشية
• نفايات الماشية هي فضلات حيوانية من أصل حيواني وتعمل كمصادر جيدة للمواد العضوية.
• نفايات الماشية هي أيضًا سماد مهم للتربة يوفر تركيزًا عاليًا من المغذيات الدقيقة والكبيرة لنمو المحاصيل وخصوبة التربة.
• يعتبر روث الماشية وعلفها نفايات عضوية على شكل فضلات ماشية. إلى جانب ذلك ، تضيف نفايات الدواجن ومخلفات الخنازير أيضًا عدد النفايات العضوية من أصل حيواني.
 
3. مخلفات الطعام
• تشكل مخلفات الطعام حوالي 30٪ من إجمالي النفايات العضوية في الطبيعة عبر الوسائل الطبيعية والاصطناعية.
• بعض الأمثلة على نفايات الطعام تشمل التقشير ، والنوى ، والأوراق ، والفواكه ، والأغصان ، والجلود الخارجية ، والحمأة.
• تعد صناعات تعليب الفاكهة والخضروات ، وصناعات الخضروات المجمدة ، وصناعات تجفيف الفاكهة ، إلى جانب المناطق السكنية والفنادق أو المطاعم ، المنتجين الرئيسيين لمخلفات الطعام.
 
ما هو إعادة تدوير النفايات العضوية؟
 
إعادة تدوير النفايات العضوية هي عملية إدارة النفايات العضوية حيث يتم إعادة تدوير النفايات العضوية أو تحويلها إلى مادة مفيدة من خلال طرق إعادة التدوير المختلفة.
 
• ازدادت الحاجة إلى إعادة تدوير النفايات العضوية على مر السنين حيث أصبحت إدارة النفايات قضية ناشئة في معظم المدن الكبرى.
• تمثل النفايات العضوية معظم النفايات الناتجة في الطبيعة والتي تؤثر بشكل مباشر على أنظمة المعيشة الحضرية بسبب محتواها العالي من الرطوبة.
• يزيد المحتوى الرطوبي الزائد من حجم النفايات مع خفض درجات حرارة المحارق ، مما يتسبب في الحمل الإجمالي للتخلص من النفايات.
• من أجل التعامل مع هذه القضايا ، تم صياغة وتنفيذ طرق وممارسات العلاج المختلفة في جميع أنحاء العالم.
• يعد استخدام الكائنات الحية الدقيقة في إدارة النفايات العضوية أيضًا وسيلة فعالة لتحسين خصوبة التربة أثناء التخلص من هذه النفايات.
• أثناء عملية إعادة تدوير النفايات العضوية ، تخضع النفايات لأشكال مختلفة من المعالجات ، مما يؤدي إلى تحويل النفايات إلى سماد أو سماد دودي يمكن استخدامه بعد ذلك كسماد طبيعي.
• تعتبر المعالجات البيولوجية من أكثر البدائل ملاءمة وفعالية لمعالجة النفايات العضوية.
• تساعد هذه المعالجات في زيادة إعادة التدوير واستعادة مكونات النفايات.
• الهدف الأساسي من إعادة تدوير النفايات العضوية هو الحفاظ على دورة مستدامة حيث يتم تحويل الجزء القابل للتحلل الحيوي من النفايات العضوية إلى سماد عضوي مفيد أو سماد من خلال تقنيات إعادة التدوير المختلفة.

طرق إعادة تدوير المخلفات العضوية

هناك طرق مختلفة لإعادة تدوير النفايات العضوية ، يمكن استخدام كل منها لمجموعة معينة من النفايات لإنتاج شكل من أشكال المواد العضوية المفيدة. بعض الطرق الشائعة موضحة أدناه:

  1. أعلاف
  • واحدة من أكثر الطرق شيوعًا وفعالية لإعادة تدوير النفايات العضوية هي إعطاء النفايات الزراعية والغذائية للماشية والحيوانات الأخرى كغذاء.
  • يعتبر إطعام الحيوانات من النفايات العضوية طريقة بسيطة وسهلة لإعادة تدوير النفايات.
  • يمكن للناس الاتصال ببعض المزارعين والتبرع بمخلفات مطبخهم حتى تتمكن الحيوانات من تناولها.
  • ومع ذلك ، فإن التغذية المباشرة للنفايات العضوية للحيوانات قد تؤدي إلى بعض المشكلات الصحية في مثل هذه الحيوانات.
  • لذلك ، وضعت دول مختلفة مثل الولايات المتحدة لوائح بشأن كمية الطعام ونوع الطعام المقدم للحيوانات.
  • إعادة تدوير الغذاء من خلال العلف الحيواني له العديد من المزايا مثل تقليل الضغط على مدافن النفايات ، وتقليل إنتاج الميثان من الفواكه والخضروات ، وعدم الحاجة إلى تحويل النفايات العضوية إلى بعض الأشكال الأخرى.
  • يساعد هذا أيضًا المزارعين لأنهم لا يضطرون إلى شراء علف حيواني إضافي ، وفي النهاية يساعد الاقتصاد.
  1. سماد
  • السماد هو عملية تحلل المواد العضوية حيث تعمل كائنات التربة على المادة العضوية مما يؤدي إلى إعادة تدوير النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم ومغذيات التربة الأخرى إلى مكونات غنية بالدبال.
  • التسميد هو عملية هوائية تحدث في ظل ظروف مناسبة للرطوبة وإنتاج الحرارة البيولوجية.
  • على الرغم من أنه يمكن تحويل جميع المواد العضوية إلى سماد ، فإن بعض المواد مثل رقائق الخشب والورق تستغرق وقتًا أطول بكثير للتسميد من نفايات الطعام والزراعية.
  • ومع ذلك ، فإن بعض كمية رقائق الخشب ضرورية لزيادة التهوية في عملية التسميد.
  • تتضمن العملية الكلية للتسميد كلاً من وقت التسميد متبوعًا بفترة استقرار لإنتاج منتج نهائي مستقر يمكن بعد ذلك تطبيقه على الأرض.
  • هناك أنظمة سماد مختلفة تتراوح من سماد بسيط ومنخفض التكلفة إلى أنظمة مفاعلات عالية التقنية عالية التكلفة.
  • تعتبر صناديق السماد أكثر ملاءمة للاستخدام في المنازل لتسميد نفايات المطبخ البسيطة وفتات الحدائق. واحدة من المشاكل الرئيسية مع صناديق السماد هو الوقت المستغرق لإكمال العملية.
  • يتم إجراء التسميد على نطاق واسع في مفاعلات كبيرة مزودة بإمداد آلي من الأكسجين والرطوبة لتوليد أطنان كبيرة من السماد للتطبيقات الصناعية.
  1. الهضم اللاهوائي
  • بسبب الآثار السلبية لطمر النفايات والحرق ، تم اقتراح الهضم اللاهوائي بسبب التكنولوجيا الفعالة من حيث التكلفة لإنتاج الطاقة المتجددة ومعالجة الرطوبة العالية والمواد الغنية بالطاقة.
  • أثناء عملية الهضم اللاهوائي ، تقوم الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية بتحويل أنواع مختلفة من الكتلة الحيوية والنفايات العضوية الأخرى إلى غاز حيوي وبقايا غنية بالمغذيات يمكن استخدامها في تطبيقات اللفة.
  • يشتمل الغاز الحيوي الناتج عن الهضم اللاهوائي على غازات مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون وكمية ضئيلة من الهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين.
  • عند مقارنتها بالطرق الأخرى ، يمكن أن تستخدم هذه الطريقة نطاقًا أوسع بكثير من الركائز ، حتى تلك التي تحتوي على نسبة عالية من الرطوبة والشوائب.
  • تشمل بعض الركائز الشائعة الاستخدام للهضم اللاهوائي مياه الصرف الصحي وحمأة الصرف الصحي وروث الحيوانات.
  1. أداء
  • التقديم هو عملية تحويل نفايات أنسجة الحيوانات إلى أشكال مستقرة وقابلة للاستخدام مثل بروتين العلف.
  • أثناء عملية التقديم ، تتعرض الأنسجة الدهنية والعظام وجثث الحيوانات لدرجات حرارة عالية تبلغ حوالي 130 درجة مئوية ثم يتم الضغط عليها لتدمير مسببات الأمراض.
  • يمكن إجراء التقديم على كل من المطبخ والموازين الصناعية.
  • يمكن أيضًا تحويل بعض حالات المنتجات غير الحيوانية إلى اللب.
  • يمكن تطبيق منتجات التقديم بأشكال مختلفة حيث يتم استخدام الجسيمات الصلبة في منتجات أغذية الحيوانات الأليفة ، ويتم إضافة الدهون إلى عمليات صنع الصابون.
  • ومع ذلك ، فإن التقديم له بعض العيوب مثل أنه لا يمكن أن يؤدي إلى تدهور منتجات النفايات تمامًا مثل الدم.
  1. الهضم الحراري السريع
  • الهضم المحب للحرارة السريع هو عملية التخمير السريع للنفايات العضوية عن طريق تنشيط الكائنات الحية الدقيقة المخمرة في درجات حرارة عالية.
  • يعمل الهاضم المحب للحرارة السريع من ستة إلى عشر مرات أسرع من جهاز التحلل الحيوي العادي.
  • في جهاز الهضم المحب للحرارة ، يتم تغذية المادة الأولية في جهاز الهضم مع دفع الهواء عبر المادة لدعم نمو الميكروبات الهوائية.
  • عملية الهضم المحبة للحرارة هي عملية طاردة للحرارة تحافظ على حالة محبة للحرارة عند 55-65 درجة مئوية.
  • نتاج الهضم المحب للحرارة السريع هو سماد حيوي يمكن استخدامه في التربة لزيادة خصوبة التربة.
  • التطبيق الأكثر شيوعًا للهضم الهوائي المحبة للحرارة هو في صناعة المياه العادمة لمعالجة حمأة الصرف الصحي.
  1. رد فعل إنزيم ثابت
  • يقلل استخدام الإنزيمات على المحفزات الكيميائية في معالجة مياه الصرف وغيرها من منتجات النفايات المماثلة من تكوين المنتجات الثانوية ومدخلات الطاقة الكبيرة.
  • ومع ذلك ، فإن بعض التحديات مثل الحفاظ على استقرار وأداء الإنزيمات تتطلب تطوير أنظمة طاقة مستقرة.
  • يسمح استخدام الإنزيمات المعطلة أثناء إعادة تدوير النفايات العضوية بنشاط التحلل حتى في البيئات غير المثالية.
  • يدعم تثبيت الإنزيمات أيضًا إعادة استخدام المحفزات الحيوية لعمليات متعددة مما يقلل من تكلفة العمليات الكيميائية والإنزيمية.
  • يمكن تطبيق تقنيات التثبيت مثل الامتزاز والفخ والتغليف.
  • يسمح استخدام الإنزيمات لتحويل النفايات العضوية إلى أشكال قابلة لإعادة الاستخدام بإجراء تعديلات مهمة مثل الأكسدة ، والتحلل المائي ، والأسيلة ، والفسفرة.
  • يمكن استخدام الإنزيمات مثل الإسترات في أسترة الزيوت لتكوين وقود الديزل الحيوي. وبالمثل ، يمكن أيضًا أسترة السكريات لاستخدامها كمواد خافضة للتوتر السطحي.
  • كل هذه العمليات تسمح بطريقة اقتصادية وفعالة لإدارة النفايات.

عملية (خطوات عامة / آلية) إعادة تدوير النفايات العضوية

تبدأ العملية الشاملة لإعادة تدوير النفايات العضوية بجمع النفايات التي يتم تمريرها بعد ذلك عبر خطوات مختلفة للحصول على شكل صالح للاستخدام من المواد العضوية. يمكن شرح الخطوات / الآلية العامة لإعادة تدوير النفايات العضوية على النحو التالي ؛

  1. المجموعة
  • تتمثل الخطوة الأولى في إدارة النفايات العضوية لإعادة التدوير في جمع النفايات التي يمكن أن تكون إما على نطاق صغير في المطبخ أو على نطاق واسع في الصناعات.
  • يجب جمع كمية كافية من النفايات في أكياس مناسبة بحيث يمكن نقلها إلى موقع إعادة التدوير.
  • في حالة التسميد ، يتم جمع النفايات العضوية في حفرة ، بينما يتم جمعها في الهاضم في الهاضم.
  1. إزالة التلوث
  • خطوة مهمة في إعادة تدوير النفايات العضوية هي تطهير النفايات من أجل تجنب آثارها الضارة.
  • هذه الخطوة مهمة بشكل خاص عند التعامل مع النفايات العضوية من الصناعات.
  • إلى جانب ذلك ، يجب إزالة أي مادة غير قابلة للتحلل مثل الزجاج والبلاستيك والطوب ، إن وجدت ، أثناء هذه الخطوة.
  1. التجهيز
  • قبل إضافة النفايات العضوية إلى نظام إعادة التدوير ، يجب تحضيرها.
  • تعتمد طريقة التحضير المستخدمة على نوع طريقة إعادة التدوير المختارة. على سبيل المثال ، يتطلب التسميد تقطيع النفايات العضوية وتكديسها ، بينما يتطلب نظام الإنزيم الثابت إنزيمات ثابتة.
  • قد تتطلب بعض الطرق حتى فترة من الاستقرار قبل إعادة التدوير ، وفي هذه الحالة ، يجب تحديد الوقت.
  1. عملية إعادة التدوير
  • اعتمادًا على طبيعة النفايات العضوية والمنتجات النهائية المرغوبة ، يجب اعتماد طريقة مناسبة لإعادة التدوير.
  • يجب إعادة تدوير النفايات البشرية مثل مياه الصرف الصحي والنفايات البرازية عن طريق الهضم اللاهوائي بينما يمكن معالجة مياه الصرف الصحي باستخدام هاضمات محبة للحرارة.
  1. الفرز والدرجات
  • يتم بعد ذلك فرز المخلفات أو السماد الذي تم الحصول عليه إلى أحجام مختلفة لاستخدامها في أغراض مختلفة.
  • اعتمادًا على تطبيق المنتجات النهائية ، يعد التصنيف والفحص أمرًا ضروريًا.

أهمية إعادة تدوير النفايات العضوية

لإعادة تدوير النفايات العضوية مزايا متعددة تساعد في منع المشاكل التي تنشأ مع تراكم منتجات النفايات في الطبيعة. بعض المزايا أو الدلالات الشائعة لإعادة تدوير النفايات العضوية هي:

  1. تسمح إعادة تدوير الكتلة الحيوية أو المخلفات الحيوية بتوليد الطاقة في شكل غاز حيوي عن طريق عمليات إعادة التدوير مثل الهضم اللاهوائي.
  2. يساعد تحويل المواد العضوية إلى سماد على توفير الموارد حيث يمكن استخدام السماد كسماد حيوي يتجنب استخدام الأسمدة الكيماوية الأخرى.
  3. يؤدي فصل النفايات العضوية وغير العضوية أيضًا إلى تحسين كفاءة إعادة التدوير غير العضوية.
  4. أحد أهم دلالات إعادة تدوير النفايات العضوية هو الحد من التلوث في الهواء والماء والأرض لأنه يقلل من مشاكل مثل توليد الروائح أو انبعاثات الغازات.
  5. يؤدي إنتاج الأسمدة الحيوية عن طريق عملية إعادة التدوير إلى تحسين جودة التربة ، مما يزيد من خصوبة التربة ونمو النبات.
  6. تميل مدافن النفايات إلى زيادة انبعاث غازات الاحتباس الحراري ، وإعادة تدوير هذه النفايات إلى نفايات أقل ضررًا يقلل من هذه الانبعاثات.
  7. تؤدي إعادة تدوير النفايات العضوية أيضًا إلى تقليل تركيز النفايات المتبقية لعمليات أقل كفاءة مثل دفن النفايات والحرق.
  8. تعمل إعادة تدوير المواد العضوية على زيادة المحتوى العضوي للتربة ، مما يحسن خصوبة التربة ويوفر العناصر الغذائية الأساسية للنبات ، مما يزيد من غلة المحاصيل.
  9. يضيف تثبيت النفايات العضوية قيمة من حيث تحسين محتوى المغذيات وتوافرها لاستخدامها كسماد في الزراعة. كما أنه يقدم مفاهيم شائعة جديدة مثل الإنتاج الأنظف ، وسياسة عدم وجود نفايات ، والاستدامة ، والاقتصاد الدائري الحيوي.
  10. يعمل بعض السماد المحضر بطبقة سفلية مناسبة كعوامل للمكافحة الحيوية للوقاية من أمراض النبات ومكافحتها
EnglishPortugueseSpanishGermanItalianFrenchThaiArabicRussianDutchHebrewMalayNepaliTurkish