شکل ۴-۲۲ رابطه درصد جداسازی ورمی­کمپوست با درصد رطوبت درسرعت rpm50……………………………………56
شکل ۴-۲۳ رابطه درصد جداسازی ورمی­کمپوست با درصد رطوبت درسرعت rpm60……………………………………57
شکل ۴-۲۴ رابطه دور با جداسازی ورمی­کمپوست در شیب ۱۵ درجه……………………………………………………………….۵۸
شکل ۴-۲۵ رابطه دور با جداسازی ورمی­کمپوست در شیب ۱۶ درجه……………………………………………………………….۵۸
شکل ۴-۲۶ رابطه دور با جداسازی ورمی­کمپوست در شیب ۱۷ درجه……………………………………………………………….۵۹
شکل ۴-۲۷ رابطه شیب و جداسازی ورمی­کمپوست در سرعت rpm50…………………………………………………………..60
شکل ۴-۲۸ رابطه شیب و جداسازی ورمی­کمپوست در سرعت rpm60……………………………………………………………60
فصل اول
۱- مقدمه
مصرف بی­رویه کودهای تجاری (کود شیمیایی) به منظور افزایش تولیدات کشاورزی به ویژه در بخش زراعی، موجب بروز صدمات زیست­ محیطی و اختلال در حاصل­خیزی خاک می­ شود. افزایش یون­های نیترات و نیتریت در خاک و آب­های جاری و زیرزمینی، کاهش مزه و بوی طبیعی میوه، سفت و قلیایی شدن خاک و کاهش حاصل­خیزی آن و طغیان علف هرز و آفات و بیماری­های گیاهی از پیامدهای عدم توجه به آثار مخرب کاربرد نامحدود این دسته از کودها می­باشد. استفاده از کودهای سبز و آلی یکی از از راه­های موثر در اصلاح و افزایش حاصل­خیزی خاک می­باشد. تغذیه صحیح گیاهان یکی از فاکتورهای اساسی در کیفیت محصول به شمار می ­آید و می ­تواند سود دهی یک محصول را تحت تاثیر قرار دهد. از طرفی تغذیه صحیح گیاهان تاثیر مستقیم بر روی سلامت انسان و دام دارد. از این رو در جهت تولید محصولات ارگانیک و سالم نیاز به خاک مناسب، مبارزه بیولوژیک و تغذیه پاک می­باشد. به دنبال ضرورت توسعه و دستیابی به تولید انبوه کودهای آلی بیولوژیک تولید ورمی­کمپوست به عنوان گزینه برتر می ­تواند تمام نیازهای گیاهان را برای رشد فراهم کند. ورمی­کمپوست حاصل فعالیت بیولوژیک نوعی کرم خاکی با نام علمی آیزنیا فوتیدا (Eisenia fetida) می­باشد که این کرم­ها با تغذیه از مواد آلی موجود در طبیعت، آنها را به کود آلی مغذی تبدیل نموده به گونه ­ای که در حال حاضر این کود به عنوان یکی از غنی­ترین کودهای بیولوژیک در دنیا شناخته شده می­باشد.

۱-۱ تاریخچه ورمی­کمپوست
((اولین بار فرایند تشکیل ورمی­کمپوست از طریق مواد آلی با بهره گرفتن از کرم توسط داروین در سال ۱۸۸۱ انجام و کشف شد. در سال ۱۹۴۲ آقایان الیور و بارت پیشنهاد نمودند که از این کرم خاکی و موادی که آن­ها از آن تغذیه می­ کنند برای بهبود خاک­های کشاورزی استفاده شود. آغاز تولید ورمی­کمپوست در سال ۱۹۷۰ در کشور کانادا با ظرفیت تولید هفتاد و پنج تن در هفته می­باشد. شرکت کرم آمریکا (AEC) در سال ۷۹-۱۹۷۸ با ظرفیت تولید ۵۰۰ تن در ماه آغاز شد. طبق گزارشات موجود در کشور ژاپن تحقیقات گسترده­ای از دهه هفتاد بر روی کرم­های خاکی از جمله آیزنیا فوتیدا انجام شده و کاربردهای مختلف آن را بررسی نموده ­اند. همچنین کتاب­هایی در مورد مطالعات مربوط به کرم خاکی توسط ساشل و مارتین و ارنس همولی (۱۹۸۱-۱۹۸۴-۱۹۸۵) انتشار یافته که مطالب مربوط به کشت کرم خاکی در آن ­ها به طور خلاصه ذکر شده است.)) (م زارعی، ۱۳۹۲)
در ایران کارهای متعددی در حد پایان نامه دانشجویی به انجام رسیده است اما تنها مرکزی که اقدام به پرورش کرم­های خاکی به صورت انبوه می­نماید یکی از کارگاه­های پرورش ماهی شهید بهشتی (سد سنگر) است که از سالیان قبل جهت تغذیه بچه ماهیان خاویار اقدام به پرورش نوعی کرم سفید رنگ کرده بودند. هم اکنون این فعالیت ادامه دارد و دیگری شرکت کشت و صنعت مغان است که جهت تبدیل زائدات کود گاوی خود با بهره گرفتن از کرم خاکی کار وسیعی شروع نموده ­اند.
۱-۲ ورمی­کمپوست چیست؟
ورمی­کمپوست فناوری استفاده از انواع خاصی از کرم­های خانواده آیزنیا فوتیدا به منظور تجزیه مواد زائد آلی و زباله می­باشد. این نوع کرم به دلیل توان رشد و تکثیر بسیار سریع و توانایی فوق­العاده جهت تجزیه مواد زائد آلی مورد توجه می­باشند. ورمی­کمپوست در خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک تاثیر به سزایی دارد. این کود اصلاح کننده خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک بوده و علاوه بر وزن مخصوص کم، فاقد هرگونه بو، میکرو ارگانیسم­های پاتوژن، باکتری­ های غیر هوازی، قارچ­ و علف هرز می­باشد. ورمی­کمپوست علاوه­بر قابلیت جذب آب با حجم بالا، شرایط مناسب جهت دانه­بندی و قدرت نگهداری مواد غذایی مورد نیاز گیاهان را فراهم می­نماید. ورمی­کمپوست حاوی عناصر غذایی بسیار غنی به ویژه ازت بوده که به تدریج در اختیار گیاه قرار می­دهد. این کود در مقایسه با سایر کودهای آلی میزان عناصر اصلی غذایی بالاتری را دارا می­باشد. ورمی کمپوست علاوه بر عناصر ماکرو مانند ازت، فسفر و پتاسیم که در فعالیت گیاه نقش اساسی دارند حاوی عناصر میکرو مانند آهن، مس، روی و منگنز نیز می­باشد. علاوه بر این با داشتن موادی مانند ویتامین ، اکسین و عامل محرک رشد گیاه را فراهم می­آورند. (پی کی گوپتا ^۱۲۰۱۳، تی وی ساتی ^۲۲۰۰۶ ، م زارعی)
۱-۳ تفاوت میان کمپوست و ورمی­کمپوست
مهدی زارعی در ۱۳۹۲، تبدیل باقیمانده­ی مواد آلی زباله به همراه با فضولات انسانی را کمپوست نامید. کمپوست به معنی مخلوط و یا مرکب است که از این رو به آن کود آمیخته نیز گفته می­ شود. در تولید کمپوست فرایند تجزیه بیولوژیکی است در نتیجه مواد آلی در شرایط ویژه­ای به مواد پایداری مانند هوموس و غیره تبدیل می­ شود. ورمی­کمپوست نتیجه­ هضم طبیعی غذا سبک وزن، ترد، تمیز و بدون بوست و ظاهری کم و بیش شبیه به قهوه­ای گرانوله دارد و می­توان آن را در کیسه و یا در قوطی­هایی به اندازه­ های مختلف بسته­بندی نموده و به بازار عرضه کرد.
۱-۴ تشریح موضوع و بیان مساله
این تحقیق در رابطه با مکانیزه کردن بخشی از فرایند تولید ورمی­کمپوست است که مربوط به جداسازی نهایی کود آماده شده از بسترهای اولیه است.
۱-۴-۱ اهمیت ورمی­کمپوست در کشاورزی
ورمی­کمپوست در اصلاح بافت فیزیکی خاک، نقش به سزایی دارد و موجب سبک شدن آن می‌شود. بنابراین ضریب حفظ رطوبت در خاک افزایش می­‌یابد و آب به مقدار بیشتری در بافت خاک نگهداری می‌شود. در این حالت ورمی­کمپوست موجب رها شدن تدریجی آب از خاک شده است و از تبخیر سطحی و یا نفوذ سریع آب به داخل عمق خاک (عمق دور از دسترس گیاه) جلوگیری می‌کند. ورمی­کمپوست به حل شدن مواد مغذی خاک نیز کمک می‌کند. ورمی­کمپوست در ایجاد تعادل ما بین مواد معدنی به مواد مغذی در خاک نیز نقش مهمی را ایفا می­ کند و با داشتن ترکیباتی چون نیتروژن، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و غیره یک کود بسیار غنی به شمار می‌رود. در ترکیب شیمیایی ورمی­کمپوست مقدار قابل توجهی چربی یافت می‌شود که آن را تبدیل به یک کود کامل می‌کند، به همین دلیل در غنی­سازی گیاه از نظر مواد غذایی و احتیاجات متابولیکی، بسیار موثر است.
۱ - p k gupta 2013
۲ -t.v.sati 2006
به طور معمول، این مواد در سایر کودهای استاندارد تجاری یافت نمی‌شوند. زمانی که ورمی­کمپوست با سایر کودها مخلوط شده و در زمین به­کار رود، حلالیت مواد مغذی کود به تاخیر می‌افتد و مدت زمان پایداری آن افزایش می‌یابد. در این حالت، ورمی­کمپوست با رها کردن تدریجی مواد مغذی خود در خاک در تداوم طولانی مدت فعالیت کود، سهم به ­سزایی دارد. همین ویژگی موجب می‌شود که در طول دوران کاشت و داشت گیاه، هیچ‌گونه نیازی به افزودن مجدد کود به خاک نبوده و در این دوره فقط یک بار استفاده از کود در زمین کافی خواهد بود همچنین خواص فیزیکی و شیمیایی خاک هم­ زمان با هم بهبود می‌یابد، بنابراین این ترکیب در تشدید اثرهای مطلوب و عملکرد کود تاثیر می‌گذارد. ارزشمندترین ویژگی ورمی­کمپوست در عملکرد آنزیم‌ها، میکرو ارگانیسم‌ها و هورمون‌های مختلف موجود در آن است. ورمی­کمپوست دارای آنزیم‌­هایی نظیر پروتئاز، آمیلاز، لیپاز، سلولاز و کتیناز است که در تجزیه مواد آلی خاک و در نتیجه در دسترس قراردادن مواد مغذی مورد لزوم گیاهان نقش موثری دارد. ویژگی یاد شده موجب می‌شود تا ورمی­کمپوست به عنوان بهترین و اساسی­ترین کود برای احیای زمین‌های بایر غیرقابل کشت به شمار ‌رود. ورمی­کمپوست، سرشار از عناصر پرمصرف و کم­ مصرف و به شکل قابل استفاده برای گیاه است. براساس گزارش‌های موجود، فضولات کرم‌های خاکی از نظر عوامل شیمیایی دارای مقادیر زیادی مواد آلی و عناصر قلیایی قابل تبادل، شامل سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، فسفر و منگنز قابل استفاده برای گیاه نسبت به خاک اطراف است و همچنین مقدار محسوسی آهن و مس در ترکیبات خود دارد که در اسید هیومیک و منابع دیگر خاک، همانند آنها یافت می‌شود.
ورمی­کمپوست یک کود %۱۰۰ آلی است که به صورت مستقیم جذب ریشه گیاهان می‌شود. ورمی­کمپوست، غنی‌ترین محیط برای حیات موجودات ذره‌بینی خاک بوده، ولی با وجود این، بدون بو و عاری از آلودگی است. (گوپتا ۲۰۱۳، ویوکا و همکاران ^۱۲۰۰۵ و هاشمی مجد، ۱۳۸۷)
۱-۴-۲ مدیریت زباله با بهره گرفتن از تولید ورمی­کمپوست
نقش مدیریت پسماندهای شهری به عنوان یکی از ارکان اصلی مدیریت شهری بر هیچ­کس پوشیده نیست. امروزه انسان قرن بیست­و­یکم پسماندهایی کاملا متفاوت با پسماندهای انسان قرن هجده و قبل از آن تولید می­ کند و بدیهی است که در چنین شرایطی روش­های مدیریت پسماند شهری در قرن حاضر باید با روش­های معمول قرون
۱ - Viveka et al 2005
گذشته که مشتمل بر جمع­­آوری و دور کردن آن از محل زندگی انسان­ها از طریق دپو کردن آن در گودال­ها و یا سوزاندن آن بوده است، تفاوت اساسی داشته باشد. مواد زائد آلی را می­توان با نوعی کرم خاکی مخلوط نموده که بعد از مدتی تبدیل به کودی غنی برای مصرف کشاورزی رساند. ( زارعی ۱۳۹۲)
مدیریت مطلوب زباله­های شهری و صنعتی با توجه به حجم بالای تولید روزانه آن­ها در تمامی کشورها از اهمیت ویژه­ای به خصوص از دیدگاه زیست محیطی و بهداشتی برخوردار است. با توجه به محدودیت مکان­های مناسب دفع انواع زباله­ها و از سویی اثرات نامطلوب دفن زباله و سایر روش­های حذف و یا کنترل زباله­ها بر سلامت عمومی و محیط زیست، حرکت در جهت مدیریت بهینه پسماندها با نگاهی به توسعه پایدار از اهداف اصلی جوامع توسعه یافته و در حال توسعه می­باشد. در همین راستا بازیافت زباله­ها در راس برنامه ­های مدیریت زیست محیطی، نقش مهمی در تولید مواد آلی و جایگزینی کودهای پر مخاطره شیمیایی و نیز رهایی اکوسیستم­­های آبی و خاکی از آلودگی زباله­های تولیدی دارد. در این راستا با بهره گرفتن از کرم خاکی و ایجاد ورمی­کمپوست تولید کمپوست به طریق بیوتکنولوژی از کلیه منابع آلی از جمله زباله­های خانگی، ضایعات کشاورزی، لجن تصفیه فاضلاب و غیره صورت می­گیرد. در فرایند تولید ورمی­کمپوست از زباله­ها، یک کود آلی بسیار مغذی تولید می­گردد که علاوه بر نداشتن خطرات زیست محیطی آن، روند باز گردش آن­ها را به طبیعت به صورت کود مصرفی تسریع می­نماید.
در فرایند تولید ورمی­کمپوست روزانه امکان تبدیل ۵۰۰ کیلوگرم زباله در هر مترمربع با ضریب تبدیل ۹۰ درصد به ورمی کمپوست وجود دارد. بنابراین از آنجا که بیش از ۸۰ درصد از زباله­های تولید شده در شهرها، مواد آلی و قابل تبدیل به کمپوست است، اهمیت اقتصادی این فرایند بدیهی می­نماید. (میشرا و همکاران ^۱۲۰۱۴، سلیمانی ساردو ۱۳۹۱ و فاتحی ۱۳۸۹)
۱-۴-۳ تاثیر ورمی کمپوست بر روی خاک
مواد حاصل از تغذیه کرم خاکی بعد از دفع، خاکدانه­های مستحکمی را تشکیل می­دهد که یکی از پایدارترین انواع خاکدانه­ها و همچنین بهترین نوع خاکدانه یعنی خاکدانه کروی را تشکیل می­دهد. ورمی­کمپوست کودی است که به عنوان اصلاح­کننده خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی خاک به کار برده می­ شود.
۱- Mishra et al,2014
علاوه­­بر این، وزن مخصوص کم، فاقد بو و میکرو ارگانیسم­های پاتوژن و باکتری­ های غیر هوازی و قارچ و همچنین علف هرز می­باشد. نکته­ای که در مورد ورمی­کمپوست بایستی به آن اشاره کرد قابلیت جذب آب با حجم بالا، شرایط مناسب جهت دانه­بندی و قدرت نگهداری مواد غذایی مورد نیاز گیاه را فراهم می­ کند که باعث حاصل­خیزی خاک می­ شود. ورمی­کمپوست همچنین مواد غذایی و هورمون­های محرک رشد گیاهان را فراهم می­ کند. (زارعی ۱۳۹۲، گوپتا ۲۰۱۳)
۱-۴-۴ مزایای ورمی­کمپوست در یک نمای جامع
ورمی­کمپوست یکی از غنی­ترین کودهای آلی و بیولوژیک شناخته شده در دنیا می­باشد. ورمی­کمپوست مزایای
بسیاری دارد که مهمترین موارد به شرح زیر می­باشد.
۱- سبک و فاقد هرگونه بو می­باشد.
۲- عاری از هرگونه علف هرز و یا بذر علف هرز می­باشد.
۳- حاوی میکرو ارگانیسم­های هوازی مفید مانند ازتوباکتر می­باشد.
۴- در این کود میزان عناصر اصلی غذایی و قابلیت جذب آن در مقایسه با سایر کودها بیشتر است.
۵- حاوی مقادیر مناسبی از عناصر ماکرو و میکرو مانند ازت، فسفر، پتاسیم، کلسیم، آهن، مس، روی و منگنز می­باشد.
۶- مواد محرکه رشد نظیر هورمون­ها و ویتامین­ها به ویژه ویتامین در این کود قابل توجه است.
۷- قابلیت بالای نگهداری آب و مواد غذایی را دارا می­باشد.
۸- عاری از هرگونه باکتری غیر هوازی، قارچ­ها و میکرو ارگانیسم­های پاتوژن می­باشد.
۹- اصلاح­ کننده مناسب خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک می­باشد.
۱۰- امکان تهیه سایر فرآورده ­های کشاورزی از جمله کود مایع (چای کمپوست) در آن وجود دارد.
۱۱- قابل مصرف در پرورش کلیه محصولات کشاورزی می­باشد.
۱۲- هوا دهی بهتر خاک با ایجاد خلل و فرج و ایجاد پوکی در خاک­های متراکم.