نمونه برداری از کمپوست

۱- نمونه برداری از کمپوست

نمونه ای از کود کمپوست جهت انجام آزمون های فیزیکی و شیمیایی، به طوری که نمونه بدست آمده بیانگر کلیه ویژگی ها و خواص محصول تولیدی در بازه نمونه برداری باشد. همچنین انجام عملیات نمونه برداری نباید هیچ یک از ویژگی های شیمیایی و یا فیزیکی کود را تحت تأثیر قرار دهد. برای انتخاب واحد نمونه برداری از روش ذکر شده در استاندارد ملی ایران شماره ۹۱۳۶، سال ۱۳۸۶: نمونه برداری مواد شیمیایی جامد برای مصارف صنعتی -ذرات پودری تا کلوخه ای استفاده شود. پس از اینکه مراحل مختلف آماده سازی بر روی پسماند انجام گرفت، به منظور بهبود فرآیند تولید کود و تسریع در مدت زمان آن، پارامترهایی که نقش مهمی در فرآیند دارند، بایستی اندازه گیریشده و با مقادیر استاندارد مقایسه گردند.

۲- تعریف نمونه برداری

نمونه برداری یکی از مهمترین مراحل کنترل کیفیت تولید کمپوست می باشد. داشتن اطلاعاتکافی شخص نمونه برداری از نحوه صحیح نمونه برداری، میزان نمونه مورد نیاز و موارد دیگر، ضروری می باشد. اگر نمونه برداری به طریقه صحیح انجام نگیرد، نتایج آنالیز نمونه ها، با خطا مواجه خواهد بود.

نمونه برداری از کمپوست به دلایل مختلفی انجام می گیرد که عبارتند از:

  • شناخت نوع و منشأ مواد اولیه قابل کمپوست شدن.
  • کسب اطلاعات مورد نیاز درمورد پارامترهایی که در فرآیند کمپوست مؤثر می باشند و بایستی مطابق با روش های استاندارد آنالیز گردند.
  • پایش کیفی فرآیند تولید کمپوست.
  • تعیین ارزش محصول نهایی جهت فروش و مقایسه آن با محصول بازارهای دیگر.

جهت انجام نمونه برداری، می توان بر حسب شرایط توده کمپوست و هدف مورد نظر، از روشهای مختلفی استفاده کرد.

۳- انواع روش های نمونه برداری

به طور کلی نمونه برداری به دو روش نقطه ای و مرکب انجام می گردد که در ادامه مورد بحث قرار می گیرد.

۱-۳- نمونه برداری نقطه ای

در روش نمونه برداری نقطه ای، نمونه از نقاط خاص توده که نوسانات زیادی دارد مثلاً دارای درجه حرارت بالا یا مشکل خاص دیگری می باشد، به منظور شناسایی و تعیین وضعیت آن نقطه، برداشت می گردد. این روش نمونه برداری جز در موارد خاص، روش مناسبی نبوده و به تنهایی نمی تواند بیانگر شرایط حاکم بر توده باشد. اگر توده بی هوازی شده باشد یا اینکه نمونه برداری جهت آنالیز اسیدهای چرب فرار انجام گردد، حتماً بایستی نمونه ها بصورت نقطه ای و از چندین نقطه توده جمع آوری گردند. نمونه ها نبایستی بصورت مرکب جمع آوری شده و مخلوط گردند. زیرا در این صورت نقاطی که در توده با مشکل روبرو می باشند تشخیص داده نمی شوند.

نمونه برداری نقطه ای به دو روش انجام می گردد که عبارتند از:

۲-۳- برداشت یک نمونه به طور تصادفی

در این روش، نقطه ای از توده به طور تصادفی انتخاب شده و یک نمونه، جمع آوری می گردد (شکل ۱).

New Doc 1_1
شکل ۱ – نحوه انجام نمونه برداری به روش نقطه ای تصادفی

[gap height=”20″]

۳-۳- نمونه برداری ناحیه ای

در این روش نمونه برداری، ناحیه ای از کل توده را در نظر گرفته و نمونه ای به مقدار زیاد جمع آوری می گردد و پس از مخلوط کردن کامل نمونه، یک چهارم آن به آزمایشگاه ارسال می شود (شکل ۲).

New Doc 1_2
شکل ۲ – نحوه انجام نمونه برداری به روش ناحیه ای

[gap height=”20″]

۴-۳- نمونه برداری مرکب

در این روش نمونه برداری، نمونه ای از سطح توده، نمونه ای از مرکز توده و نمونه ای از کف توده جمع آوری می گردد. سپس نمونه ها با هم مخلوط شده و نهایتاً یک چهارم آن به آزمایشگاه ارسال می شود (شکل ۳). مخلوط نمودن نمونه ها باعث می شود که نتایج حاصل از آنالیز نمونه مرکب، بیانگر شرایط حاکم بر کل توده باشد. از این رو، نتایجی که از این نوع نمونه برداری بدست می آید از اعتبار بیشتری برخوردار است.

New Doc 1_3
شکل ۳ – نحوه انجام نمونه برداری به روش مرکب

[gap height=”20″]

نمونه برداری مرکب به دو صورت انجام می گیرد که عبارتند از:

۱-۴-۳- نمونه برداری طبقه ای

نمونه برداری طبقه ای که روش اصلاح شده نمونه برداری مرکب است در موارد زیر مورد استفاده قرار می گیرد:

  • ناهمگن بودن مواد در نقاط مختلف توده کمپوستو
  • نیاز به دانستن تغییرات درون توده در نقاط مختلف آن و ارتباط نقاط با یکدیگر.
  • هنگامی که تفاوت نتایج آزمایشات نقاط مختلف توده مشخص گردد.

در این روش، توده کمپوست را قسمت بندی کرده و از هر قسمت، نمونه هایی جمع آوری می شود. سپس نمونه ها با هم مخلوط شده و نهایتاً از هر ناحیه، یک چهارم نمونه مخلوط شده به آزمایشگاه ارسال می گردد (شکل ۴).

New Doc 1_1
شکل ۴ – نحوه انجام نمونه برداری به روش طبقه ای

[gap height=”20″]

۲-۴-۳- نمونه برداری دوره ای

در این روش که نوعی نمونه برداری مرکب است در فواصل زمانی مشخص، اقدام به نمونه برداری می شود. نمونه برداری از نوار نقاله های متحرک، به این شیوه، انجام می گردد.

۴- اصول صحیح نمونه برداری از کمپوست

مواردی که در نمونه برداری صحیح از کمپوست باید در نظر گرفت عبارتند از:

۱) نمونه ها از قسمتی جمع آوری گردند که بیانگر شرایط فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی کل توده باشد.

۲) رطوبت نمونه های جمع آوری شده نباید بیش از ۶۰ درصد باشد، در صورت بالا بودن رطوبت از این مقدار، نتیجه آزمایشگاه با خطا مواجه خواهد شد. در چنین مواردی باید نمونه ها را قبل از انجام آنالیز، هوا خشک (خشکاندن در آون در دمای ۳۶ درجه سانتیگراد به مدت ۴۸ تا ۷۲ ساعت) نمود. در هنگام هوا خشک نمودن، بایستی نمونه هایی که امکان دارد از مقدارشان کاسته شده یا اینکه خود را از دست بدهند، مد نظر قرار گیرند.

۳) ظروف مناسبی که معمولاً برای نمونه برداری استفاده می گردد، ظروف پلاستیکی، شیشه ای، تفلون یا استیل می باشد.

این ظروف ماهیت شیمیایی کمپوست را تغییر نخواهد داد. نوع ظروف مورد استفاده، به نوع آزمایش بستگی دارد؛ مثلاً در نمونه برداری جهت تعیین اجزای آلی مانند کربن آلی فرار، پلی کلرو بی فنیل ها و پلی هیدروکربن های آروماتیک، فقط از ظروف شیشه ای با سرپوش تفلون یا منحصراً از ظروف تفلون، استفاده می گردد.

۴) زیر و رو کردن توده کمپوست باعث همگن شدن و یکنواخت شدن ترکیب ذرات آن می گردد و از این جهت، جمع آوری نمونه راحت تر انجام می شود.

۵) حداقل بایستی از ۱۵ نقطه، نمونه برداشت گردد.

۶) توده های ثابت و توده هایی که در مرحله بلوغ قرار دارند چون معمولاً زیر و رو نمی شوند، از این جهت باید نمونه های بیشتری را از این توده ها جمع آوری کرد تا بتوان شرایط واقعی توده کمپوست را ارزیابی کرد.

۷) هنگام جمع آوری نمونه در داخل ظروف، باید فضاهای خالی ظرف، کاملاً از نموهنه پر شود تا تبخیر اجزای آلی در طی مدت نگهداری نمونه در ظرف، کاهش یابد.

۸) بر روی تک تک نمونه ها، باید برچسبی که حاوی مشخصات نمونه از جمله نام نمونه بردار، روش نمونه برداری، مشخصات توده، تاریخ و ساعت نمونه برداری، تعداد نمونه، مختصات طول و عرض، ارتفاع، عمق و سطح توده اندازه گیری شده، در آن درج شده باشد و نصب گردد. نمونه ای از این برچسب ها در ادامه ارائه شده است (شکل ۵).

New Doc 1_1
شکل ۵- برچسب مخصوص نمونه برداری جهت الصاق بر روی ظرف نمونه

[gap height=”20″]

۹) فرم نمونه برداری که حاوی اطلاعاتی از جمله نام نمونه بردار، نام وسیله نمونه برداری، مشخصات توده، مواد اولیه مخلوط، تاریخ تشکیل توده، تاریخ و زمان نمونه برداری، مکانی که نمونه ها جمع آوری شده اند و ثبت مختصات توده از نظر طول، عرض، ارتفاع، عمق و سطح نمونه برداری شده، شرایط آب و هوایی در زمان نمونه برداری (فقط برای توده های در معرض نمونه برداری)، موقعیت نسبی توده جهت زهکشی طبیعی، هدف از انجام نمونه برداری، روش نگهداری نمونه، نوع جمع آوری نمونه (نقطه ای یا مرکب یا هر روش دیگر)، تعداد و حجم نمونه های جمع آوری شده، تاریخ و زمان حمل نمونه به آزمایشگاه باشد تکمیل گردیده و همراه نمونه به آزمایشگاه ارسال گردد.

۱۰) نمونه ها باید تحت شرایط سرما (۴oC) نگهداری و در مدت کمتر از ۲۴ ساعت به آزمایشگاه ارسال گردند و در آزمایشگاه نیز قبل از انجام آنالیز در دمای ۴oC نگهداری گردند.

حداقل تعداد نمونه های انفرادی لازم بستگی به اندازه میانگین دانه کمپوست زباله و به میزانی که قابل ارزشیابی دارد. جدول ۱ مبنای تعیین حداقل تعداد نمونه های انفرادی را نشان می دهد.

New Doc 1_2
جدول ۱ – حداقل تعداد نمونه های انفرادی بر اساس دانه و شرایط هر سری تولید کمپوست

[gap height=”20″]

حداقل حجم یک نمونه انفرادی بایستی ۵ لیتر برای دانه به قطر بیشتر از ۲۰ میلیمتر و ۳ لیتر برای دانه به قطر کمتر از ۲۰ میلیمتر باشد.

۱-۴- نمونه برداری از کمپوست دپو شده

  • بوسیله دستگاه حفاری کوچک تا انتهای چاهک حفر کنند
  • برش مقطعی: حداقل ۵ حفره از همان نوع بالا

۲-۴- نمونه برداری از کمپوست مخلوط و بهم خورده

  • جهت تعیین تعداد نمونه های انفرادی به جدول ۱ مراجعه شود.
  • حداقل مقدار نمونه های جزئی بایستی ۳۰ لیتر باشند.

۳-۴- محدودیت های نمونه برداری

۱) خطاهایی که در نتایج برخی از آنالیزها بوجود می آید، هنگامی است که از یک نمونه جمع آوری شده، چندین پارامتر که با هم متفاوت می باشند مورد آنالیز قرار می گیرند. به عنوان مثال برای آنالیز مواد معدنی و فلزات، بایستی هر پارامتر مورد نظر، جداگانهنمونه برداری گردد.

۲) اگر تعداد نمونه های جمع آوری شده به اندازه کافی نباشند، نتایج بدست آمده نمی تواند بیانگر خصوصیات کل توده کمپوست باشد.

۳) از دست رفتن رطوبت یا افزایش رطوبت نمونه در طی نمونه برداری مهم است و بر نتایج آنالیز اثر می گذارد. بنابراین لازم است مخلوط یا قسمت کردن نمونه را در زیر یک پناهگاه یا در محوطه داخل ساختمان انجام داد تا عوامل جوی مانند باد، باران، نور خورشید و … بر رطوبت نمونه اثر نگذارند.

۴) جمع آوری نمونه های با ترکیب نامتجانس و ناهمگن، بر روی نتایج آنالیز اثر می گذارد.

۵) زیر و رو کردن بد یا ضعیف توده کمپوست، علاوه بر اینکه باعث می شود ترکیب توده جهت نمونه برداری، همگن و متجانس نشود، بر پارامترهای موجود در توده نیز، اثرات متفاوتی می گذارد.

۶) وجود سنگریزه و خاک در نمونه کمپوست، نمونه برداری صحیح را با مشکل مواجه می کند. از این جهت نمونه بردار، بایستی سعی نماید حتی الامکان نمونه هایی جمع آوری نماید که این مواد خارجی در آن موجود نباشد، در غیر اینصورت در آزمایشگاه و قبل از انجام آنالیز، می توان با غربال نمودن، تا حدی این مواد را جدا نمود اما این امکان نیز وجود دارد که نتایج آنالیز تا حدی دستخوش تغییر می شود.

۷) مواد غیر قابل کمپوست بایستی قبل از نمونه برداری از مواد اولیه قابل کمپوست شدن جدا گردند.این مواد که در پسماندهای شهری بیشتر یافت می شوند، نمونه برداری صحیح را با اختلال همراه خواهند کرد.

۸) هنگام نمونه برداری جهت تعیین برخی از پارامترها، نیاز به رعایت ملاحظات خاصی می باشد تا نمونه دستخوش تغییر نگردد. برای تعیین پارامترهایی نظیر ترکیبات و عناصر آلی، میکروبی و تعیین دانسیته مواد، بایستی تحت شرایط خاص نمونه گیری انجام شود، زیرا جمع آوری نمونه به طریق ناصحیح، باعث ایجاد خطا در نتایج آنالیز خواهد شد. در جدول ۲، برخی از پارامترهایی که باید تحت شرایط خاص نمونه برداری گردند ارائه شده است.

New Doc 1_1
جدول ۲ – محدودیت های موجود در هنگام نمونه برداری برای برخی از پارامترها و ارائه روش صحیح نمونه برداری

[gap height=”20″]

۴-۴- ظروف و شرایط نگهداری نمونه ها

جهت نمونه برداری هر پارامتر، نیاز به ظروف مخصوص و نگهداری در شرایط خاص می باشد تا خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و میکروبی نمونه قبل از انجام آنالیز تغییر نکند.

در جدول ۳ تا ۷ نوع ظروف، شرایط دمایی و حداکثر زمان نگهداری نمونه ها در آزمایشگاه، قبل از انجام آنالیز بیان شده است.

New Doc 1_2
جدول ۳ – نوع ظروف و شرایط نگهداری نمونه های فیزیکی جهت آنالیز در آزمایشگاه

[gap height=”20″]

New Doc 1_3
جدول ۴ – نوع ظروف و شرایط نگهداری نمونه های شیمیایی جهت آنالیز در آزمایشگاه

[gap height=”20″]

New Doc 1_4
جدول ۵ – نوع ظروف و شرایط نگهداری نمونه های آلی و بیولوژیکی جهت آنالیز در آزمایشگاه

[gap height=”20″]

New Doc 1_5
جدول ۶ – نوع ظروف و شرایط نگهداری نمونه های میکروبی جهت آنالیز در آزمایشگاه

[gap height=”20″]

New Doc 1_6
جدول ۷ – نوع ظروف و شرایط نگهداری نمونه های آلی مصنوعی جهت آنالیز در آزمایشگاه

[gap height=”20″]

۵-۴- روش نمونه برداری از مواد خام اولیه

این نوع نمونه برداری قبل از شروع انجام فرآیند کمپوست و بعد از اینکه مواد قابل بازیافت، مواد سمی و آلودگی های خارجی از مواد اولیه جداسازی شده و اندازه ذرات نیز کاهش یافت، انجام می گردد. در این روش هر ۲ ساعت یکبار، از موادی که از دستگاه خردکن گذشته و غربال گشته اند نمونه برداری انجام می شود به طوری که هر ۶ تا۸ ساعت، ۴ نمونه بطور تصادفی جمع آوری می گردد. نمونه ها بایستی به خوبی با هم مخلوط شده و نهایتاً یک لیتر از آن را جهت آنالیز برداشته و در ظرف مناسب و تمیزی که مخصوص حمل نمونه می باشد قرار داد. برچسبی که حاوی مشخصات نمونه می باشد بر روی ظرف چسبانده و همراه با فرم مخصوص نمونه برداری به آزمایشگاه ارسال نمود.

۶-۴- لیست و زمان آزمایش ها

پارامترهای مختلفی بایستی در مواد اولیه قابل کمپوست شدن، مطابق با جدول ۸ تحت آنالیز قرار گیرند تا کیفیت مواد، قبل از شروع فرآیند تولید کمپوست، مشخص گردد.

New Doc 1_7
جدول ۸ – فهرست آنالیزهای مورد نیاز برای پایش مواد اولیه قابل کمپوست شدن

[gap height=”20″]

نمونه برداری از ماده خام اولیه جهت آنالیز، می تواند هر دو هفته یکبار یا بر حسب ۳۰۰۰ تا ۵۰۰۰ تن محصول نهایی انجام گیرد. البته اگر کیفیت مواد اولیه ثابت به نظر برسد می تواند هر یک یا دو ماه یکبار انجام شود. همچنین معادله ۱، روش دیگری جهت محاسبه زمان تکرار نمونه برداری از ماده خام اولیه، جهت انجام آنالیز می باشد:

image001
معادله ۱

[gap height=”20″]

که در این معادله:

S = فواصل بین نمونه برداری بر حسب روز

T = میزان محصول نهایی بر حسب تن (به عنوان مثال ۴۰۰۰ تن)

F = میزان محصول خام ورودی بر حسب تن در روز

R = فاکتور کاهش وزن ماده خام ورودی بر حسب درصد

[gap height=”20″]

فاکتور کاهش وزن از معادله ۲ محاسبه می گردد:

image002
معادله ۲

[gap height=”20″]

R = فاکتور کاهش وزن ماده خام ورودی بر حسب درصد

C = جرم کمپوست نهایی بر حسب تن در هفته

F = جرم محصول خام ورودی بر حسب تن در هفته

 

[gap height=”50″]

[box]

مشخصات منبع مورد استفاده:

محتوای غیر رایگان!

جهت دسترسی به محتوای این بخش، لطفا وارد محیط کاربری خود شده و عضویت خود را به یکی از سطح مورد نیاز ارتقاء دهید.

 

مخصوص اعضای ویژه

[/box]

شما همچنین ممکن است بپسندید مطالب بیشتر از نویسنده

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.