تولید کمپوست از فضولات انسانی

اعتقاد به اینکه کود انسانی برای استفاده در کشاورزی نا­امن است به­ نام فکوفوبیا خوانده می­شود. این ترس می­تواند شدید تا خفیف باشد. خفیف­ترین فرم آن نگرانی در مورد بهداشت شخصی است. فکوفوبیای شدید حالتی است که فرد اصلاً نمی­خواهد از کود انسانی چه به ­صورت کمپوست شده و یا غیر آن برای پرورش مواد غذایی استفاده نماید.

جدول مقایسه درصد عناصر و رطوبت انواع کودها

نوع کود	درصد رطوبت	درصد نیتروژن	درصد فسفر	درصد پتاسیم
انسان	80-66	7-5	4/5-3	5/2-1
گاو	80	67/1	11/1	56/0
اسب	75	29-2	25/1	38/1
گوسفند	68	75/3	87/1	25/1
مرغ	56	27/6	92/5	27/3
کبوتر	52	68/5	74/5	23/3
لجن	–	10-5	5/4-5/2	5/4-3

جدول ویژگی­های مدفوع و ادرار انسانی

	مدفوع (270-135 گرم وزن تر در روز توسط یک نفر)	ادرار (3/1-1 لیتر در روز توسط یک نفر)
ماده آلی (وزن خشک)	97-88%	–
رطوبت	80-66%	96-93%
نیتروژن	7-5%	19-15%
فسفر	4/5-3%	5-5/2%
پتاسیم	5/2-1%%	5/4-3%
کربن	55-40%	17-11%
کلسیم	5-4%	6-5/4%
نسبت کربن­به­نیتروژن	10-5	1/1-5/0%

مدفوع (به­ عنوان منبعی طبیعی از کود) و ادرار انسان (که به­ خصوص غنی از نیتروژن است) همیشه در دسترس تمام جوامع بشری می­ باشد. اما امروز متأسفانه، ارزش آن به­ شدت در زراعت و باغبانی در بسیاری از کشورهای در­حال­ توسعه دست­کم گرفته شده است. فضولات انسانی از نظر عناصر غذایی برای گیاهان مانند نیتروژن، فسفر، کربن، کلسیم و پتاسیم ماده ­ای غنی است. در اصل مدفوع و ادرار حاوی تمام عناصر پایه ­ای در کودهای شیمیایی هستند.

اما برخلاف کودهای شیمیایی، مدفوع خام انسانی دارای بوی ناخوشایند و پتانسیل بالایی از نظر وجود و انتقال میکروارگانیسم­های بیماریزا یا پاتوژن­ها است. این پتانسیل به ­طور مستقیم به سلامت مردمی برمی­گردد که مدفوع آنها برای تولید کود یا کمپوست مورد استفاده قرار می­گیرد. چنانچه خانواده سالمی از کود انسانی خود کمپوست تهیه نماید، خطر تولید و استفاده از آن کمپوست بسیار کم خواهد بود.

در مقابل اگر از کودهای مناطق آلوده به انگل­های روده­ ای استفاده شود باید اقدامات احتیاطی اضافی انجام شود تا تمامی پاتوژن­ها از بین بروند. بنابراین مدفوع انسانی با اینکه به­ عنوان ماده ­ای ارزشمند برای کشاورزی به­ حساب می­ آید، اما برای حفظ سلامت انسان و بهداشت باید مدیریت مناسبی روی آن اعمال شود.

در بسیاری از موارد، ادرار و مدفوع انسانی را می­توان با خاکستر چوب و پسماندهای آشپزخانه و باغی برای تأمین پتاسیم و فسفر مورد نیاز گیاهان و بهبود ساختمان خاک مخلوط و تبدیل به کمپوست نمود. البته باید جوانب بهداشتی و الزامات مورد نیاز را در این مورد حتماً مدنظر قرار داد. ایده ­های ارائه­ شده در اینجا برای تولید کمپوست از کود انسانی برای مناطق روستایی و نیمه­ شهری کشور قابل انجام است.

روش­های مدیریت فضولات انسانی

به ­طور­کلی، چهار روش برای مدیریت فضولات انسانی وجود دارد که شامل:

1. دفع در سیستم­های فاضلاب
2. کاربرد مستقیم در مزارع
3. کمپوست بی­هوازی جهت تولید متان 
4. کمپوست هوازی 

در هر روش انتخابی باید بین دو عامل از بین بردن عوامل بیماریزا و حفظ عناصر غذایی از طریق افزایش زمان مورد نیاز و هزینه­ های مربوطه برای نیل به هر کدام از آنها سبک و سنگین شود.

دفع فضولات در سیستم­های فاضلاب

در سال­های گذشته در ایران فضولات انسانی در چاه دفن می­شد و پس از پر شدن آن یا تخلیه می­گردید یا چاه دیگری در کنار آن حفر می­شد. اما امروزه روند اتصال کلیه منازل به شبکه فاضلاب رو به گسترش است و این کار توسط مدیریت آب­ و­ فاضلاب شهرها انجام می­شود. البته استفاده از آب قابل شرب جهت شستشو و تخلیه این فضولات به سیستم، از معضلاتی است که بحث در مورد آن خارج از محتوای این کتاب است.

کاربرد مستقیم فضولات انسانی در زمین­های کشاورزی

کاربرد مستقیم فضولات انسانی با اینکه چرخه طبیعی عناصر ارزشمند را به ­دنبال دارد، اما مشکلات مربوط به سلامتی انسان و انتقال عوامل بیماریزا توسط آن هنوز پابرجاست. کاربرد فضولات خام انسانی علاوه بر تأمین عناصر ماکرو و مواد آلی مورد نیاز برای گیاهان، قابلیت نگهداری آب توسط خاک را نیز افزایش می­دهد. این نکته کاملاً برعکس کاربرد کودهای شیمیایی است که همین عناصر راتأمین می­کنند، اما 85-25% نیتروژن، 20-15% پتاسیم و فسفر آنها از طریق آبشویی از دسترس خارج می­شود. کاربرد مستقیم فضولات انسانی برای کمربند سبز شهرها گزینه مناسبی است که در برخی شهرهای بزرگ مانند شانگهای در چین رایج است. در کوتاه ­مدت، کاربرد مستقیم کود انسانی هزینه و نیاز به کاربرد کودهای شیمیایی را برطرف کرده و از شسته­ شدن اضافی آنها (کودهای شیمیایی) به آب­های منطقه جلوگیری می­کند. البته در اینجا نیز مشکلاتی وجود دارد که خارج از بحث این مقاله است.

کمپوست بی­هوازی

برخلاف دو روش قبلی هدف اصلی از این روش تولید بیوگاز (عمدتاً تشکیل شده از متان و دی­اکسید­کربن) برای مصارف خانگی و تولید برق است. این روش باعث از بین رفتن قسمت اعظم پاتوژن­های موجود در مدفوع شده و علاوه بر تولید گاز، تولید کودی غنی می­ کند. موانع عمده کاربرد کمپوست بی­هوازی دو عامل است. اول، تجزیه بی­ه وازی بسیار هزینه­ بر و مشکل­تر از دو روش قبلی است و دوم، با اینکه ماده حاصله بسیار غنی­ تر و پاتوژن­های کمتری نسبت به کاربرد مستقیم در زمین دارد، اما باید فرایندهای بیشتری جهت از بین بردن تمامی میکروارگانیسم­های بیماریزا روی آن انجام شود و این کار هزینه ­بر است. لازم به ذکر است که مدفوع انسانی به تنهایی در شرایط بی­هوازی تبدیل به کمپوست نمی­شود و باید با مواد کربن­دار مانند پسماندهای غذایی یا کشاورزی مخلوط شود تا در شرایط بی­هوازی تولید بیوگاز نماید. شرایط لازم و نحوه تولید بیوگاز نیز خارج از بحث این مقاله است.

تولید هوازی کمپوست از فضولات انسانی

در این روش علاوه بر مدیریت فولات انسانی و استفاده از عناصر غذایی موجود در آن برای مصارف کشاورزی، از نظر سلامتی نیز روشی مطمئن است چون دو عامل زمان و افزایش دما طی فرایند کمپوست هوازی باعث کشته شدن عوامل بیماریزای آن می­ شوند. با اینکه پاتوژن­ها دوره زمانی کوتاهی در خاک زنده می­مانند، اما چنانچه مواد اولیه برای تبدیل به کمپوست در دمای پایین رها شوند به بیش از یک­سال وقت نیاز است تا تبدیل به یک کمپوست بالغ شوند.

این روش سنتی تولید کمپوست از فضولات انسانی است. در مناطق مرکزی ایران مانند اصفهان و شهرهای اطراف در قدیم، اتاقی (به­نام قلعه) پشت توالت منازل قرار داشت که مستقیماً فضولات انسانی به­ داخل آن هدایت می­شد و معمولاً در اواخر زمستان محتویات اتاق (که به کمپوست تبدیل شده بودند) را در خاک باغچه یا باغ یا مزرعه تخلیه و ترکیب می­کردند. روش دیگر تولید کمپوست هوازی از فضولات انسانی فرآیند ترموفیلیک (در دمای بالا) در یک دوره زمانی کوتاه­تر ولی در حجم زیاد است.

در این روش افزایش دمای ناشی از حجم زیاد فضولات و فعالیت میکروارگانیسم­ها باعث کشته شدن تمامی ارگانیسم­های بیماریزا در آن می­شود. کمپوست حاصله به­ دلیل غنی بودن، هزینه­ های مربوطه را نسبت به روش­های قبلی مدیریت فضولات انسانی کاملاً پوشش می­دهد و محصولی ارزشمند تولید می­نماید. این تنها روش از چهار روش مذکور است که در آن پاتوژن­ها به­ طور کامل از بین برده می­شوند، عناصر غذایی در چرخه­ ای طبیعی قرار می­گیرند و از نظر اکولوژیکی و اجتماعی نیز مناسب می­باشد.