تهيه كمپوست از زبالههاي شهري از سه جنبه بهداشت، كشاورزي و اقتصادي داراي اهميت است و در چندين سال اخير تلاشهاي زيادي در جهت اقتصادي شدن اين روش انجام گرفته است.
كارخانجات كمپوست معمولا در شهرهاي بزرگ و پر جمعيت كه به مقدار كافي پسماند براي كارخانه وجود داشته باشد و همچنين درصد مواد آلي موجود در زباله بيش از 50 درصد باشد، احداث ميگردند. اين كارخانجات بايد با كاربرد تكنيكهاي مناسب به دقت طراحي شوند. طراحي و برنامهريزي كارخانجات كمپوست در شهرهاي بزرگ به مطالعات مهندسي وسيعي در خصوص مواد زائد جامد و مشخصات آن در هر شهر نياز دارد. از مهمترين پارامترهايي كه براي انتخاب محل و برنامهريزي كارخانجات كمپوست از زبالههاي شهري مورد استفاده قرار ميگيرند، ميتوان به موارد زير اشاره كرد:
- جمعيت موجود و پيشبيني جمعيت آتي شهر؛
- مساحت شهر و نحوه توزيع جمعيت در آن؛
- مقدار زباله موجود و تخمين مقدار آلي آن؛
- مشخصات كيفي زباله؛
- مشخصات منطقه از قبيل آب و هوا، توپوگرافي زمين، ارتباطات جادهاي، سطح آبهاي زيرزميني، رودخانهها و نوع خاك؛
- امكانات دفع زباله و هزينههاي مربوط به آن؛
- ارزيابي بازارهاي فروش كود و مواد بازيافتي از زباله؛
- تعيين محل احداث كارخانه با توجه به ضوابط سازمان حفاظت محيط زيست؛
- امكان استفاده از لجن تصفيهخانه و تجهيزات مورد نياز؛
- محاسبه هزينههاي استهلاك (زمين، ساختمان، تجهيزات و جز اينها)؛
- محاسبه هزينههاي عمليات (مشاوره تكنيكي، پرسنل فرايند، پرسنل اداري، انرژي تداركات، بهرهبرداري، نگهداري و نظاير اينها)؛
- محاسبه سرمايه جاري لازم؛
- تحليل نياز بالقوه بازار به محصولات توليدي (كود و مواد بازيافت شده).
فرايند عملياتي كمپوست شامل مرحله پيش فرايند، فرايند اصلي و پس فرايند است.
مرحله پيش فرايند در برگيرنده عملياتي است كه لازم است بر روي مواد خام اوليه انجام شود. مرحله پيش فرايند شامل طبقهبندي و جداسازي و كاهش ابعاد (خرد كردن) است و شكسته شدن مواد آلي در طول فرايند كمپوست تا حد زيادي به اين عمليات بستگي دارد.
تهيه كمپوست به طريق صنعتي، به علت تسريع در امر از بين بردن زبالههايي كه از لحاظ بهداشتي بسيار اهميت دارند و نيز سرعت توليد كود، بسيار مطرح است و در اكثر شهرهاي بزرگ كشورهاي صنعتي كه تكنولوژي پيشرفتهاي در اين زمينه دارند، روش كمپوست كردن مواد زائد جامد بسيار مورد استفاده قرار ميگيرد.
كارخانجات كمپوست معمولا در شهرهاي بزرگ و پرجمعيت كه زباله كافي براي تغذيه كارخانجات دارند، احداث ميگردند. از مهمترين پارامترهايي كه براي انتخاب و برنامهريزي كارخانجات كمپوست از زبالههاي شهري مورد استفاده قرار ميگيرند، ميتوان به اينها اشاره كرد:
جمعيت موجود و پيشبيني جمعيت آتي شهر، مساحت شهر و نحوه توزيع جمعيت در آن، مقدار زباله موجود و تخمين مقدار آتي آن، مشخصات و كيفيت زباله، مشخصات منطقه از قبيل آب و هوا، توپوگرافي زمين، ارتباطات جادهاي، سطح آبهاي زيرزميني، رودخانهها، نوع خاك و نظاير آن، امكانات دفع زباله و هزينههاي مربوط به آن، ارزيابي بازارهاي فروش كود و مواد بازيافتي از زباله، تعيين محل احداث كارخانه با توجه به ضوابط سازمان حفاظت محيط زيست، امكان استفاده از لجن فاضلاب براي بهبود و كيفيت كود، بررسي روشهاي تهيه كود و تجهيزات مورد نياز، محاسبه هزينههاي استهلاك (زمين، ساختمان، تجهيزات و مانند اينها)، محاسبههاي هزينههاي عمليات (مشاوره، تكنيكي، پرسنل فرايند، پرسنل اداري، انرژي تداركات، بهرهبرداري، نگهداري و مانند اينها)، محاسبه سرمايه جاري لازم و تحليل نياز بالقوه بازار به محصولات توليدي (كود و مواد بازيافت شده).
مراحل مختلف فرايندي در كارخانههاي تبديل زباله به كمپوست را ميتوان چنين برشمرد:
توزين، دريافت زباله، تغذيه، جداسازي و دستهبندي، خرد كردن، سرند كردن، تخمير و عملآوري و مرغوب سازي.
1- توزين:
كليه زبالهها هنگام ورود به كارخانه به وسيله باسكول توزين توزيع ميگردند. به علاوه، توزين كمپوست توليدي، آهنآلات، پلاستيكها و كاغذهاي بازيافتي و مواد زائدي كه بايستي دفن گردند نيز ضروري است. به عبارت ديگر، ميزان كليه مواد تغيير يافته و نيافته كه به نحوي در بيلان كارخانه موثرند، ميبايست مشخص گردند. معمولا براي اين كار از باسكولهاي تمام فلزي يا نيمه فلزي يا نيمه بتني با ظرفيتهاي 50 يا 60 تن با طولهاي 8 يا 16 متر استفاده ميشود. استفاده از هر يك از انواع باسكول بستگي مستقيم به وسايط نقليه حمل كننده زباله دارد.
2- محل دريافت:
تسهيلات مربوط به محل دريافت ميبايست به نحوي طراحي گردند كه زباله به هنگام ورود، در كوتاهترين زمان ممكن دريافت و انبار گردد. دريافت زباله عموما به سه طريق زير صورت ميپذيرد:
1- دريافت در بونكر: زبالهها ابتدا در بونكرهاي بتني يا فلزي با ابعاد مناسب- كه از قبل احداث گرديدهاند- انباشته ميشوند؛ سپس به وسيله جرثقيل سقفي مجهز به چنگك هيدروليكي يا مكانيكي و يا نوار نقاله فلزي افقي به قيف تغذيه منتقل ميگردند. در اين روش كليه عمليات انتقال به وسيله يك نفر اپراتور، از راه دور كنترل ميگردد.
2- دريافت مستقيم: كاميونهاي حامل زباله، مستقيما محموله خود را به داخل قيف تغذيه تخليه ميكنند. در اين سيستم از يك دستگاه تعديل كننده بار براي انتقال به خطر توليد استفاده ميشود. (شكل 3) دريافت زباله به روش مستقيم را نشان ميدهد.
3- دريافت در سكوي مستقيم: در روش دريافت مستقيم، از طريق سكوي سيماني، كاميونها بار خود را به روي سكوي سيماني تخليه ميكند و سپس زبالهها از طريق لودر به قيف تغذيه انتقال مييابد. در اين روش نيز ميبايد از سيستم تعديل و يكنواخت كننده بار بهره گرفت.
از مهمترين قسمتها در مرحله دريافت، همانا انبار و ظرفيت آن است. در كارخانجات كمپوست ظرفيت انبار بايد به طريقي انتخاب و طراحي گردد كه امكان دريافت حداكثر ميزان زباله وجود داشته باشد. در كارخانجات با ظرفيت عملكردي بالا، بونكرهاي مخصوص دريافت زباله در طي مدت زمان معين، بايد ظرفيت كافي براي عمليات جداسازي، آسياب و ذخيره كردن مواد را دارا باشند. معمولا اين ظرفيت معادل 25 تا 50 درصد مقدار دريافت زباله در نظر گرفته ميشود.
موارد ضروري كه در طراحي قسمت دريافت ميبايست در نظر گرفته شوند، عبارتند از: تعداد و ظرفيت كاميونهاي حامل زباله، تنظيم برنامه زمانبندي شده براي جمعآوري و حمل زباله به كارخانه، وجود تسهيلات لازم براي سرعت بخشيدن به تخليه، انتقال به قيف تغذيه، پيشبيني تسهيلات لازم براي جمعآوري شيرابه و كنترل بو و آلودگي.
3- تغذيه:
روشهاي تغذيه در كارخانجات كمپوست عمدتا مشابه يكديگرند و تقريبادر همگي از نوار نقاله صفحهاي زنجيري يا لودرهاي باز و بلند استفاده ميشود.
4- فرايند عملياتي كمپوست:
فرايند عملياتي كمپوست شامل مرحله پيش فرايند، فرايند اصلي و پس فرايند است. در اين مطلب به مرحله پيش فرايند پرداخته ميشود.
4-1- مرحله پيش فرايند
مرحله پيشفرايند، عملياتي را كه ميبايست بر روي مواد خام اوليه انجام شود، در برميگيرد. مرحله پيشفرايند شامل طبقهبندي و جداسازي و كاهش ابعاد (خرد كردن) است. شكسته شدن مواد آلي در طول فرايند كمپوست تا حد زيادي به اين عمليات بستگي دارد.
4-1-1- جداسازي مواد خام:
محصول كمپوست ترجيحا بايد مواد آلي را در بيشترين حد و مواد معدني را با كمترين ميزان ممكن داشته باشد. زبالههاي شهري ميتوانند حاوي مقاديري از فلزاتي چون مس، آهن سرب، نيكل و روي باشند. همچنين موادي مانند شيشه و لاستيك و پلاستيك، بايد در حد ممكن (از نظر اقتصادي) از مواد خام جدا شوند. خارج كردن مواد اضافي، سه نوع سيستم انتخاب شده به منابع توليد مواد اوليه، مصرف كننده نهايي كمپوست و همچنين نوع فرايند توليد كمپوست بستگي دارد. به عنوان مثال اگر مواد اوليه بسيار متنوع باشند و از منابع مختلف با ويژگيهاي گوناگون استفاده ميشود، به جداسازي كمتري نياز دارد.
به طور كلي در جداسازي مواد زائد جامد شهري نسبت به زائدات كشاورزي و باغباني، به ماشين آلات و نيروي انساني بيشتري نياز است. مواد زائد جامد دارنده ميزان رطوبت و ميزان مواد غذايي بسيار متغيري هستند و بخش آلي در آن ميتواند حاوي مقادير متفاوت مواد تجزيه ناپذير و مواد زائد خطرناك باشد. مواد مختلف شيميايي كه در خوراك ورودي يافت ميشوند، تأثيرات منفي در بازاريابي محصول نهايي دارند. جداسازي اين مواد، از پرهزينهترين بخشهاي واحدهاي مدرن توليد كمپوست از زباله شهري به شمار ميآيد. روشهاي دستي و مكانيكي براي جداسازي مواد اضافي به كار گرفته ميشود. بسياري از مواد موجود در زباله شهري قابل بازيافت هستند، همچون ظروف آلومينيومي، بطريهاي پلاستيكي و شيشهاي و جز اينها. از آنجا كه بازيافت اين مواد سودآور است، باعث ترغيب در عمليات جداسازي ميشود. براي سهولت جداسازي مواد، بايد آنها را خرد كرد يا ريز كرد.
براي جداسازي و تفكيك مواد، از تكنيكها و دستگاههاي ويژهاي استفاده ميشود. در كارخانجات كوچك معمولا جدا كردن كاغذ، تكه پارچه، فلزات و اشياي بزرگ به وسيله دست و وسايل نيمه مكانيكي انجام ميگيرد. در جداسازي دستي نكات ايمني و سلامتي بسيار اهميت مييابد، زيرا امكان وجود مواد خطرناك برنده مانند سوزن، سرنگ، چاقو، خرده شيشه و نظاير اينها زياد است.
در كارخانجات كمپوست از وسايل مكانيكي پيشرفته كه تنها با نظارت يك يا دو متخصص كنترل ميشود، استفاده ميگردد. جداسازي مكانيكي براساس خواص مغناطيسي و يا فيزيكي (اندازه و وزن) مواد ورودي انجام ميگيرد. سيستمهاي جدا سازنده مغناطيسي، فلزات آهني را جدا ميكنند. ماشينهاي جريان ادي، باعث خارج شدن فلزات غيرآهني ميشوند. سيستمهاي بر مبناي ابعاد مثل سرندها يا غربالها، تكهها و ذرات بزرگتر را از جريان مواد جدا ميكنند و سيستمهاي بر مبناي وزن، مواد تجزيه ناپذير سنگينتر همچون فلزات، شيشه و سراميك را جدا ميكند. جدول 1- تكنولوژي جداسازي را كه امروزه در كارخانجات كمپوست سازي استفاده ميشود نشان ميدهد.
4-1-2- سرندها (غربالها):
سرندها وظيفه جدا كردن مواد آلي ريزتر و كوچكتر را از كل زباله به عهده دارند. نوع سرند يا غربال انتخاب شده بستگي به ميزان رطوبت زباله، ميزان چسبندگي، يكنواخت بودن ابعاد ذرات و شكل و دانسيته آنها دارد.
سرند دوار با شبكه دايرهاي شكل، معمولا براي سرند كردن مواد و تفكيك آنها در دو اندازه مختلف استفاده ميشود. جنس اين سرند از فولاد ضد زنگ و به شكل استوانه مشبك است. در اين نوع سرندها، زباله مخلوط به وسيله قيف ورودي از يك سر سرند وارد ميشود و پس از چرخش و عبور در طول مسير و خروج اجزاي ريز از منافذ، باقي مانده مواد از طرف ديگر سرند خارج ميشود.
نوع ديگر، سرند دوار با شبكه چند ضلعي است كه تنها تفاوت آن شكل سرند است كه به جاي استوانه، چند ضلعي است.
سرند دوار با شبكه هم محور استوانهاي، داراي يك قيف ورودي و دو كانال خروجي است. عملكرد دستگاه اين گونه است كه زباله مخلوط از مسير قيف ورودي بر روي يك حلزوني ريخته ميشود. بر اثر چرخش حلزوني، زباله در مسير به طرف بالا و پايين ميلغزد و اجزاي ريزتر از منفذهاي شبكه به قسمت تحتاني دستگاه ريخته ميشود. در همين حال مواد درشتتر پس از طي سراسر طول دستگاه از كانال خروجي قسمت فوقاني تخليه ميشود.
نوع ديگر، سرند ارتعاشي با شبكه فلزي است كه از يك قاب فلزي و يك يا چند صفحه مشبك با شيب كم تشكيل شده است. قاب فلزي به همراه صفحه مشبك به وسيله يك يا دو عدد موتور لنگ به لرزش در ميآيد.
سرند نوساني از دو قاب تشكيل شده است كه در داخل هم قرار داده شدهاند. اصول كار به اين ترتيب است كه يك سري ميلههاي عرضي متصل به قابها، با فركانسي مشترك به هم نزديك و از هم دور ميشوند. در همين حين ستونهاي طولي سرند كه به ميلههاي عرضي متصلاند، متناوبا تحت كشش قرار ميگيرند و آزاد ميشوند. بدين ترتيب موادي كه ميبايست سرند شوند، از يكديگر باز ميشوند و هيچ منفذي مسدود نميگردد.
4-1-3 جداكنندههاي مغناطيسي
جداسازهاي مغناطيسي قطعات فلزي را از زباله ورودي جذب و آنها را جداسازي ميكنند. نحوه كار بدين ترتيب است كه مواد قبل از انتقال به ديگر قسمتها (در برخي از كارخانجات جداساز مغناطيسي در اول مسير قرار ميگيرند) به وسيله نوار نقاله از مجاورت اين دستگاه عبور ميكنند و ذرات و قطعات فلزي خود را از دست ميدهند سپس اين قطعات به وسيله يك نوار نقاله ديگر به محل جمعآوري ضايعات فلزي ارسال ميشوند. گاهي دو مغناطيس در مسير نقاله به كار ميرود. مغناطيس در مسير بالاي تسمه نقاله قرار ميگيرد كه قراضههاي آهن را از زباله بيرون ميكشد و تماسي با مواد روي تسمه ندارد. اين نوع مغناطيس توانايي كمتري در جداسازي قطعات فلزي كه در زير مواد قرار گرفتهاند دارد. در دستگاه الكترومغناطيسي دوار كه در مسير خط توليد نصب ميگردد، زبالهها از روي آن عبور ميكنند و بدين ترتيب توانايي بيشتري از نظر جداسازي ذرات فلزي داخل زبالهها تا الكترومغناطيس، به ميدان مغناطيسي ضعيفتري نياز است. در برخي از كارخانجات، جداكننده مغناطيسي را پس از عمليات خرد كردن زباله قرار ميدهند تا بتواند با فضاي بيشتري آهنآلات را جذب كند.
جداكنندههاي مغناطيسي نسبتا ارزانترند و اين روش جدا كردن مواد تجزيهناپذير از زباله، بيشترين راندمان را دارد. به علاوه، با فروش آهنآلات جداشده نيز سودي عايد كارخانه ميشود.
نوع ديگر جداكننده الكترومغناطيسي، جداكننده دوار الكترومغناطيسي است كه در مسير يك نوار نقاله تسمهاي نصب ميگردد. زبالهها از روي آن عبور ميكنند و بدين ترتيب توانايي بيشتري از نظر جداسازي ذرات فلزي ريز زباله به وجود ميآيد. همچنين به علت كم بودن فاصله زبالهها تا الكترومغناطيس، به ميدان مغناطيسي ضعيفتري نياز است. در اين نوع الكترومغناطيس فقط بايد سرعت دوران الكترومغناطيسي با سرعت مواد در نوار نقاله، تنظيم گردد. از نقطه ضعف اين جداكننده الكترومغناطيسي، ميزان زياد ناخالصي در فلزات تفكيك شده است؛ و همچنين در مورد زبالههايي كه رطوبت بالايي دارند، داراي كارايي مناسبي نيست.
4-1-4 ماشينهاي جريان ادي
ماشينها يا جداكنندههاي جريان ادي، فلزات غيرآهني مانند آلومينيم را از زباله جدا ميكنند. اين ماشينها قادرند ميدان قويتري الكترومغناطيسي به وجود آورند و بار الكتريكي در فلزات غيرآهني القا كنند. بار الكتريكي باعث ايجاد دافعه بين اجسام باردار و غيرباردار ميشود و اجسام باردار را از جريان زباله دور ميكند. براي ارتقاي راندمان معمولا ماشينهاي جريان بعد از جداكنندههاي مغناطيسي قرار ميگيرند.
4-1-5 سيستم جداكننده با هوا
اين سيستم، مواد را برحسب اختلاف وزنشان جداسازي ميكند و به طور مثال اجزاي سنگينتر (فلزات، شيشه، سراميك) را از مواد سبكتر جدا ميسازد. قلب اين سيستم يك ستون هوا يا گلوگاه است كه جريان مواد با سرعت مشخصي وارد آن ميشود. يك مكنده قوي هوا را از گلوگاه ميكشد و بر اثر اين عمل اجسام سبك مانند كاغذ يا پلاستيك به همراه هوا خارج ميشوند پس از كم شدن سرعت، اين مواد سبكتر وارد جداكنندهاي سيلكوني ميشوند و مواد سنگينتر در گلوگاه مستقيما پايين ميافتند. نكته بسيار مهم در به كار بردن اين سيستم، آن است كه برخي از اجسام سنگين، تجزيهناپذيرند و برخي ديگر مانند مواد غذايي و كاغذهاي خيس، قابل كمپوست شدن هستند. اين جداكننده معمولا پس از خرد شدن مواد مورد استفاده قرار ميگيرد. در اين سيستمها راندمان به طور تجربي 90 درصد براي پلاستيكها و 100 درصد براي كاغذ به دست آمده است. سيستمهاي جداكننده با هوا به همراه سرندها و سيستمهاي كاهش حجم، كارايي بسيار بالايي در جداسازي دارند.
4-1-6 جداسازي بالستيك يا اينرسيايي:
اين سيستم اجزاي خنثي و مواد آلي را براساس دانسيته و تفاوتهاي الاستيكي جدا ميكند زباله ورودي در يك مخزن در حال چرخش و با محفظه استوانهاي چرخنده ريخته ميشود و قطعات شيشهاي، فلزي و سنگي براساس دانسيته و الاستيسيتهشان در فواصل متفاوتي از جريان اصلي پرتاب ميشوند.
4-1-7 خرد كردن:
يكي از فاكتورهاي مهم در تسهيل تبديل زباله به كود آلي و بهبود راندمان تخمير، اندازه ذرات زباله ورودي به قسمت تخمير فرآيند است. بدين ترتيب با متناسب كردن اندازه اجزاي زباله، فعاليت ميكروارگانيسمها افزايش مييابد و در نتيجه عمل تخمير سريعتر صورت ميپذيرد. خردكنها بايد داراي خصوصيات زير باشند:
1- موجب له شدن زباله نشوند؛
2- ابعاد مواد خرد شده را بتوان تنظيم كرد؛
3- داراي دريچههاي انفجاري باشد؛
4- مجهز به سيستم ارتعاشگير باشد؛
5- سر و صداي زياد ايجاد نكند؛
6- تعمير، نگهداري و راهبري آن آسان باشد.
با در نظر گرفتن پرامترهاي مذكور، خردكنهايي كه در اين صنعت به كار گرفته ميشوند، عبارتاند از:
- خردكن چاقويي؛
- خردكن قيچيوار؛
- خردكنهاي چكشي: خردكن چكشي با دو محور افقي، خردكن چكشي با يك محور افقي، خردكن چكشي با يك محور عمودي؛
- استوانه چرخان.
خردكن چاقويي
با توجه به مشخصات اين دستگاه، لازم است قبل از ورود زباله به داخل خردكن، از وجود اجسام سخت و حجيم از قبيل قطعات فلزي مطمئن گرديد. از خصوصيات اين نوع خردكن، سرعت دواري كم، بدون ارتعاش و سر و صداي ناشي از كار و قابليت تعويض بدون بستههاي چاقويي است. جالبترين تكنيك استفاده شده در اين نوع خردكنها سيستم بازوهاي نگهدارنده هيدروليكي است كه در عين حال از ايجاد فشار غيرمجاز به روي تيغهها جلوگيري ميكند و با تنظيم فاصله مناسب، با توجه به ويژگيهاي زباله در هر منطقه، موجب بهبود عمل برش ميگردد.
اين خردكن شامل يك بدنه چهارگوش و سه غلطك بزرگ است كه بر روي آنها رينگهاي چپ گرد و راست گرد با تيغههاي چاقويي تعبيه شده است. هر غلطك به وسيله سيلندرهاي هيدروليكي حول يك محور دوران ميكند. زبالهاي كه بايد خرد گردد بر روي غلطكها ريخته ميشود. غلطكها در خلاف جهت هم ميچرخند و بدين ترتيب زبالهها در اثر حركت متقابل مابين تيغه غلطكها و تيغههاي ميله مركزي، خرد ميشوند. اين را ميتوان به وسيله سيلندرهاي هيدروليكي تنظيم كرد و در نتيجه ذرات زباله را به هر اندازه كه موردنظر است، خرد كرد. چون رينگهاي روي غلطكها چپگرد و راستگرد هستند، زبالهاي كه فورا به داخل و به سمت ميله مركزي كشيده ميشود در طول غلطكها حركت ميكند و به تدريج در طول تيغهها به طرف داخل كشيده ميشود و آن قسمت از زباله كه با همين حركت به انتهاي طول غلطك برسد، به طور خودكار از خردكن خارج ميشود.
خردكن قيچيوار
اين خردكنها، عموما يك جفت چنگك رو در رو دارند كه با سرعت آرام و گشتاور زياد ميچرخند. در حين اين عمل اكثر مواد تا حد مطلوب ريز ميشوند.
خردكن يا آسياب چكشي
اين نوع خردكنها خود به دستههاي زير تقسيمبندي ميشوند:
- خردكن چكشي با دو محور افقي:
اين نوع خردكنها ساختمان بسيار محكمي دارند. محور (روتور)ها طوري طراحي شدهاند كه در شرايط سخت چرخش، به خوبي عمل ميكنند. محورها به طور جداگانه به وسيله دو عدد الكتروموتور مجهز به سيستم حفاظت افزايش بار ميچرخند و از طريقي كوپلينگهاي ارتجاعي به محورها ارتباط دارند. بر روي محورها، فلنجهاي متحرك به وسيله فاز جا زده شدهاند. برحسب مورد و با توجه به كيفيت زباله تعداد 28، 32 و 42 چكش به كار گرفته ميشوند، كه به ترتيب خاصي كنار هم چيده شدهاند و همراه با چكشهاي محور مقابل در مسير دايرهاي همگرا بر روي سندان مركزي عمل ميكنند.
جداره داخلي اين خردكن از تعدادي سپر مقاوم در مقابل سايش پوشانده شده و پس از مدتي جايگزين ميگردند. در قسمت تحتاني خردكن شبكههايي با سايزهاي مختلف، براي يكنواخت كردن مواد خروجي از خردكن تعبيه شده است. اين قبيل خردكنها براي زباله خشك خانگي و بدون نياز به جداسازي اوليه، مناسب است.
- خردكن چكشي با يك محور افقي:
اصول كار اين نوع خردكن مشابه خردكن دومحوره است. تنها تفاوت اساسي اين دو نوع خردكن در تعداد محورهاي آنهاست. اين نوع خردكن از يك محور كه فلنجهايي به آن متصل است، تشكيل ميگردد. بر روي اين فلنجها نيز به تناوب چكشهايي وصل شده است. فرآيند كار در اين دو نوع خردكن بدين صورت است كه زباله از بالاي خردكن بر روي محور دستگاه ريخته ميشود و در اثر دوران محور – و در نتيجه چكشهاي آن – زباله بين يك سندان ثابت و چكش قرار ميگيرد و بدين ترتيب عمل كاهش اندازه بر روي مواد خردشدني انجام ميشود و بقيه مواد كه به راحتي قابليت كاهش اندازه را ندارند از دريچه بالستيك خردكن خارج ميشوند. بقيه قسمتهاي اين خردكن عينا مشابه خردكن دو محوره است.
اين خردكنها بيشتر در صنايع معدني و به عنوان سنگشكن مورد استفاده قرار ميگيرند ولي با انجام اصلاحاتي بر روي سيستم تغذيه دستگاه ميتوان، از آن در كارخانجات كمپوست استفاده كرد. از مزاياي اين دستگاه، خارج كردن اجزاي سخت و تبديل ناشدني به كمپوست از بقيه اجزاست. تجمع مواد مرطوب در زواياي دستگاه منجر به كپك زدن آن ميشود و در نتيجه خردكن كارايي چنداني در مورد زبالههاي مرطوب ندارد.
- خردكن چكشي با يك محور عمودي
در اين نوع خردكن، مواد پس از ورود به دستگاه در طول بدنه ساييده ميشوند و با اعمال نيرو مسير حلزونواري را به سمت پايين طي ميكنند و بدين ترتيب وسعت منطقه سايش افزايش مييابد. اين امر موجب عبور بدون وقفه محصول خرد شده، به بيرون از دستگاه ميگردد.
مداوم و پيوسته بودن توليد، ويژگي بارز اين نوع دستگاهها به شمار ميآيد. ديگر اينكه امكان تنظيم محصول به وسيله تغيير عمق دهانه تخليه نگهداشت مواد يا تغيير طول و تعداد چكشها وجود خواهد داشت. به علت اينكه مواد از بالا وارد آسياب ميگردند و در طول آن ساييده ميشوند، مقدار فرسايش در ديوارههاي داخل خردكن و در چكشها يكنواخت است. در منطقهاي كه احتياج به حفاظت در برابر فرسايش دارد، از قطعات فولادي ريختهگري شده مقاوم در برابر سايش استفاده ميشود. اين خردكن در صنايع معدني به نام concreusher معروف است و كاربرد زيادي دارد. ولي در صنايع كمپوست به علت اينكه زمان ماندن و سطح تماس مواد با چكشها و ديوارهها زياد است، خروج مايعات بين پيوندي مواد تسهيل ميگردد و در نتيجه شيرابه زيادي به وجود ميآيد.
4-1-8 استوانههاي چرخان
در استوانههاي چرخان با استفاده از نيروي جاذبه، مواد در داخل استوانه بر روي هم ميلغزند. در ديوارههاي داخلي اين استوانهها، برآمدگيهاي تاقچه مانند فلزي قرار دارد كه مواد به وسيله آنها در استوانه جا به جا ميشوند. برخي از پارامترهاي طراحي اين استوانهها اينها هستند: زمان ماندن (با توجه به طول، قطر، استوانه و عمق مواد)، محور چرخش با افق و شكل تعداد پرههاي داخلي.
اگر اشيايي مانند سيلندرهاي كوچك گاز و يا اسپري و مايعات قابل اشتعال در زباله موجود باشد، در حين عمل خرد شدن احتمال انفجار و احتراق وجود دارد. در جداسازي دستي و رويت مواد روي نقاله در واحدهاي خردكننده، اين اجسام بايد از زبالهها جدا شوند. تجهيزات خردكننده بايد حتما در فضاي مسقف و بسته عمل كنند و تهويه مناسب نيز وجود داشته باشد.
به دنبال عمليات پيش فرآيند (تفكيك و خردكردن زبالهها)، فرآيند تخمير با فعل و انفعالات بسيار پيچيده شيميايي و بيولوژيكي شروع ميشود. مسأله مهم و با اهميت در تخمير هوازي ايجاد شرايط مناسب براي فعاليتهاي ميكروارگانيسمها و به دست آوردن كمپوست با كيفيت مناسب و مطلوب است.
اختلاف اساسي سيستمهاي مختلف تهيه كمپوست را ميتوان اصولا در فرآيندهاي مختلف مرحله تخمير دانست.
- استوانه چرخان
شركتهاي صاحب تكنولوژي در اين زمينه، ايدههاي متفاوتي را ارائه ميدهند، اما همگي اصول و فاكتورهاي اساسي را در فرآيند تخمير هوازي رعايت ميكنند.
از آنجا كه ميكروارگانيسمها در فرآيند كمپوست نقش اصلي را دارند، شرايط محيطي كه فعاليت آنها را تشديد كند، سرعت و راندمان فرآيند كمپوست را نيز افزايش ميدهد. فعاليت ميكروارگانيسمها تحت تاثير عواملي چون ميزان اكسيژن يا هوادهي، ابعاد ذرات ورودي، مواد مغذي و تبديل كربن به ازت، ميزان رطوبت، درجه حرارت، اسيديته و قليائيت (ph)، به هم زدن و اختلاط مواد افزودني است.