إعداد السماد مع إضافة المواد العضوية Co-Composting هي عملية تحلل هوائي مُتحكم به للمواد العضوية، باستخدام أكثر من مادة كمصدر للمغذيات (الحمأة البرازية والمخلفات العضوية الصلبة). الظروف الحرارية المُحكمة، والتي من علاماتها درجات الحرارة التي تتخطى (60 درجة مئوية)، تتحقق عندما تُستكمَل مؤشرات أساسية محددة (الرطوبة، ونسبة الكربون إلى النيتروجين (C:N)، والتهوية) والتي تؤدي إلى القضاء على مسببات الأمراض، وسرعة تحلل مواد المخلفات. وينتج عن هذه العملية منتج آمن ومتوازن، ويمكن استخدامه كمُحسّن للتربة.تُشير إلى المواد النباتية القابلة للتحلل البيولوجي (المُخلّفات العضوية) والتي يجب أن تُضاف في بعض التقنيات لكي تؤدي وظيفتها على النحو الصحيح. ومن المواد العضوية القابلة للتحلل -علــى ســبيل المثال لا الحصــر- أوراق الأشجار، والحشــائش ومخلفات الأسواقالنباتية . وعلــى الرغم مــن أن هناك منتجات أخرى فــي هذا الكتاب تحتوي على المواد العضوية، فإنَّ مصطلــح المواد العضوية هنا يُشير إلى المواد النباتية غيـر المهضومة.هـي خليط مـن المواد الصلبة والسـائلة التي تحتوي في الغالب على فضلات الجسـم والمياه، بالإضافة إلى الرمـل والحصى، والمعادن، والقمامة، والمركبات الكيميائيــة المختلفة. ويمكــن تمييز حمأة مياه المجــاري (Faecal sludge) عن حمــأة محطــة الصرف الصحــي (Wastewater sludge) بـأن حمأة ميــاه المجاري تأتي مــن تقنيــات الصرف الصحــي في الموقــع، أي أنها لم تُنقَل عبر شــبكات الصرف الصحــي، ويمكن أن تكــون على حالتها الأصلية أو تم هضمها جزئيًا، أو شــبه ســائلة ، أو شــبه صلبة، وهــي تنتج عن عمليات الجمع والتخزين/المعالجة لفضلات الجســم أو المياه الســوداء، التي قد تشــمل علي المياه الرمادية. اما حمــأة محطــة الصــرف الصحي (ويشار إليها أيضًا بحمأة المجاري) هــي الحمأة التــي تنتج عن تجميــع مياه الصــرف من شــبكات الصــرف الصحـي وعمليات المُعالجــة (شــبه) المركزية، ويتـحدد نوع المعالجـة المطلوبة للحمـأة وإمكانيـات الاســتخدام النهائـي لهــا بناءً على تحليلها والتعرف على مكوناتها الأساســية.نسبة الكربون إلى النيتروجين C:N Ratio: نسبة كتلة الكربون إلى
كتلة النيتروجين في المادة
هي عملية تحلُّل للمواد القابلة للتحلُّل الحيوي بفِعل الكائنات الدقيقة (وبخاصةٍ البكتيريا والفطريات)، تحت ظروف هوائية مُتحكَم بها وخاضعة للضوابط.المُخلفات المنقولة عبر قنوات المجاري (شبكة الصرف الصحي).

تتميز الحمأة البرازية بمُحتوى عالٍ من الماء والنيتروجين، في حين أن المخلفات الصلبة العضوية من المخلفات الزراعية والطعام تحتوي على نسبة عالية من الكربون العضوي، ولها خواص تكتّل جيدة تسمح بالتهوية. من خلال الجمع بين الإثنين، يمكن استخدام فوائد كل منهما لتحسين العملية والمُنتج. يوجد ثلاثة طرق شائعة لإعداد السماد مع إضافة المواد العضوية: (1) التسميد بالتكويم المفتوحفي الهواء (2) التسميد داخل  الحاويات، (3) الجمع بين التسميد بالتكويم المفتوح والتسميد بالأكوام الثابتة المهواة . في طريقة إعادة السماد مع إضافة المواد العضوية التي تستخدم التكويم في مكان مفتوح ، يتم تجميع المواد المُمتزجة معًا (الحمأة والمخلفات العضوية) على شكل أكوام ممدودة في صفوف للتجفيف والتهوية، وتُترك لتتحلل؛ أما عملية إعداد السماد داخل الحاويات فإنها تتطلب رطوبة وإمدادات هواء متحكّم بها، بالإضافة إلى الخلط الميكانيكي؛ وتستخدم الطريقة الثالثة مزيجًا بين تسميد الأكوام الثابتة والتسميد بالتكويم المفتوح فى الهواء. تظل المخلفات في الكومة الثابتة لفترة تبلغ من شهرين إلى ثلاثة أشهر، وبعد ذلك تُنقَل إلى الأكوام المصفوفة ليحدث لها مزيد من عمليات التحلل.

اعتبارات التصميم

من المكونات الرئيسية اللازمة  لتصميم مرفق إعداد السماد مع إضافة المواد العضوية المكان والمساحة اللازمة للفرز ولفصل المخلّفات، وأحواض التجفيف، ووحدات إعداد السماد، والتصفية ، وتخزين السماد  والمخلفات، والبنية التحتية للنظافة الشخصية والتطهير، ونظام لمعالجة مياه الصرف الصحي في الموقع، ومباني ادارية  لطاقم العمل، ومنطقة  معزولة. وعلى حسب المناخ والمساحة المتاحة، فقد يحتاج المرفق إلى التغطية، يجب أن يقع المرفق بالقرب من مصادر المخلفات العضوية والحمأة البرازية، وذلك لتقليل تكاليف النقل، ولكن يجب أن تكون بعيدة بمسافة تفصلها عن مناطق السكن والمعيشة للحد من أي مخاطر صحية حقيقية أو متصورة. ويجب أن يكون ارتفاع الأكوام المصفوفة للتجفيف  متر واحد على الأقل، ويجب أن تُعزل بطبقة عازلة فوقها من السماد ، أو تربة من الحشائش وذلك لتعزيز التوزيع المتساوي للحرارة داخل الأكوام، وأن يبلغ سُمك هذا الطبقة 30سم. في الأجواء المناخية المعتدلة الباردة تؤدي الأكوام أفضل أداء لها إذا كان ارتفاعها2.5م ، وبلغ عرضها 3 أمتار. ويجب نزع الماء من الحمأة في أحواض التجفيف غير المزروعة (م.9) قبل خلطها مع المخلفات العضوية. يجب أن يُنشأ منصة لإعداد السماد (أي السطح الذي توضع عليه الأكوام) بحيث تكون معزولة ، وذلك لتجميع السوائل المرتشحة التي من الممكن بعد ذلك أن يُعاد دمجها في الأكوام أو تجري معالجتها.

المواد والمستلزمات

يُمكن إنشاء مرافق إعداد السماد مع إضافة المواد العضوية بمواد متوفرة محليًّا. يمكن إنتاج منصة التسميد  العُضوي من الخرسانة، أو من الطين المضغوط جيدًا. إذا كان هناك حاجة لسقف، فيمكن إنتاجه من مواد محلية، مثل الخيزران، أو النجيل الصناعي ، أو الخشب، أو البلاستيك، أو الصفائح المعدنية. قد تكون المياه من المواد المضافة المطلوبة، ويعتمد هذا الأمر على المناخ. وتتوفر في الأسواق حاويات سابقة التجهيز لإعداد السماد، وتتوفر في عدة أحجام.

القابلية للتطبيق

بسبب حاجة هذه التقنية لمستوى عالٍ من التنظيم والعمالة لفرز المخلفات العضوية، وإدارة المِرفق، ومتابعة كفاءة  التسميد، فمن المُستبعَد أن تكون هذه التقنية خيارًا عمليًا في مرحلة الاستجابة الحادة. إلا أنها من الممكن أن تكون خيارًا عمليًا مجديًا يناسب مرحلتي الاستقرار وإعادة التاهيل  من حالة الطوارئ. أظهرت التجربة أن مرافق إعداد السماد مع إضافة المواد العضوية تعمل بأفضل ما يكون إذا أنشِئت كمشروع استثماري، حيث يكون فيه السماد منتجًا قابلًا للتسويق يمكنه تحقيق إيرادات تدعم استرداد التكاليف. إلّا أنه لا يمكن أن نتوقع أن تغطي مبيعات السماد العُضوي التكلفة الكاملة للخدمة.

التشغيل والصيانة

مرافق إعداد السماد لها متطلبات تشغيل عالية. لابُد من وجود طاقم مُدرب جيدًا لأعمال الصيانة، ويجب أن يتابعوا بعناية جودة المواد الداخلة وكميتها، وكذلك نسبة الكربون إلى النيتروجين، وأن يتعاملوا مع محتوى الرطوبة والأكسجين ويديرونها. ويجب على طاقم العمل أن يتتبعوا الجداول الزمنية  لتقليب الاكوام، وتوقيتات الإنضاج؛ لضمان تحقيق معالجة عالية الجودة. ويجب أن تُفرز المخلفات العضوية أولًا بحيث تكون خالية من المخلفات غير العضوية. لا بُد من التقليب الدوري باستخدام مُعِّدة تقليب ميكانيكية (لودر أمامي، أو تركس) أو باليد باستخدام شوكة تفريغ أو جاروف. تساعد المفارم القوية -المخصصة لتقطيع الأجزاء الكبيرة من المخلفات الصلبة العضوية (مثل فروع الأشجار الصغيرة وقشور جوز الهند) – ومعدات تقليب الأكوام على الوصول لأفضل مستوى للعملية، كما تساعد على تخفيض العمالة اليدوية، وتضمن تجانس أفضل للمُنتَج النهائي.

الصحة والسلامة

يمكن الحد من المخاطر الصحية إذا اتّخذ العمال الاحتياطات الأساسية واتّبعوا ممارسات النظافة الشخصية، وحرصوا على ارتداء معدات الحماية. إذا وُجِد أن الاكوام ينشر منها  الغبار، فلا بُد أن تتوفر التهوية السليمة والمناسبة، ولا بُد أن يرتدي العمال أقنعة الوجه الواقية. ولضمان إزالة مسببات الأمراض لمستوى آمن، توصي منظمة الصحة العالمية  بالحفاظ على درجة حرارة السماد بين 55 إلى 6) درجة مئوية لأسبوع على الأقل. وإذا كان هناك أي شك في مستوى الأمان، فينبغي أن يخضع السماد للتخزين لمدة عام واحد على الأقل قبل الاستخدام. وإذا توفرت الوسائل والمصادر اللازمة لذلك، فينبغي متابعة إخمال بويضات الديدان الطُفيلية Helminth كمقياس غير مباشر لعملية التعقيم. وينبغي الرجوع لإرشادات منظمة الصحة العالمية للحصول على المعلومات التفصيلية.

التكاليف

تختلف تكاليف بناء مرفق إعداد السماد مع إضافة المواد العضوية بناءً على الطريقة التي يقع عليها الاختيار، وعلى تكلفة المواد المحلية، وعلى ما إذا كانت الآلات، مثل أجهزة التهوية والمفارم، داخلة في التصميم. والتكاليف الرئيسية التي يجب وضعها في الحسبان تتركز في المتطلبات الكلية للتشغيل، بما في ذلك النقل، والإمدادات من الحمأة البرازية، والمخلفات العضوية الصلبة ، والتخلُّص من السماد.

الاعتبارات الاجتماعية

قبل التفكير في نظام إعداد السماد مع إضافة المواد العضوية، يجب أن تُطرَح فكرته للمناقشة مع المجتمع. إذا كان للمجتمع خبرة مع فصل المُخلّفات العضوية و إعداد السماد، فقد يكون هذا عاملًا مواتيًا من عوامل التمكين للتقنية. من المتطلبات الأساسية معرفة ما إذا كان السماد العُضوي المصنوع من المخلفات البشرية منتجًا مقبولًا بالنسبة للمستخدمين المحتملين (بعمل استطلاع للسوق)، وضمان أن منتج السماد العُضوي يوافق  المعايير المحلية ويلتزم بها. وبدون هذه الأمور، لا بُد من تحديد عمليات مختلفة للمعالجة.