Утилизация птичьего помета с использованием ускорителя ферментации грибкового происхождения

Утилизация птичьего помета с использованием ускорителя ферментации грибкового происхождения

В современных условиях сохранение и Основной причиной является резкое возрастание цен на минеральные удобрения, слабое экономическое состояние большинства хозяйств, отсутствие прогрессивных технологий переработки и применения органических удобрений.

Вследствие этого в настоящее время около большинства птицеводческих комплексов накопилось огромное количество полужидкого и жидкого помета, который вместо служения плодородия почв и урожайности помета в России и за рубежом показывает, что имеются различные технологии, но большинство из них связаны с большими затратами, энергоемкостью и необходимостью специального оборудования, что неприемлемо для большинства хозяйств со слабой экономикой.

Учитывая это, Татарский НИИ агрохимии и почвоведения совместно с Всероссийским научно-исследовательским ветеринарным институтом разработал технологию переработки птичьего помета с применением ускорителя ферментации Процесс утилизации птичьего помета состоит из следующих технологических операций:

1. На слой соломы сбрасывается помет из расчета 1:1.
2. Смесь поливается таким образом, чтобы нижний слой оказался наверху; в жаркое время года перед перемешиванием штабель увлажняется снаружи водой, в другое время года дождь и снег являются естественным увлажнителем.
3. В процессе утилизации помета температура внутри штабеля поднимается до 70°С, неприятный запах помета исчезает, погибают биологические опасные объекты и семена сорняков, влага испаряется, полученного из птичьего помета с использованием подобной технологии, проводились путем постановки полевых опытов на серой лесной среднесуглинистой почве с дозой 3,6 и 9 т/га в течение четырех лет и с дозой 10, 15 и 20 т/га - в течение трех лет, сравнивая их действие с эквивалентными дозами минеральных удобрений и с эквивалентным содержанием азота в навозе КРС.

Исследуемое органическое удобрение из птичьего помета в первом опыте содержал Nобщ - 3,74%, Р2О5 - 2,60 и К2О - 2,16 % на сухое вещество, влажность 43,3%, во втором опыте соответственно 3,91, 3,43 и 2,05%, удобрения в дозах 3,6 и 9 т/га составила соответственно 10,6, 18,4 и 25,9 ц/га зерновых единиц или 10, 18 и 25%.

При этом достоверная прибавка в исследуемом органи-ческом удобрении, способствовало получению прибавок урожая соответственно 7,1, 6,3 и 5,9 кг зерновых единиц.

Содержание в почве подвижного фосфора, обменного калия, гидролитическая и обменная кислотность в течение трех лет доступной для растений, было выше, чем в исходной почве.

Расчет экономической и энергетической эффективности применения органического удобрения из птичьего помета в дозах 3, 6, 15 и 20 т/га в течение трех лет показали, что за три года действия и последействия суммарная прибавка урожая составила соответственно 18,6. 28,8 и 32,2 ц/га зерно-вых единиц или 19,28 и 34%.

В третьем году своего последействия продолжалось положительное влияние на агрохимические свойства почвы. Об этом можно судить и по фракционному Экономическая и энергетическая оценка показала (табл.3), что на один рубль дополнительных затрат приходится 1,03-1,14 рубля чистого дохода, а коэффициент энергетической эффективности прибавок урожая составляет 1,47-1,66 единиц.

Таким образом, исследования показывают, что данная технология переработки птичьего помета заслуживает внимания и широкого применения в сельскохозяйственном производстве. Это позволит повысить плодородие почв, сельскохозяйственных культур и улучшить экологическую обстановку вокруг птицеводческих комплексов.

Современные птицеводческие комплексы являются производителями не только мяса и яиц птицы, но и отходов, причем в количестве гораздо большем, чем основной продукции. Наибольший удельный вес среди них принадлежит помету. Если, например, за один год от одной курицы-несушки получают 250−300 шт. яиц (15−18 кг яйцемассы), то за тот же период курица выделяет 55−73 кг помета влажностью 65−75%. При выращивании бройлеров на каждый килограмм полученного мяса дополнительно получают 3 кг помета. На многих птицекомплексах количество помета, получаемое за год, достигает десятков и даже сотен тысяч тонн. Утилизация птичьего помета превратилась в трудноразрешимую проблему для многих птицеводческих хозяйств, поскольку требует больших затрат материально-технических и денежных средств, а также наличия значительных площадей сельхозугодий. Свежий помет является источником неприятных запахов, выделений ядовитых газов (аммиака, сероводорода), в нем могут содержаться в значительном количестве семена сорных растений, яйца гельминтов, он является благоприятной средой для развития патогенных микроорганизмов. При несвоевременной переработке такой помет становится источником загрязнения окружающей среды (атмосферы, водоемов, почв, подземных вод). Без переработки тем, или иным способом свежий помет не рекомендуется также использовать в качестве удобрения. В настоящей статье приводится обзор и краткая характеристика основных способов переработки птичьего помета.

Характеристика помета как сырья для переработки. Помет, выделяемый птицей, представляет собой вещество вязкой консистенции влажностью 64−82% в зависимости от вида, возраста птицы, условий кормления и содержания. В свежем помете содержатся органические и неорганические соединения. К неорганическим соединениям относят воду, некоторые соединения азота (аммиак, нитраты), меди, фосфора, калия, цинка, кальция, марганца. К органическим соединениям относят азотистые соединения (белки, пептиды, аминокислоты), углеродные соединения (липиды, глицерины, жирные кислоты, углеводы, в том числе клетчатка, сахара, спирты, летучие кислоты, целлюлозолигнин), сернистые соединения (сульфиды). В помете могут также содержаться антибиотики, соли тяжелых металлов, радионуклиды, остатки пестицидов и другие токсические вещества. Ценность помета как органического удобрения определяется содержанием прежде всего таких веществ, как азот (1,3−1,7%), фосфор (0,6−0,9% Р2О5), калий (0,5−0,8% К2О). Многие вещества помета легко разлагаются под воздействием света, атмосферного воздуха, влаги, ферментов и микроорганизмов. При выращивании и содержании птицы к помету могут добавляться другие органические и минеральные компоненты, вода, или наоборот, он может подсушиваться. В зависимости от этого, помет, как сырье для переработки, можно разделить на следующие основные разновидности:

1. Подстилочный помет. Получают  при содержании птицы на полу, на глубокой подстилке. Представляет  собой смесь натурального помета  с органическими подстилочными  материалами, иногда — с некоторым количеством минеральных добавок. Влажность подстилочного помета обычно составляет 15−40%.

2. Помет натуральной влажности. Получают при содержании птицы  в клеточных батареях со скребковой  или ленточной уборкой помета  без системы подсушки, на сетчатых  или планчатых полах при условии ежедневной уборки и исключении попадания воды из поилок или в процессе уборки.

3. Жидкий помет влажностью 85−98%. Является основным видом  пометного сырья при содержании  птицы в клеточных батареях  со скребковой уборкой помета.

4. Подсушенный помет. Получают  чаще всего при содержании  птицы в клеточных батареях  с ленточной системой пометоудаления. При использовании клеточных батарей без встроенных воздуховодов системы подсушки и кратности уборки один раз в 5−7 дней влажность помета обычно составляет 55−70%. При использовании клеточных батарей со встроенными воздуховодами и такой же кратности уборки получают помет влажностью 50−25%. Подсушенный помет получают также при его хранении в специальных вентилируемых пометохранилищах.

Требования, предъявляемые к способам хранения и переработки помета. В большинстве стран с развитым птицеводством к птицеводческим предприятиям предъявляют весьма жесткие требования относительно способов хранения и переработки помета. Основные из них следующие:

— исключение возможности попадания самого продукта и жидких стоков в подземные воды и открытые водоемы;

— минимизация выделений аммиака в атмосферу;

— исключение распространения неприятных запахов на территорию населенных пунктов, проездных дорог и других объектов общего пользования;

— обезвреживание патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов, семян сорняков;

— исключение попадания в почву, подземные воды и наземные водоемы вместе с пометом или продуктами его переработки солей тяжелых металлов, радионуклидов, пестицидов и других токсических веществ;

— наличие достаточных площадей сельхозугодий для использования помета в допустимых количествах в качестве удобрения.

Птицеводческие предприятия при получении лицензии на деятельность, как правило, обязаны предоставлять документацию, согласованную с соответствующими органами экологического надзора, каким образом они планируют осуществлять хранение и переработку своих отходов, а названные органы — осуществлять систематический контроль за выполнением данных обязательств. Что касается таких показателей как количество выбросов аммиака в атмосферу или неприятные запахи, то ограничения существуют не только относительно хранения и переработки отходов, но и птичников.

Некоторые из вышеназванных требований как, например, контроль выбросов аммиака в атмосферу или наличие достаточных площадей сельхозугодий, весьма важных для защиты окружающей среды, к сожалению, не имеют законодательной силы в Украине. Вследствие этого, подчас, создаются птицеводческие предприятия, не имеющие ни клочка земли для использования помета и соответствующих договоров с другими сельскохозяйственными предприятиями. Часто отсутствует эффективный экологический контроль над деятельностью птицефабрик.

Способы хранения помета

Можно выделить несколько основных способов хранения помета до переработки:

— хранение жидкого помета в пометохранилищах открытого типа;

— хранение жидкого помета в окислительных прудах;

— хранение жидкого помета в аэрируемых лагунах;

— хранение жидкого помета в анаэробных лагунах;

— хранение помета натуральной влажности или подсушенного на плащадках открытого типа;

— хранение помета натуральной влажности или подсушенного на плащадках закрытого типа или под навесами;

— хранение помета натуральной влажности или подсушенного в специальных вентилируемых пометохранилищах.

Различия между способами хранения жидкого помета состоят в основном в типах процессов, происходящих в толще продукта. В аэрируемых лагунах, верхних слоях окислительных прудов и пометохранилищ органические вещества помета разлагаются под воздействием аэробных микроорганизмов; в анаэробных лагунах и низших слоях окислительных прудов и пометохранилищ — под воздействием анаэробных микроорганизмов. Во всех случаях происходит в той, или иной степени обезвреживание семян сорняков, яиц гельминтов, патогенной микрофлоры, стабилизация продукта по химическому составу, хотя сроки могут быть от нескольких недель до года и более. В то же время, ни один из способов хранения жидкого помета не отвечает в полной мере вышеизложенным требованиям, прежде всего, по параметрам минимизации выделений аммиака, неприятных запахов, не дает гарантии исключения попадания жидких стоков в подземные воды и водоемы, предусматривает большую биологическую потребность в кислороде. Вследствие этого законодательством многих стран допускается только кратковременное хранение жидкого помета в хранилищах открытого типа. То же самое относится и к хранению натурального или подсушенного помета под открытым небом. Как при хранении жидкого, так и помета натуральной влажности под открытым небом количество азота в продукте может снижаться в 5 раз. Как с экологической, так и с экономической точки зрения неприемлемым можно считать хранение под открытым небом подсушенного помета.

В большей степени требованиям отвечают способы хранения помета в специальных хранилищах закрытого типа и под навесами, защищающими от воздействия атмосферных осадков, а также в вентилируемых пометохранилищах, жидкого помета — в емкостях без доступа воздуха.

Способы переработки помета

Хотя существует довольно значительное количество способов переработки помета, а также их комбинаций, более или менее значительное распространение получили только некоторые из них:

Компостирование. Является наиболее известным и широко применяемым способом переработки птичьего помета. В классическом варианте процесс компостирования осуществляется следующим образом. Из помета формируют бурты высотой 2−4 м, в которых под воздействием микроорганизмов-аэробов органические вещества помета понемногу разлагаются. При этом температура внутри буртов может подниматься до 60оС, вследствие чего происходит дезодорация и естественная пастеризация продукта, погибает большинство патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов, семена сорных растений теряют всхожесть. Оптимальная для жизнедеятельности микроорганизмов-аэробов относительная влажность компостируемого продукта — 50−65%. Для кондиционирования помета по влажности, а также для улучшения его структуры и воздухопроницаемости, к нему добавляют различные органические материалы-наполнители (торф, солому, ботву растений, опилки, стружку, кору деревьев и т.п.), а для обогащения питательными веществами (азотом, фосфором, калием) — минеральные добавки (суперфосфат, калийную соль, аммиачную селитру, фосфогипс и т.п.). Продолжительность процесса компостирования в зависимости от погодных и других условий составляет от 2 до 6 месяцев. Основным недостатком способа является потребность в большом количестве добавок-наполнителей. Лучше всего для компостирования подходит помет влажностью 55−80%. В таком случае количество необходимых добавок сравнительно небольшое — одна треть, или половина от массы помета, и в то же время их достаточно, чтобы обеспечить хорошую воздухопроницаемость и структуру компоста. При компостировании высоковлажного (85−95%) помета количество наполнителей должно превышать количество самого помета в 1,5−3 раза, что существенно увеличивает затраты на переработку помета и является невыполнимым условием для многих птицеводческих хозяйств. Помет без структурообразующих наполнителей, даже имеющий оптимальную влажность, для компостирования мало пригоден, поскольку имеет плохую для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов воздухопроницаемость.

Следует отметить, что при компостировании теряется до 40% содержащегося в помете азота и немалое количество фосфора. Впустую рассеивается значительное количество энергии помета, которой в свежем помете содержится около половины всего количества, потребляемой птицей вместе с кормами.