ВВЕДЕНИЕ
Одной из наиболее важныхпроблем, требующих скорейшего решения для развития агропромышленного комплекса,является повышение плодородия почв, следовательно, и урожайностисельскохозяйственных культур. Несмотря на актуальность этой проблемы, внастоящее время производство минеральных удобрений сократилось по сравнению с 1990 г. в 2 раза, при этом доля поставок за рубеж увеличилась с 30 до 80%.
На сельскохозяйственныхпредприятиях Российской Федерации ежегодно образуется около 640 млн. т. навозаи помета, что по удобрительной ценности эквивалентно 62% от общего производстваминеральных удобрений в стране. Однако этот огромный потенциал используется неболее чем на 25...30%, что объясняется, в основном, отсутствием экономичных иэффективных технологий подготовки жидких и полужидких отходов животных и птицыв качестве органических удобрений.
переработка птицефабрикаотход навоз
Глава1. ОБРАБОТКА ОТХОДОВ ОТ ПТИЦЕФАБРИКИ
Наиболее перспективной,сточки зрения получения агрохимической (производство удобрений), экологической(обеззараживание и дезодорация) и энергетической (производство топлива иэлектроэнергии) эффективности, является технология переработки навоза ванаэробных условиях в специальных герметичных реакторах — метантенках,выполненных, как правило, из металла. Благодаря деятельности метанообразующихбактерий в бескислородной среде при температуре 39...40 или 53...55°С вреакторе происходит процесс сбраживания навоза с образованием горючего газа,основными компонентами которого являются метан (60...65%) и углекислый газ(35...40%).
Из 1 т навоза влажностью92% в течение 10...15 суток можно получить около 20 м 3 биогаза с теплотворной способностью 23...25 МДж/м3. Из этого количества примерно 50% тратитсяна поддержание заданного температурного режима работы метантенка, остальноесоставляет товарный биогаз, который можно использовать на нужды хозяйства.
Сброженная в метантенкемасса представляет собой легкоусвояемое растениями и лишенное возбудителейболезней и семян сорняков жидкое высококонцентрированное органическоеудобрение, содержащее макро- и микроэлементы, аминокислоты и фитогормоны,стимулирующие рост растений.
Это удобрение применяетсяна почвах всех типов для овощных, плодово-ягодных, кормовых культур, газонов,цветников, декоративных кустарников и т.п. Особенно эффективно применениесброженных удобрений для корневых и поливочных подкормок овощных и другихсельскохозяйственных культур (при 3-...4-разовой подкормке, но не чаще 1 раза вдесять дней), при этом урожайность повышается в 2… З раза.
В Российской Федерацииимеются пять небольших биогазовых установок, работающих на навозе КРС и пометептиц, с метантенками объемом 4...200 м3. Такое малое число действующихустановок объясняется, прежде всего, отсутствием у большинства хозяйствнеобходимого финансирования на их создание. Кроме того, принято считать, чтоглавной составляющей экономической эффективности биогазовой установки являетсягаз — метан. Однако это далеко не всегда так, и доминирующей составляющей вполучении экономического эффекта, особенно для небольших биогазовых установок,является органическое удобрение. Роль же биогаза начинает возрастать сповышением количества перерабатываемого сырья, что напрямую связано с объемамиметантенков. В этой связи биоэнергетические установки для выработки биогазацелесообразно устанавливать на животноводческих и птицеводческих предприятиях свыходом навоза (помета) не менее 50 т в сутки.
Однако, учитываясовременное экономическое состояние в нашей стране, на таких предприятияхнеобходимо создавать цехи по производству жидких и твердых органическихудобрений с использованием биогазовых установок.
Принципиальнаятехнологическая схема цеха по производству удобрений представлена на рис.1.
/>
Технология полученияудобрений заключается в том, что жидкие отходы влажностью не менее 89% (навоз,помет, растительные отходы и др.) готовятся в сборнике исходного сырья (2),затем подвергаются центрифугированию (3) для удаления из них таких включений,как пух, перо, щетина, остатки грубых кормов, солома, и стабилизации жидкойфракции по гранулометрическому составу. Твердая фракция подвергаетсяускоренному компостированию в биоферментаторе (4) и поступает в помещение длярасфасовки (7) для ее дальнейшей реализации.
Жидкая фракция послецентрифуги поступает на анаэробное сбраживание в метантенке (5), после чеготакже направляется в помещение для расфасовки (7). Биогаз, выделенный присбраживании, накапливается в газгольдере (6) и в дальнейшем используется насобственные и бытовые нужды.
Основным оборудованиемцеха по производству органических удобрений являются метантенк (рис. 2) ицентрифуга типа СВД.
/>
Цехи по производствужидких и твердых органических удобрений окупаются менее чем за 1,5 года. Так,расчеты показывают, что при создании цеха по производству удобренийпроизводительностью в сутки 1 т жидких удобрений (метантенк объемом 10 м3) и 4 т твердых (биоферментатор объемом 40 м3), затраты в ценах 1998 г. составляют около 900 тыс. руб., годовая прибыль — 780 тыс., срок окупаемости—1,2 года.
Таким образом, наиболееперспективной технологией переработки жидких органических отходов (навоз,помет) является технология с использованием биогазовых установок.
Другой способ утилизацииотходов животноводческих ферм является получение компостов – концентрированныхорганических удобрений. Метод компостирования – один из перспективных способовбиотермической переработки помета.
Глава2. СПОСОБЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПТИЦЕФАБРИКВывоз на поля
В старину,при экстенсивном ведении хозяйства, коров с небольшими удоями содержали преждевсего для получения навоза. Концентрация скота на единицу земельных угодий былаочень низкой. Навоз накапливали около фермы или вывозили на поля, где онпостепенно превращался в перегной.
Сегодня притаком способе внесения возникает ряд проблем. Во-первых, перевозка громадногоколичества стоков (содержание сухого вещества 2-5%) требует немалых средств,во-вторых, почва, подземные и поверхностные воды заражаются инвазионными,инфекционными и токсическими элементами, в)третьих, это ведет к накоплениюнитратов, меди и цинка в зерне, траве и водных источниках. В связи с этим внекоторых штатах США, например, запретили применение нативного птичьего пометав качестве удобрения.Компостирование
Этот методтребует специальных площадок, техники и большого количества торфа, соломы идругих материалов, снижающих содержание влаги. При соблюдении технологииполучают биогумус хорошего качества, однако до 30-40% питательных веществтеряется в виде газов.
Основныеспособы компостирования можно рассмотреть на примере куриного помета.
На площадкунасыпают крошку торфа слоем 30-40 см (используют погрузчики, тракторныеприцепы, разбрасыватели, автосамосвалы), поверх нее — помет (при влажностипомета 75% и торфа 65% соотношение 1:1). Затем все перемешивают и с помощьюбульдозера формируют бурт. Ширина компостного бурта — 3-4 м, высота — 2, длина — не менее 6-8 м. Сверху бурт укрывают торфом. В холодное время года компостхранят в течение двух, в теплое — одного месяца.
СмесительСА)100 для приготовления компостов разработан Украинским НИИМиЭ сельскогохозяйства. Технология предусматривает цикличное смешивание на наклоннойплоскости бурта торфа с полужидким пометом, что обеспечивает равномерныйбиотермический процесс. Этот способ позволяет в 2-3 раза уменьшить срокикомпостирования, надежно обеззаразить удобрение и максимально снизитьактивность семян сорняков.
Для полученияпо американской технологии препарата Фермвей в кирпичное здание загружаютпредварительно приготовленную на площадке с твердым покрытием торфопометнуюсмесь (1:1). После загрузки массу специально обдувают, что вызывает бурноеразвитие термомезофильных бактерий. Процесс длится 5-7 дней.
Для улучшениятоварных качеств продукта его дорабатывают на дезинтеграторе, дозаторе,стерилизаторе-обезвоживателе, грануляторе. В технологической линии есть приборыконтроля температуры, влажности и содержания кислорода в воздушной средеаэрации. Фермвей используют в США как органическое удобрение, подстилку дляживотных и птицы, а также включают в рационы бычков на откорме.
Ускоряютпереработку помета штаммы бактерий или грибков под общим названием«эффективные микроорганизмы».
В личных иприусадебных хозяйствах большим спросом пользуется высушенный куриный помет(пудрет). Стоимость полукилограммовых пакетов достигает 18 руб.
Удельнаямасса помета обратно пропорциональна содержанию сухого вещества. В клеткахпомет более влажный.Помет в качестве корма
Посколькуоколо 40% питательных веществ корма не переваривается и выделяется с пометом,возникла идея использовать его для кормления животных и птицы. При высокихтемпературах куриный помет обеззараживали, удаляли из него перо, пух и семенасорняков. Полученный продукт, содержащий 20-30% сырого протеина, в смеси скомбикормом давали бычкам. При замене 33 и 50% концентратов пудретом получалисуточные привесы 870-896 г.
В Англииптичий помет ферментируют, обрабатывают муравьиной кислотой и с добавкамимелассы скармливают бычкам. У фирмы «ДеЛаваль» есть более 30вариантов биологического обеззараживания навоза. По одной из технологий навознаправляют скребками и транспортером в центрифугу, где до 95% взвешенных частицотделяют от влаги. Твердую фракцию с 36% сухого вещества выдерживают 3 месяца вспециальном хранилище, потом гранулируют и дают скоту вместе с силосом.
Применяютнавоз для приготовления специальных силосов — вестлажа и навосажа. В США,например, делают следующие смеси: 57% коровьего навоза и 43% сена; 42%дробленой кукурузы, 12% кукурузного силоса и 40% свиного навоза. При откормебычков используют около 0,5 млн т мочевины, которую частично заменяют птичьимпометом как в чистом виде, так и с опилками. Овцы и козы охотно поедают вестлажиз 40% навоза крупного рогатого скота, 12% сенной резки и 12% дробленойкукурузы. Жидкую фракцию навоза в аэротенках микробиологическим методомпревращают в белок одноклеточных, который оседает в виде активного ила.
В Молдавиисвиной навоз влажностью 80-85% подвергали кислотному гидролизу. Твердая фракция(лигнин) шла на удобрение, а жидкая — для получения кормовых дрожжей.Технология их культивирования несложная, но культуральная жидкость содержитбольшое количество хлоридов и сульфатов, от которых трудно избавиться.Гидробаротермический метод требует больших энергетических затрат и дорогостоящегооборудования из нержавеющей стали, и это делает его нерентабельным.
В Канаде дляподготовки к скармливанию навоз предварительно смешивают с соломой, потомзасевают спорами грибов. В результате получают высокобелковый корм, пригодный впищу не только жвачным, но и моногастричным животным. В последнее время, чтобыуменьшить выделение азота и фосфора, применяют ферменты, повышающиепереваримость и усвоение питательных веществ.
Добавкафермента с фитазой на каждые 100 кг сухого вещества дает дополнительно 2,85 кг питательных веществ, 2,81 кг сырого протеина и на 1000 ккал — 14,6 ккал, соответственноснижая их поступление во внешнюю среду.
В Европе,чтобы сократить выделение аммиака, азота и фосфора и улучшить переваримостькормов, используют кристаллические аминокислоты. При более тщательном расчетерационов по доступным и синтетическим аминокислотам можно на откорме свинейубавить долю сырого протеина в комбикорме с 17,6 до 14,5%. При выращиванииподсвинков с 25 до 55 кг было сэкономлено 2,2 кг сырого протеина на каждом поросенке и на 350 уменьшено количество выделяемого аммиака. Росткачества кормов и замена антибиотиков, например маннонолигосахарозой, такжеповышает переваримость кормов и усвояемость аминокислот.
Добавка вкорм экстракта из юкки (де-одоразы) увеличивает привесы свиней на 9,4%.Подобные результаты бы ли получены и на несушках.Биоэнергетическиеметоды утилизации
Такие методырешают сразу несколько задач: сбора и переработки отходов птицефабрик сулавливанием и нейтрализацией вредоносных биогазов, получение экологическичистых удобрений, а также метана для мини-ТЭЦ, газообразного топлива для автотракторнойтехники, обеспечения работы бесфреонового охладителя, производства«сухого» льда, соды и т.д.
В Европе в 1998 г. Насчитывалось более 800 (в том числе 24 крупных) биоэнергетических установок, работающих нанавозе и помете. В Китае, Индии и других странах Азии их свыше 3 млн.
Применениетехнологии сдерживается из)за отсутствия инвестиций, а так же базовыхконструкций.Новые технологии
В Англии иСША отходы птицеводства, в том числе и подстилку, используют в качестве экологическичистого топлива для обогрева помещений и получения электричества.
С цельюзащиты окружающей среды, особенно водоемов, от избыточного азота, фосфора икалия в некоторых штатах США запретили удобрять почвы птичьим пометом. В связис этим предложен способ превращения его активированный уголь, применяемый вкачестве адсорбента для очистки воды в фермерских хозяйствах, особенно врайонах с неблагоприятной экологией.
Вамериканских штатах с наибольшей концентрацией птицы (Мэриленд, Делавэр иВирджиния) в 2001 г. в 600 птичниках было выращено около 540 млн бройлеров, откоторых получено примерно 0,5-1,2 млн подстилки. Почти 95 тыс. т ее былопереработано в топливные пеллеты, что значительно снизило в них влажность иуничтожило различные патогены, например сальмонеллу и Е. coli. Отходящие газыразрушаются при температуре около 900 °С.
Технологиятермический деполимеризации (TDP) позволяет из углеводородных и органическихотходов животноводства получать газообразное, жидкое и твердое топливо,некоторые химикаты и удобрения. Так можно утилизировать остатки кормов, помет,навоз, подстилку, стоки и павших животных и птицу. Первая стадия проходит при250-350 °С, вторая — при 500-700 °С. Пилотная установка TDP производительностью7 т/день была пущена в США в 1999 г., коммерческая на 40 т/день — в 2002 г. Получаемые масла аналогичны дизельному топливу с 8-20 углеродными атомами, насыщенными иненасыщенными жирными кислотами с 16-18 углеродными атомами. Твердые удобренияподобны апатитам, жидкие содержат 25-28% сульфата аммония.
В штатеВирджиния 65 тыс. т помета с подстилкой превращают в пеллетированные туки подторговой маркой «Гармони». Это прекрасное удобрение, в котором сниженаподвижность азота и изменено в лучшую сторону соотношение N:P.
Отечественнойфирмой «Корина» разработана баротермовзрывная технология переработкипомета. По мнению авторов разработки, это положительно повлияет на окружающуюсреду, даст возможность получать органоминеральные премиксы и кормовые добавки.Однако необходимы устранение шумовых эффектов при выстреле кавитационных пушеки исследование безвредности соединений при разложении дурнопахнущих веществ.Вермикультура
Использованиекалифорнийского или иной селекции червя (например, старателя" в России)получило широкое распространение в США, Канаде, Англии, Японии, Италии. Приэтом преследуется три цели: утилизация отходов, получение кормового белка иповышение плодородия почвы.
Биомасачервей — отличный белковый корм для птицы и свиней, способный, однако,аккумулировать соли тяжелых металлов, действуя как биологический«насос». Есть предложение использовать биомассу для приготовлениямикробиологических сред.
Некоторыеученые Китая и Японии считают биомассу червей пригодной для питания людей.Рыбоводно-биологические пруды
Все болееострой становится проблема чистой воды (рек, озер, подземных источников).Естественная система самоочистки, под которой подразумевается включениезагрязняющих компонентов в общий круговорот веществ с выводом их в видеполезной продукции, не успевает с этим справляться.
Разработаннаяв ВИЖ четырехкаскадная система рыбоводно-биологических прудов позволяетполучать на заключительном этапе очищенную техническую воду и рыбу (с гектаранагульных прудов в 10-20 раз больше полноценно белка, чем с гектара пастбищадля от корма скота).
Навозные илипометные стоки направляют в пруды-накопители (первая ступень), выполняющие рольотстойников, твердая фракция из которых применяется в качестве удобрения,жидкая под воздействием специально подобранных микроводорослей зоопланктонапроходит первый этап очистки. В следующем пруду различные виды водорослей(хлорелла, спирулина, ряска и т.д.) продолжают очищать стоки и насыщать ихкислородом. Во второй половине лета избыток ряски удаляют и добавляют ее в кормживотным и птице. Специально подобранный комплекс водорослей и зоопланктона,функционирующих при разных температурах и устойчивых к поеданию друг друга,повышает управляемость системы.
Водоросли второгопруда в третьем (рачковом) служат пищей для зоопланктона (разнообразныхнасекомых, червей, рачков), поступающего для кормления мальков рыб четвертогопруда. За лето мальки вырастают в 100 раз и достигают 25-30 г, становясь велико лепным рыбопосадочным материалом. При использовании последнего, четвертого,каскада для совместного на гула карпа и толстолобика (первый поедаетзоопланктон, второй — растительность) продуктивность может достигать 60-100 црыбы с гектара водной поверхности.
Еще большийэкономический эффект дает одновременное разведение рыбы и водоплавающей птицы(уток, гусей). Через 2-3 года после эксплуатации прудов и спуска воды наудобренном иловыми отложениями дне получают высокие урожаи сельскохозяйственныхкультур. Если пруды-накопители капитальные, то последующие три ступени могутсоздаваться по типу рисовых чеков с применением переносных щитов, шлангов.Биоинженерные сооружения типа биоплато или ботанической площадки высшей воднойрастительностью, тростником, рогозом или многолетними травами довершают степеньочистки.
Для комплексана 108 тыс. свиней требуется 108 га земли, из них 25 га — под пруды-накопители. Для остальных каскадов пригодны бросовые земли.Использование личинок мух
Личинки мух,выращенные на органических отходах, обладают потрясающей энергией роста, ихмасса увеличивается в течение недели в 300-500 раз. Учеными подсчитано, чтобиомасса от пары мух и их потомства при полной реализации генетическогопотенциала в конце года составит более 87 т, то есть будет равна весу шестислонов.
ВИЖ совместнос рядом других научных учреждений разработал экологически чистую технологиюутилизации нативных органических отходов свиноводства и птицеводства с помощьюличинок домашней мухи (Musca do-mestica L.). Через 5-6 суток из 1 т нативногонавоза или птичьего помета получают 60-100 кг биомассы личинок мух и 640-700 кг биогумуса. Биомасса личинок комнатной мухи — полноценный белковый корм длясвиней, телят, птицы, пушных зверей, рыб. В нем содержится 48-52% протеина,7-14% жира, 7-10% клетчатки, 7% БЭВ, 11-17% золы, а также биологически активныевещества (витамины, экдизон и т.д.).
Высокаяэффективность использования нативных личинок объясняется хорошим усвоениемпитательных веществ, так как к полостному, мембранному и внутриклеточномумеханизмам переваримости добавляется так называемый индуцированный аутолиз(совместное переваривание пищи ферментами «хозяина» и«жертвы» в желудочно-кишечном тракте первого).
Из личинок,куколок и самих мух можно получать высококачественный хитин и его производные,в частности хитозан, применяющийся в медицинской, фармацевтической, пищевой ипарфюмерной промышленности. Японские и американские ученые считают хитозанполимером будущего. В животноводстве он на 10-15% повышает резистентностьпоросят к инфекционным заболеваниям, на 20-40 г в сутки увеличивает привесы подсвинков на откорме.
Использованиедля лечебно-профилактических целей выращенных на комбикорме личинок комнатноймухи и препаратов на их основе освоено в КНР при участии сотрудников ВИЖ.Водка, настоянная на личинках, обладает стимулирующим действием. Косметическийкрем с добавлением личиночной массы эффективно устраняет морщины, омолаживаеткожу. Прошел всестороннюю проверку активный порошок из личинок мух У Гу Чун; онрекомендуется детям и старикам в качестве пищевой добавки, обладающейбактерицидными свойствами, повышающей иммунитет, улучшающей аппетит ижизнедеятельность, восстанавливающей силы, снижающей усталость, усиливающейэффективность лечения после операции.
Биогумус,полученный после переработки экскрементов личинками мух, — высокоэффективноеорганическое удобрение. Урожайность сельскохозяйственных культур при егоприменении увеличивается в 1,2-1,5 раза, при этом нематоды и другие вредителипогибают.
Установленодействие различных доз биогумуса на микробиологическую активность почв привыращивании яровой пшеницы. Биогумус имеет слабощелочную реакцию (рН 7,4-7,8)при содержании общего азота от 0,84 до 1,22%, фосфора — от 0,69 до 0,99, калия- от 0,9 до 1,17% и подвижного аммония — 232-347 мг/% вещества. В 1 г биогумуса выявлено 378 млн бактерий аммонификаторов и 251 тыс. целлюлозоразлагающих бактерий,которые минерализируют органические вещества. В экспериментах, где использовалибиогумус, количество микроорганизмов в почве было значительно выше, чем вконтроле. Наибольшее число аммонифицирующих бактерий достигается при внесении10 т/га биогумуса, при этом нитратов в почве оказалось меньше, чем аммония. Помере роста яровой пшеницы вплоть до уборки урожая в почве возрастает числонитрофицирующих микроорганизмов на участках с биогумусом. Там же отмеченаактивизация биологической ассимиляции атмосферного азота азотобактером.Содержание целлюлозоразрушающих бактерий в почве увеличивается до фазы кущенияяровой пшеницы. Больше всего этих бактерий было на участках с биогумусом.
Внесениебиогумуса в почву ускоряет минерализацию фосфорорганических соединений врезультате действия специфических микроорганизмов. С увеличением норм с 10 до30 т/га повышается концентрация фосфороразрушающих бактерий. Содержаниефосфорной кислоты в почве зависит от числа микроорганизмов, разлагающихорганические и минеральные соединения фосфора.
Использованиебиогумуса в качестве удобрения влияет на интенсивный рост микрофлоры,ускоряющей накопление подвижных форм питательных веществ, необходимых дляповышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Разработаныспособы стерилизации нативных личинок. Как и на муку из сухих личинок, естьтехнические условия, разрешение на применение.
Барабаннаясушилка с температурой воздушного потока 120-140 °С максимально сохраняетпитательную ценность биомассы личинок мух и дает продукт, отвечающийутвержденным ветеринарно-санитарным требованиям к кормам животногопроисхождения.Стратегическое сырье
К отходам ипрежде всего к помету надо относиться как к ценному стратегическому сырью длявосстановления плодородия земель, повышения урожайности культур, полученияпищевого (рыбы) и кормового (водоросли, зоопланктон, черви и личинки) белка.
«Эффективныемикроорганизмы» ускоряют процесс биологического разложения органическихвеществ, при котором до 50% их превращается в газы. Это старая системакомпостирования навоза, только ускоренными темпами. Биогаз удобен для получениябиогумуса и горючего при автономном ведении личного хозяйства, но требуеткапвложений и доработки технологии.
Использованиерыболовно-биологических прудов под силу лишь крупным предприятиям. Замкнутаяэкологическая система незаменима при утилизации жидких отходов: органическоевещество по пищевым цепям живых организмов аккумулируется биомассой водорослей,ракообразных и рыб. Стоки полностью обезвреживаются от органического вещества ипатогенных факторов и включаются в повторный «водоворот». Твердаяфаза отстойников после биотермического обеззараживания на специальных площадкахпревращается в биогумус.
Прикомплексной утилизации твердофазных отходов с использованием личинокэкономический эффект максимальный, потому что процесс этот — кратковременный,производство экологически чистое и безотходное, а продукция имеетмногостороннее применение.
Утилизация птичьегопомета с использованием ускорителя ферментации грибкового происхождения
Утилизация птичьегопомета с использованием ускорителя ферментации грибкового происхождения.Использование грибкового фермента для ускорения аэробного брожения птичьегопомета.
В современных условияхсохранение и воспроизводство плодородия почв для многих регионов Россииостается одним из главных проблем в сельскохозяйственном производстве.Постоянное техногенное воздействие человека при использовании земель, нарушаетоптимальные параметры свойств почвы – уменьшаются запасы гумуса, подкисляетсяпочвенная среда, ухудшаются физические, биологические и фитосанитарныесвойства. Снижение уровня плодородия также связано с формированием урожаевсельскохозяйственных культур в большинстве случаев без удобрений за счет почвенныхресурсов.
Основной причинойявляется резкое возрастание цен на минеральные удобрения, слабое экономическоесостояние большинства хозяйств, отсутствие прогрессивных технологий переработкии применения органических удобрений.
Вследствие этого внастоящее время около большинства птицеводческих комплексов накопилось огромноеколичество полужидкого и жидкого помета, который вместо служения плодородияпочв и урожайности сельскохозяйственных культур является причиной созданияэкологического неблагополучия окружающей среды вокруг птицеводческих комплексови населенных пунктов.
Птичий помет невозможноиспользовать непосредственно как удобрение в связи с наличием в нем патогенныхмикроорганизмов, жизнеспособных яиц гельминтов и большого количества семянсорняков.
Внесение подобного пометабез соответствующей переработки, способствует выносу сорняками из почвыпитательных элементов намного больше, чем содержится в вносимом птичьем помете.
Анализ существующихтехнологий переработки птичьего помета в России и за рубежом показывает, чтоимеются различные технологии, но большинство из них связаны с большимизатратами, энергоемкостью и необходимостью специального оборудования, чтонеприемлемо для большинства хозяйств со слабой экономикой.
Учитывая это, ТатарскийНИИ агрохимии и почвоведения совместно с Всероссийским научно-исследовательскимветеринарным институтом разработал технологию переработки птичьего помета сприменением ускорителя ферментации грибкового происхождения, которая являетсянаиболее простым, безотходным, дешевым, малоэнергоемким и не требующегоспециального оборудования. Данные дрожжевые грибки по своему действию схожи сускорителем ферментации SEE-A японской фирмы «Nissan».
Процесс утилизацииптичьего помета состоит из следующих технологических операций:
1. На слой соломысбрасывается помет из расчета 1:1.
2. Смесь поливаетсяводным раствором ускорителя ферментации из расчета 10г грибков на тонну смеси,количество воды с расчетом доведения влажности в смеси не менее 70%.
3. Подобные слои смесиукладываются друг на друга, а затем сгребаются в кучи (штабеля) высотой выше 1 метра. Длина и ширина штабеля не ограничивается.
4. Каждые 10 дней штабельперемешивается таким образом, чтобы нижний слой оказался наверху; в жаркоевремя года перед перемешиванием штабель увлажняется снаружи водой, в другоевремя года дождь и снег являются естественным увлажнителем.
5. В процессе утилизациипомета температура внутри штабеля поднимается до 700С, неприятный запах пометаисчезает, погибают биологические опасные объекты и семена сорняков, влагаиспаряется.
6. Через 30 дней летом иориентировочно 50 дней зимой органическое удобрение готово к использованию.
Исследованияорганического удобрения, полученного из птичьего помета с использованием подобнойтехнологии, проводились путем постановки полевых опытов на серой леснойсреднесуглинистой почве с дозой 3,6 и 9 т/га в течение четырех лет и с дозой 1015 и 20 т/га – в течение трех лет, сравнивая их действие с эквивалентнымидозами минеральных удобрений и с эквивалентным содержанием азота в навозе КРС.
Исследуемое органическоеудобрение из птичьего помета в первом опыте содержал Nобщ – 3,74%, Р2О5 – 2,60и К2О – 2,16 % на сухое вещество, влажность 43,3%, во втором опытесоответственно 3,91, 3,43 и 2,05%, влажность 49%.
Исследования показали,что за четыре года действие и последействия суммарная прибавка урожая отприменения исследуемого органического удобрения в дозах 3,6 и 9 т/га составиласоответственно 10,6, 18,4 и 25,9 ц/га зерновых единиц или 10, 18 и 25%(табл.1).
При этом достовернаяприбавка урожая получена при дозе 3 т/га в течение двух лет, при дозе 6 и 9т/га – в течение трех лет.
В целом за четыре годаодин кг NPK, содержащегося в исследуемом органическом удобрении, способствовалополучению прибавок урожая соответственно 7,1, 6,3 и 5,9 кг зерновых единиц.
Содержание в почвеподвижного фосфора, обменного калия, гидролитическая и обменная кислотность втечение трех лет было выше, а на четвертом году последействия несколько ниже,чем в исходной почве.
Определение фракционногосостава в почве показало (табл.2), что в четвертом году последействия навариантах с внесением органического удобрения с дозой 3, 6 и 9 т/га содержаниемобильной части фосфора, которая является более доступной для растений, быловыше, чем в исходной почве.
Расчет экономической иэнергетической эффективности применения органического удобрения из птичьегопомета в дозах 3, 6 и 9 т/га показывает (табл.3), что на один рубльдополнительных затрат приходится соответственно 1,83, 1,71 и 1,66 рублей,коэффициент энергетической эффективности прибавок урожая находится в пределах1,96 – 2,06 единиц, что является весьма высоким.
Результаты исследованийданного органического удобрения в дозах 10, 15 и 20 т/га в течение трех летпоказали, что за три года действия и последействия суммарная прибавка урожаясоставила соответственно 18,6. 28,8 и 32,2 ц/га зерновых единиц или 19,28 и 34%(диаграмма 1).
В третьем году своегопоследействия продолжалось положительное влияние на агрохимические свойствапочвы. Об этом можно судить и по фракционному составу фосфатов (диаграмма 2).Доля фосфатов I и II группы (Ca-PI и Ca-PII) было значительно выше (14,9-16,8%от общих фракций), чем на контроле (10,5%), от каждой тонны внесенногоорганического удобрения к концу третьего года образовалось в почвесоответственно дозам 75,83 и 100 кг «прогумусовых» веществ.
Экономическая иэнергетическая оценка показала (табл.3), что на один рубль дополнительныхзатрат приходится 1,03-1,14 рубля чистого дохода, а коэффициент энергетическойэффективности прибавок урожая составляет 1,47-1,66 единиц.
Таким образом,исследования показывают, что данная технология переработки птичьего пометазаслуживает внимания и широкого применения в сельскохозяйственном производстве.Это позволит повысить плодородие почв, увеличить урожайностьсельскохозяйственных культур и улучшить экологическую обстановку вокругптицеводческих комплексов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дабаева М. Д.Эколого-безопасная утилизация отходов: монография / М. Д.
2. Дабаева, И. И.Федоров, А. И. Куликов; Бурят. гос. с.-х. академия. – Улан-Удэ: Изд-во БГСХА,2001. – 94 с.
3. Долгов В. С.Гигиена уборки и утилизации навоза: монография / В. С. Долгов. – М.:Россельхозиздат, 1984. – 175 с.: ил.
4. Ильин С. Н.Ресурсосберегающая технология переработки свиного навоза с получением биогаза:автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.20.01 / С. Н. Ильин. – Улан-Удэ: [б. и.],2005. – 23 с.
5. Ковалев Н. Г.Проектирование систем утилизации навоза на комплексах / Н. Г.Ковалев, И. К.Глазков. – М.: Агропромиздат, 1989. – 160 с.: ил.
6. Кривых Л. И.Утилизация отходов с животноводческих комплексов и ферм: практ. руководство /Л. И. Кривых. – Барнаул: РИО АИПКРС АПК, 2005. – 40 с.
7. Меркурьев В. С.Пособие по системам сооружений для подготовки и утилизации сточных вод иживотноводческих стоков / В. С. Меркурьев, Р. П. Воробьева; Гл. упр. плодородияпочв, мелиорации земель и сельхозводоснабжения, НИИ по с.-х. использованиюсточных вод. – НИИССВ«Прогресс», Алт. подразделение НИИССВ «Прогресс». – М.,1996. – 76 с.: ил.
8. Сидоренко О. Д.Биологические технологии утилизации отходов животноводства: учеб. пособие / О.Д. Сидоренко, Е. В. Черданцев. – М.: Изд- во МСХА, 2001. – 74 с.