Использование отходов птицеводства для производства удобрений

Текст: М. В. Волохин, генеральный директор ООО «НАПП»; И. А. Иванов, технический директор ООО «Гринконсалт»

В нашей стране остро стоит проблема загрязнения окружающей среды птицеводческими хозяйствами, в последние годы значительно увеличившими объемы выработки. Одним из вариантов ее решения может стать выпуск органических удобрений из отходов производства.

По данным Всемирной организации здравоохранения, навоз, помет и сточные воды животно- и птицеводческих предприятий, являющиеся основными сырьевыми компонентами для подкормок, выступают фактором передачи более 100 возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, в том числе зоонозов. Кроме того, сами органические отходы могут служить благоприятной средой для развития и длительной выживаемости патогенной микрофлоры, семян сорных растений и других элементов.

НЕ ОСТАВИТЬ БЕЗ ВНИМАНИЯ

Масштабное загрязнение окружающей среды практически во всех регионах России вызвало серьезную тревогу природоохранных органов за санитарное благополучие территорий, где функционируют птицеводческие предприятия. Большие объемы помета собираются и хранятся на площадках без соблюдения правил, исключающих возможность попадания условно-патогенной микрофлоры и других патогенов в почву и грунтовые воды, тем самым создавая эпидемиологическую угрозу. Многочисленные жалобы населения на ухудшение природной среды не могли остаться без внимания надзорных учреждений, которые стали не только предъявлять птицефабрикам предписания, но и накладывать ощутимые штрафные санкции за накапливание помета.

Существует несколько способов снижения негативного воздействия птицеводческого предприятия на окружающую среду. В первую очередь к ним относятся вывоз образовывающегося на производстве помета на утилизацию специализированными организациями или его сжигание. Также применяется складирование на длительное хранение с принятием мер, которые позволяют избежать загрязнения почвы и грунтовых вод, с последующим использованием отходов в качестве сырья для получения органических удобрений. Кроме того, возможна переработка отходов на оборудованных площадках компостирования до получения высокоэффективного органического материала с перспективами грануляции и упаковки в целях получения товарной продукции.

ВАРИАНТЫ РЕШЕНИЯ

Утилизация отходов специализированными предприятиями представляет собой дорогостоящий способ, который в любом случае нуждается в организации предварительного складирования, хранения, погрузки помета в транспорт и не исключает полностью вредного воздействия на окружающую среду. Площадки длительного размещения для птицефабрик большой производительности требуют выделения территории под их строительство. Такой подход сопряжен со значительными финансовыми затратами, поскольку подобные участки представляют собой капитальные железобетонные сооружения. Кроме того, подразумевается реализация специальных природозащитных мероприятий в процессе их эксплуатации, что все равно несет опасность загрязнений.

При сжигании помета владельцы птицеводческих предприятий в значительной степени решают экологические вопросы и получают дополнительный источник энергии. Однако для этого требуется строительство специальной дорогостоящей котельной. В процессе эксплуатации необходимы предварительная подготовка пометной массы перед попаданием в топку — сушка, гранулирование и так далее, а также вывоз и утилизация зольного остатка. Кроме этого, воздействие продуктов сгорания, в частности СО2, сажи и других, на окружающую среду сохраняется, поэтому нужна система мероприятий для его снижения.

При грамотной организации компостирования птичьего помета, кроме решения экологических вопросов, владелец птицефабрики приобретает возможность производить высокоэффективное органическое удобрение и получать дополнительный доход. При этом инвестиционную программу по данному направлению можно выполнять поэтапно. На первой стадии достаточно создавать площадки для обработки и использования компоста для удобрения почвы, а на второй — организовывать гранулирование органического материала, упаковку и отгрузку в качестве товарной продукции.

ЕСТЕСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Целесообразно рассмотреть подробнее способ сокращения отрицательного воздействия на окружающую среду образовывающегося на производстве помета с помощью открытия на птицеводческих предприятиях площадок для его хранения и компостирования. Они создаются в соответствии с действующими санитарными правилами, нормами и законодательными актами РФ как первостепенное решение для организации надежной защиты природы.

Компостирование — естественный процесс разложения биогенного органического вещества присутствующими в нем аэробными микроорганизмами. Основой технологии ускоренного компостирования служит создание факторов активной биоферментации исходного сырья путем искусственной аэрации, регулирования температуры, влажности смеси, реакции среды, отношения углерода к азоту, включая введение активных штаммов микроорганизмов. В результате высокотемпературного процесса в компостной массе в аэробных условиях повышается удобрительная ценность готового продукта и достигается его экологическая безопасность. Компост, полученный ускоренным методом с соблюдением установленных параметров биоферментации, представляет собой эффективное органическое сырье, обеззараженное от яиц и личинок гельминтов, патогенной микрофлоры, не содержащее жизнеспособных семян сорняков. Высокое качество материала достигается также за счет увеличения выхода гуминовых кислот при повышении температуры компостируемой массы и возрастания содержания подвижных форм питательных веществ для растений.

КРИТЕРИИ КАЧЕСТВА

По обобщенным данным ФГБНУ «ВНИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова», компосты имеют благоприятную реакцию среды: рН составляет 6,7–8,4, отличаются высокой концентрацией органического вещества — 67–78% в расчете на сухую массу. Они включают 2–3% и более общего азота, до 1,2% аммонийного азота, 1–3% общего фосфора в форме Р2О5, 0,4–1,8% калия в виде К2О. Наряду с макроэлементами в таком сырье содержатся необходимые для растений микроэлементы — медь, цинк, молибден, бор и другие. Концентрация тяжелых металлов в компостах низкая. В сухой массе этих удобрений в среднем содержится 0,1–0,8 мг/кг кадмия, 5–12 мг/кг никеля, 27–34 мг/кг свинца, 0,11 мг/кг ртути, что значительно ниже принятых предельно допустимых значений для почв, утвержденных Госсанэпиднадзором России в ГН 2.1.7.020–94.

Указанным критериям качества удобрений, получаемых на основе ускоренного компостирования, отвечает материал, полученный в результате биоконвертации в аэробных условиях смеси птичьего помета с торфом. Согласно данным лабораторного анализа, он имеет высокое содержание основных питательных веществ, в частности азота и фосфора, концентрация которых равняется 3,9 и 3,5% соответственно. Компост также включает их подвижные формы, способствующие оптимизации минерального питания растений. Он характеризуется высокой концентрацией органического вещества — 75,8%, щелочной реакцией среды: рН — 8,4, наличием необходимых для возделываемых культур микроэлементов. Полученное сырье отличается благоприятными физическими свойствами, имеет сыпучую консистенцию, не содержит всхожих семян сорняков и вредных организмов. В целом по агрохимическим, агрофизическим и санитарно-гигиеническим показателям материал можно отнести к ценным органическим удобрениям.

ОЦЕНИТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Уже накоплен значительный опыт успешного применения компостов в качестве органического удобрения под сельскохозяйственные культуры. Проверка подобного сырья в условиях полевого опыта в ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А. Г. Лорха» показала, что внесение его в дозах 3–5 т/га под картофель сорта Невский обеспечивало прибавку урожая клубней на уровне 20–26% по отношению к контролю. Объем компоста 3,6 т/га по влиянию на продуктивность соответствовал минеральным подкормкам, вносимым в количестве 60 кг азота, 60 кг Р2О5 и 90 кг К2О по действующему веществу. Выход товарной фракции картофеля при использовании подобного органического удобрения составлял 75%. Клубни отличались высоким содержанием крахмала и более низкой, чем при внесении минеральных туков, концентрацией нитратов.

В опыте с картофелем в Тверской области на площадке ВНИИМЗ — филиала ФГБНУ «ФИЦ Почвенный институт им. В. В. Докучаева» изучалась эффективность компоста на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве. Согласно полученным данным, прибавка урожая по отношению к контролю без удобрений составила 54 ц/га, или 32%. При сравнительном изучении действенности традиционного органического удобрения, то есть навоза, и компоста, внесенных в эквивалентных по азоту количествах, в Московской области было установлено преимущество последнего. Тонна навоза давала прибавку урожая зеленой массы кукурузы 1 ц/га, в то время как тонна компоста — 3,2 ц/га. При этом следует указать, что его доза была в пять раз меньше, что позволило снизить затраты на вывоз, погрузку и внесение подкормки, а также увеличить удобряемую площадь.

Положительные результаты также были получены в ФГБНУ «ВНИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова» при выращивании овощных культур. Компост был приготовлен на основе птичьего помета с добавлением опилок. Он содержал 37,8 и 77,7% сухого и органического вещества соответственно, 2 и 0,8% общего и аммонийного азота, 1,5% общего фосфора, 0,8% общего калия в расчете на сухую массу при рНКСl = 7 и C:N = 19.

ИЗБАВИТЬ ОТ ПРОБЛЕМ

Обобщение результатов научных агроэкологических исследований показывает, что компост является высокоценным и безопасным органическим удобрением. Он имеет в составе необходимые для растений макроэлементы: с каждой тонной вносится 38–40 кг NPK. Значительная часть питательных веществ компоста представлена подвижными формами, что отличает его от других природных подкормок, в частности сапропеля, содержащего в 2–3 раза меньше доступного азота и фосфора. При внесении данного органического удобрения в почву или грунт в оптимальных дозах улучшается их агрохимические и биологические свойства, повышается урожайность и качество овощных культур. Получаемая при этом растительная продукция содержит меньше нитратов, чем при использовании сырого птичьего помета и минеральных удобрений. Площадки компостирования могут быть оборудованы различными технологическими сооружениями и механизмами: быть открытыми с минимальным набором техники в виде ворошителя, погрузчика и других либо представлять собой производственные цеха грануляции и упаковки удобрения.

Нужно иметь в виду, что без знания основ и особенностей процесса биотермической переработки органических смесей ферментация может привести к неизвестным и даже отрицательным результатам. Вместо ценных новых видов продукции существует угроза получить в лучшем случае балластный материал, в худшем — большие объемы дополнительного экологически опасного отхода с высоким количеством патогенной микрофлоры. В этом случае лучше обращаться к проверенным компаниям, успешно занимающимся проектированием и сопровождением объектов сельскохозяйственного производства и предприятий промышленности. Они смогут предложить в том числе решения по переработке и утилизации отходов, очистке и обеззараживанию стоков. Такие организации, обладая большой базой типовых и реализованных проектов на территории многих субъектов России, готовы сконструировать индивидуальные технологические системы, которые избавят птице- и животноводческие компании от экологических проблем и позволят создать дополнительные источники доходов. Кроме того, может предлагаться выполнение заказов под ключ — от обследования и проведения изысканий, проектирования, прохождения государственной экспертизы с получением разрешения на строительство до возведения объектов, поставки оборудования, монтажа, пусконаладочных работ и ввода в эксплуатацию.