IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Резюме. В статье представлены современные способы получения новых мелиоративных удобрений из птичего помета. На основе исследований выявлены колебания в содержании питательных веществ зависимого от вида и состава используемых птицам кормов. А также установлено что питательные вещества в птичьем помете находятся в концентрированной усвояемой форме, азот в основном в птичьем помете представлен в виде мочевой кислоты.

В природе вещество и энергия за счет взаимосвязанных замкнутых циклов используются исключительно эффективно и практически безотходно. Отходы одного процесса является сырьем для другого природного процесса. Напротив, в процессе техногенеза и, в частности в агропромышленном производстве, образуется огромное количество отходов.

Во многих странах в среднем количество отходов приходящегося на одного человека в год в аграрном секторе составляет от 1200 до 7000 кг/чел. Многие из них, не найдя применение, переводятся из пассивной формы в активную вредную для человека или животных форму.

Цель работы. В целом процесс переработки органических отходов с использованием называется вермикомпостированием, а полученный продукт – вермикомпостом, или биогумусом. Характерной чертой этой биотехнологии является возможность переработки красным калифорнийским червем широкого ассортимента органических отходов: птичий помет, осадки очистных сооружений, отходы сельскохозяйственного и перерабатывающих производств.

Вермитехнология – система организационно-технических мероприятий по культивированию дождевых компостных червей на разных субстратах в конкретных экологических условиях, обработке и применению копролита и биомассы червей в сельском хозяйстве. Это новое направление сельскохозяйственной науки. Ее применение позволяет повышать продуктивность, экологическую устойчивость и саморегулирующую способность агроэкосистем. В мировой литературе вермитехнологию рассматривают как элемент экологически чистого сельскохозяйственного производства.

Вермитехнология имеет два направления:

– вермикультивирование, при котором размножают дождевых компостных червей или получают их биомассу;

– вермикомпостирование, главной целью которого является экологически безопасная переработка различных органических отходов и получение массы экскрементов дождевых компостных червей – копролита (биогумуса, вермикомпоста) – ценного органического удобрения [1].

Проблема массовой утилизации сельскохозяйственных отходов возникла всего лишь несколько десятилетий назад. До этого отходы сельского хозяйства не доставляли особых хлопот. Экстенсивное животноводство, малые размеры сельскохозяйственных предприятий и их рассредоточенность не требовали создания специальных технологий по утилизации или переработке, например, навоза и птичьего помета. Эти отходы без всякой подготовки использовались на полях в качестве местного органического удобрения, поскольку негативные последствия их применения в этом качестве не были известны землепользователю. Подобная ситуация явилась одной из причин отставания в развитии рациональных, экономически эффективных и безопасных технологий по утилизации отходов, их переработке, обеззараживанию и широкому использованию получаемых из них полезных продуктов.

Перевод животноводства на промышленную основу с большой концентрацией животных и птиц и интенсификацией производства превратил животноводческие хозяйства и птицефабрики в опасные источники загрязнения агроэкосистем. Количество отходов резко возросло, а технологии их переработки практически не разрабатывались. В отечественной научной, научно-производственной литературе до последнего времени практически отсутствуют публикации, содержащие рекомендации по технологиям обезвреживания и обеззараживания сельскохозяйственных отходов, их переработке и получению из них полезных товарных продуктов.

Как известно, непосредственное использование отходов в качестве удобрений или для других целей не соответствуют требованиям Министерства здравоохранения республики, как по содержанию примесей токсичных химических веществ, по содержанию патогенных агентов – бактерий группы кишечной палочки и энтеробактерий, включая сальмонеллы, агентов-паразитов – яиц и жизнеспособных личинок гельминтов, цист кишечных патогенных простейших, так и по наличию личинок и куколок синантропных мух очень вредных для человека. В связи с этим необходимо создание условий для ускоренного созревания, обеззараживания и консервирования. Только при определенном температурном режиме биоконверсии можно избавиться от выше указанных негативов. Продукты утилизации отходов после такой обработки могут безвредно использоваться для различных производственных целей и обеспечат выращивание безопасной пищевой продукции [2].

Птичий помет - сильное и быстродействующее органическое удобрение, но в свежем виде он чрезвычайно токсичен и способен вызвать ожоги у растений и гибель. Сырой птичий помет содержит 1,5-2,5% азота, 1-2% фосфора и около 1% калия. По химическому составу он в 3-4 раза богаче, чем навоз крупного рогатого скота.

Таблица 1 – Химический состав птичьего помета

Химический состав птичьего помета, %, согласно:
Помет	H2O		P2O5	K2O	CaO	MgO	SO3
Куриный	56	1,6	1,5	0,8	2,4	0,7	0,4
Утиный	70	0,7	0,9	0,6	1,1	0,2	0,3
Гусиный	76	0,5	0,5	0,9	0,8	0,2	0,1

Таблица2– Состав различных видов подстилочного помета

Состав различных видов подстилочного помета при 40% влажности (% на сырое вещество), согласно:
Вид подстилки		P2O5	K2O
Торф	2,22	2,00	0,78
Опилки	1,60	1,40	0,62
Торф и солома	2,15	1,65	0,68
Солома	2,10	1,60	0,85

Колебания в содержании питательных веществ видимо связано от вида и состава используемых птицам кормов. Среднее количество, получаемого птичьего помета от одной курицы в птицефабриках в пределах в среднем 6-7 кг в год. Все питательные вещества в птичьем помете находятся в концентрированной усвояемой форме. Азот в основном в птичьем помете представлен в виде мочевой кислоты. При хранении на основе следующих реакций мочевая кислота C₅H_4N4O₃ превращается вначале в мочевину CO(NH₂₎₂, а затем в карбонат аммония (NH₄₎₂CO₃, который далее распадается до аммиака, углекислого газа и воды:

C₅H_4N4O₃ + O + H₂O = C₄H_6N4O₃ (аллантоин или глиоксилдиуреид) + CO₂

C₅H_4N4O₃ + H₂O = 2CO(NH₂₎₂ + HCOCOOH (глиоксиловая кислота)

CO(NH₂₎₂ + 2H₂O = (NH₄₎₂CO₃

(NH₄₎₂CO₃ = 2NH₃ + CO₂ + H₂O

При неправильном хранении главным источником потерь азота является последняя реакция. С целью уменьшения потерь азота необходимо создание условий для адсорбции аммиака. Это можно осуществить, ускоряя разложение птичьего помета, например, с использованием пероксида кальция. По мере разложения в птичьем помете образуются органические кислоты и перегнойные вещества, обладающие высокой емкостью поглощения[4].

При всех достоинствах у куриных отходов есть огромный минус – это очень концентрированное средство, превращающееся при неправильном приготовлении в оружие массового поражения для корневой системы. Поэтому абсолютно неправильно использовать свежесобранное сырье, не прошедшее процесс компостирования на протяжении как минимум двух-трех месяцев. Переработка птичьего помета в удобрение происходит следующим образом:

1. На пол птичника устанавливаются поддоны для сбора сырья, наполненные опилками или торфом.

2. В затененном уголке участка организовывается место для компостной кучи.

3. На кучу слоями укладывается помет, кухонные органические отходы, скошенная зелень.

4. Компостная куча периодически увлажняется и перемешивается.

Минералы и микроэлементы особенно важны растениям в периоды активной вегетации, т.е. последние весенние и первый летний месяцы. Как удобрение для клубники, картофелья, перец и томаты принято поливать настоем из помета (на 1,5 ведра воды один литр свежего сырья), разведенным до цвета слабой чайной заварки. Компост добавляют в посадочные ямки при посадке цветов, плодовых и декоративных кустарников, смешивая с землей и торфом [3].

Литература

1. Игонин А. М.Как повысить плодородие почвы в десятки раз с помощью дождевых червей. – Маркетинг, 2000.

2. Лысенко В.П. Проблема утилизации не существует в природе // Птицеводство. —2012. — № 2. — С. 48–50.

3. Лысенко В.П. Экономическая оценка экологического ущерба от загрязнения птичьим пометом // Птицеводство. — 2010. —№ 12 . — С. 45–47.

4. Лысенко В.П., Фисинин В.И. и др. Технологии и технические средства по переработке помета на птицефабриках. — М., 2011. — 295 с.

Код для цитирования: Скопировать