Переработка отходов птицеводства в органо-минеральные удобрения
На сегодняшний день сельское хозяйство является источником
большого количества отходов - например, на средней по мощности птицефабрике в
500 000 кур годовое количество помета составляет более 31 000 т. Помет является
хорошим удобрением для большинства сельскохозяйственных культур и позволяет
повысить эффективность растениеводства без увеличения площадей пахотных земель.
Однако нельзя забывать, что отходы птицеводства отнесены к санитарно-опасным
объектам [1], поэтому необходимы глубокие исследования в направлении переработки
их с целью получения высокоэффективных удобрений для повышения
ресурсо-эффективности сельского хозяйства страны.
Таким образом, объект исследования - отходы птицеводческих предприятий. Цель
исследования - доказать возможность получения высококачественных органических
удобрений при переработке органических отходов птицефабрик.
Актуальным на сегодняшний день является анаэробный способ переработки
органических отходов животноводства [2, 3], в результате которого возможно
получить эффективные экологически безопасные удобрения.
 |
|
Рис. 1. Лабораторная
установка для сбраживания отходов: 1 -
нагревательный элемент; 2 -
реактор-метантенк; 3 - водяная баня; 4 -
трехходовой кран; 5 - газгольдер |
Процесс анаэробного сбраживания
проводили в лабораторных реакторах метантенках (рис. 1).
Процессы анаэробного брожения в метантенках аналогичны
процессам, протекающим в природе без доступа воздуха.
Однако за счет герметизации, повышенных температур и
давления распад сложных веществ идет значительно
быстрее.
Эксперимент проводили с отходами птицефабрики различной
влажности: 80; 82; 85; 88; 90; 92. Обогрев осуществляли
круглосуточно, температура теплоносителя поддерживалась
на уровне 37±2° С, что соответствует мезофильному режиму
обогрева. В процессе сбраживания в газгольдере
накапливается газ, который ежедневно стравливали. По
истечении 20 дней метантенки вскрывали, остаток после
брожения - удобрение, направляли на дальнейшее
исследование эффективность внесения его в почвенный слой
на примере интенсификации роста 3-х наиболее
востребованных в сельском хозяйстве культур
(подсолнечник, кукуруза, пшеница) в лабораторных и
природных условиях.
Из образцов 4-6 из-за их способности к расслоению
возможно получение двух видов удобрений - жидких и
твердых, соответственно «ж» и «т»; обезвоживание на
фильтрах образцов 1-3 не дало ожидаемого результата, т.
к. вода прочно связана с молекулами органических и
минеральных веществ.
Готовые жидкие биоудобрения представляют собой слегка
мутноватый раствор, легко смешиваемый с водой. Твердые
биоудобрения - порошок, размер частиц 0-3 мм, при
смешении с водой дает неустойчивую суспензию. Готовые
удобрения имеют легкий специфический запах, при
смешивании с водой в пропорции 1:70 запах практически
отсутствует.
 |
|
Рис. 2. Динамика роста
семян пшеницы: в опытах с биоудобрениями №1,
2, 4т и 5т всхожесть пшеницы равна 0 |
Эксперимент в лабораторных условиях
включает в себя определение эффективности биоудобрений
трех концентраций: 0,015%, 0,15% и 1,5% (выбраны на
основе рекомендаций в литературе). Полив осуществляют
непосредственно после посадки семян. В контрольном опыте
(холостой) полив производят водой.
Семена выбранных культур высаживали в емкости объемом
250 мл, заполненные землей, взятой с поля (серая лесная
почва). При этом придерживаются одной глубины заделки
для каждой культуры: пшеница - 3-5 см; кукуруза 3-4 см;
подсолнечник - 2-2,5 см. За ростом посаженных зерен
следят в течение 5 суток. При этом замеряли длину корня
и побега. По этим показателям сравнивали эффективности
действия различных видов биоудобрений.
Посадку выбранных культур в природных условиях
производили в почву тип серая лесная. Глубина заделки
культур аналогична посадке в лабораторных условиях.
Полив проводили биоудобрениями 1,5% концентрацией
единожды после высадки в количестве 3 л/м2 (45 мл
концентрированного биоудобрения на кв.м.). В
контрольном опыте полив производят водой. В течение 37
дней наблюдают за ростом саженцев, ежедневно измеряя
длину побегов.
По результатам экспериментов, в зависимости от
интенсификации роста корня и побега, определяли наиболее
эффективные удобрения для рассматриваемых культур. Это
важно, так как только одновременная стимуляция роста
надземной и подземной биомассы позволяет растениям лучше
сопротивляться инфекциям и усваивать питательные
вещества, начиная с самых ранних стадий роста.
Для каждой культуры по результатам исследования
построены динамики роста при поливе органо-минеральными
удобрениями. Так на рис. 2 приведен пример такой
динамики для пшеницы.
В результате выявлено, что интенсификация роста пшеницы
наблюдается при поливе ее удобрениями №3 (79%), 4ж
(36%), 5ж (63%) и 6ж (95%); кукуруза - №2 (20%), 3
(10%), 4ж (20%), 5ж (9%); подсолнечник - № 4 (27%), 6ж
(27%), 6т (11%).
Отмечено также, что при поливе подсолнечника
биоудобрениями наблюдалось увеличение площади листовой
пластины до 50%.
Таким образом, наиболее эффективными для
сельскохозяйственных культур (пшеница, кукуруза,
подсолнечник) являются удобрения № 3, 4ж, 5ж, 6ж,
полученные из сырья влажностью соответственно 85, 88, 90
и 92%. Интенсификация роста составила от 9 до 95% в
зависимости от вида биоудобрения, концентрации раствора
и вида культуры. Данные лабораторных исследований
подтвердились на практике при посадке культур в грунт.
Полученные экспериментальные данные подтверждают
гипотезу о возможности получения из отходов птицеводства
органо-минеральных удобрений методом анаэробного
сбраживания.
Е.С. Брюханова, А.Г. Ушаков
Список литературы:
1. Брюханова, Е.С. Проблемы утилизации мягких отходов
древесины и отходов животноводства / Е.С. Брюханова,
Г.В. Ушаков, А.Г. Ушаков // Альтернативная энергетика и
экология. - 2010. - № 5. - С. 71-82.
2. Бирюков, К.Н. Способы переработки и утилизации навоза
и помета в современных условиях ведения животноводства
(научно-производственный анализ)
3. Брюханова, Е. С. Исследование влияния влажности сырья
на выход и состав продуктов анаэробной переработки
отходов птицефабрик // Ползуновский вестник. - 2010. - №
3. - С. 271-274.
|
Идёт загрузка...