You are currently viewing Переработка отходов птицеводства в органо-минеральные удобрения

Переработка отходов птицеводства в органо-минеральные удобрения

Содержание

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 ресурсоэффективности сельского хозяйства страны.

Объект исследования - отходы птицеводческих предприятий

Целю исследования является доказательство 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.

Процесс анаэробного сбраживания проводили в лабораторных реакторах метантенках (рисунок 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.

Рисунок 1 – Лабораторная установка для сбраживания отходов
Рисунок 1 – Лабораторная установка для сбраживания отходов

где

  • 1 — нагревательный элемент.
  • 2 — реактор-метантенк.
  • 3 — водяная баня.
  • 4 — трехходовой кран.
  • 5 – газгольдер.

Эксперимент проводили с отходами птицефабрики различной влажности:

  • 80;
  • 82;
  • 85;
  • 88;
  • 90;
  • 92.

Во время эксперимента производились следующие мероприятия:

  • 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.

Получили следующие типы удобрений:

  • 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.

Эксперименты с полученными удобрениями

Эксперимент в лабораторных условиях включает в себя определение эффективности биоудобрений трех концентраций (выбраны на основе рекомендаций в литературе) 0,015%, 0,15%, 1,5%:

  • 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 в частности:

  • 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 м2).
  • 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 рисунке 2 приведен пример такой динамики для пшеницы.

Рисунок 2 – Динамика роста семян пшеницы в опытах с биоудобрениями
Рисунок 2 – Динамика роста семян пшеницы в опытах с биоудобрениями

При использовании удобрений №1, 2, 4т и 5т всхожесть пшеницы равна нулю.

В результате выявлено, что интенсификация роста наблюдается:

  • У пшеницы при поливе ее удобрениями №3 (79%), 4ж (36%), 5ж (63%) и 6ж (95%);
  • У кукурузы — №2 (20%), 3 (10%), 4ж (20%), 5ж (9%);
  • У подсолнечника — № 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%. При этом 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.

Список литературы

  1. 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) // http://www.rgazu.ru/db/conferencii/web/08 1/ works/sec 1/025.htm.
  3. Брюханова, Е.С. Исследование влияния влажности сырья на выход и состав продуктов анаэробной переработки отходов птицефабрик // Ползуновский вестник. — 2010. — № 3. — С. 271-274.

Источник: Переработка отходов птицеводства в органо-минеральные удобрения / Е.С. Брюханова, А.Г. Ушаков // Вестник КузГТУ. — 2011. — №6. — C. 33-34.

Статья в формате docx 

Добавить комментарий

Gekoms LLC

Коллектив экспертов большая часть опыта и знаний которых востребованы в области промышленной автоматизации, разработке технически сложного оборудования, программировании АСУТП, управлении электроприводом. Телефон: +7(812) 317-00-87 Email: info@gekoms.com Сайт: https://gekoms.org