9. Ускоренная утилизация куриного помета и получение на его основе высококачественных удобрений методом биологической обработки

В. В. Звездин Зам. генерального директора ООО «НПФ «БЕЛЗ - БИОтех»,
г. Пермь,
ПН. Гусельников
Зам. директора по производству ЗАО «Платошинская
птицефабрика», пермский р-н пермской обл.
Ф.К. Чугулаев Главный агроном ЗАО «Платошинская птицефабрика»,
пермский р-н пермской обл.

Птицефабрики являются значительным источником загрязнений окружающей среды. Эта проблема очень остро стоит в пермской области, где имеется 9 птицефабрик. Поэтому в первую очередь было обращено внимание на переработку отходов птицефабрик. Проблема утилизации отходов птицефабрик актуальна и потому, что для хранения их занято большое количество пахотных земель, а пометохранилища являются источником неприятных запахов, распространяющихся на большие расстояния. Птицефабрики вынуждены платить большие штрафы за нарушение экологии.

В 2002 году в ЗАО «Платошинская птицефабрика» Пермского р-на Пермской области, производящей в год 76 тыс. тонн куриного помета, проведены работы по ускоренной утилизации куриного помета методом биологической обработки препаратом «Тамир» и получению на его основе высококачественных органических удобрений. Работы проводились на открытой площадке пометохранилища с 19.06 по 20.07 2002 г .

Исходным сырьем для получения удобрений являлись:

• Свежий куриный помет (характеристики указаны в табл. 1).
• Отходы мукомольного комбината (характеристики указаны в табл. 2).
• Торф из местного близлежащего месторождения.
• Солома.

Биопрепараты, содержащие штаммы активных почвенных сапрофитных микроорганизмов, («Тамир» и «Кюссей»), При проведении эксперимента использовались погрузчик ПЭЛ - 1,0, установка ДУХ, тракторная тележка.

Одновременно решалась проблема мукомольного комбината, у которого большое количество отходов 4-й категории. Эти отходы выбрасываются на свалку, за что платят штрафы.

На договорной основе к работе привлекались Госсанэпиднадзор, Государственный Центр Агрохимической службы «Пермская», Биологическая лаборатория МНИИЭКО ТЭК.

Работы консультировали А Е.Пискунов, д.с.-х.н., профессор, зав. кафедрой Пермской сельскохозяйственной академии; Р.А. Пшеничных, д.м.н., профессор, директор Института охраны окружающей среды; И.В. Китаева, к.б.н., зав. отделом биотехнологий МНИИЭКО ТЭК.

Методика испытаний.

На площадке пометохранилища были заложены 6 буртов свежего куриного помета с влажностью 55%, общим весом 20 тонн. В буртах №№ 2, 3, 4. 5 куриный помет был перемешан с наполнителями.

Состав буртов: Бурт № 1 - помет + бактериальный препарат. Бурт № 2 - помет + торф + солома + ОМК (отходы мукомольного комбината).

Бурт № 3 - помет + торф + солома + ОМК (отходы мукомольного комбината).

Бурт № 4 - помет + торф + солома + ОМК. Бурт № 5 - помет + ОМК Бурт № 6 - помет (контроль).

Все бурты представляли вначале слипшуюся массу зеленого цвета с сильным запахом аммиака и другими неприятными запахами.

Бурт № 1 сразу обработали биопрепаратом «Тамир». К нему относились скептически: не было уверенности, что «Тамир» сможет отферментировать чистый помет. Больший интерес был к тем буртам, где были дополнительные компоненты. 6-й бурт был контрольный - чистый помет.

Для того, чтобы было удобно работать на площадке, влажность помета была 60 - 70%. Помет с большей влажностью расплывается, тем более, что добавляется еще препарат.

Для буртов №№ 2, 3, 4, 5 были созданы условия для разогрева содержимого буртов. Для того чтобы повысить температуру, бурты укрывали. В течение недели проверяли температурный режим. Температура была выше 60 градусов. Через неделю открыли бурты и обработали биопрепаратами: бурты №№ 2, 4, 5 - препаратом «Тамир»; бурт № 3 - японским препаратом «Кюссей».

Ежедневно в течение испытаний проводился контроль температуры и влажности буртов, биологической составляющей, проводился физико-химический анализ исходного помета, а потом -физико-химический анализ конечного продукта. Контроль биологической составляющей проводился один раз в неделю. Смотрели, что происходит с пометом, как уменьшается патогенная микрофлора и увеличивается полезная микрофлора. Один раз в неделю бурты перемешивали, чтобы поддерживать температуру внутри не выше 30 градусов. Если температура повышалась выше этого предела, проводили дополнительное перемешивание. 2.3.4 и 5 бурты начали проверять через неделю. На бурте №1 изменения, по визуальным оценкам, проходили очень медленно. В остальных буртах изменения проходили быстро, это было заметно даже визуально и по изменению количества сапрофитов и патогенов.

Отбор проб для биологического и химического анализов проводился 27.06.02; 5.07.02; 12.07.02; 18.07.02; 21.07.02.

Ежедневно велось визуальное наблюдение за внешним видом буртов. В ходе испытаний наблюдалось постепенное изменение цвета и агрегатного состояния содержимого буртов и снижение аммиачного запаха.

В результате опыта полезная микрофлора увеличилась в 9 раз, а патогенная уменьшилась в 25 тысяч раз. Ускоренная переработка проводилась для того, чтобы сохранить макро - и микросоставляющую в том виде, в каком они изначально заложены. И мы этого добились: процентное содержание макросоставляющей и микросоставляющей не изменился. Аммиачный азот уменьшился. В свежем помете он был равен 22% на единицу массы сухого вещества, к концу месяца содержание аммиачного азота стало 0,018%.

К концу испытаний бурты представляли собой рассыпчатую массу от темно - коричневого до черного цвета, без характерного запаха аммиака и других неприятных запахов. Масса рассыпалась и была пригодна для применения на полях. Она насытилась микрофлорой, и процесс ферментации продолжался.

За неделю до конца опыта масса 1-го бурта начала резко изменяться, чернеть и буреть. Препарат «Тамир» отлично сработал.

Японский препарат «Кюссей» не показал ничего уникального. Результаты изменений, происходящие в массе бурта, были такими же, как и при применении отечественного препарата «Тамир». В двух одинаковых буртах изменения были совершенно одинаковыми. Чтобы не делать лишних анализов, оба этих бурта объединили в один.

Бурт № 6 (контрольный), не обработанный биопрепаратом, не претерпел никаких изменений, остался слипшейся массой зеленого цвета с неприятным запахом.

В буртах №№ 2, 3, 4 наблюдались включения полуразложившейся соломы. Цвет и состояние буртов свидетельствуют о протекании в них процесса гумусо-образования.

В компосте без добавок других наполнителей содержание азота было 2,87%, а в компосте с наполнителями азота было 0,4%, то есть меньше нормы, предусмотренной для компостоВ: Добавляя определенное количество отходов мукомольного комбината, мы можем регулировать содержание азота, необходимое для различных культур.

Образцы удобрения, приготовленного во всех опытных буртах, удобны для механического и ручного внесения в почву.

Результаты анализов полученных удобрений представлены в таблицах 1 - 7 и сводной ведомости.

Таблица 1. Физико-химические показатели куриного помета

 

Показатели	Нормируемые величины	Фактические величины
Массовая доля влаги, % (не более)	5,5	52,1
Кислотность	6,0...8,5	6,85
Зольность		19,92
Массовая доля макроэлементов на нормативную влажность, % (не менее): азота общего фосфора общего калия общего	- - |18 0,7 0,6	- - 2,72 2,07 1,29
Массовая доля питательных веществ, % азота нитратного азота аммиачного подвижного фосфора, мг/100г сух. в-ва подвижного калия, мг/100г. сух. в-ва		- 9,34 22,0 64 367
Массовая доля микроэлементов, мг/кг сух. в-ва: медь цинк марганец железо		- 11.5 215 200 40

Таблица 2. Физико-химические показатели отходов мукомольного комбината

 

Показатели	Нормируемые величины	Фактические величины
Массовая доля влаги, % (не более)		7,47
Кислотность		6,05
Зольность		3,58
Массовая доля макроэлементов на нормативную влажность, %, (не менее): азота общего фосфора общего калия общего		- - 0,45 0,27 0,55
Массовая доля питательных веществ, %: азота нитратного азота аминного подвижного фосфора, мг/100г сух. в-ва подвижного калия, мг/100г, сух. в-ва		- 1,0 0 7,2 228
Массовая доля микроэлементов, мг/кг сух. в- ва: медь цинк марганец железо		- 1,25 35 93 40

Таблица 3. Результаты анализа образцов удобрений

Исходные компоненты: образец №1:
куриный помет, торф, солома. ОМК, ЭМ-препарат;
образец № 2: куриный помет, ОМК, ЭМ-препарат

 

Определяемые показатели	Результаты исследований
	Образец №1	Образец №2
Коли-индекс	менее 5 в 1 г	менее 5 в 1 г
Яйца личинки гельминтов, цисты патогенных простейших	не обнаружены	не обнаружены
Патогенные энтеробактерии	не обнаружены в 50 г	не обнаружены в 50 г
Коли-фаги	не обнаружены в 1,0 г	не обнаружены в 1,0 г

Таблица 4. Результаты анализа образцов удобрений (партия 10 тонн) Исходные компоненты: куриный помет, ОМК, ЭМ-препарат

 

Наименование показателей	НД на методы испытаний	Нормы по ТУ	Установлено проверкой
1. Массовая доля влаги в %, не более	ГОСТ 26713-85	70	65,2
2. Зольность, %, не более	ГОСТ 26713-85		29,7
3. Кислотность (рН солевой суспензии)	ГОСТ 27979-88	6, 0-8, 5	7,7
4. Массовая доля макроэлементов на нормативную влажность. %, не менее: азота общего фосфора общего калия общего	ГОСТ 26715-85 ГОСТ 26717-85 ГОСТ 26718-85	0,6 0,6 0,5	0,64 1,66 2,29
5. Массовая доля питательных веществ, %: азота нитратного азота аммиачного подвижного фосфора, мг/100 г сух. в-ва подвижного калия, мг/100 г сух. в-ва	- МУЦИНА0.1984 ГОСТ 26716-85 ГОСТ 27894,5-88 ГОСТ 27894,6-88		- 0,098 0,293 220 591
6. Массовая концентрация токсичных элементов, мг/кг сух. в-ва: свинец кадмий цинк медь	МУ по определению тяжелых металлов в почвах, с/х угодий и продуктах растениеводства Экологические нормативы на нетрадиционные органические удобрения «Химия в сельском х-ве» 1995, №5	- - 750 20 2500 1000	- - 10,1 1,67 84,5 9,1

 

Таблица 5. Результаты анализа образцов удобрений (партия 500 тонн)

Исходные компоненты: куриный помет, солома, торф, ЭМ-препарат

 

Наименование показателей	НД на методы испытании	Нормы по ТУ	Установлено проверкой
1. Массовая доля влаги в %, не более	ГОСТ 267 13-85	70	41,9
2. Зольность, %, не более	ГОСТ 26713-85		34,4
3. Кислотность (рН солевой суспензии)	ГОСТ 27979-88	6,0-8,5	8,1
4 Массовая доля макроэлементов на
нормативную влажность. %. не менее:
азота общего	ГОСТ 26715-85	0.6	0,76
фосфора общего	ГОСТ 26717-85	0,6	2,23
калия общего	ГОСТ 26718-85	0,5	2,20
5. Массовая доля питательных веществ, %:
азота нитратного	МУ ЦИНА0.1984		0,003
азота аммиачного	ГОСТ 267.16-85		0,023
подвижного фосфора, мг/100 г сух. в-ва	ГОСТ 27894,5-88		83,0
подвижного калия, мг/100 г сух. в-ва	ГОСТ 27894,6-88		289,0
6. Массовая концентрация токсичных	МУ по определению тяжелых металлов в почвах с/х угодий и продуктах растениеводства Экологические нормативы на нетрадиционные Органические удобрения «Химия в сельском х-ве» 1995, №5.
элементов, мг/кг сух. в-ва:
свинец		750	17,66
кадмии		20	2,24
цинк		2500	258,0
медь		1000	24,42
7. Содержание остатков пестицидов в мг/кг		-	Отсутств.

Второй нашей задачей было доказать, что есть возможность уходить от штрафных санкций. В зависимости от класса опасности отходов, меняется размер штрафов. Мы закончили опыт в июле, а в сентябре получили заключение о классе опасности. В соответствии с «Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей среды», утвержденных приказом МПР России от 15 июня 2001 г . № 511, ЭМ-компост, полученный из куриного помета с применением биопрепарата «Тамир», был отнесен к 5 классу опасности. Таким образом, полученные ЭМ-компосты были менее опасными, чем исходный помет.

Осенью 2002 года обработали еще 2 тыс. тонн куриного помета, потом еще партию. За сезон было переработано 6 тыс. тонн помета. И вся эта партия была реализована. Одну партию оставили на зиму.

В ПО «ЭМ-Кооперация» в Москве была высказана идея ферментирования куриного помета без разделения жидкой и твердой фаз. Решено было вносить ЭМ-препарат на выходе из птицефабрики. Ознакомившись с технологическим процессом птицефабрики, мы обнаружили, что помет принимается в приямки и стали вносить препарат в приямки. В течение суток препарат вносили 2 раза. Наполнение приямка идет 3 суток, и происходит естественное перемешивание. Себестоимость внесения и перемешивания ЭМ - препарата в этом случае меньше, чем при внесении его в поле с использованием трактора К-700 и бочки на 10 тонн. При заполнении тележек пометом с помощью экскаватора идет дополнительное перемешивание. Также перемешивание продолжается в процессе перевозки в тележках. Внесение препарата идет без изменения технологии.

Смешанный с биопрепаратом «Тамир» куриный помет вывозили на пахотное поле. Было выделено 26 га пашни. Из них 8 га обработали пометом с ЭМ-препаратом, 5 га - контроль, а остальное обработали неферментированным пометом. Вносили 30 т/га. Все разносили по полю тонким слоем. Через неделю закультивировали эту пашню, а еще через две недели посеяли зерновые. Результаты первого этапа этих работ обрабатываются. Можно сказать, что они обнадеживающие. Нам надо было доказать, что такая технология применима круглый год, и можно переработать 76 тыс. тонн помета. В течение зимы эта масса вывозится на поля, с наступлением тепла разравнивается, через неделю заделывается в землю, а еще через неделю пашня засевается. Эту технологию мы сможем подтвердить в этом году.

Мы предлагаем перерабатывать чистый помет без наполнителей.

Выводы.

В ходе испытаний были получены удобрения, не содержащие патогенной микрофлоры. Биопрепарат «Тамир», содержащий активные сапрофитные микроорганизмы, можно рекомендовать к использованию для переработки свежего куриного помета в удобрения.

По содержанию вредных веществ и тяжелых металлов, по содержанию макро - и микроэлементов, необходимых для нормального развития растений, полученный продукт отвечает требованиям ТУ 984900300008064 - 95 и СанПиН 2.1.7.573 - 96. Полученные высокоэффективные удобрения могут быть рекомендованы для применения в сельском хозяйстве и на садово-огородных участках для восстановления плодородия почв, получения более высоких урожаев, повышения питательных свойств растений и их жизнестойкости к заболеваниям и колебаниям погоды. По своему агрегатному состоянию полученные удобрения удобны для механического внесения на поля и для ручного внесения в грядки.

Предложена технология внесения биопрепарата «Тамир» в помет на выходе из птицефабрики и ферментации его непосредственно в почве. Это позволит перерабатывать весь помет круглый год.

Таблица 6. Результаты анализа образцов удобрений Исходные компоненты, куриный помет подстилочный, ЭМ-препарат

 

Наименование показателей	НД на методы испытаний	Нормы по ТУ	Установлено проверкой
1. Массовая доля влаги,%, не более	ГОСТ 26713-85	45,0	39,3
2. Зольность, %, не более	ГОСТ 26713-85	-	36,0
3. Кислотность (рН солевой суспензии)	ГОСТ 27979-88	6,0-8,5	8,0
4. Массовая доля макроэлементов на нормативную влажность. %. не менее:
азота общего	ГОСТ 26715-85	1,8	2,83
фосфора общего	ГОСТ 26717-85	0,7	2,06
калия общего	I ГОСТ 26718-85	0,6	1,38
5. Массовая доля питательных веществ, %:
азота нитратного	МУЦИНАО, 1984		0,161
азота аммиачного	ГОСТ 26716-85		0,018
подвижного фосфора, мг/100 г сух. в-ва	ГОСТ 27894,5-88		31,0
подвижного калия, мг/100 г сух. в-ва	ГОСТ 27894,6-88		243,0
6.Массовая концентрация токсичных элементов, мг/кг сух. в-ва:	МУ по определению тяжелых металлов в почвах с/х угодий и продуктах растениеводства	ПДК и ОДК в почве № 6229-91 от 19.11.91
свинец			6,4
кадмий			1,14
цинк			24,5
медь			6,2
7. Содержание остатков пестицидов в мг/кг		-	Отсутств.

Таблица 7. Результаты анализа образцов удобрений на основе птичьего помета, обработанного по ЭМ-технологии

 

Наименование показателей	НД на методы испытаний	Нормы по НД	Установлено проверкой
Допустимая активность по Cs 137, Бк/кг	НРБ-96	2800	35
Массовая концентрация токсичных элементов, мг/кгсух. в-ва: свинец кадмий	МУ по определению тяжелых металлов в почвах с/х угодий и продуктах растениеводства	- - - 32,0 2,0	- - - 25,0 2,0

Сводная таблица анализов удобрений

 

		Исходное сырье			ПЗ-ЭМ (помет+ЭМ)		Пз-ЭМ (помет+ОМК+ торф+ солома+ЭМ)		ПТ-ЭМ (помет+ОМК +ЭМ)		Пикса (помет+торф+солома+ЭМ)
		Зерновые отходы	помет
			норма	Факт.	норма	Факт.	норма	Факт.	норма	Факт.
Влажность, %, не более		7,47	55	5,21	55	52,1	70	65,2	70	54,5	42
Зольность. %, не более		3,58		19,92		19,9		29,7		65,8	34,4
Кислотность, рН		6,05	6-8,5	6,85	6-8,5	6-8,5	6-8,5	7,7	6-8,5	7,95	8,1
% не менее	азота общего	0,45	1,8	2,72	1,8	2,72	0,6	0,64	0,6	0,4	0,76
	фосфора общего	0,27	0,7	2,07	0,7	2,07	0,6	1,66	0,6	1,58	2,23
	калия общего	0,55	0,6	1,29	0,6	1,29	0,5	2,29	0,5	1,04	202
%	азота нитратного	1,0		9,34		9,34		0,1		0,007	0,003
	азота аммиачного	0		22,0		22,0		0,3		0,004	0,023
мг/100г сухого в-ва	Р2О5 подвижный фосфор	7,2		64		64		220		79	83
	К2О калия подвижного	228		367		367		591		179	289
Микро­-элементы	Cn	1,25		11,5		11,5
	Zn	35		215		215
	Mn	93		200		200
	Fe	40		40		40
Токсичные элементы мг/кг сухого в-ва	Свинец						750	10,1	750	8,2	17,7
	Кадмий						20	1,67	20	1,11	2,24
	Цинк						2500	84,5	2500	200	258
	Медь						1000	9,1	100	3,33	24,4
Патогенная микрофлора	Коли-индекс						<9	5	<9	5
	Яйца гельминтов и личинки их, цисты патогенных простейших							Нет		Нет
	патогенные энтеробактерии							Нет		Нет
	Индекс стафилококко							<0.05		<0.05
	коли-фаги							Нет		Нет
Биологическая активночть	сапрофитной микрофлоры млн. в 1г						8880 млн. 76000	12560 млн. 72000		36800 млн. 70000
	Патогенной микрофлоры млн.						3200 млн. 140	1600 млн. 200		640 млн. 700