Подвергнуть яд биоконверсии

Россия – один из крупнейших производителей курятины. Наряду с основной продукцией птицеводческая отрасль производит десятки млн тонн нативного и подстилочного птичьего помета. Учитывая высокую концентрацию питательных веществ, птичий помет является бесценным органическим удобрением и одновременно агрессивным источником загрязнения окружающей природной среды.

Более 90% выхода птичьего помета приходится на выращивание кур-бройлеров и несушек на промышленных птицефабриках. В зависимости от технологии содержания птицы различают подстилочный птичий помет с влажностью до 50%, полужидкий бесподстилочный (нативный) влажностью до 88% и жидкий птичий помет с влажностью более 96%. Технологически наиболее выгоден для биоконверсии подстилочный и нативный бесподстилочный птичий помет. При наличии сепарации для этого подходит и жесткая фракция жидкого последа.

Преимущества помета как удобрения

Птичий помет — ценное органическое удобрение, в котором в зависимости от подстилки содержится 60-85% органического вещества. В каждой тонне свежего птичьего помета содержится до 20 кг общего азота, до 15 кг фосфора и 10 кг калия. Питательные вещества находятся в доступной для растений форме, легко переходящие в водную вытяжку: азота 70–75%, фосфора — до 47% и калия почти до 100%. Кроме макроэлементов в помете есть микроэлементы — марганец, цинк, кобальт, медь и т.д.

Небрежность вместо утилизации

Традиционно в технологии промышленных птицефабрик заложено незначительное количество последохранилищ, или их совсем нет. Это было несколько оправданным из-за экстенсивного ведения отрасли. В настоящее время, когда поголовье птицы выросло в 5 раз, это количество неотвратимо переходит в качественное состояние окружающей среды. Бывший лозунг «что за пределами птицефабрики, то не мое» приобретает угрожающий характер для здоровья людей, почв, воды и воздуха. Отсутствие последохранилищ, утилизация с колес с перевозкой на большие расстояния распространяет загрязнение природной среды вокруг птицефабрик, ведь значительная часть помета оседает поблизости на полях, в лесополосах, лесах и оврагах как несанкционированные выбросы. И как остановить этот процесс – непонятно.

Мерой экономической целесообразности птицефабрикам выгодно вносить высокие дозы птичьего помета на ограниченной территории в официально озвученных дозах – до 12 т/га под определенную культуру; де-факто бывает – до 20 т/га и более. В то время как по давно установленным нормативам оптимальная доза птичьего помета под пропашные культуры не должна превышать 6–8 т/га, что составляет около 150 кг/га общего азота. Однако и это подлежит ревизии в связи с отсутствием биоконверсии.

Простые вычисления показывают, что при среднем выходе на птицефабриках до 260 тыс. тонн подстилочного птичьего помета и внесении его в дозах 12 т/га под пропашные культуры и 6 т/га под культуры сплошного высева нужно рассчитать на площади для удобрения в 33 тыс. га каждый год. Учитывая, что возврат органических удобрений на прежнее место должен осуществляться через 3–4 года, площадь для экономически и экологически уравновешенного удобрения должна составлять 100–130 тыс. га, что для птицефабрики проблематично из-за значительных расстояний перевозок — до 70 км и более. Следует иметь в виду, что транспортировка органических удобрений, равно как и птичьего помета, на расстоянии свыше 15 км экономически не выгодна, ведь «деньги липнут к колесам транспорта».

Экологические угрозы

Дело не только в нормативах применения и транспортном ущербе. Как самое концентрированное органическое удобрение, свежий птичий помет обладает набором токсичных свойств, что негативно влияет на начальный рост и развитие растений; в нем есть трупные яды, скатол и индол, патогенные организмы и гельминты. Букет гнойных веществ порождает неприятный запах, разносимый на далекое расстояние.

Значительная концентрация в птичьем помете органического вещества обуславливает высокую его насыщенность возбудителями инфекционных заболеваний, включая человека. В 1 мл помета содержится до 103 микробных клеток, возбудителей колитифозных инфекций, вирусов, грибов, что при систематической рециркуляции отходов создает реальную эпизоотическую и эпидемиологическую угрозу. Без проведения биодеструкции возбудители сальмонеллеза и коли-бактериоза сохраняют жизнеспособность в помете в течение 12 месяцев, а туберкулеза – 18 месяцев. Такие отходы могут являться источником передачи более 100 возбудителей инфекционных и других болезней. При длительном накоплении большой массы птичьего помета в несанкционированных местах находят приют грызуны, мухи, дикие птицы, разносящие инфекции, превращая их в мощный инкубатор патогенов. Поэтому инвесторам, владельцам и широкой общественности пора раскрыть глаза и осознать, что практически все отечественные птицефабрики являются прямым или потенциальным загрязнителем окружающей природной среды. Ведь помимо помета есть и бытовые сточные воды, которые напрямую попадают в водные источники, тогда как для их очистки нужна система прудов-отстойников с механической и биологической очисткой стоков. Отрасль птицеводства может стать действительно прибыльной только тогда, когда не будет наносить ущерб окружающей среде.

Не все хорошо и с унесением свежего птичьего помета с агрономической точки зрения. Наши исследования показали, что внесенный с весны такой помет не только угнетает рост растений после всходов в течение трех недель, он ухудшает и условия их минерального питания, что влияет и на формирование урожайности. Это особенно заметно на развитии подсолнечника. Такую же токсичность сохраняют и удобрения, изготовленные из свежего или высушенного помета в технологиях их сушки при высоких температурах, когда уничтожается в нем вся биота. Только проведение биоконверсии делает продукт безопасным.

 Правила хранения птичьего помета

По нормативу определены требования для хранилищ подстилочного и бесподстилочного помета, которые должны соблюдаться на промышленных птицефабриках. Для этого следует строить хранилища и площадки из расчета выхода помета по предприятию за период не менее шести месяцев. Объем хранилища легко вычислить, исходя из того, что в среднем от одной курицы получают до 165 г помета в сутки влажности около 70% объемной массой 0,6–0,7 г/см³. В зависимости от консистенции помета площадка хранилища для бесподстилочного помета должна иметь склон и днище из твердого водонепроницаемого покрытия. Для полужидкой консистенции применяют крытые полууглубленные секции до 1,5 м, углубленные — до 4 м. Стандартная ширина хранилища — 18-36 м, длина — 60-150 м. Для подстилочного помета могут быть наземные хранилища открытого типа шириной не менее 1 м, длиной — 60-70 м. Площадки для компостирования применяют как наземные, так и полууглубленные. Они должны быть с твердым покрытием и склоном от 0,003 до 0,005 для лотков с отводом сливных вод в накопительные емкости.

Помет в хранилищах без прохождения биоконверсии сохраняет токсичные начала. Оттуда следует подавать на компостирование по одному из описанных далее способов. После прохождения биоконверсии он становится безопасным как удобрение. Согласно установленным правилам, помет можно применять при наличии разрешения ветеринарно-санитарных органов агрономической и других контрольных служб.

Биоконверсия: новый уровень

Аграрная наука определяет биоконверсию органических отходов как промышленную их переработку биологическими методами для получения органических удобрений, биогаза и белковых веществ или как биологический процесс трансформации высокомолекулярных углеродных соединений бактериями и грибами.

В результате прохождения трансформации органического вещества и минерализации токсичных веществ происходит их превращение в простые элементы и соединения, которые становятся источником минерального питания растений. Биоконверсия – процесс осознанного регулирования температурным режимом и увлажнением и аэрацией для развития, в зависимости от технологий, аэробных и анаэробных бактерий. Достигается этот процесс путем компостирования массы помета в буртах или в специальных бункерах. Это важнейшая технологическая мера для получения обеззараженной компостной массы и основная составляющая для создания нового поколения органоминеральных биоактивных удобрений.

По европейским технологиям конечным продуктом биоконверсии является компост любой органической массы, который в дозах до 10–15 т/га поступает для удобрения сельхозкультур. По-нашему же регламенту, этот компост является промежуточным продуктом, который нужно превратить в поликомпонентные биоактивные удобрения с максимальной дозой внесения до 2 т/га. Биоконверсия не только обеззараживает массу помета, но и обеспечивает в технологическом процессе создание органоминеральных комплексонов с включением их в состав минеральных удобрений, присущих живой природе. В процессе биоконверсии регулируется микробиологический состав удобрений, что уравновешивает в почве процессы деструкции и синтеза органического вещества.

При любых способах биоконверсии технологическим регламентом предусмотрено смешивание птичьего помета с другими органическими добавками (торф, опилки, солома, шелуха и т.п.) с добавлением минеральных добавок (сорбенты, йодообменники, мелиоранты, NPK и т.п.).

Существуют три способа биоконверсии птичьего помета. Традиционный буртовый предполагает применение подручной техники — бульдозера, экскаватора, перемешивателя, трактора, самосвала и т.д.: этот способ самый дешевый и менее производительный. Срок вызревания компоста — 4–6 месяцев.

Современный буртовый способ с высокопроизводительным перемешивателем серийного производства имеет производительность до 4000 т/час. Срок компостирования этого способа составляет 30–45 дней. Предусматривается грануляция и затарка готового продукта в пакеты, мешки, биг-беги.

Третий способ – бункерно-ферментативный. Это новая технология проведения биоконверсии в бункерах специального назначения с созданием аэробных и анаэробных процессов (для прекращения термофильных реакций), чего не предусмотрено в предыдущих технологиях. Полностью безотходная разработка с получением биогаза, электроэнергии, готовой гранулированной либо сыпучей продукции, аммиачной воды и водянистых минеральных удобрений. Активное компостирование с завершением цикла в течение 10 дней. Производительность – 250 т после анаэробного цикла в одном бункере.

Пора избежать экологического коллапса

Неоднократные обращения к производителям яйца и мяса птицы не дошли до их сознания по экологической и экономической целесообразности биоконверсии птичьего помета. Следует всем уяснить — от руководства отрасли птицеводства до потребителя ее отходов — свежий птичий помет, особенно при концентрации его в больших количествах, занимает одно из первых мест в химическом и биологическом загрязнении окружающей среды. Пренебрежительное отношение к проблеме постепенно приближает агроценозы в местах концентрации помета к экологической катастрофе. Поэтому необходимо вмешательство со стороны государства прежде всего на законодательном уровне. Уже давно созрела необходимость разработки и принятия закона о запрете хранения в неприспособленных для этого местах и ​​применения свежего помета для удобрения сельхозкультур как антисанитарного и экологически опасного мероприятия. В нем следует четко определить, что применению на удобрение подлежит только тот птичий помет, прошедший полный цикл биоконверсии (компостирования), в результате которого происходит минерализация токсических и болезнетворных начал в нем. Даже свежевысушенный помет и превращенный в гранулы не теряет токсичности и токсикологически опасен, как и свежий.

Поэтому от широких научных кругов, ученых-агрохимиков и экологов мы обращаемся к инвесторам и владельцам крупных компаний по производству яиц и мяса птицы: превратите отходы в продукцию, которая будет способствовать вашему бизнесу и охране окружающей природной среды, находите контакты с учеными относительно научного сопровождения и делового сотрудничества в области производства органоминеральных биоактивных удобрений. Учтите, что научно-обоснованная биоконверсия птичьего помета является безотходной технологией со стоимостью прежнего отхода как основной продукции.