Переработка помета на птицефабриках


Переработка помета на птицефабриках

Подготовка и переработка птичьего помета в удобрение

При современных условиях содержания и выращивания домашней птицы от одной птицефабрики средней мощности (400 тыс. кур-несушек или 6 млн. цыплят-бройлеров) в год поступает до 40 тыс. тонн птичьего помета. К утилизации такого количества органической массы птицефабрики не подготовлены, из-за чего птичий помет накапливается вблизи них, теряет свои ценные качества и представляет серьезную экологическую опасность для окружающей среды.

В тоже время, опыт работы отдельных птицеводческих хозяйств в нашей стране и за рубежом показывает, что создание условий для подготовки и переработки помета в удобрения позволяет хозяйствам иметь от реализации переработанного помета не менее 1,5 млн. рублей в год чистой прибыли и одновременно ликвидировать опасность загрязнения лесов, водоемов и пахотных земель.

В настоящее время существенно изменились условия содержания и выращивания птицы. Сосредоточение на ограниченных площадях большого поголовья кур и цыплят-бройлеров, применение многоярусных клеточных батарей для выращивания бройлеров и ремонтного молодняка, создание искусственного микроклимата в помещениях с птицей, использование в ее рационах нетрадиционных кормов - все это привело к изменению физико-механических и химических характеристик птичьего помета, в больших количествах поступающего ежесуточно от специализированных птицеводческих хозяйств.

Физико-механические свойства, химический состав

Помет выделяется из организма птицы в виде дисперсной серой массы влажностью 70-75%. В нем содержится 0,8-1,2% азота, потери которого в зависимости от сроков и условий хранения могут достигать 40%. Основной химический состав помета следующий, %: сухие вещества 34,5-48,3; зола 14-40 (в том числе кальций до 8,5; фосфор - 2-3; сырой жир (эфирный экстракт) - 2,9-4,5; сырая клетчатка - 14,25; безазотистые экстрактивные вещества - 46-48.

Определено, что у кур-несушек использование азота корма организмом составляет 53%. В расчете на воздушно-сухое вещество в помете птицы содержится, %: лизина - 0,7-0,8; гистидина - 0,15-0,20; аргинина - 0,35-0,42; аспаргиновой кислоты - 1,01-1,02; треонина - 0,5-0,6; серина - 0,5-0,7; глутаминовой кислоты - 1,2-1,3; пролина - 0,2-0,3; глицина - 1,1-1,3; аланина - 0,7-0,8; валина - 0,6; изолейцина - 0,4-0,5; лейцина - 0,67-0,85; тирозина - 0,17-0,20; фенилаланина - 0,36-0,45.

Микроэлементы, %: медь - 0,0025-0,0094; железо - 0,01-0,04; цинк - 0,004-0,056; марганец - 0,50-1,00; магний - 0,019-0,044.

Свойства помета, являющегося дисперсной средой, можно разделить на две категории: физико-механическую и химическую. Первая характеризует структуру и фазовое состояние, а вторая - количественное содержание в помете азота, фосфора, калия, воды, органического вещества, золы и др. 

В практике промышленного птицеводства для общей качественной оценки помета используют, в основном, такие показатели как относительная влажность и насыпная масса. Их значения предопределяют фазовые состояния помета (жидкое, вязкое, сыпучее). Качество помета как сырья для получения концентрированных органических удобрений характеризуется содержанием химических элементов в нем.

При разработках проектов строительства или реконструкции птицефабрик необходимо располагать объективными данными о поступлении помета сельскохозяйственной птицы с учетом ее вида и возраста.

В течение периода выращивания птицы количество поступления помета изменяется, поэтому при расчетах транспортных средств, затрат труда, материально-технических ресурсов, связанных с его доставкой в зону хранения или переработки эти изменения должны учитываться. Иначе это приведет к серьезным ошибкам при выборе технических средств, определении эксплуатационных затрат и капитальных вложений на строительство механизированных площадок для промышленной переработки помета. В конечном итоге от этого снижается качество проектов, необоснованно увеличиваются материальные затраты на утилизацию помета. 

В связи с этим, сотрудниками ВНИТИП были проведены специальные исследования, которые включали определение основных физико-механических характеристик помета и его количественное поступление от птицы с учетом ее вида и возраста.

При клеточном содержании птицы с учетом комплекса технологических факторов в установившемся производственном процессе функционирования птицефабрик поступление помета от кур-несушек взрослого стада составляет 150-160 грамм в сутки при влажности 71-73 %. 

Содержание в помете азота, фосфора и калия соответственно составляет 1,31-1,52 %; 0,55-0,68 %; 0,48-0,59 %. Насыпная масса помета находится в пределах 605-750 кг/м3.

Общая величина пометной массы с подстилкой, поступающей от птичника (при напольном содержании птицы), зависит от продолжительности содержания и вида птицы. Так, например, за цикл выращивания 1000 голов бройлеров поступает 5 тонн помета с подстилкой.

Влажность помета также зависит от возраста птицы. Это обусловлено в большей степени тем, что в начальный период выращивания молодняка в птичниках поддерживают температуру 28-32°С. Вследствие этого происходит снижение влажности помета за счет конвективного теплообмена между капиллярами частиц помета и воздушной средой в птицеводческом помещении.

В результате обследования многих птицефабрик в различных регионах страны было установлено, что низкое качество выполнения технологических операций по удалению помета из птицеводческих помещений является одной из главных причин повышения его влажности, которая обуславливается:
- нерегулярностью удаления помета из клеточных батарей, что приводит к накапливанию его на пометных настилах, и для обеспечения нормальной работы скребковых транспортеров операторы вынуждены смачивать помет водой;
- нарушением правил эксплуатации пометоуборщиков, которые включаются в работу не в определенной последовательности, что приводит к поломкам узлов и механизмов, а для избежания поломок в помет добавляется вода;
- отсутствием средств погрузки помета из заглубленных накопителей, что приводит к необходимости добавления воды, для того чтобы довести массу до жидкой консистенции и затем откачать ее, используя вакуумные агрегаты или центробежные насосы. Попадание воды в помет увеличивает объем транспортных перевозок.

Помет содержит большое количество органических веществ и является благоприятной средой для развития различных видов микробов. В условиях естественной аэрации и при соответствующей влажности и температуре внешней среды, содержание микроорганизмов в помете может доходить до колоссальных размеров. Например, в 1 грамме помета содержится иногда более 1 млрд. аммонифицирующих бактерий. Помимо окислительных, в помете имеются термофильные, нитрифицирующие, денитрифицирующие бактерии, возбудители различных брожений (целлюлозные, пектиновые, маслянокислые, молочнокислые и др.), плесневые грибы, актиномицеты, дрожжи.

Общеизвестно, что птичий помет - ценнейшее концентрированное органическое сырье, так как в нем содержатся все необходимые для питания растений элементы, причем в благоприятном сочетании. Но в чистом виде его в земледелии использовать не рекомендуется.

Однако, как показывает практика, свежий помет все же используют на полях, но в самых крайних случаях, когда от него нужно избавиться, как от нежелательного и экологически опасного отхода птицефабрик. Уже установилась система его накапливания и хранения (выдерживания) на возвышенных участках в буртах и кучах, но ни в коем случае не в заглубленных бетонированных хранилищах, так как в них постоянно, особенно весной и осенью скапливаются атмосферные осадки, поверхностные воды, которые многократно увеличивают влажность пометной массы, что приводит к усложнению проблемы ее утилизации. 

Исследованиями установлено, что внесение свежего помета в почву не дает должного эффекта в первый год, так как требуется длительное время для развития микроорганизмов "обособленной микрофлоры", разлагающих свежее органическое вещество помета в доступные формы питания для растений.

В период выдерживания помета в хранилищах, в нем происходят сложные биохимические процессы. Под действием микроорганизмов значительное количество органического вещества в помете разрушается. Особенно большие потери выявлены при рыхлом хранении помета. Это относится к пометной массе, которая поступает из птичников с напольным содержанием (помет с подстилкой).

При плотной укладке создаются анаэробные условия (без доступа воздуха), при которых процессы разложения прекращаются в первоначальной стадии, так как вследствие образующихся органических кислот приостанавливается дальнейшее развитие микроорганизмов. Это ведет в целом к снижению потерь органического вещества. Сухое вещество помета теряется главным образом из-за разложения клетчатки, пектиновых веществ, пентозанов и белковых соединений, в результате чего образуется углекислота. Наибольшее ее количество получается именно при аэробных условиях хранения. Наряду с углекислотой в процессе разложения помета образуется метан, водород, молекулярный азот, а также органические кислоты: уксусная, пропионовая, муравьиная и молочная. Последние, не являясь конечным продуктом, могут подвергаться дальнейшим превращениям в анаэробных и аэробных условиях.

Разлагаются и азотистые соединения. Азот в свежем помете находится в виде мочевины, мочевой и гипуровой кислот, амино-амидокислот, белковых веществ и некоторых других соединений. В результате разложения всех этих веществ образуется аммиак. Количество его может быть различным, в зависимости от качества разлагающего органического субстрата и внешних условий. Особенно ощущается наличие аммиака в воздушной среде птичника, когда на пометные настилы (полики) из поилок попадает вода, а повышенная температура в птичнике (свыше 25 градусов) способствует ускоренному развитию анаэробного процесса. В итоге заметно ухудшается микроклимат в птичнике, резко снижается качество помета как сырья для получения удобрения, и он становится благоприятной средой для интенсивного размножения патогенной микрофлоры и вредных насекомых.

Чтобы уменьшить потери ценного для питания растений аммиака, необходимо создавать такие условия, при которых максимально исключается возможность поступления воды в помет как в птичнике, так и за его пределами. Только в таких условиях аммиак может быть поглощен микроорганизмами, находящимися в помете, и перейти в органические соединения бактериальных клеток.

Под воздействием нитрифицирующих бактерий аммиак в помете превращается в азотную кислоту. Нитрификация проходит особенно интенсивно при рыхлом хранении помета, то есть при достаточной аэрации. Образующаяся азотная кислота, проникая в анаэробную зону становится питательной средой для денитрифицирующих бактерий, которые могут перевести азотную кислоту в свободный азот, улетучивающийся в атмосферу. Появление такого процесса, безусловно, нежелательно, так как азот помета нужен растениям не в свободном, а в связанном состоянии. 

Во избежание потерь азота нужно создать неблагоприятные условия для развития нитрифицирующих бактерий. 

Нитрифицирующие бактерии развиваются только в присутствии кислорода, значит необходимо прекратить его доступ. Если помет сильно уплотнить, то доступ кислорода станет весьма ограниченным, жизнедеятельность нитрифицирующих бактерий будет подавлена, накопление азотной кислоты прекратится и для денитрифицирующих бактерий не будет почвы для восстановления, таким образом, потери азота будут сведены к минимуму.

Во время разложения помета очень важно также предупредить потери фосфорной кислоты, которые могут составить свыше 40% от всего содержания ее в помете. Потери эти могут быть в результате выщелачивания ее атмосферными осадками (дождем, снегом, поверхностными стоками) или путем восстановления фосфатов под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов. Последние могут восстанавливать фосфат не только до фосфорной кислоты, но и до фосфоритного водорода, который улетучивается в атмосферу. При этом ценность помета как удобрения также резко снижается.

Для предупреждения потерь питательных элементов и соединений, содержащихся в помете: органического вещества, углерода, азота и фосфора, большое значение имеет правильный выбор способов удаления и выгрузки помета из птичников, его транспортировки и длительного хранения.

Удаление и выгрузка из птичников

На многих птицефабриках в различных регионах страны складывается неудовлетворительное экологическое состояние территорий, на которых накапливаются большие количества птичьего помета жидкой консистенции. Причем, весной и осенью даже в типовые пометохранилища практически всегда поступают атмосферные осадки, поверхностные стоки или подпочвенные воды, поэтому огромные, ежегодно накапливаемые количества пометной жидкости, не могут полностью использоваться в качестве удобрений, и вблизи птицефабрик происходит образование так называемых "пометных озер" - без признаков жизни растительного и животного мира. Подобные скопления представляют потенциальную экологическую опасность из-за возможности возникновения инфекционных болезней.

Выход из создавшейся сложной ситуации возможен при использовании физиологической особенности птицы: продукт обмена веществ, выделяемый из ее организма - птичий помет, поступает без жидкой фракции. Следовательно, если построить технологический процесс выращивания и содержания птицы, исключающий поступление воды в помет в производственной зоне, то решение проблемы утилизации этого вида отхода не представляет большой сложности. 

Процесс внедрения на птицефабриках технологических и технических решений, позволяющих на первом этапе работ обеспечить максимальное снижение влажности помета, поступающего из птицеводческих помещений в зону хранения или переработки, должен быть приоритетным.

В связи с этим необходимо остановиться на основных способах и приемах, связанных с транспортированием и хранением помета, использование которых позволит заметно улучшить экологическое благополучие окружающей среды и резко снизить материально-технические и трудовые затраты.

В птичниках большое количество воды поступает в помет из поилок. В настоящее время для подачи воды птице клеточные батареи оборудуются желобковыми, чашечными и ниппельными поилками. Для устранения подтекания воды в помет из желобковых поилок (негерметичность соединений, коррозия стенок) по всей длине их устанавливают полиэтиленовые поилки-вкладыши шириной 105-145 мм. Они поставляются рулонами по 110 м.

Практически невозможно исключить поступление в помет воды из чашечных поилки. 

На птицефабриках этот тип поилок заменяют ниппелями, которые в 2-3,5 раза могут уменьшить сброс воды в пометные каналы птичника. Для исключения попадания капель воды в помет под ниппели устанавливают специальные накопительные чаши или подставки-желобки.

При эксплуатации клеточных батарей, где были установлены уловители воды от ниппельных поилок, было замечено, что скребки для уборки помета стали чаще выходить из строя из-за поломок (обрыв троса от тяговых перегрузок, срезание предохранительных винтов, заклинивание скребка в рабочем режиме и др.), так как ранее работающий скребок по конструктивному исполнению предусматривался для работы с жидким пометом. В связи с этим пришлось скребок усилить. 

Скребок работает в двух режимах: рабочий и холостой. При уборке помета скребок самоустанавливается в нижнее положение. А при фиксировании скребка в горизонтальном положении, перемещения помета не происходит, т.е. осуществляется холостой ход. При эксплуатации скребка улучшенной конструкции специалисты птицефабрики отметили его надежную работу даже при отделении от металлического пола и боковых поверхностей подсушенной пометной корки, т.к. скребок стругает присохший к поверхности помет.

Уборка помета из клеточных батарей является первой составляющей в общей технологии удаления и выгрузки помета из птичника для дальнейшей перевозки его в зону хранения или промышленной переработки.

21.04.2015
9492

Статьи партнеров

Зевакова В.К., руководитель технического отдела по птицеводству, «Каргилл» Птицеводство вносит существенный вклад в обеспечение человечества протеином и является одной из ...

20.06.2021
537

Д-р Бернхард Ландвер, старший специалист по кормлению компании Biochem Бетаин (триметиглицин) обычно используется в качестве альтернативного донора метильных групп для зам...

24.05.2021
10047

Дэвид Харрингтон, руководитель отдела птицеводства, Delacon Biotechnik GmbH, Австрия. www.delacon.com [ http://www.delacon.com ] С ростом населения планеты возрастает и п...

13.05.2021
7987

А.Б. Гущева-Митропольская, Технический специалист ООО «Эвоник Химия» Н.А. Дзядзько, Технический специалист Evonik Operations GmbH По материалам AMINOTec, Edition 1, Novembe...

22.04.2021
10981

В. А. Афанасенко, технический специалист по птицеводству компании Каргилл Прибыль может и не единственная, но точно неизменная цель любого бизнеса, в том числе и в мясном ...

20.04.2021
10093

Микотоксины являются одними из наиболее важных стрессовых факторов, вызываемых кормлением, которые влияют на продуктивность птицы. Негативные последствия от микотоксикозов весьма...

31.03.2021
10151

Доктор Сюзанна Ротштейн (Dr. Susanne Rothstein), Biochem В современном производстве яиц основное внимание уделяется повышению продуктивности птицы и обеспечению производства...

25.03.2021
15747

Майк Хинрих, компания Biochem, Германия Одна из основных проблем в кормопроизводстве — загрязнение растительного сырья (в поле или при хранении) плесневыми грибами и их мета...

23.03.2021
23146

Технический специалист по птицеводству ООО Провими (Каргилл) Навицкий Андрей Владимирович Многие специалисты  птицефабрик сталкиваются с отставанием в росте и низкой ...

16.02.2021
10658

Бернард ЛАНДВЕР, доктор, старший специалист по кормлению животных Компания Biochem, Германия. Незаменимые микроэлементы, такие как Zn, Mn, Cu и Fe, участвуют в широком спе...

01.02.2021
10455

Зевакова В.К., руководитель технического отдела по птицеводству, ООО «Провими» (Каргилл). Выращивание птицы без антибиотиков - это одна из основных задач российского птице...

28.01.2021
10730