Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Биоконверсия вторичных продуктов агропромышленного комплекса

Твердые компоненты вторичных продуктов

Органическая часть вторичных продуктов животноводства имеет сложный химический состав и включает в себя такие компоненты, как водорастворимые легкогидролизуемые полисахариды (гемицеллюлозы) и гуминовые вещества (фульво-и гуминовые кислоты), трудногидролизуемыс полисахариды, представленные в основном целлюлозой, и негидролизуемый остаток. Содержание этих компонентов определяется природным составом и степенью разложения подстилки (навоза), видом животного и его возрастом, условиями содержания скота и др.

Анализ навоза крупного рогатого скота свидетельствует о наличии большого количества углерода, в помете же птиц его содержание гораздо меньше. Этот показатель важен при биоконвсрсии для расчета обеспечения энергетическим материалом микробного ценоза, минерализующего вторичного продукта животноводства.

Для расчета общей массы отходов, образующихся на конкретном животноводческом комплексе, необходимо учитывать количество их от каждого животного (табл. 13).

Примерный суточный выход навоза на свинофермах (средние данные для неразбавленного навоза)

Животные

Возраст,

нед.

Масса, кг

Количество вторичных продуктов

жидкие и твердые

только твердые

м'

л

м3

л

Поросята

6-9

18,1

0,002

1,7

0,001

U

9-13

45,3

0,004

3,6

0,003

2,7

13-18

68

0,006

6,4

0,004

4

Свиньи:

18-23

95,2

0,008

84

0,006

5,6

без подстилки

20-52

136

0,012

12

0,008

7,9

на подстилке

52 и более

226,7

0,02

18,9

0,014

13,6

Боровы

-

-

0,015

15,1

0,014

13,6

На разных фермах твердые вторичные продукты различаются по количеству и качеству. На молочной ферме ежедневный выход навоза на одно животное 33-65 кг, в среднем 39 кг, что составляет 7-8% массы животного. Свежий навоз содержит 80-85% органического твердого вещества при средней влажности 80-88%.

Ежедневное количество навоза от одной свиньи зависит от породы и размеров животного, корма и условий содержания. Режим кормления влияет на свойства свиного навоза. Приблизительно 30% съеденного корма превращается в ткани организма животного, а остальное выводится в виде мочи и кала. Количество испражненного кала составляет в день 6-8% живой массы свиньи. Влажный кал содержит 5-9% общих сухих веществ, в основном органических (83%). Это нестабильная субстанция, т.с. при обычном хранении она подвергается быстрому разрушению в результате жизнедеятельности собственного микробоценоза.

Экскременты одних и тех же животных содержат больше питательных веществ при усиленном кормлении. Когда уровень содержания протеина в корме превышает предел, протеин усваивается менее эффективно и в большей мере переходит в кал.

Исследования нативного навоза от взрослых свиней в УОПХ «Тулинское» Новосибирской области показали, что его состав меняется в течение года (табл. 14).

Таблица 14

Химический состав свиного навоза (% воздушно-сухого вещества)

Химический состав

Зима

Весна

Лето

Осень

Влага

80,25

79,14

78,70

77,69

Протеин

14,19

16,12

12,41

14,03

Белок

9,81

10,11

7,16

9,33

Жир

5,32

4,14

2,84

3,94

Клетчатка

25,57

23,45

19,29

16,40

Зола

9,31

12,58

16,96

16,73

Кальций

0,96

1,59

1,77

0,87

Фосфор

0,52

0,62

0,68

0,45

pH

5,5

5,9

5,6

5,5

Наибольшая концентрация азотосодержащих веществ (протеин и белок) и жира наблюдалась в зимне-весенний период, наименьшая - летом. Уровень клетчатки распределялся примерно так: максимальный - в зимне-весенний, минимальный - в осенне-летний период.

Особое внимание следует обратить на гельминтологическую характеристику вторичных отходов свиноводческих комплексов. В них циркулирует до 50 разновидностей гельминтов. Максимальное накопление разнообразных макро- и микропаразитов отмечается в осенний период. Присутствуют также патогенные бактерии, вирусы, грибы, простейшие и др. Поэтому обеззараживание навоза свиноводческих комплексов имеет очень важное значение.

В таблице 15 представлен химический состав бесподстилочного навоза.

Таблица 15

Химический состав не разбавленного водой бесподстилочного навоза свиней (комплекс на 108 тыс. гол.)

Компонент

Содержание,%

Сухое вещество

9,8

Азот общий

0,72

Фосфор (P,OJ

0,47

Калий (К, О)

0,21

Отношение Р: К при N = 1

0,7:0,3

Известно, что в бссподстилочном навозе от 50 до 70% азота находится в растворимой аммонийной форме, которая усваивается растениями в год внесения. Органически связанный азот используется растениями после минерализации органики. Фосфор навоза усваивается растениями лучше, чем фосфор минеральных удобрений. Калий также быстро поступает в растения, так как находится в растворимой форме. Органическое вещество навоза составляет 70-80% сухой массы. Органическое вещество кала представлено в основном структурными составляющими с высоким содержанием углерода: целлюлозой, лигнином, пентозанами.

Важной характеристикой твердых отходов животноводства является соотношение С: N. Углеродсодержащие компоненты влияют на качество навоза. При внесении опилок это соотношение находится на уровне 35-^0, а при использовании соломы злаковых культур достигает еще больших значений. Намного ниже содержание углерода в торфе. При этом для оценки качества навоза решающим является не общее количество углерода и азота, а наличие легкоразлагающихся углерод- и азотсодержащих веществ, используемых микроорганизмами.

Таким образом, состав натурального навоза непостоянен. Он зависит от соотношения в нем плотных и жидких выделений, количества и качества потребленного корма, подстилки, вида животных и других факторов.

Навоз состоит из непереваренного корма, который не подвергся бактериальному воздействию в желудочно-кишечном тракте. Это главным образом волокна целлюлозы. Непереваренные протеины выделяются с калом, а обменный азот - с мочой в виде мочевой кислоты у птиц и в виде мочевины - у скота. В навозе содержатся также остатки пищеварительных соков, минеральные вещества, кальций, магний, железо и фосфор.

Так как в качестве подстилки применяют в основном солому, торф, опилки, в твердых остатках навоза, богатых углеродом растительного происхождения, содержится значительное количество трудногидролизуемых компонентов.

Торф обладает высокой влагосмкостью, хорошей газопоглотительной способностью, гигроскопичностью, бактерицидными свойствами и малой теплопроводностью. Его можно рассматривать также как двухкомпонентную систему из органической и минеральной частей. Причем ценность торфа определяется в первую очередь органической частью, в состав которой входят слабоизмененные растительные остатки и продукты их гумификации. Минеральная же часть в большей степени подвержена изменениям (табл. 16).

Минеральный состав торфа разных видов

Торф

СаО

MgO

к2о

РА

SiO,

FeA

Содержание органических* и минеральных** компонентов в сух. в-ве,%

Верховой

0,3

0,12

0,8

0,16

0,8

0,15

0,3

96,1-97,1* 2,9-3,9**

Переходный

0,8

0,20

0,10

0,09

1,2

0,70

1,7

  • 88.0- 94,0*
  • 6.0- 12,0**

Низинный

2,5

0,30

0,12

0,10

1,2

1,30

1,7

  • 92.0- 96,0*
  • 4.0- 8,0**

Данные таблицы 15 свидетельствуют о высоком содержании минеральной части в низинном торфе, который наиболее пригоден для производства органических удобрений. Низинный торф характеризуется повышенной зольностью и высокой степенью разложения органического вещества, большой объемной массой и насыщенностью основаниями.

Птичий помет - ценное, довольно концентрированное и быстродействующее органическое удобрение. Среднее содержание питательных веществ в помете кур (% от веса сырой массы помета) составляет: азот - 1,5; фосфор - 1,8; калий - 0,9; кальций - 2,4; магний - 0,7. В течение года от каждой курицы накапливается 5-6 кг помета, а на одной средней птицефабрике - до 40,0 тыс. т.

Минерализовавшийся помет с птичьих базаров Южной Америки был, по сути, первым удобрением, применявшимся в широких масштабах в мировом земледелии. История эксплуатации месторождений гуано похожа на историю использования человеком многих других земных богатств. Когда-то инки пользовались им благоразумно, и торговля гуано поддерживала государственный бюджет, составляя половину всех доходов государства. Запасы перуанского гуано оценивались более чем в 23 млн т. Добыча его велась планомерно. Однако уже в первой половине XIX в. залежи начали иссякать из-за активной торговли. И только в последнее время благодаря охране птиц и упорядочению вывоза гуано мощность слоя удобрений снова начала увеличиваться.

В РФ птичий помет накапливается вблизи птицефабрик, теряет свои ценные качества и представляет постоянную угрозу окружающей среде. Объем отходов от одной птицы в сутки составляет 0,19- 0,23 л. Общая энергетическая ценность куриного помета колеблется от 3,2 до 4,5 кал, а содержание азота - от 0,03 до 0,07 г на 1 г сухого вещества в зависимости от скармливаемого рациона.

По другим данным, энергетическое содежанис птичьего помета составляет 1,37 кал/сут. на одну птицу.

Исследования физического состава свежего птичьего помета показали, что он содержит 75-80% влаги, 15-18% органических веществ и 5-7% золы. При влажности 75% в 1 кг сырого помета содержится 765 ккал.

Смесь подстилки и помета бройлеров содержит в среднем 25% влаги, 1,7% азота, 0,81% фосфора и 1,25% калия. Ценность помета как удобрения определяется составом входящих в него веществ, что, в свою очередь, зависит от технологии содержания птиц, их возраста, рациона кормления, системы пометоудаления и продолжительности его хранения.

В процессе хранения пометных удобрений через 2-3 мсс. потери азота достигают 50% от первоначального его содержания, вследствие чего на момент внесения в почву соотношение основных элементов в помете составляет 1:2:0,3 (NPK), что позволяет оценивать его прежде всего как фосфорное удобрение. Кроме того, фосфор в помете на 60-65% находится в минеральной форме, что способствует накоплению фосфорной кислоты в почве и увеличивает вероятность попадания фосфора в грунтовые воды и открытые водоемы.

В таблице 17 приведены данные о среднем содержании компонентов в помете различных птиц. Объемы птичьего помета и его состав зависят от вида птицы и технологии се содержания.

Таблица 17

Химический состав птичьего помета (% на сырое вещество)

Птица

н,о

РА

К, О

СаО

MgO

SO}

Куры

56

1,6

1,5

0,8

2,4

0,7

0,4

Утки

70

0,7

0,9

0,6

1,1

0,2

0,3

Гуси

76

0,5

0,5

0,9

0,8

0,2

1,1

Помимо представленных соединений, в навозе, особенно в птичьем помете, могут присутствовать тяжелые металлы, радионуклиды, остатки пестицидов, поступающие с комбикормами. В таблице 18 приведены предельно допустимые концентрации вредных химических соединений в птичьем помете.

Предельно допустимые концентрации химических соединений в птичьем помете (Перечень ПДК№ 15, 1980)

Химические соединения

пдк

Пестициды: С..НС1, С. Н,С1.

14 ооо

Не более 1 мг/кг

Тяжелые металлы:

ртуть

Не выше 0,01 мг/кг

свинец

Не выше 0,5 мг/кг

кадмий

Не выше 0,1 мг/кг

Радиоактивные изотопы:

цезий

Не выше 1,5-10 8 Ки/кг

стронций

Не выше 4-10 8 Ки/кг

кобальт

Не выше 9-10 8 Ки/кг

В зависимости от технологии содержания птиц на птицефабриках получают четыре вида помета: подстилочный (содержит наибольшее количество N, Р, К), бесподстилочный, полужидкий и жидкий. Птичий помет используют как удобрение до посева, так и в подкормки. Нитраты постепенно накапливаются и проникают в грунтовые и поверхностные воды. Аммонийный азот быстро закрепляется в почве и слабо вымывается. В районах с интенсивным птицеводством соединения азота, как правило, являются самыми масштабными загрязнителями подземных вод. Максимальные концентрации нитратов в грунтовых водах могут превышать 1000 мг/л.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы