CC BY
187
УДК 636:5:006:354
О. В. Паишева, Н. Н. Умарова, Р. Н. Исмаилова, С. М. Горюнова
АНАЛИЗ ОТХОДОВ ПТИЦЕВОДЧЕСКОГО КОМЛЕКСА РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН И ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ВТОРИЧНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Ключевые слова: помет куриный, отходы, класс опасности.
Определены отходы основного производства птицеводческого комплекса, рассчитан класс опасности для окружающей природной среды куриного помета перепревшего, дана оценка возможности использования данного отхода в качестве удобрения.
Кeywords: dung is hen, withdrawals, the class of danger.
The withdrawals of the basic production of poultry-breeding complex are determined, the class of danger for the natural environment of the hen dung of that rotted is calculated, is given estimation of the possibility of the use of this wastes as the fertilizer.
Сельскохозяйственные отрасли занимают большую часть от общего удельного веса агропромышленного комплекса России. Так, около 48% продукции от общего объема агропромышленного комплекса составляет именно производство сельскохозяйственной продукции [2,1]. Птицеводство является весьма перспективным и экономически прибыльным направлением на сегодняшний день. Сельское хозяйство в целом и птицеводство, в частности, является тем сектором экономики, который наиболее тесно связан с окружающей природной средой (ОПС) и процессами, протекающими в ней.
С развитием птицеводства в России появились крупные птицефабрики, как правило, размещаемые вблизи крупных городов, занимающиеся производством яиц, переработкой птицы на мясо, воспроизводством молодняка и выращиванием кормовых культур на собственных землях. В результате хозяйственной деятельности на птицефабриках образуется достаточно большое количество твердых отходов, например, от кур несушек массой 2-2,5 кг собирают около 0,11 кг помета (70%-й влажности) ежедневно, или 30 г твердого вещества в сутки. Птицеводство является одним из источников загрязнения атмосферного воздуха, почвы, подземных и грунтовых вод [3,4]. Основные требования по хранению и способам переработки отходов птицеводства изложены в Федеральном законе «Об охране окружающей среды» [5].
В основе различных систем управления отходами лежат принципы, изложенные в «Стратегии обращения с отходами», принятой в странах Европейского сообщества в 1990 г.:
- использовать все возможности, чтобы предотвращать образование отходов;
- все полезное в отходах должно быть использовано вторично;
- то, что нельзя использовать как вторичное сырье, следует либо сжечь, строго контролируя процесс, либо захоронить, сделав это экологически грамотно [6].
В большинстве стран с развитым птицеводством к птицеводческим предприятиям предъявляют весьма жесткие требования относительно способов хранения и переработки помета. К таковым можно отнести:
- исключение возможности попадания самого продукта и жидких стоков в подземные воды и открытые водоемы;
- минимизация выделений аммиака в атмосферу;
- исключение распространения неприятных запахов на территорию населенных пунктов, проездных дорог и других объектов общего пользования;
- обезвреживание патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов, семян сорняков;
- исключение попадания в почву, подземные воды и наземные водоемы вместе с пометом или продуктами его переработки солей тяжелых металлов, радионуклидов, пестицидов и других токсических веществ;
- наличие достаточных площадей сельхозугодий для использования помета в допустимых количествах в качестве удобрения.
Птицеводческие предприятия при получении лицензии на деятельность, как правило, обязаны предоставлять документацию, согласованную с соответствующими органами экологического надзора, каким образом они планируют осуществлять хранение и переработку своих отходов, а названные органы - осуществлять систематический контроль за выполнением данных обязательств [7].
В тоже время, куриный помёт - один из наиболее популярных видов удобрений. Химический состав птичьего навоза богат питательными веществами. В нем содержится азот, калий, фосфор и магний, причем концентрация этих полезных веществ выше в 34 раза, чем в других натуральных удобрениях животного происхождения. На урожай куриный помет действует почти так же, как комплексные минеральные подкормки. Обладает ярко выраженным последействием в течение 2-3 лет после внесения. Это объясняется тем, что полезные вещества из птичьего помета высвобождаются медленно и постепенно [8]. Однако для прямого внесения данное удобрение нельзя использовать в свежем виде, так как в нем содержится много мочевой кислоты, которая может «сжечь» корни растений. Надо отметить, что на сегодняшний день разработано достаточно большое количество способов переработки куриного помета для его последующего применения в качестве удобрения [9-12].
Т.о., цель данного исследования - анализ деятельности Лаишевского филиала ООО «Птицеводческий комплекс «Ак Барс», как источника образования отходов и оценка возможности использования последних в качестве удобрения.
В результате деятельности любой птицефабрики неизбежно возникает большое количество отходов. Отходы - вещества (или смеси веществ), признанные непригодными для дальнейшего использования в рамках имеющихся технологий, или после бытового использования продукции [13-15]. В зависимости от состава, агрегатного состояния, происхождения, места и способа образования опасности для окружающей среды отходы делятся на группы. По месту и способу образования отходы подразделяются на бытовые и промышленные. По агрегатному состоянию: твердые, жидкие, газообразные. По классу опасности (для человека и / или для окружающей природной среды) в Российской Федерации выделяют 5 классов опасности для окружающей природной среды:
2 - высоко опасные;
3 - умеренно опасные;
4 - малоопасные;
5 - практически неопасные.
Отходы основного производства Лаишевского филиала «Птицеводческий комплекс «Ак Барс»» можно отнести к трем классам опасности - III, IV, V (табл. 1).
Все отходы образуются на разных этапах жизненного цикла продукции. Количество образовавшихся отходов по стадиям технологического процесса представлено в табл. 2. Из табл. 2 следует, что наибольшее количество отходов образуется от содержания птицы, где лидирует куриный помет. Куриный помет бывает двух типов - свежий и перепревший. Как уже было сказано выше, свежий помет невозможно использовать в качестве удобрения. А для того чтобы оветить на вопрос, можно ли использовать перепревший куриный помет в качестве удобрения, проводят количественный химический анализ на соответствие требованиям ГОСТ 31461-2012 [16].
1 - чрезвычайно опасные;
Таблица 1 - Отходы основного производства Лаишевского филиала ООО «Птицеводческий комплекс «Ак Барс»» по классам опасности
Отходы Класс опасности Количество, т/год Итого по классу опасности, т/год
Помет куриный свежий III класс опасности 40138,25 40138,25
Помет куриный перепревший IV класс опасности 13553,18 13891,25
Некондиционные яйца 217,20
Отходы перьев и пуха 71,40
Тела животных и птиц, обращение с которыми требует мер предосторожности во избежание инфицирования 49,47
Отходы внутренностей птицы V класс опасности 294,10 496,12
Скорлупа от куриных яиц 102,52
Отходы мяса и прочие части тушки от убоя птицы 91,80
Отходы костей птицы 7,70
Таблица 2 - Отходы Лаишевского филиала ООО «Птицеводческий комплекс «Ак Барс»» по этапам производства
Этап производства Отходы Количество образующегося отхода, т/год
По виду отхода По этапу производства
Содержание птицы Помет куриный свежий 40138,25 53740,90
Помет куриный перепревший 13553,18
Тела животных и птиц, обращение с которыми требует мер предосторожности во избежание инфицирования 49,47
Переработка птицы и продукции птицеводства Отходы внутренностей птицы 294,10 784,72
Некондиционные яйца 217,20
Скорлупа от куриных яиц 102,52
Отходы мяса и прочие части тушки от убоя птицы 91,80
Отходы перьев и пуха 71,40
Отходы костей птицы 7,70
Компоненты куриного помета и требования к их содержанию согласно ГОСТ 31461-2012 приведены в табл. 3.
С учетом вида, возраста и способа содержания птицы для систематизации и комплексной оценки качественных показателей помет классифицируют на:
- помет птичий с подстилкой (ПП);
- помет птичий от молодняка (ПМ);
- помет птичий от взрослой птицы (ПВ).
Таблица 3 - Компоненты куриного помета и требования к их содержанию по ГОСТ 31461-2012 [16]
Таблица 4 - Классы опасности [17]
Наименование пока- Вид помета
зателя ПП ПМ ПВ
Консистенция (фазо- Сыпучее Вязко- Вязкое
вое состояние), визу- сыпучее
альный осмотр
Массовая доля влаги, 400 550 750
г/кг, не более
Массовая доля орга- 450 350 180
нического вещества,
г/кг, не менее
Массовая доля золы, 150 100 70
г/кг, не менее
рН КС1 6,8 - 8,0
Азот общий, г/кг, не 25 15 20
менее
Фосфор общий (в 12 10 7
пересчете на Р2О5), г/кг, не более
Калий общий (в пе- 5 4 3
ресчете на К2О), г/кг, не более
Содержание тяже- Не выше или на уровне
лых металлов: свин- норм ПДК (ОДК*) для почв
ца, мышьяка, меди, региона
кадмия, никеля, цин-
ка, мг/кг сухого ве-
щества
* Ориентировочно допустимые концентрации.
Консистенцию (фазовое состояние) помета определяют визуально.
Анализ помета проводится ежемесячно в аналитической лаборатории Филиала «ЦЛАТИ по Республике Татарстан» ФБУ «ЦЛАТИ по ПФО». По результатам количественного химического анализа производится расчет класса опасности отхода и определяется возможность использования данного помета в качестве удобрения.
Отнесение отходов к классу опасности для окружающей природной среды (ОПС) осуществляется на основании показателя (К), характеризующего степень опасности отхода при его воздействии на ОПС (табл.4), рассчитанного по сумме показателей опасности веществ, составляющих отход, для ОПС (К) Расчет класса опасности производится в соответствии с «Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» утвержденным приказом МПР России от 15.06.2001 № 511 [17].
Класс опасности отхода Степень опасности отходадля ОПС (К)
I 106 > К > 104
II 104 > К > 103
III 103 > К > 102
IV 102 > К > 10
V К < 10
Показатель степени опасности отхода для ОПС К рассчитывают по следующей формуле:
К = К1+ К +..........+ Кп,
где К - показатель степени опасности отхода для ОПС; К1, К2, ......Кп - показатели степени опасности отдельных компонентов отхода для ОПС.
Показатель степени опасности компонента отхода для ОПС К рассчитывается по формуле:
К = с /
где С - концентрация 1-го компонента в отходе (мг/кг отхода); ^ - коэффициент степени опасности ьтого компонента отхода для ОПС (мг/кг).
Анализу подвергался помет куриный перепревший от молодняка.
Согласно результатам анализа КХА пробы отхода, компонентный состав анализируемой пробы описывается следующим образом (табл.5).
Таблица 5 - Компонентный состав отхода
Компонент отхода Массовая Масса ком-
доля компо- понента в 1
нента, % кг отхода, мг
Влажность (массо- 43,02 430200
Органическое веще- 30,54 305400
Зольность(массовая 21,89 218900
Общий азот (массо- 2,50 25000
Общий фосфор 1,30 13000
Калий общий 0,70 7000
Свинец 0,010 100
Мышьяк 0,011 110
Медь 0,0060 60
Кадмий 0,0050 50
Никель 0,0080 80
Цинк 0,010 100
Для определения степени опасности компонента отхода для ОПС по каждому компоненту отхода была установлена степень их опасности для ОПС для различных природных сред и определен класс опасности отхода (табл. 6).
Поскольку показатель степени опасности (К) анализируемого отхода находится в пределах 102 > К > 10, то его можно отнести к IV классу опасности. Т.о. исследуемый помет куриный перепревший от молодняка Лаишевского филиала ООО «Птицеводческий комплекс «Ак Барс»» может быть использован в качестве удобрения.
Вестник технологического университета. 2015. Т.18, №13 Таблица 6 - Результаты расчета класса опасности отхода
Компонент отхода Содержание,% Wi ci , мг/кг Ki
Влажность 43,02 1000000 430200 0,430
Органическое вещество 30,54 1000000 305400 0,305
Зольность (массовая доля золы) 21,89 4645,15 218900 47,120
Общий азот (массовая доля) 2,50 7194,49 25000 3,475
Общий фосфор (массовая доля) 1,30 4645,15 13000 2,799
Калий общий 0,70 1000000 7000 0,007
Свинец 0,010 33,10 100 3,020
Мышьяк 0,011 55,00 110 2,000
Медь 0,0060 358,90 60 0,167
Кадмий 0,0050 26,90 50 1,859
Никель 0,0080 128,80 80 0,621
Цинк 0,010 463,40 100 0,217
Показатель степени опасности отхода K =62,020
Литература
1. Батяева А.С. Оценка жизненного цикла продукции птицефабрики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ssc.smr.ru/media/journals/izvestia/2014/2014_1 _1139_1143.pdf.
2. Агропромышленный комплекс. Отрасли России. http://www.rufermer.ru/ URL: agropromyishlen-nyiy_kompleks_razmeschenie_otrasley_selskogo.php
3. Обезвреживание и использование отходов птицеводства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://clean-future.ru/info-obezvrejivanie-i-ispolzovanie-othodov-pticevodstva.html.
4. Обезвреживание и использование отходов птицеводства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.kar-met.su/zashchita-okruzhayushchei-sredy-ot-otkhodov-proizvodstva-i-potrebelniya/zashchita-okruzhayushchei-sredy-ot-otkhodov-proizvodstva-i-potrebelniya-str69-72.html.
5. Федеральный закон "Об охране окружающей среды" от 10.01.2002 N 7-ФЗ. Москва, Кремль, 2002. -40с.
6. Селивановская, С.Ю. Отходы производства и потребления: правовое регулирование, утилизация, размещение: учебник / С.Ю. Селивановская. - Казань: Казан.гос. ун-т, 2009. - 222с.
7. Лысенко, В.П. Переработка отходов птицеводства / В.П. Лысенко. - Сергиев Пасад: ВНИТИП, 1998. - 152с.
8. Удобрение птичим пометом: формы и правила внесения, какие растения можно подкармливать [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://udobreniya.info/domashnie/ptichij-pomet/
9. Как перерабатывают птичий помет: удобрение и био-газ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ptitcevod.ru/reprodukciya/soderzhanie-pticy/kak-pererabatyvayut-ptichij-pomet-udobrenie-i-biogaz.html.
10. Как перерабатывают птичий помет: удобрение и био-газ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://piginfo.ru/article/?SECTION_ID=111 &ЕЬЕМЕОТ_ГО=1786.
11. Как перерабатывают птичий помет: удобрение и био-газ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ptichki.net/stati/5920-kak-pererabatyvajut-ptichij-pomet-udobrenie-i-biogaz.
12. Как перерабатывают птичий помет: удобрение и био-газ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ptica-ru.ru/per-prod-ptic/3105-pererabotka-pticiego-pometa.html.
13. Отходы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Отходы.
14. Промышленные отходы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1108138.
15. Отходы - глобальная экологическая проблема. Современные методы утилизации отходов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.moluch.ru/archive/80/14470/
16. ГОСТ 31461- 2012. Помет птицы. Сырье для производства органических удобрений. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2014. - 8с.
17. Приказ МПР России от 15.06.2001 № 511 «Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды».
© О. В. Паишева - магистрант каф. аналитической химии, сертификации и менеджмента качества КНИТУ; Н. Н. Умарова -капд. хим. паук, доц. той же кафедры; Р. Н. Исмаилова - канд. хим. паук, доц. той же кафедры; С. М. Горюнова - капд. хим. наук, доц. той же кафедры, svetlanagoryunova@yandex.ru.
© O. V. Paisheva - master's - student of Department of Analytical Chemistry, Certification and Quality Management KNRTU; N. N. Umarova - PhD, Ass. Prof., the same Department; R. N. Ismailova - PhD, Ass. Prof., the same Department; S. M. Goryunova - PhD, Ass. Prof., the same Department, svetlanagoryunova@yandex.ru.
