Анализ технологий производства биоудобрений Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

90

РАЗ

УДК 631.333.92:631.86

А: В. ДИМИТРИЕВ

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА БИОУДОБРЕНИЙ

Дан анализ представленных на рынке органических удобрений, получ! из отходов животноводства и птицеводства различными способами. Пределе на установка по подготовке биокомпоста на стадии сепарации в виде сепароф барабанного типа.

N

Наряду с увеличением производительности и повышением фективности производства сельскохозяйственной продукции, ва обеспечить экологически безопасные методы ведения хозяйственш деятельности, а также повысить плодородие почвы. Фактическое » стояние экологии в сельском хозяйстве в настоящее время вызыМ все большее беспокойство, так как в ряде районов приближаем к критическому состоянию. |

Высокая концентрация и развитие предприятий животноводсп и птицеводства создают проблему утилизации навоза и помехи

Исходный, свежий навоз является токсичным, содержит пагогв ные микроорганизмы и большое количество семян сорных рш (до 12 млн. на одну тонну). Применение помета в чистом виде ок; вает примерно такое же действие на качество урожая возделывав! культур, как и минеральные удобрения. Минеральные удоб] имеют ряд недостатков: при их применении возможно накопл' нитратов в продукции, они действуют в почве не более одного го£ имеют высокую стоимость.

Ученые ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии, испо. технологии микробной ферментации отходов, разработали нескс видов биоудобрений. Биоудобрения (микробные удобрения) сое.д ют в себе положительные свойства минеральных удобрений (из ный химический состав, простая технология использования и от» тельно невысокая доза внесения, отсутствие семян сорняков) и ор нических (действие в течение 2—3 лет, повышение плодородия по' подавление микрофлоры, вызывающей болезни растений). Болы достоинством биоудобрений является их способность не терять cbi свойств при хранении в течение нескольких лет, а также усто! вость к низким температурам. Эффект от биоудобрений наблюди

ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

91

при внесении 1—6 т/ra (традиционные органические удобрения — 30—40 т/га). При этом повышается урожай и качество сельскохозяйственных культур за счет активизации почвенной микрофлоры, а не только за счет вносимых элементов питания для растений, как при использовании минеральных удобрений [1]. При этом увеличивается интенсивность минерализационных процессов и синтеза гумуса, а также нарастает иммобилизация С и N в микробной биомассе, что обеспечивает последействие биоудобрений и ведет к росту почвенного плодородия.

В производстве биоудобрений большое значение имеют методы обеззараживания органических отходов животноводства от патогенной микрофлоры и семян сорных растений:

— путем компостирования в буртах или штабелях;

— с использованием ферментативной обработки;

— с применением дождевых червей (вермикультивирование);

— анаэробной обработкой (получение биогаза и удобрений);

— термическая сушка в инфракрасных лучах и др.

Выбор технологии получения биоудобрения основывается на исходном сырье, капитальных затратах линии и сроках окупаемости. Значимость и товарная ценность удобрения заключается в способности обеспечивать необходимую прибавку урожая при стоимости, не превышающей целесообразности его использования в растениеводстве. Известные методы обеззараживания помета и навоза в промышленных масштабах требуют значительных капитальных затрат. Конечным показателем эффективности производства является качество удобрения и себестоимость 1 тонны удобрения, отраженная в стоимости реализации единицы продукции. Таким образом, анализ стоимости биоудобрений позволит косвенно оценить затраты на их производство. По данным доктора биологических наук И. А. Архипченко [1]:

— аэробная ферментация подстилочного помета, продукт «Омут» обладает стоимостью 250 $/т при наличии сухого вещества — 20% в содержании в нем 4 % азота;

' сушка помета в инфракрасных лучах, продукт «Пудрет» имеет стоимость реализации 300 $/т при 87 % сухого вещества и 3,5 % «Зота;

92_____________________________________________________РАЗДЕЛ,

получить продукт «Бамил» стоимостью 350 $/т. имеющий 90 % сух& го вещества и 5 % азота;

— термосушка, продукт — высушенный помет, стоимость 340 при 80 % сухого вещества и 1,5% азота;

— переработка отходов КРС с помощью червей — вермикульщ. вирование, продукт «Биогумус», стоимость 1 тонны 300 $ при 58 5| сухого вещества и 0,78 % азота;

— переработка отходов КРС и птичьего помета с помоцщ червей — вермикультивирование, продукт «Агровит-кор». стоимосщ 1 тонны 400 $ при 63 % сухого вещества и 2,5 % азота.

Из приведенных выше методов обеззараживания помета и навоз следует, что наименьшая себестоимость и цена реализации у проду*. та «Омуг» (250 $/т), произведенного с использованием ферментатя| ной обработки на основе подстилочного помета. (Под маркой «Битум» в СЗНИИМЭСХ выпускается продукция, идентичная продугд «Омуг», имеющая устойчивый спрос у населения). Качественные показатели биоудобрения «Омуг» представлены в табл. 1 [1] с лидере по содержанию азота «Бамилом», имеющим более высокую цену реализации 350 $/т.

Таблица 1. Качественные показатели бноудобреннй «Омуг» и «Бамил», в % к сухому веществу

Биоудобрение N Р К Са Mg

Омуг 4,0 2,1 3,2 3,0 0,4 _

Бамил 5,0 1.8 0,8 3.4 0J

По сумме содержания питательных элементов «Омуг» onepeacaf «Бамил». В полевых и производственных опытах кафедры агрохимЩ МГУ (руководитель работ доктор биол. наук Е. А. Дурынина) [I] доказано увеличение урожайности различных культур от использоЦ ния биоудобрений. Биоудобрения вносились в адекватных по дозах в сравнении с навозом КРС. В частности, увеличение уро ности картофеля от применения биоудобрения «Омут» состав от 69 до 155% к контролю, а «Бамил» — от 68 до 153%. Так» образом, производство биоудобрений, кроме снижения негатив го воздействия отходов животноводства и птицеводства на эк гию, способно повысить урожайность сельскохозяйственных ку тур в 2,5 раза.

■ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ 93

Процесс производства биоудобрения «Омуг» с использованием ферментативной обработки является универсальным для множества органических материалов. Производство включает в себя такие технологические операции, как:

— загрузка в реактор и увлажнение материала;

— периодическое перемешивание материала;

— подача воздуха оптимальной температуры и количества.

В результате проведения данных операций происходит саморазогрев массы материала (мезофильный, термофильный режимы). В реакторе происходят химические и биологические процессы (изменение соотношения C:N, влажности, температуры, микробило-птческие преобразования), которые сказываются на выходных химических и структурных параметрах материала (влажность, плотность, гранулометрическая характеристика материала). Так, подстилочный помет на опилках ври выгрузке из птичника до ферментативной обработки имеет светлый цвет опилок, влажность 15 % , плотность 300 кг/м3 и кусковые включения до 10 мм. После ферментативной обработки обеззараженный подстилочный помет представляет собой сыпучий связный материал (биокомпост) темного цвета, принудительно увлажненный до влажности 40—50 %, плотностью 350—500 кг/м3 с наличием мелкокусковых включений размером до 60 мм.

Полученный продукт следует использовать с максимальной эффективностью, производя ряд операций после ферментативной обработки — сепарацию (разделение на фракции), грануляцию, сушку, фасовку' в тару.

_ Разделение на фракции (рыхлую и кусковую) с использованием °арабанного сепаратора позволяет улучшить качество и товарный ®ид биоудобрения.

Для экспериментального определения конструктивных парамет-Р°в сепаратора был изготовлен цилиндрический барабан из витой Сегки со сваркой в местах соединения витков. Форма ячеек квадрат**** с размером 10 мм, толщина проволоки сетки 2 мм. Сетка в виде Ков«ндРа диаметром 0,5 м, длиной 1,15 м опирается на две пары кат> один каток приводной — обеспечивает вращение сетки. Пред-^РиДельные опыты дают основание прогнозировать хорошие тех-J огические и экономические показатели сепаратора. Производи-_”Н°сть барабанного сепаратора с площадью решета-сита 1,57 м2 1,3—1,8 т/ч, эффективность — 90—99%, потребляемая ^“'Иость 180—300 Вт/ч на различных режимах.

94

РАЗ,

Гранулометрическая характеристика биоудобрения (биокомпов после сепарации, представленная на рис. показывает, что полу^ мый продукт удовлетворяет требованиям существующих стандвд и пригоден для гранулирования биоудобрения и расфасовки^ в емкости, обеспечивая высокое качество продукта.

Рис. 1. Гранулометрическая характеристика биоудобрения, прошедшего * рез цилиндрическое решето-сито барабанного сепаратора (частота вред! ния 30 мин"1, угол наклона барабана 5 град)

После сепарации биокомпост обладает мелкозернистой с rpy*J рой и качественными свойствами, позволяющими использовать ег на полях и садовых участках в рыхлом и в гранулированном виде.

1. Научные основы и практические рекомендации по использованию удобрений из отходов животноводства для биологического земледелия / ИГ-ред. И. А. Архипченко.— СПб., 2005.— 44 с.

2. Органические удобрения в интенсивном земледелии / Под ред. В. Г. М* неева.— М.: Колос, 1984.— 301 с.

3. Р. А. Афанасьев, Г. Е. Мерзлая. Методические рекомендации по изу<

нию эффективности нетрадиционных видов органических и органоминералйв удобрений.— М.: Агроконсалг, 2000.— 40 с. ']

%

400 1

15.0

10Д

5Д

00

г

4 5 6 7

в

в 10 11

размер сит - ми в диаметре

|Ипроба№1 И пробам 2

Литература

1