УДК 576 628.54636.4
О ВОЗМОЖНОСТИ УТИЛИЗАЦИИ ТРУДНО РАЗЛАГАЕМЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ МЕТОДОМ КОМПОСТИРОВАНИЯ
Н. А. Клеева,
аспирант, Курский государственный университет, kaf-ecolbiol@yandex.ru;
А. А. Проценко,
доцент, Курская государственная сельскохозяйственная академия;
И.П.Балабина,
декан, Курский государственный университет, kaf-ecolbiol@yandex.ru
Е. П. Проценко,
профессор, Курский государственный университет, kaf-ecolbiol@yandex.ru
В настоящее время большое число предприятий легкой промышленности в городах испытывают потребность в разработке рациональных способов утилизации отходов. Неопасные трудно разлагаемые отходы легкой промышленности (пухо-пе-ровой крошки) наиболее целесообразно компостировать на территории предприятия и использовать полученный продукт в зеленом строительстве городов.
Now the big number of the enterprises of light industry for cities feel requirement for working out of rational ways of recycling of a waste. A harmless organic waste of light industry (crumbs) is the most expedient for punching in territory of the enterprise and to use the received product in green building of cities.
Ключевые слова: отходы пуха и пера, кератин, утилизация отходов, компостирование, свойства компостов.
Key words: a down and feather waste, keratin, recycling of a waste, composting, properties of composts.
В настоящее время широко применяются способы утилизации пуха и пера птиц, основанные на их переработке с целью получения кормовой муки, то есть для применения в кормопроизводстве [1, 2]. В нативном состоянии кератин пера (основной компонент ороговевшего вещества пера) не усваивается организмом сельскохозяйственных животных, поэтому его подвергают специальной обработке, цель которой — разрушить компактную структуру ке-ратиновой молекулы до получения полипептидов, пептидов и отдельных аминокислот. Разрушение (гидролиз) кератина осуществляют, воздействуя на него растворами кислот и щелочей.
Эта технология в условиях мелких предприятий требует дополнительных экономических затрат и становится нерентабельной. Поэтому предприятия легкой промышленности по производству изделий из пуха и пера вынуждены свозить отходы на промышленные полигоны для захоронения, что нецелесообразно экологически и экономически не выгодно. В большинстве случаев небольшие партии отходов сжигают, что является грубейшим нарушением экологического законодательства.
Утилизация отходов пуха методом компостирования общепринятым способом в полевых условиях, проведенная в нашем эксперименте, показала крайне слабую степень разложения пуха. Так, переслаивание известным способом пуха [3, 4], навоза и соломы приводит (после 12 месяцев компостирования) к получению компоста с очень неблагоприятными свойствами): получаются спрессованные слои компоста, представляющие собой слаборазложившиеся водонасыщенные пласты пуха с очень плохой агрономической структурой, которые трудно поддаются транспортировке и погрузке. Равномерное их внесение на поля практически невозможно. Для рациональной утилизации данного вида отходов нами был разработан способ получения компоста для сельского хозяй-
ства [5], усовершенствованный в дальнейшем экспериментальным путем.
Материалы и методы. Опыты по установлению наиболее оптимальных методов разложения пухо-перовой крошки проводились в 2007—2009 гг на серых лесных почвах агробиостанции Курского государственного университета (г. Курск). Отходы пуха перемешивались с почвой и мелиорантами и загружались в яму размером 2 х 2 х 0,6 м. Дно ямы устилали полиэтиленовой пленкой. Сверху яму прикрывали соломой.
Было заложено 8 вариантов компо-стов и в качестве контрольного варианта исследовалась серая лесная почва (вариант 0): на каждые 10 единиц массы почвы добавляли 1 единицу массы пуха (1); (1) + 5 % СаО (негашеная известь); (1) + 8 единиц массы навоза; (1) + 10 % селитры; (1) + 5 % СаО + + 8 единиц массы навоза; (1) + 5 % СаО + 10 % селитры; (1) + 8 единиц массы навоза + 10 % селитры; (1) + + 8 единиц массы навоза + 10 % селитры + 5 % СаО (СаО и селитра в % от массы пухо-перовой крошки).
Добавлениепочвы в отношении 1:10 позволяет равномерно распределить пухо-перовую крошку между почвенными агрегатами. При соотношении меньшем, чем 1:10 образуются комковатые скопления отходов, поскольку по объему при одинаковой массе пух занимает в 8—15 раз больший объем, чем почва. При влажности почвы более 18—20 % затрудняется процесс перемешивания отходов с поч-
вой из-за слипания агрегатов. При хорошем равномерном перемешивании пуха и почвы, то есть при попадании пуха в межагрегатное поровое пространство почвенные частицы поглощают высвобождающиеся в процессе компостирования пуха соединения азота, предотвращая его воздушные потери. Применение бесподстилочного навоза или помета необходимо для запуска процессов микробной ферментации.
Изучение динамики содержания биогенных элементов (С, К, Р) в компо-стах, приготовленных на основе пухо-перовых отходов, показало, что в данных органических компостах содержится большое количество азота (11— 12 % ), при содержании его в навозе около 0,5 %. Содержание общего фосфора также превышает его содержание в навозе и птичьем помете. После 5-месячного компостирования были отобраны образцы компостов на анализ. Данные по физико-химическим свойствам полученных компостов представлены в таблицах 1 и 2.
Установлено, что применение извести в составе компостов плавно сдвигает реакцию среды в сторону подщелачи-вания, а с добавлением аммиачной селитры компосты имеют кислую реакцию. Следует отметить, что данный вид пухо-перового сырья при компостировании разлагается со значительным пополнением щелочногидроли-зуемого азота (в 2 раза больше, чем в контроле). Таким образом, при постепенном разложении пухо-перовой крошки почва будет обогащаться под-
Номер Свойства компостов
варианта рН Нг, мг-экв/100г гумус, % N-N03 мг/100г N-NH4 мг/100г N,4^. мг/100г
0 6,8 1,14 4,01 1,06 0,28 7,79
1 5,6 3,60 3,16 8,18 0,24 8,90
2 5,4 4,51 3,99 14,44 0,72 14,06
3 5,9 3,51 5,12 42,91 0,94 22,96
4 4,8 7,28 3,90 23,32 2,11 16,50
5 6,2 1,95 4,06 11,51 0,53 15,64
6 6,0 3,06 3,50 7,65 0,39 12,05
7 5,4 4,77 4,27 15,51 0,87 16,07
8 5,6 4,40 4,11 26,49 0,80 17,08
Таблица 1
Изменение физико-химических свойств компостов в зависимости от их состава
228
Природопользование
№ 3, 2010
Таблица 2
Содержание подвижных и обменных элементов питания в компостах
Подвижные, мг/100г, (по Чирикову) Обменные, мг/100г
Номер варианта
Р2О5 К2О Са
0 48,9 35,6 190,5 3,4
1 62,1 30,8 16,8 3,7
2 70,4 29,7 16,8 3,7
3 92,5 125,0 17,6 5,7
4 59,3 30,8 16,8 3,7
5 64,4 41,0 16,8 4,9
6 57,1 28,7 17,2 4,1
7 68,9 41,5 17,2 3,7
8 71,3 40,0 16,4 5,3
вижными формами питательных элементов (табл. 1 и 2). При компостировании пухо-перовых отходов высвобождается большое количество минеральных форм азота: нитратного (7,65—42,91 мг/100 г почвы) и аммонийного (0,24—2,11 мг/100 г почвы), увеличивается содержание подвижных форм фосфора и калия.
Внесение навоза несколько увеличивает процентное содержание гумуса по сравнению с вариантами без добавления органического удобрения.
Наиболее благоприятные свойства, в том числе по кислотности (все другие компосты вызвали подкисление по сравнению с исходной почвой), имел
компост 5 варианта, который выделен нами как оптимальный.
Таким образом, в результате практического использования данного способа утилизации пухо-перовой крошки решается основная задача — утилизация происходит с минимальными экономическими затратами (по сравнению с производством белкового гидролиза-та). Кроме того, в результате компостирования получается органическое удобрение с высоким содержанием макро-и микроэлементов для повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур. В результате применения данной технологии урожайность клубней картофеля повысилась на 40 ц/га, ячменя — на 3 ц/га.
Библиографический список
1. Третьяков Н. П., Бессарабов Б. Ф. Переработка продуктов птицеводства, 1985. С. 214 — 220.
2. Батарев Г. А. и др. Способ получения белково-жировой кормовой добавки. Авторское свидетельство СССР № 1718774 А 1, Класс А 23 к 1/10, опубликовано 15.03.92, бюллетень № 10, по заявке № 4769542/15 от 09.11.89.
3. Леонов А. Ю., Неклюдов А. Д., Иванкин А. Н. Макрокинетика процесса компостирования органических отходов мясокомбинатов и деревообрабатывающих предприятий / Экологические системы и приборы. № 1, 2006. — С. 37—41.
4. Верховцева Н. В., Пашкевич Е.Б, Осипов Г. А., Флесс Н.А, Минеев В. Г.. Изменение состава микробного сообщества дерново-подзолистой супесчаной почвы при внесении сидератов и соломы в качестве органических удобрений. Доклады РАСХН, 2002, № 5. С. 25—28.
5. Проценко Е. П., Клеева Н. А., Фурман Ю.В, Букреева И. И. Способ утилизации пу-хо-перовой крошки методом компостирования. Патент РФ 2365570 С1, опубликовано 27.08.2009 бюллетень № 24, по заявке № 2008111222/12 от 24.03.2008.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.