Производство пометных компостов

условия компостирования

Из общего количества помета, получаемого на птицефабриках, около 80 % составляет бесподстилочный влажностью 75—90 % и выше. В среднем от одной птицефабрики мощностью 500 тыс. кур-несушек или 6 млн. бройлеров ежесуточно поступает до 125 т помета и 150 м3 сточных вод.
Неудовлетворительные физико-механические свойства этого помета (высокая влажность, вязкопластичная консистенция, резкий неприятный запах) существенно затрудняют его хранение, траспортировку и внесение в почву на винограднике. Из-за отсутствия нужных машин применение полужидкого помета в качестве органического удобрения в чистом виде ограничено. Внесение же при помощи тележек и самосвалов, а затем растаскивание подручными средствами приводит к нерациональному использованию его питательных веществ, к отрицательному воздействию на почву и окружающую среду. Поэтому наиболее целесообразным приемом утилизации помета в настоящее время является приготовление на его основе различных компостов, что наряду с сохранением и наиболее полным использованием питательных веществ позволяет увеличить объем накопления и применения качественных органических удобрений.
Для получения удобрений помет компостируют с влагопоглощающими материалами (торфом, соломой, лигнином, опилками, древесной корой, дерниной и др.) При этом в результате биотермических процессов погибают патогенные организмы, яйца личинок и гельминтов, семена многих сорных растений. Такие удобрения обладают хорошими физико-механическими свойствами — сыпучестью, транспортабельностью, неприлипаемостыо к сельскохозяйственным машинам и орудиям.
Уничтожение семян сорняков и дегельминтизация компостируемых смесей на основе помета наиболее активно протекают при температуре выше 50°С (термофильный режим), а мобилизация и сохранение подвижных форм питательных веществ — при 25—35°С (ме-зофильный режим).
Это предопределяет проведение компостирования в двух режимах: сначала в термофильном, затем в ме-зофильном. При достижении равномерной по всему объему смеси температуры 55°С полная дегельминтизация наступает через 4 суток. Потеря всхожести сорняков, по данным ВНИПТИОУ (В. А. Андреев и др., 1986), наблюдается при температуре 40° С — за 3—4 недели, 43° С — за 3, 45° С — за 2 недели, 50° С — за 1 неделю, при 55° С— за 1—2 суток. Из-за неодинаковой температуры по сечению бурта в реальных условиях время дегельминтизации увеличивается до 1 месяца летом и до 2 месяцев зимой при периодическом перемешивании. За это время в условиях смешанного режима в основном заканчивается мобилизация доступных питательных веществ в компостной массе.
В случае протекания биотермических процессов только в мезофильном режиме смесь дегельминтизируется только через 4—б месяцев компостирования, а семена сорняков остаются всхожими.
Важным показателем, влияющим на интенсивность компостирования, считается отношение С : N (углерода к азоту). Углерод является источником энергии, а азот — материалом для построения клеток микроорганизмов. Излишнее содержание в компостной массе безазотистых органических веществ замедляет ее разложение, а избыток азота приводит к большим потерям аммиачного азота. Наиболее благоприятное для интенсивного протекания микробиологического процесса состояние, когда первоначальное отношение С : N в смеси колеблется от 20 до 30.
Микробиологические процессы компостирования проходят в широком диапазоне реакции среды (рН 5,5—7,6). Наиболее активны они при положительных температурах окружающей среды и высокой степени аэрации массы в первоначальный период. В зимний период компостная масса замерзает и микробиологическая деятельность затухает.
После оттаивания весной для активизации биотермических процессов компост перемешивают.
На процессы компостирования большое влияние оказывает влажность смеси, которая во многом зависит от свойств компонентов и, прежде всего, от величины частиц. При наличии в смеси большого количества частиц торфа размеров свыше 60 мм создаются очаги сильного насыщения водой, которые препятствуют нормальной жизнедеятельности микроорганизмов. Наибольшее разогревание торфопометной смеси происходит при влажности 65—70 %. В случае более высокой влажности требуется частая принудительная аэрация смеси путем перемешивания.
На качество компостирования существенно влияет однородность смешивания компонентов. Она обычно оценивается по показателям коэффициента вариации влажности смеси или содержания в ней подвижного фосфора, который не должен превышать ±10 %.
Для получения качественного по физическим свойствам, сбалансированного по элементам питания удобрения, усиления микробиологических процессов и уменьшения потерь азота в компостные смеси включают добавки. К ним прежде всего относятся фосфоритная мука, порошковидный суперфосфат, фосфогипс. Они заметно стимулируют процессы биотермии, ускоряют гумификацию смеси и не только связывают аммиачный азот, но и создают условия для сильного поглощения его микрофлорой. Кроме того, повышается доступность фосфора в этих удобрениях.
Действие фосфогипса на помет обусловлено тем, что сернокислый кальций связывает выделяющийся аммиак в сульфат аммония: CaSO4>2H2O+2NH3==Ca(OH)2+ + (NH4)2SO4. На связывание 1 кг аммиачного азота требуется 6,14 кг CaSO4X2H2O. В фосфогипсе содержится около 80 % CaSO4X2H2O, следовательно, на связывание 1 кг аммиачного азота требуется 8 кг фосфогипса.
Если вместо фосфогипса применить фосфоритную муку, то на 1 кг аммиачного азота, содержащегося в помете, расход ее составит 5 кг. В среднем во всех видах помета половину от общего содержания азота составляет аммиачный. Потребность в фосфогипсе и фосфоритной муке для его связывания приведена в таблице 4. Учитывая возможность неравномерного смешивания добавок с пометом и в связи с этим неполноту их действия, в производственных условиях указанные дозы фосфорной муки и фосфогипса увеличивают на 20—30 %.
Для выравнивания соотношения питательных элементов в компосте и предотвращения сильного промерзания его в зимнее время практикуется также добавление к смеси 1 — 2 % калийной соли, в случае низкого рН — известковых материалов  (1 —2%).
Исследования показали, что добавление в торфопометные смеси фосфоритной муки способствовало увеличению общего азота с 0,74 до 1,2%, аммиачного — с 0,54 до 0,64%.

4. Расчет потребности в фосфогипсе и фосфоритной муке для связывания аммиачного азота

Компостировать лучше свежий помет, так как он богат микрофлорой и элементами питания.
Как правило, зона максимального разогрева буртов находится на расстоянии 0,25—0,75 м от их поверхности. Отсюда высота бурта на воздухонепроницаемой площадке должна быть около 1 м, на пористой — 1,5—2 м. Торфо-пометную смесь в буртах такой высоты не нужно периодически перемешивать, но из-за низкой удельной нагрузки на площадку целесообразно увеличивать высоту бурта до 3—4 м либо укладывать бурты трапецеидального сечения. Поскольку угол откоса буртов близок к 40°, то при высоте укладки 2—2,5 м бурты с треугольным сечением будут иметь ширину основания 4—5 м, с трапецеидальным — до 10 м. Бурты с треугольным сечением менее подвержены влиянию атмосферных осадков. По данным ВНИПТИОУ, при укладке смеси в бурты высотой более 2 м ее необходимо периодически (через 20—25 дней) перемешивать с целью насыщения воздухом, что обеспечит разогрев смеси на первом этапе до температуры 55—60°С. При положительных температурах, в зависимости от климатических условий, процесс компостирования длится 1— 2 месяца.

На птицефабриках, расположенных в торфодобывающих районах, основным компонентом при производстве компостов является торф. Он ценен тем, что обладает высокой способностью поглощать газ и воду. По сведениям А. А. Зизы, М. Н. Никонова (1955), одна часть сухого торфа, в зависимости от степени разложения и типа, способна поглощать и удерживать от б—9 до 8—12 частей воды, а 1 кг торфяной подстилки — 35—50 г аммиака, тогда как 1 кг соломенной — 8—10 г. Такое поглощение объясняется химическим взаимодействием аммиака с фенольными и гидроксильными группами органического вещества торфа.
Отличительная особенность торфа состоит в том, что он содержит мало амидов, углеводов, пектиновых веществ, которые легко разлагаются, зато в нем преобладают устойчивые к разложению микрофлорой лигнин, смолы, битумы, воски, гуминовые вещества. По этим причинам, кстати, чистый торф не обладает высоким удобрительным эффектом.
При компостировании торфа с пометом под воздействием микрофлоры и химических компонентов последнего, а также высоких температур (до 60°С) происходит разрушение устойчивых органических соединений, причем устраняется его излишняя кислотность, увеличивается подвижность азота, фосфора, калия и других элементов питания растений, содержащихся в нем. Для приготовления компостов пригодны все виды торфа: верховой, переходный и низинный (табл. 5).

5. Характеристика торфа, пригодного для компостирования
Степень разложения, %    —  До 15  15—25  20
Зольность, %, не более    23   10   15  25
Влажность, %, не более    52  50  50  60
Размер частиц, мм, не более   —  60  60  60
Содержание древесных частиц,
%, не более      8   10   10   10
Количество влагопоглощающего материала (наполнителя), необходимого для смешивания с 1 т помета, определяют по формуле
где   М — масса наполнителя, т;
W , W, WT—влажность соответственно помета, торфа (соломы) и их смеси, %.
Суточная потребность во влагопоглощающих материалах, т, Мс = М X Сп, где Сп — суточный выход помета, т, с учетом 5-дневной рабочей недели; МС=1,4МХС„.
Запас торфа, создаваемый на пунктах приготовления компостов, в зависимости от условий его завоза, должен быть рассчитан на 1—6 месяцев.
В случае неограниченного обеспечения торфом для производства удобрений его долю в компостной смеси увеличивают до 75 % и более.
Компостировать помет с избыточным количеством соломы нецелесообразно, экономически выгодней внести ее непосредственно как удобрение.
Соотношение торфа и помета в компосте можно определить по емкости поглощения аммиака исходным торфом и по содержанию аммиачного азота в помете.

Чем выше емкость поглощения аммиака исходным торфом, тем более концентрированные удобрения можно приготовить на его основе. При таком подходе к приготовлению компостов потери азота и других питательных веществ будут минимальными. Исследования показали, что наиболее рациональным является соотношение торфа и помета 2:1 в перерасчете на абсолютно сухое вещество. При рекомендуемой влажности торфа 50—55 %, помета — 80—85 % соотношение компонентов будет в пределах 1:1. Несоблюдение соотношения между торфом и пометом в сторону увеличения помета способствует образованию вокруг компостных буртов стоков, с которыми теряются элементы питания.
В наших исследованиях при соотношении в смеси торфа (60 %-ной влажности) и помета (82 %-ной влажности) 1:1 фильтрат не наблюдался, при соотношении 1:2 доля фильтрата составила 6 % от массы компостной смеси, при соотношении 1:3 — 8,3%. Фильтр содержал 2,3% органического вещества, 0,09 % N, 0,22 % Р205 и 0,23 % К2О, что от общего количества органического вещества и элементов питания в компосте составило соответственно 14, 10, 16 и 23 %. Добавление в компостную смесь фосфоритной муки и хлористого калия снижало концентрацию азота в фильтрате на 17—44 %, не влияя на содержание фосфора и калия.
Готовые компосты должны отвечать следующим требованиям: иметь мелкокомковатую сыпучую структуру с размером частиц не более 120 мм, влажность — 60—70 %, слабощелочную или нейтральную реакцию среды, содержание органического вещества—не менее 75%, соотношение С : N = 20:30, питательных веществ в легкодоступных для растений формах — не менее 50 % от общего содержания. В компостах должны отсутствовать яйца и личинки гельминтов, патогенная микрофлора в опасных концентрациях, жизнеспособные семена сорняков, а также запах помета. Допускаются инородные нетоксичные включения не более 1 %.

В начало