Vestnik of Kazan State Agrarian UniversityVestnik of Kazan State Agrarian UniversityВестник Казанского государственного аграрного университета2073-04622221510.12737/article_5b350246459cb8.05393688Сельскохозяйственные наукиСельскохозяйственные наукиSTUDY OF FERMENTATION PROCESSES OF POULTRY EXCRETA UNDER THE IMPACT OF BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVE “MEFOSFON”ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ФЕРМЕНТАЦИИ КУРИНОГО ПОМЕТА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ «МЕФОСФОН»СибагатуллинФатих СаубановичSibagatullinFatih Saubanovichsibag@duma.gov.ru
ШулаевМаксим ВячеславовичShulaevMaksim Vyacheslavovichmshulaev@mail.ruКазанский государственный аграрный университетKazan State Agrarian UniversityКазанский государственный аграрный университетRUKazan state agrarian UniversityRUИнститут проблем экологии и недропользования Академии наук Республики ТатарстанКазаньРоссияInstitute of Ecology and subsoil use problems of the Academy of Sciences of the Republic of TatarstanKazanRussian FederationИнститут органической и физической химии им. А.Е. АрбузоваКазаньРоссияInstitute of Organic and Physical Chemistry named after A.E. ArbuzovKazanRussian FederationКазанский национальный исследовательский технологический университетKazan National Research Technological University1324247https://naukaru.ru/en/nauka/article/22215/view
В статье рассмотрена актуальная проблема сельского хозяйства – утилизация животноводческих отходов. Руководители предприятий заинтересованы во внедрении малозатратных схем утилизации, позволяющих в короткие сроки перерабатывать отходы в безопасные продукты. В данной работе рассматривается возможность переработки отходов с помощью биологически активной добавки Мефосфон, представляющую собой меламиновую соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты. Предполагается возможность ускорения процесса «созревания» навозов за счет стимулирования микробной деятельности в отходах. Приведены результаты исследования ферментации бесподстилочного куриного помета и помета на опилочной подстилке с добавлением Мефосфона и Байкала-ЭМ1. Интенсивность процесса биодеструкции азотсодержащих соединений оценивалась по изменению содержания ионов аммония (NH4+), который определялся фотоколориметрическим методом по Ромашкевичу. Показано ускорение процессов аммонификации при добавлении в отходы препарата Мефосфон. Зафиксировано уменьшение концентрации аммонийного азота в образцах, обработанных Мелафеном в сочетании с микробным препаратом Байкал-ЭМ1 до 30% за 4 месяца эксперимента. Биотестирование экспериментальных проб показало снижение токсичности пометов с III до IV класса. При этом отмечалось, что негативное влияние на гидробионтов проб, обработанных препаратами было ниже 1,5-2 раза контрольных проб без обработки препаратами.
In article the current problem of agriculture – utilization of livestock waste is considered. Heads of the enterprises are interested in introduction of the low-cost schemes of utilization allowing to process into short terms waste in safe products. In this work it is considered the possibility of processing of waste by means of the Mefosfon dietary supplement representing melamine salt encore (oxymethyl) of fosfinovy acid. The possibility of acceleration of process of "maturing" of navoz due to stimulation of microbic activity in waste is supposed. Results of a research of fermentation of a bespodstilochny chicken dung and dung are given in an opilochny laying with Mefosfon's addition and Baikal-EM1. The intensity of process of biodestruction of nitrogen-containing connections was estimated on change of maintenance of ions of ammonium (NH4+) which was determined by a photocolorimetric method by Romashkevich. Acceleration of processes of ammonification at addition in medicine Mefosfon waste is shown. Reduction of concentration of ammoniyny nitrogen in the samples processed by Melafen in combination with the microbic medicine Baikal-EM1 up to 30% in 4 months of an experiment is recorded. Biotesting of experimental tests has shown decrease in toxicity of a dung with III to the IV class. At the same time it was noted that the negative impact on hydrobionts of the tests processed by medicines was lower than 1,5-2 times of control tests without processing medicines.
Положительная динамика развития промышленного и частного птицеводства в Российской Федерации приводит к увеличению объемов, образующихся в процессе производства куриного мяса и яиц, отходов, и, в первую очередь, представляющего большую опасность для окружающей среды 1 – птичьего помета (табл. 1). Увеличение объемов образующихся опасных отходов птицеводства требует уделения большего внимания вопросам их утилизации. Несовершенство существующих технологических решений складирования и утилизации животноводческих отходов, их смыв с дождевыми и талыми водами приводят к загрязнению сопредельных территорий, подземных и поверхностных вод, что требует проведения дорогостоящих рекультивационных мероприятий. В тоже время, куриный помет является ценным органическим удобрением, содержащим необходимые для повышения плодородия земель сельскохозяйственного назначения [1-5]. Наличие как негативных, так и позитивных факторов повышает интерес работников агропромышленного комплекса к методам его переработки, позволяющим в сжатые сроки обезвредить и с пользой утилизировать образующиеся в птицеводстве отходы. Куриный помет представляет собой липкую, мажущую, специфически дурно пахнущую массу. По данным федерального классификационного каталога отходов, свежий куриный помет относится к 3 классу (ФККО 1 12 711 01 33 3). Отличительной чертой куриного помета от других видов отходов животноводства является повышенное содержание питательных элементов и, в первую очередь, ионов аммония. [6]. Наличие в свежем птичьем помете токсичных метаболитов жизнедеятельности птиц делает его использование без предварительной обработки губительным для растений [3]. Из-за особенностей содержания птицы помет имеет высокую обсемененность условно патогенными микрофлорой [3], представляющей угрозу для человека при внесении в почву без соответствующей их предварительной обработки. Наличие этих негативных качеств обуславливает необходимость разработки эффективных мероприятий, обеспечивающих быстрое обезвреживание помета.В литературе имеется достаточное описание способов переработки помета. Его компостируют с добавлением различных наполнителей (торфа, опилок, мха), ферментируют в специальных установках в аэробных условиях, используют для получения биогаза, подвергают вакуумной и термической сушкам [4]. По технико-экономическим причинам среди птицефабрик широкое распространение получили пассивные способы компостирования (длительное выдерживание) и применение аэробных ферментеров [5].
Лысенко В.П. Переработка помета в фермерских птицеводческих хозяйствах / В.П. Лысенко, А.П. Агеичкин, О.Н. Титов // Птицеводство. - 2014. - №7. - С. 48-52.Lysenko V.P. Processing of manure in farm poultry farms. [Pererabotka pometa v fermerskikh ptitsevodcheskikh khozyaystvakh]. / V.P. Lysenko, A.P. Ageichkin, O.N. Titov // Ptitsevodstvo. - Poultry farming. - 2014. - №7. - P. 48-52.Ковалев Н.Г. Научное обеспечение развития экологически безопасных систем утилизации навоза / Н.Г. Ковалев, П.И. Гриднев, Т.Т. Гриднева // Аграрная наука Евро-Cеверо-Востока. - 2016. - №1. - С. 62-69.Kovalev N.G. Scientific support for the development of environmentally friendly manure utilization systems. [Nauchnoe obespechenie razvitiya ekologicheski bezopasnykh sistem utilizatsii navoza]. / N.G. Kovalev, P.I. Gridnev, T.T. Gridneva // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. - Agrarian science of Euro-North-East - 2016. - №1. - P. 62-69.Лысенко В.П. Птичий помет: опасные отходы или ценный побочный продукт? / В.П. Лысенко // Аграрный эксперт. - 2008. - №3. - С. 28-29.Lysenko V.P. Bird droppings: hazardous waste or a valuable by-product? [Ptichiy pomet: opasnye otkhody ili tsennyy pobochnyy produkt?]. / V.P. Lysenko // Agrarnyy ekspert. - Agricultural expert. - 2008. - №3. - P. 28-29.Лаптева И.Г Переработка и использование птичьего помета / И.Г. Лаптева, О.К. Мотовилов // Пища. Экология. Качество: сб. тр. XIII междунар. науч-практ. конф. - Красноярск: КрасноярГАУ, 2016. - С. 185-189.Lapteva I.G. Pererabotka i ispolzovanie ptichego pometa. // Pischa. Ekologiya. Kachestvo: sb. tr. XIII mezhdunar. nauch-prakt. konf. (Recycling and use of bird droppings. / I.G. Laptev, O.K. Motovilov // Food. Ecology. Quality: Collection of scientific articles of XIII International scientific and practical conference). - Krasnoyarsk: KrasnoyarGAU, 2016. - P. 185-189.Афанасьев А.В. Анализ технологий переработки навоза и помета / А.В. Афанасьев // Вестник ВНИИМЖ РАСХН. - 2012. - №4. - С. 28-36.Afanasev A.V. Analysis of technologies for manure and manure processing. [Analiz tekhnologiy pererabotki navoza i pometa]. / A.V. Afanasev // Vestnik VNIIMZh RASKhN. The Herald of VNIIMZh RAShN. - 2012. - №4. - P. 28-36.Ягодин Б.А. Агрохимия: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Кобзаренко. - М.: Колос, 2002. - 584с.Yagodin B.A. Agrokhimiya: ucheb. posobie dlya studentov vyssh. ucheb. zavedeniy. [Agrochemistry: Textbook. allowance for students of higher education]. / B.A. Yagodin, Yu.P. Zhukov, V.I. Kobzarenko. - M.: Kolos, 2002. - P. 584.Звездин В.В. Ускоренная утилизация куриного помета и получение на его основе высококачественных удобрений методом биологической обработки / В.В. Звездин, П.Н. Гусельников, Ф.К. Чулугаев: сб. материалов эколог. форума. - М.: ЭМ- Кооперация . - 2004. - С. 261-270.Zvezdin V.V. Uskorennaya utilizatsiya kurinogo pometa i poluchenie na ego osnove vysokokachestvennykh udobreniy metodom biologicheskoy obrabotki: sb. materialov ekolog. foruma. (Accelerated utilization of chicken manure and obtaining on its basis high-quality fertilizers by the method of biological treatment. / V.V. Zvezdin P.N. Guselnikov, F.K. Chulukaev: Proceedings of ecological forum). - M.: EM- Kooperatsiya . - 2004. - P. 261-270.Костенко Т.А. Биологические препараты. Сельское хозяйство. Экология: практика применения / Т.А. Костенко, В.К. Костенко. - М: Эм-Кооперация, 2008. - 296 с.Kostenko T.A. Biologicheskie preparaty. Selskoye khozyaystvo. Ekologiya: praktika primeneniya. [Biological preparations. Agriculture. Ecology: practice of application]. / T.A. Kostenko, V.K. Kostenko. - M: Em-Kooperatsiya, 2008. - P. 296.Синяшин, К.О. Препарат «Мефосфон» и активность микробоценозов биологических очистных сооружений. Результаты испытаний / К.О. Синяшин, А.М. Петров, О.Ю. Тарасов // Материалы ХV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем». - Киров: ВятГУ, 2017. - С.104 -106.Sinyashin K.O. Preparat “Mefosfon” i aktivnost' mikrobotsenozov biologicheskikh ochistnykh sooruzheniy. Rezultaty ispytaniy // Materialy XV Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem “Biodiagnostika sostoyaniya prirodnykh i prirodno-tekhnogennykh system”. (The preparation “Mefosfone” and the activity of microbiocenoses of biological treatment facilities. Test results. / K.O. Sinyashin, A.M. Petrov, O.Yu. Tarasov // Proceedings of XV All-Russian scientific and practical conference with international participation “Biodiagnostics of the state of natural and natural-technogenic systems”). - Kirov: VyatGU, 2017. - P. 104 -106.Полескова Е.Г. Исследование влияния БАВ на изменение токсичности осадка сточных вод МУП «Водоканал» г. Казани в процессе его утилизации / Е.Г. Полескова [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т.17. - №20. - С. 192-195.Poleskova E.G. Investigation of the effect of bioactive substance on the change in the toxicity of sewage sludge municipal unitary enterprise “Vodokanal” in Kazan in the process of its utilization. [Issledovanie vliyaniya BAV na izmeneniye toksichnosti osadka stochnykh vod MUP «Vodokanal» g. Kazani v protsesse yego utilizatsii / Ye.G. Poleskova [i dr.] // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. - The Herald of Kazan Technological University. - 2014. - Vol. 17. - №20. - P. 192-195.Захарова К.А. Исследование биодеструкции нефтезагрязненных в подзолистых почвах Зап.Сибири под воздействием препаратов Мелафен и Fyre-zyme / К.А. Захарова [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2007. - Т.2. - №1. - С. 60-65.Zakharova K.A. Investigation of the biodegradation of oil-contaminated in podzolic soils of West Siberia under the influence of Melafen and Fyre-zyme. [Issledovanie biodestruktsii neftezagryaznennykh v podzolistykh pochvakh Zap.Sibiri pod vozdeystviem preparatov Melafen i Fyre-zyme]. / K.A. Zakharova and others // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. - The Herald of Kazan Technological University. - 2007. - Vol. 2. - №1. - P. 60-65.Шаймарданова А.А. Исследование влияния препарата Мелафен на процесс переработки отходов животноводства и птицеводства / А.А. Шаймарданова, З.М Халиуллина // Зерновое хозяйство России. - 2017. - №2. - С. 66-69.Shaymardanova A.A. Investigation of the influence of Melafen on the process of livestock and poultry wastes processing. [Issledovanie vliyaniya preparata Melafen na protsess pererabotki otkhodov zhivotnovodstva i ptitsevodstva]. / A.A. Shaymardanova, Z.M Khaliullina // Zernovoe khozyaystvo Rossii. - Grain economy of Russia. - 2017. - №2. - P. 66-69.ПНД Ф Т 14.1:2:3.13-06 (ПНД Ф Т 16.1:2.3:3.10-06) «Методика определения токсичности отходов, почв, осадков сточных, поверхностных и грунтовых вод методом биотестирования с использованием равноресничных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg»PND F T 14.1:2:3.13-06 (PND F T 16.1:2.3:3.10-06) “Metodika opredeleniya toksichnosti otkhodov, pochv, osadkov stochnykh, poverkhnostnykh i gruntovykh vod metodom biotestirovaniya s ispolzovaniem ravnoresnichnykh infuzoriy Paramecium caudatum Ehrenberg”. (PND F T 14.1:2:3.13-06 “Methods for determination of toxicity of waste, soil, sewage, surface and groundwater sediments by the method of biotesting using equemetinal infusoria Paramecium caudatum Ehrenberg).ФР.1.39.2007.03221 «Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости цериодафний». - М.: Акварос, 2007. - 52с.FR.1.39.2007.03221 “Metodika opredeleniya toksichnosti vody i vodnykh vytyazhek iz pochv, osadkov stochnykh vod, otkhodov po smertnosti i izmeneniyu plodovitosti tseriodafniy”. (FR.1.39.2007.03221 (Method for determining the toxicity of water and water extracts from soils, sewage sludge, waste by mortality and changes in the fertility of zeriodaphneal). - M.: Akvaros, 2007. - P. 52.Об утверждении критериев отнесения отходов к I-V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду: приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ N 536 от 4 декабря 2014 г [электронный ресурс] / Правовой сервер "Консультант Плюс". - Режим доступа: base.consultant.ruOb utverzhdenii kriteriev otneseniya otkhodov k I-V klassam opasnosti po stepeni negativnogo vozdeystviya na okruzhayuschuyu sredu: prikaz Ministerstva prirodnykh resursov i ekologii RF №536 ot 4 dekabrya 2014g. / Pravovoy server “Konsultant Plyus”. (On the approval of criteria for classifying waste to I-V hazard classes, according to the degree of negative impact on the environment: the order of the Ministry of Natural Resources and Ecology of the Russian Federation No. 536 of December 4, 2014). / Legal framework “Konsultant Plyus”. - Available at: base.consultant.ru