Огляд сучасних технологій переробки гною у скотарстві

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2020.207689

Ключові слова:

компостування, вермикомпост, пелетування, анаеробне зброджування, органічні добрива, біогаз

Анотація

Утилізація органічних відходів є однією із найважливіших екологічних проблем для підприємств тваринницької галузі. Проаналізовано переваги та недоліки сучасних технологій переробки побічних продуктів тваринного походження у скотарстві. Встановлено, що перевагами переробки гною методом тривалого витримування є: його висока вологість — 85–97%, простота конструкції гноєсховища. Але за використання цієї технології відбувається втрата поживних речовин та низька надійність знезаражування гною, також необхідними є тривалі терміни його переробки (до 12 місяців). Більш безпечно використовувати гній для добрив після компостування. До переваг цієї технології належать: менші втрати поживних речовин порівняно з тривалим витримуванням гною, незначні фінансові витрати та збільшення кількості корисних мікроорганізмів у ґрунті. Недоліками компостування є: залежність від погодних умов, тривалий виробничий цикл, іноді отримання продукту нестабільної якості, додаткові витрати на проведення аерації і перемішування сировини. Вермикомпостування має такі переваги: відсутність запахів під час утилізації гною і зменшення втрат поживних речовин. Недоліком цієї технології є те, що використовувати її можна для невеликих обсягів гною та переважно у теплий період року. За пелетування відбувається перетворення свіжого гною у сухий, який можна використовувати як добриво, кормові добавки або енергетичне паливо. Проте ця технологія є енергозатратною, для її реалізації потрібно доволі дороге обладнання, до того ж використання пелет як добрив — менш корисне порівняно з перегноєм. Для переробки гною також використовують анаеробне зброджування. До переваг цієї технології можна віднести виробництво якісного добрива та отримання біогазу. Недоліком є значні стартові витрати. Обґрунтовано, що подальше удосконалення технологій утилізації відходів у скотарстві сприятиме зниженню негативного впливу на навколишнє природне середовище і підвищенню економічної ефективності їх використання.

Біографії авторів

Віталій Петрович Бородай, Інститут агроекології і природокористування НААН

доктор сільськогосподарських наук, професор

Євген Михайлович Кривохижа, Інститут агроекології і природокористування НААН

кандидат ветеринарних наук, старший науковий співробітник

Дарина Станіславівна Чуприна, Інститут агроекології і природокористування НААН

Chupryna D.

Посилання

Afanasev, A.V. (2012). Sravnitelnaya ekologo-ekonomicheskaya otsenka tekhnologiy pererabotki navoza i pometa [Comparative environmental and economic assessment of technologies for manure and litter processing]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva : sbornik nauchnykh trudov GNU SZNIIMESKH Rosselkhozakademii — Technologies and technical means of mechanized production of crop and livestock products: collection of scientific papers of the State Scientific Institution North-West Research Institute of Agricultural Engineering and Electrification of the Russian Academy of Agricultural Sciences, 83, 82–93 [in Russian].

Romanovskaya, A.A. (2008). Otsenka obemov antropogennoy emissii metana v zhivotnovodstve rossii [Estimation of volumes of anthropogenic emissions of methane in russian animal husbandry]. Selskokhozyaystvennaya biologiya — Agricultural Biology, 6, 59–65 [in Russian].

Paluszak, Z. & Ligocka, A. (2003). Badania mikrobiologiczne gleby aluwialnej skażonej gnojowicą. Roczniki Gleboznawcze, 54, 1/2, 117–124 [in Polish].

Grygier, S., Idziak, P. & Jędrzejczak, M. (2018). Energetyczne wykorzystanie odpadów poprodukcyjnych powstających w dużych fermach hodowli bydła. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, I/1, 25–37 [in Polish].

Borisov, V.I., Tarasov, V.V. & Tuvin, O.N. (2020). Osnovnye osobennosti vybora sistem navozoudaleniya na zhivotnovodcheskikh fermakh i kompleksakh [The main features of the choice of manure removal systems on livestock farms and complexes]. Nauchnoe obozrenie. Mezhdunarodnyy nauchno-prakticheskiy zhurnal — Scientific Review. International scientific and practical journal, 1, 1–10. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osnovnye-osobennosti-vyborasistem-navozoudaleniya-na-zhivotnovodcheskihfermah-i-kompleksah [in Russian].

Liu, E. (2018). Production vacuum drying machine for bacterial manure: Chinese Patent CN206831928 (U) for a utility model. № CN201720432902U 20170424 [in Chinese].

Cáceres, R. et al. (2016). Nitrification during extended co-composting of extreme mixtures of green waste and solid fraction of cattle slurry to obtain growing media. Waste Management, 58, 118–125 [in English].

Longhurst, P.J. et al. (2019). Risk assessments for quality-assured, source-segregated composts and anaerobic digestates for a circular bioeconomy in the UK. Environment International, 127, 253–266 [in English].

Zhang, C. et al. (2018). Low-cost composited accelerants for anaerobic digestion of dairy manure: Focusing on methane yield, digestate utilization and energy evaluation. Bioresource Technology, 263, 517–524 [in English].

Wang, Q. et al. (2018). Utilization of medical stone to improve the composition and quality of dissolved organic matter in composted pig manure. Journal of Cleaner Production, 197, 1, 472–478 [in English].

Bryukhanov, A.Yu. et al. (2017). Metod resheniya ekologicheskikh problem pri obrashchenii s navozom i pometom [Method of environmental problem solution in manure management]. Molochnokhozyaystvennyy vestnik — Dairy Farming Bulletin, 3 (27), 84–96 [in Russian].

Wu, J. et al. (2017). Identifying the key factors that affect the formation of humic substance during different materials composting. Bioresource Technology, 244, 1193–1196 [in English].

Dang, Y. et al. (2017). Stimulation of the anaerobic digestion of the dry organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) with carbon-based conductive materials. Bioresource Technology, 238, 30–38 [in English].

Afanasev, V.N., Subbotin, I.A. & Afanasev, A. V. (2013). Obosnovanie metoda utilizatsii selskokhozyaystvennykh otkhodov na osnove trebovaniy inzhenernoy ekologii [Ustification of the method of disposal of agricultural waste based on the requirements of environmental engineering]. Selskoe, lesnoe i vodnoe khozyaystvo — Agriculture, forestry and water management, 11. URL: http://agro.snauka.ru/2013/11/1242 [in Russian].

Golubev, I.G., Shvanskaya, I.A., Konovalenko, L.Yu. & Lopatnikov, M.V. (2011). Retsikling otkhodov v APK: spravochnik [Recycling of waste in the agroindustrial complex: reference book]. Moskva: FGBNU «Rosinformagrotekh» [in Russian].

Matviiets, O.H. et al. (1997). Sposib kompostuvannia hnoiu: Patent 28471 na vynakhid [A method for humus composting: Patent 28471 for Invention]. № 97041688. Bull. No. 5 [in Ukrainian].

Kravchuk, V.I. et al. (2008). Sposib vermykompostuvannia pidstylkovoho hnoiu: Patent 33219 na korysnu model [A method to vermicompost litter manure: Patent 33219 for a utility model]. № u200802170. Bull. No. 11 [in Ukrainian].

Beker, M.Ye., Shvinka, Yu.E., Luka, V.T. & Laukevits, Ya.Ya. (1984). Transformatsiya produktov fotosinteza: monografiya [Transformation of photosynthesis products: monograph]. Riga: Zinatne [in Russian].

Austin, G.N. (2006). Anaerobic digester for the production of methane gas from manure: United States. Patent US 2006/0223173 A1. № 11/388430 [in English].

Uyminov, A.A. (2011). Sposob proizvodstva biogaza iz selskokhozyaystvennykh otkhodov i biogazovaya ustanovka dlya ego osushchestvleniya: Patent 2463761 na izobretenie [Method of production of biogas from agricultural waste and biogas plant for its implementation: Patent 2463761 for Invention]. № 2011113107/13. Bull. No. 29 [in Russian].

Myalenko, V.I. et al. (2013). Sposob polucheniya biogaza iz ekskrementov zhivotnykh: Patent 2526993 na izobretenie [Method of producing biogas from animal waste: Patent 2526993 for Invention]. № 2013112584/05. Bull. No. 24 [in Russian].

Sotnikov, V.A., Sotnikov, D.V. & Marchenko, V.V. (2013). Sposob proizvodstva biogaza (varianty): Patent 2524940 na izobretenie [Method of producing biogas (versions): Patent 2524940 for Invention]. № 2013100500/05. Bull. No. 22 [in Russian].

Ainsworth, J.L., Atwood, D. & Rideout, T. (2002). Integrated anaerobic digester system: United States. Patent US 2002/0079266A1. № 09/963130 [in English].

Khmelovskyi, V.S., Khmelovskyi, O.B. & Shvets, R.L. (2015). Obgruntuvannia ustanovky dlia separuvannia hnoiu [Substantiations installation for manure separation]. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy — Scientific Bulletin of national University of life and environmental Sciences of Ukraine, 212 (2), 293– 296. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/nvnau_tech_ 2015_212(2)_43 [in Ukrainian].

An, J.S. (1995). Heat accumulating type vacuum drying machine for dung of domestic animal: Patent World Intellectual Property Organization WO9516173 (A1) for Invention. № WO1994KR00019 19940315 [in English].

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-07-08

Номер

Розділ

ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ТА ПЕРЕРОБКИ ПРОДУКЦІЇ ТВАРИННИЦТВА