Экологически чистая безотходная технология производства биогумуса

На сегодняшний день очень важно сохранение окружающей среды. Однако современное сельскохозяйственное производство характеризуется все увеличивающимся воздействием человека на окружающуюся среду. Рост населения и повышение его жизненного уровня, требующие значительного увеличения производства продовольствия и сырья для промышленности, обусловливают вовлечение в сельскохозяйственное использование все новых земель.

В настоящее время следует шире внедрять экологически чистые и безотходные и малоотходные технологии на действующих предприятиях республики в связи с высокой техногенной нагрузкой на ее территории. И одной из таких технологий является технология получения биогумуса. Она применима для переработки органических отходов различных предприятий и в первую очередь сельскохозяйственных и городских органических отходов.

Промышленное производство биогумуса - это единственный способ быстрого восстановления огромных площадей наших полей, отравленных аммиачной водой и другими вредными для почвы химическими удобрениями и пестицидами. Однако технологии получения биогумуса различные. Как показали экспериментальные исследования во многих странах, из тонны органического сухого материала при переработке его червями образуется 600 кг гумусного органического удобрения, содержащего 20% гумуса и 65-75% зольного остатка, а другие 400 кг превращаются в 100 кг живых червей и микробов и энергию их жизнедеятельности [1]. Одной из главных биологических особенностей дождевых червей является наличие в них особых обеззараживающих ферментов [2].

Биогумус - это не только гумусное удобрение, но и уникальное микробиологическое удобрение, содержащее в своем составе сообщество полезных почвенных микроорганизмов, создающих плодородие земель. Внесение его в почву нормализует развитие свойственных здоровой почве микробных ассоциаций. Биогумус превосходит навоз и компосты по содержанию гумуса в 4-8 раз. В отличие от навоза и компо-стов биогумус не обладает замедленным действием: растения и семена растений весьма отзывчивы на него, а урожайность выращенных на нем культур резко возрастает. Под влиянием биогумуса у растений ускоряются прохождение органогенеза, улучшается обмен веществ, а в результате формируется ранняя продукция и большая величина урожайности. Биогумус ускоряет распад пестицидов в почве и растениях, оздоравливает выработанные и загрязненные почвы [3].

Несмотря на наличие большого количества способов переработки отходов, считаем, что технология получения биогумуса посредством черноземообразующих организмов экологически более оптимальна в условиях Павлодарской области. Необходимо отметить, что данная технология - это не только способ утилизации органических отходов, но и одновременно получение экологически чистого органического удобрения. Применение данной технологии в крупном масштабе, а также внедрение непосредственно в крестьянские хозяйства позволит решить многие проблемы окружающей среды и сельского хозяйства.

Исследования сопровождались разработкой технологии получения биогумуса как на основе различных кормовых смесей, так и переработки дождевыми червями разного вида (красные калифорнийские черви, местные черви и черви «Старатель»).

Сырьем для переработки являлись нижеследующие смеси:

• Комплексная смесь (навоз КРС + МРС+ конский навоз + куриный пудрет + почва и целлюлоза в соотношении по 20%);
• Смесь на основе КРС (навоз КРС 50% + 50% почва и целлюлоза);
• Смесь на основе МРС (навоз МРС 50% + 50% почва и целлюлоза);
• Смесь на основе конского навоза (навоз конский 50% + 50% почва и целлюлоза);
• Смесь на основе куриного помета (курпудрет 50% + 50% почва и целлюлоза). Основной задачей исследования явилось организовать технологическую линию

производства биогумуса. Для этого необходимо создать для червей наиболее оптимальные условия, аналогичные природным, при которых они смогли бы и вырабатывать гумус, и не снизили бы темпы репродукции. Эти условия влияют на время и скорость переработки, выход и качество биогумуса, на продуктивность червей. При культивировании червей большое влияние на его продуктивность и переработку оказывают физические факторы в специально подготовленных емкостях, где происходит процесс распада исходных материалов и превращение их в достаточно однородную массу - компост. Для выращивания червей нами используются пластиковые ящики размером 25х35х12 см и объемом 10 л.

Разработана научно-обоснованная технология получения биогумуса в условиях Павлодарской области. Изучены разные виды червей и их особенности переработки, влияние на качество биогумуса. В данный момент в производственном цехе утилизации отходов и производства биогумуса насчитывается около 600ящиков с червями, в каждом ящике популяции червей по 300-400 особей. Каждые 3 месяца утилизируется около 3 тонн органических отходов. Выход биогумуса за 3 месяца составляет1,5 тонны.

Технология переработки отходов и производство биогумуса состоит из нескольких этапов:

Первый этап - подготовка кормового субстрата (корма для червей), проходит на площадке внутри корпуса, где проводится доработка исходного сырья до необходимой кондиции и смешивание всех компонентов, затем смесь по определенной технологии укладывается в специально подготовленные ящики, которые передаются в цех компостирования.

Второй этап - этап компостирования. Здесь происходит параллельная ферментация получаемого субстратного корма для червей, увлажнение его водой, а при необходимости и добавление извести для нейтрализации кислотности среды.

Для производства биогумуса применяют следующее основное сырье (отходы): малоплодородная земля, пищевые отходы, растительные отходы, опилки, навоз, бумага, целлюлоза и прочие органоминеральные отходы.

Третий этап - цех вермикультивирования. Здесь создаются оптимальные условия для червей, аналогичные природным. Температурный диапазон от 16 до 32°С, Оптимальная температура22-28 °С, влажность субстрата 70-80%, рН 7,0. Ежемесячно необходимо определять численность червей и их биомассу. Для этого в шахматном порядке берут несколько проб субстрата с червями на всю глубину пластиковых ящиков объемом 10 л с поддонами. Из взятых образцов проб подсчитывают количество червей и определяют массу. Затем полученные средние результаты умножают на 100 и устанавливают среднюю численность червей на 1 м . При разведении в помещении все ящики с червями и секторы нумеруются. Для этого обычно указывают тип корма, вид и количество червей, дату внесения, начала и окончания приготовления базового субстрата

Четвертый этап - цех гумификации: отделение червей от биогумуса, дозревание, сушка и просеивание, фасовка.

В результате применения данной технологии сотрудниками было получено качественное удобрение биогумус. Анализ качества биогумуса представлен в пункте результатов исследования. Установлено, что наибольшее количество гумуса при одинаковых условиях переработки калифорнийскими червями формируется на субстрате, подготовленном на основе навоза МРС - 17,42%.

Второе место по содержанию гумуса занимает субстрат на основе конского навоза - 15,87 %, а затем по убывающей степени формирования гумуса располагается ряд: общекомлексной смесь, навоз КРС и куриный помет. Необходимо отметить, что навоз МРС очень хорошо влияет на размножение и состав гумуса.

По доступным элементам питания биогумус, вырабатываемый на основе конского навоза и МРС, содержит азота на 23,8 мг/кг, фосфора на 35 мг/кг, калия 650 мг/кг больше по сравнению с биогумусом из навоза КРС, куриного и комплексного субстрата. По валовому содержанию элементов питания также отличаются конский навоз и навоз МРС, а содержание кальция и фосфора в них больше.

Предлагаемый нами способ утилизации отходов универсален, прост по организации и использованию, малозатратен, экологически и биологически безопасен, и главное - его могут использовать как простые жители, дачники, индивидуальные предприниматели, так и на крупном производстве.

Полученный биогумус является высокоэффективным экологически чистым органическим удобрением, применение которого улучшает агрохимические свойства и повышает качество и увеличивает урожай сельскохозяйственной продукции. Кроме того, биогумус обладает исключительными физико-химическими свойствами: водо-прочность структуры - 95-97%, полная влагоемкость - 200-250%, что позволяет применять его как прекрасный мелиорант и почвоулучшитель.