Při správném ošetření lze drůbeží trus použít jako organické hnojivo i jako přísadu do krmiv bohatých na živiny.
Klíčová slova: suchý drůbeží trus, kompostování slepičího hnoje, zrychlená biologická fermentace organického odpadu, recyklace hnoje, aerobní fermentace hnoje v pevné fázi, tvorba bioplynu z hnoje
Při vhodném ošetření lze drůbeží trus použít jako organické hnojivo i jako krmnou přísadu, bohatou na živiny pro zvířata.
Klíčová slova: suchý drůbeží trus kompostování kuřecího trusu zrychlená biologická fermentace organického odpadu recyklace trusu aerobní fermentace trusu v pevné fázi tvorba bioplynu z trusu
Sergey VERBITSKY, kandidát technických věd
Institut potravinových zdrojů NAAS
Každý rok se na drůbežích farmách nahromadí miliony tun hnoje (jeho hmotnost je 20krát větší než hmotnost užitečných drůbežích produktů). Likvidace odpadu má velký ekonomický a společenský význam. Problém lze vyřešit vytvořením dílen pro průmyslové zpracování drůbežího hnoje.
Významnou pomocí pro drůbežárny může být prodej zpracovaného surového nebo suchého hnoje ve formě hnojiva, vytápění (spalováním surového nebo granulovaného hnoje), výroba bioplynu, použití hnoje jako bílkovinné krmné přísady atd.
Ve formě hnojiva se hnůj aplikuje přímo do půdy, což je neúčinné a navíc výrazně poškozuje životní prostředí. Kromě toho přeprava a zavádění velkého množství mokré podestýlky jsou extrémně nákladné operace.
Nejběžnějším a relativně jednoduchým způsobem přípravy hnoje pro aplikaci do půdy je kompostování. Tato metoda umožňuje zlepšit strukturu půdy a efektivně využít prospěšné látky obsažené v trusu. Při správném dodržení technologie se v ošetřované hmotě nevyvinou patogenní mikroorganismy a semena plevelů nebudou klíčit. Kompostovací proces je přitom značně pracný a vyžaduje značné náklady a transport kompostu a jeho aplikace do půdy je doprovázena nepříjemným zápachem a emisemi dusíku do atmosféry. Kompostování tedy neeliminuje škodlivé účinky hnoje na životní prostředí.
Slavný ukrajinský vědec a praktik, kandidát zemědělských věd I. Melnik (Asociace biokonverze) navrhl řešení ekologických problémů výrobou organických hnojiv metodou zrychlené biologické fermentace. Tato technologie je dalším vylepšením klasického způsobu kompostování a je založena na řízené aerobní termofilní fermentaci (urychlená biofermentace drůbežího trusu a dalších organických odpadů aerobními termofilními mikroorganismy pomocí aktivní ventilace).
Na výrobu 1 tuny hnojiv touto technologií je potřeba vynaložit 0,4–0,6 strojní hodiny, 0,6–0,8 člověkohodiny a 0,14–0,23 kWh elektrické energie. Celková spotřeba energie je 525–575 MJ, včetně technologické 240–280 MJ. Náklady na zpracování 1 tuny surovin se pohybují od 8,2 do 12,9 dolarů, náklady na hotové výrobky – od 22,5 do 38,2 dolarů.
V malých podnicích, kde se ročně nahromadí 1,5 až 2 tuny organického odpadu, doporučuje I. Mělník zavést vermikultivaci, v drůbežárnách, kde se ročně vyprodukuje 20-30 tisíc tun hnoje, pomocí zrychlené biologické fermentace a v komplexech, kde obsahují velké drůbeže, kombinovat tuto technologii s moderními metodami výroby bioplynu.
Pro výrobu ekologicky bezpečných a vysoce účinných organických hnojiv navrhl doktor zemědělských věd V. Lysenko a vědci VNITIP zpracování drůbežího hnoje pomocí aerobní fermentace v pevné fázi, což je biotermický proces mineralizace a humifikace látek za aerobních podmínek pod vlivem termofilních mikroorganismy.
Podestýlka se mísí s rašelinou, pilinami a dalšími podobnými složkami v poměru 3 : 1. V tomto případě se celková vlhkost hmoty pohybuje v rozmezí 55–65 %. Poté se směs naloží do fermentoru (uzavřené nádoby), do kterého je odspodu nahoru přiváděn vzduch (prochází zpracovávanou hmotou). Způsob aerobní pevné fermentace organických směsí je uveden na obrázku 1.
Doba trvání procesu je 5-7 dní. Vlivem přemnožení mezofilních mikroorganismů se teplota hmoty zvyšuje z 10 na 47 °C. Dále dochází k samoohřevu na 55–80 °C a mezofilní bakterie umírají a termofilní se naopak začínají aktivně rozvíjet. Vysoká teplota snižuje obsah vlhkosti ve hmotě (v důsledku odpařování). Tímto ošetřením odumírá patogenní mikroflóra, semena plevelů ztrácejí životaschopnost a chemické složení vzniklého kompostu odpovídá chemickému složení ostatních organických hnojiv.
Mezi progresivní způsoby recyklace ptačího trusu patří výroba bioplynu. Moderní technologie zpracování tekutých a polotekutých hnojůvek umožňují farmám vyrábět energii pro vlastní potřebu a tím si zajišťovat energetické zdroje. K výrobě bioplynu je však nutné zakoupit složité a drahé zařízení. Z tohoto důvodu je zavedení bioplynových technologií v průmyslovém měřítku proveditelné pouze pro velmi velké farmy. Časopis Ukrajinský farmář obsahuje informaci, že v roce 2019 byla na jedné z drůbežáren ve Vinnycké oblasti uvedena do provozu první etapa bioplynového komplexu o výkonu 12 MW. Investice činila zhruba 20 milionů dolarů.
Osvědčenými organizačními a technologickými metodami zpracování drůbežího trusu jsou sušení a granulace. Pomocí takových technologií se získá sterilní a stabilní produkt, který lze použít jako hnojivo. Vzhledem k tomu, že se objem steliva během zpracování sníží 2–4krát, náklady na přepravu hotového výrobku se výrazně snižují.
Suchý granulovaný hnůj je žádaný mezi majiteli soukromých farem i amatérskými zahrádkáři, proto je vhodné jej do budoucna balit do malých sáčků a prodávat prostřednictvím obchodních řetězců jako produkty se zvýšenou přidanou hodnotou, což bude mít pozitivní dopad na celkovou ziskovosti podniku.
Likvidace suchého hnoje výrobou energie má jak výhody (správný hygienický stav a stabilita produktu, tak i výrazné snížení množství hnoje, snížení nákladů na skladování a dopravu), tak nevýhody (další zatížení atmosférického vzduchu a ztráta dusíková složka).
Před sušením je trus dehydratován s ohledem na počáteční vlhkost zpracovávaných surovin (tabulka). Tato technika umožňuje zvýšit energetickou účinnost procesu.
Při chovu ptactva na podlaze v místnostech s vysokou podlahou se instalují hluboké jímky, ve kterých se trus suší na vlhkost 50% díky použití systému nucené cirkulace vzduchu. Zřízení hlubokých jímek pro dehydrataci hnoje nevyžaduje velké náklady a odstraňování kontaminovaného vzduchu pomocí ventilačního systému pomáhá udržovat výrobní prostory v řádném hygienickém a hygienickém stavu. Jsou však nevyhnutelné náklady spojené s přípravou zařízení, které zajišťuje cirkulaci vzduchu a s platbou elektrické energie potřebné k provozu mechanických obracečů hnoje.
Náklady na instalaci systémů nucené cirkulace vzduchu (jsou instalovány pod podlahu drůbežárny k odvodnění hnoje) při chovu hospodářských zvířat na dřevěných nebo plastových roštech jsou relativně nízké. U roštů instalovaných na horním a spodním patře je šířka lamel 10 a 12,5 cm a vzdálenost mezi lamelami je 10 a 7,5 cm.
Proces sušení hnoje probíhá díky teplu generovanému ptákem a díky cirkulaci vzduchu uvnitř výrobní místnosti. Tento způsob sušení hnoje není příliš drahý, protože stačí zakoupit a nainstalovat rošty. Navzdory tomu, že účinnost této technologie pro sušení hnoje je nízká (hlavním důvodem je přítomnost hnoje na roštech), umožňuje získat suroviny obsahující 12–15 % vlhkosti bez dalších energetických nákladů. Pravidelně (alespoň jednou za šest měsíců) se rošty vyjímají, aby se z jámy odstranil trus.
V případě vícepatrového ustájení v kleci se používá pásová dehydratace podestýlky. Přepravuje se z horní vrstvy do spodní pomocí dopravníkových pásů.
Teplý vzduch prochází zespodu nahoru otvory v pásu, díky čemuž se neustále zbavuje trusu. Na různých úrovních se pás pohybuje různými rychlostmi (nízká dole, vysoká nahoře). Na každé vrstvě je tloušťka vrstvy hnoje na pásu stejná, což usnadňuje účinné sušení. S tímto odvodňovacím systémem lze sušit drůbeží trus na obsah sušiny 50–90 %.
V drůbežárnách s kapacitou nejméně 200 tisíc ptáků jsou instalovány moderní pásové systémy pro odstraňování hnoje. Mezi nevýhody pásových odvodňovacích systémů kejdy patří vysoká energetická náročnost, ale i složitost, objemnost a materiálová náročnost technologického zařízení.
Všechny potřebné požadavky plně uspokojuje termomechanická metoda dehydratace kejdy, která umožňuje efektivně zpracovávat suroviny a racionálně je využívat. To zlepšuje veterinární a hygienický stav drůbežárny a nepoškozuje životní prostředí. Vlivem vysoké teploty se zvyšuje měrná hmotnost sušiny ve stelivu a mění se fyzikální vlastnosti zpracovávaného materiálu.
Po tepelné úpravě podestýlka získává vlastnosti plnohodnotného organického hnojiva – deodorizovaného přípravku, zbaveného patogenních bakterií, virů, larev a vajíček helmintů, ale i semen plevelů a parazitických rostlin. Kromě toho lze takové hnojivo snadno přepravovat a skladovat po dlouhou dobu.
Pro sušení hnoje se dnes používají přímoproudé a protiproudé bubnové jednotky, vakuové a šachtové bubnové aparáty, pneumatické a kontaktní sušárny šnekového a reaktorového mísícího typu a také sušárny s fluidním ložem.
Praxe ukazuje, že při provozu zařízení určených k tepelnému zpracování drůbežího trusu dosahují náklady na energie téměř 35 %. Proto je při výběru uvedených technických prostředků určující jejich měrná spotřeba energie.
Bubnová sušárna na ptačí trus je znázorněna na obrázku 2.
Princip činnosti bubnových jednotek spočívá v tom, že zpracovaná hmota se suší a sterilizuje, přičemž se pohybuje od vkládací jednotky k vykládacímu oknu (obr. 3).
Pracovní buben se skládá ze dvou soustředně umístěných trubek. Délka vnějšího pláště je 10 m, průměr 2,5 m. Vnitřní trubka je připevněna k vnější, prostor mezi trubkami slouží jako kanál, kterým prochází chladivo a zaschlý trus, a navíc slouží jako tepelná izolace.
Soustředné umístění skořápek umožňuje dvakrát přemístit stelivo uvnitř sušárny. Na přední stěně bubnu je nakládací a vykládací hlavice se stavidlem. Jeho konstrukce zajišťuje současné nakládání surového a vyprazdňovaného sušeného hnoje a je vyloučen přímý kontakt mezi produkty.
K otáčení bubnu slouží bandáže a páry válečků (jeden z nich je vedoucí). Hnůj je dopravován uvnitř bubnu pomocí šneků: vnitřní je vyroben s levostranným vinutím, vnější je vyroben s pravostranným vinutím. Mezi šneky jsou upevněna pracovní tělesa – prstové zvedáky a lopatky, pomocí kterých se hnůj drtí, aktivuje a přesouvá k vyložení. Lepení hnoje při nakládání zabraňují řetězové nástavce připevněné k prvním třem otáčkám vnitřního šneku.
V koncové části sušicí komory je umístěn separátor-pasterizátor (je naplněn litinovými kuličkami ohřátými na teplotu chladicí kapaliny). Je určen k prosévání malých hrudek, drcení velkých kusů zaschlé podestýlky a také k její dezinfekci. Produkty spalování paliva (jejich teplota na výstupu z topeniště je 500–1000 °C) vstupují do dutiny mezi vnějším a vnitřním pláštěm labyrintovým kanálem, po kterém se pohybují do vypouštěcího otvoru podél vnitřní trubky bubnu. Produktivita takového zařízení je 1240 kg suchého hnoje za hodinu, spotřeba kapalného paliva je 135–150 kg za hodinu.
Princip činnosti pneumatických sušiček spočívá v tom, že pevné částice v jejich pracovní dutině jsou rychle transportovány proudem vzduchu. V tomto případě se zpracovávaný materiál suší. Pneumatické sušárny je vhodné vybavit separačními zařízeními, pomocí kterých se suchý produkt odebírá ze sušicí zóny a nedosušený produkt se vrací do pracovní komory.
Pneumatické sušičky jsou velmi účinné (z hlediska využití chladiva) a nevyžadují významný prostor pro jejich umístění. Díky tomu, že sušení probíhá v měkkém režimu, jsou v suché podestýlce zachovány živiny. Nevýhodou je, že krátkodobé vystavení relativně nízkým teplotám může způsobit problémy související se sterilitou výsledného materiálu. Kromě toho se během sušení v pneumatických sušičkách trus nadměrně hrudkuje.
Při vakuovém sušení se nejprve odstraní vlhkost z kuřecího hnoje odstředěním, filtrací a lisováním. Hmota je zpracovávána při relativně nízké teplotě, takže v ní zůstávají zachovány všechny živiny a chemické složení vyrobeného organického hnojiva je shodné s chemickým složením původní suroviny.
Podle mikrobiologických ukazatelů voda oddělená během sušení odpovídá normě, lze ji tedy využít pro technické potřeby. Bez dalšího čištění se do atmosféry uvolňuje neškodná směs výfukových plynů.
Pro posouzení proveditelnosti použití konkrétního zařízení pro likvidaci nebo zpracování drůbežího trusu je nutné vzít v úvahu takové faktory, jako je možnost rekonstrukce stávajících prostor a vybudování nových zařízení, nákup a instalace technologického zařízení, množství spotřeba energie, přeprava surového hnoje a jeho zpracovaných produktů, platy zaměstnanců atd.
Odborníci vypočítali, že při vytváření podniků na sušení drůbežího hnoje a výrobě suchých nebo granulovaných organických hnojiv se náklady mohou pohybovat v rozmezí 60–850 tisíc dolarů (v závislosti na typu použitého zařízení a sortimentu konečných produktů). Stavba dílny s vakuovou sušárnou o kapacitě 35 tun za den tak bude stát přibližně 1 milion dolarů.
Pokud úroveň zpracování surovin dosáhne 100 tun za den, náklady na produkt jsou 60–70 dolarů za 1 tunu a jeho tržní cena je v průměru 150 dolarů za 1 tunu, náklady se vrátí za šest měsíců.
Granulovaný hnůj se dnes prodává za 300–700 USD (a dokonce 1500 1 USD) za 20 tunu. Například ve Spojeném království lze hnojivo balené ve 1250 kg pytlích zakoupit za 1 XNUMX USD za XNUMX tunu za předpokladu, že produkt není certifikován jako organický (organický je čtyřikrát dražší).
V současných podmínkách je při investicích do high-tech zpracování hnoje nutné velmi pečlivě kalkulovat možná ekonomická rizika a hledat spolehlivé distribuční kanály jak ve vlastní zemi, tak v zahraničí. Kromě toho musí výrobci podstoupit zdlouhavý a nákladný postup kontroly výrobků a výrobních zařízení, zda splňují veterinární a hygienické požadavky dovážejících zemí.
Ve vědecké literatuře jsou informace, že suchým ptačím trusem se krmí prasata, drůbež a jezírkové ryby. Ukrajinský vědec, kandidát technických věd S. Zhadan věří: jeho použití je způsobeno tím, že asi 40 % živin v krmivu se v těle kuřat nestráví a vyloučí se z něj trusem.
Nejvhodnější je zařadit do stravy pro přežvýkavce suchý hnůj, protože tento produkt obsahuje hodně hrubých bílkovin (20–30 %), vlákniny a nebílkovinného dusíku. Kandidát zemědělských věd V. Mělník (Státní drůbeží stanice Národní akademie věd Ukrajiny) poznamenává, že z hlediska sušiny kuřecí trus obsahuje 20–35,6 % sloučenin dusíku (včetně bílkovin, aminokyselin a peptidů), 12,3–14,3 % vlákniny, 30–37 % extraktů bez dusíku, 3,4–5 % lipidů a mastných kyselin. V sušené podestýlce dosahuje koncentrace hrubé energie 6000–8000 kJ/kg a stravitelné energie 3200–4200 kJ/kg.
Ruský vědec V. Malofeev uvádí, že suchý ptačí trus určený ke krmení zvířat by se měl zpracovávat při teplotě 650–700 °C po dobu 45–50 minut (do obsahu vlhkosti 10–12 %). Velikost hnědých granulí s hnědým nádechem se obvykle pohybuje od 3 do 7 mm a jejich vůně připomíná vůni pražených semínek nebo spáleného chleba.
Je třeba mít na paměti, že složky získané z podestýlky mohou představovat veterinární a hygienické nebezpečí, a to je vážnou překážkou jejich použití jako doplňkové látky.
