Оценка эмиссии аммиака и сероводорода при обработке подстилочного куриного помета разными дозами гуминовых кислот

Белик Александра Александровна (1)
Василенко Ирина Олеговна (2)
Жук Екатерина Александровна (2)

1) Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии, Московская область, р.п. Большие Вязёмы, Россия,

2) ООО «Лайф Форс Групп», г. Саратов, Россия

Введение.

В настоящее время остро стоит вопрос переработки отходов птицеводства, он неотделим от проблем экологической безопасности окружающей среды [3]. Птичий помет – это основной источник аммиака в животноводческом секторе, в нем содержится мочевая кислота и органический азот, легко перерабатываемые микроорганизмами подстилочного материала в аммоний, который под воздействием влаги, высокой температуры и щелочной среды подстилки превращается в аммиак.

Кроме того, в птичнике, особенно во время удаления помета, происходит выделение сероводорода – продукта разложения в помете не усвоенного белка. Сероводород обладает неприятным, раздражающим запахом, он очень опасен для птицы и человека.

Напольное содержание птицы предполагает изоляцию от пола слоем подстилочного материала. Выбор подстилочного материала важен при качественном содержании птицы и в зависимости от географического региона, стоимости и наличия сырья могут использоваться различные типы подстилочного материала [2].

Главной проблемой напольного содержания на глубокой подстилке является то, что весь выделяемый помет остается в птичнике на все время выращивания. Для подстилки, применяемой в бройлерном птичнике, критериями хорошего качества являются: высокая абсорбирующая способность, биоразлагаемость, комфортность для птицы, низкое содержание пыли, свобода от возбудителей заболеваний, стабильный и биобезопасный источник [6]. При снижении качества подстилки появляется запах аммиака и ухудшается состояние птицы: появляется пододермит и портится оперение [7].

Важной составляющей содержания птицы является поддержание комфортной температуры окружающей среды и обеспечение качества воздуха в зоне обитания. Температура и влажность воздуха должна находиться в диапазоне комфортного обитания и распределяться равномерно по площади содержания птицы на полу. Концентрация газообразных продуктов обмена (в первую очередь аммиака) в окружающей среде должны быть на уровне, не превышающем допустимые значения. Для аммиака этот показатель не должен превышать 25 ppm [1].

Цель исследования – определение эмиссии аммиака и сероводорода из подстилочного помета при обработке разными дозами гуминовых кислот.

Методика исследований.

Исследования по определению эмиссии аммиака и сероводорода проводились в помещении для экспериментов – птичнике Заволжской птицефабрики, входящей в состав крупнейшего в Саратовской области специализированного сельскохозяйственного пред- приятия по производству товарного яйца и мяса кур ГК «Саратов - Птица».

Условия в зоне проведения эксперимента были устойчивыми и позволили установить режим кондиционирования воздуха в течение всего периода измерений. Температура воздуха во время проведения эксперимента колебалась в диапазоне от 22,0 до 25,2 °C. Относительная влажность воздуха составляла от 50 до 65 %, давление воздуха от 969 до 976 гПа.

Для обработки помета гуминовыми кислотами была взята сухая форма (порошок коричнево-черного цвета) леонардита (общее количество гуминовых кислот в 100 г леонардита 65 % в сухом веществе).

После одного тура выращивания родительского стада бройлеров, который составил 60 недель, накопившийся помет вместе с подстилочным материалом был обработан гуминовыми кислотами с целью проведения исследований по эмиссии аммиака и сероводорода. Все исследования проводились в соответствии с общепринятыми Гостами: ГОСТ 26712-94. Удобрения органические. Общие требования к методам анализа [8]; ГОСТ 53117-2008. Удобрения органические на основе отходов животноводства [4]; ГОСТ 58487-2019 Удобрения органические. Методы отбора проб [5].

Проведение эксперимента проводилось по 3 вариантам опыта:

1-й вариант – контроль без внесения сухой формы леонардита,

2 – с внесением в соотношении 25 % (леонардит) / 75% (подстилочный куриный помет);

3 – с внесением в соотношении 35 % (леонардит) / 65 % (куриный помет).

С целью объективной оценки выбросов вредных газов при обработке разными нормами препарата с гуминовыми кислотами, эксперимент проводили на трех изолированных площадках птичника с напольным содержанием птицы.

Сухая форма леонардита была внесена на подстилку путем постепенного однородного рассеивания порошковым дустером по поверхности изолированных обрабатываемых площадей птичника и дальнейшего перемешивания с подстилочным пометом с помощью граблей.

Для определения концентрации аммиака (NH₃) и сероводорода (H₂S) в птичнике был использован портативный газоанализатор ПГА-600. Данный газоанализатор является средством измерений и имеет свидетельство об утверждении типа. ПГА-600 имеет сертификат соответствия требованиям технического регламента ТС ТР 012/2011, ГОСТ 30852.0 и ГОСТ 30852.10.

Результаты исследований.

Под производственные испытания были выделены 3 изолированные экспериментальные площадки. Площадь каждого изолированного экспериментального объекта составляла 20 м². На данной площади, исходя из высоты и плотности рассчитана масса подстилки (табл. 1).

Первая экспериментальная площадка без внесения леонардита принималась за контроль. Норма внесения леонардита при соотношении 25/75 (порошок леонардита / опилки с куриным пометом) на вторую экспериментальную площадку составила 355 кг (17,73 кг на 1 м2), а при соотношении 35/65 (порошок леонардита / опилки с куриным пометом) на 3 экспериментальную площадку 573 кг (28,65 кг на 1 м2). Всего на поверхность подстилочного материала двух экспериментальных площадок птичника было внесено 928 кг леонардита.

Влажность подстилочного куриного помета, используемого в эксперименте, составила 25– 30 %, по консистенции подстилочный куриный помет имел рыхлую структуру. Данные показатели соответствуют нормативам, повышение влажности положительно коррелирует с неприятным запахом подстилки и повышенным выделением серосодержащих веществ. Измерения концентраций сероводорода и аммиака проводили газоанализатором ПГА-600 через каждые 30 мин в течение 17 ч 26.12.2021 на уровне 50 см от пола в различных точках экспериментальной площадки на расстоянии 1 м от краев. Сероводород, имеющий большую плотность, накапливается внизу, в то время как аммиак, как более легкий газ циркулирует с потоками воздуха по всему объему птичника.

Результаты исследований показали, что содержание аммиака в опытных вариантах меньше, 2 чем в контрольном, в течение всего срока замеров. Результаты замеров содержания аммиака представлены в табл. 2.

Средняя концентрация аммиака на контрольном участке составила 6,53 мг/м³, на второй экспериментальной площадке 5,13 мг/м³, на третьей – 4,84 мг/м³.

На всех участках концентрация аммиака не превышает предельно допустимой концентрации. ПДК в воздухе бройлерников для аммиака составляет 10 мг/м³ для молодняка и 15 мг/м³ для взрослой птицы [9], таким образом, на всех трех площадках концентрация аммиака не превышает установленных норм.

При смешивании подстилочного помета с леонардитом в соотношении 75/25 средняя концентрация аммиака уменьшилась на 21,4%, а при соотношении 65/35 на 25,9 %.

Было показано, что применение леонардита улучшает условия содержания птиц, позволит снизить экологическую нагрузку на#nbsp;окружающую среду в#nbsp;результате сокращения выбросов аммиачного азота из#nbsp;помета. Таким образом, проведенный эксперимент доказывает, что обработка леонардитом будет способствовать улучшению экологической обстановки на#nbsp;птицефабрике (в#nbsp;случае применения препарата в#nbsp;процессе выращивания птицы), а#nbsp;также позволит снизить эмиссию аммиака и#nbsp;утилизировать куриный помет.

Сероводород (H₂S) является ядовитым газом, который образуется при разложении помета, подстилки, остатков корма, боя и#nbsp;«тека» яиц. Нормами технологического проектирования птицеводческих предприятий предусматриваются предельно допустимые концентрации сероводорода в#nbsp;помещениях для#nbsp;выращивания и#nbsp;содержания птицы на#nbsp;уровне 5 мг/м³. Результаты измерения концентрации сероводорода на#nbsp;опытных площадках показывают, что применение леонардита также положительно влияет на#nbsp;качество подстилочного помета (табл. 3).

Средняя концентрация сероводорода на#nbsp;контрольном участке составила 2,74 мг/м³, на#nbsp;второй экспериментальной площадке#nbsp;— 2,45 мг/м³, на#nbsp;третьей#nbsp;— 2,32 мг/м³.

При концентрации более 1,4 мг/м³ начинает чувствоваться характерный запах «тухлых яиц», который становится очень интенсивным при 4 мг/м³, более высокие концентрации сероводорода уже характеризуются как «тягостные».

Поэтому с#nbsp;целью охраны здоровья людей, а#nbsp;также для#nbsp;поддержания оптимальных условий содержания птицы необходима хорошая вентиляция помещений или обработка веществами, 2 снижающими эмиссию вредных газов.

При смешивании подстилочного помета с#nbsp;леонардитом в#nbsp;соотношении 75/25 средняя концентрация сероводорода уменьшилась на#nbsp;10,5%, а#nbsp;при соотношении 65/35 на#nbsp;15,3%. Таким образом, гуминовые кислоты из#nbsp;леонардита достаточно эффективно нейтрализуют запахи из#nbsp;подстилочного помета.

Заключение.

В#nbsp;результате проведенного эксперимента по#nbsp;оценке эмиссии токсичных газов из#nbsp;подстилочного помета можно сделать вывод, что применение леонардита обеспечивает повышение эффективности утилизации куриного помета, снижение его класса опасности за#nbsp;счет сокращения опасных выделений.

Что#nbsp;же касается определения оптимального соотношения гуминовых кислот и#nbsp;подстилочного помета, то#nbsp;наблюдается прямая закономерность между дозой леонардита и#nbsp;снижением эмиссии токсичных газов. И#nbsp;при соотношении 25/75 и#nbsp;35/75 результат соответствует количественным параметрам, определяющие выполнение научно-техническим продуктом своих функций, а#nbsp;именно снижение эмиссии аммиака минимум на#nbsp;20% и#nbsp;сероводорода минимум на#nbsp;10%.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ноздрин#nbsp;А.#nbsp;Е. / Влияние различных способов выращивания цыплят бройлеров на#nbsp;мясную продуктивность: дис. канд. с.-х. наук. // Белгород, 2015. 131с.

2. О#nbsp;лицензировании отдельных видов деятельности: Федеральный закон от#nbsp;04.05.2011 № 99. М., 2011.

3. Попов#nbsp;В.#nbsp;Н. / Инновационные способы переработки биотходов птицеводства / В.#nbsp;Н.#nbsp;Попов и#nbsp;др. // Вестник ВГУИТ. 2020. Т. 82. № 1. С. 194−200.

4. Удобрения органические. Общие требования к#nbsp;методам анализа: ГОСТ#nbsp;26 712–94. М., 1995. 12 с.

5. Удобрения органические на#nbsp;основе отходов животноводства: ГОСТ#nbsp;53 117–2008. М., 2009. 11 с.

6. Испытания сорбента в#nbsp;подстилочном материале для#nbsp;птицы / В.#nbsp;И.#nbsp;Фисинин [и др.] // Птица и#nbsp;птицепродукты. 2014. № 3. С.#nbsp;28.

7.Фисинин#nbsp;В.#nbsp;И. / Промышленное птицеводство: стратегия развития//Агрорынок. 2008.№ 4. С.#nbsp;6.

8. Фролов#nbsp;А.#nbsp;Н. / Промышленное куроводство: XXI век. М., 2017. 270 с.

9. Качество подстилки / Н.#nbsp;К.#nbsp;Шарма [и др.] // Zootechnica International: Русское издание. 2018. № 3. С. 14−19.

REFERENCES

1. Nozdrin A.E. / Influence of#nbsp;different methods of#nbsp;growing broiler chickens on#nbsp;meat productivity:. Belgorod, 2015. 131 p.

2. On#nbsp;licensing certain types of#nbsp;activities: Federal Law of#nbsp;04.05.2011 № 99. Moscow, 2011.

3. Popov V.N. Innovative methods of#nbsp;poultry biowaste processing / V.N. Popov et#nbsp;al. Bulletin of#nbsp;VSUIT. 2020; 82; 1: 194−200.

4. Organic fertilizers. General requirements for analysis methods: GOST 26 712−94. Moscow, 1995. 12 p. 5. Organic fertilizers based on#nbsp;animal waste: GOST 53 117−2008. Moscow, 2009. 11 p.

6. Testing of#nbsp;the sorbent in#nbsp;the bedding material for poultry / V.I. Fisinin et#nbsp;al. Poultry and poultry products. 2014; 3: 28.

7. Fisinin V.I. / Industrial poultry farming: development strategy. // Agromarket. 2008; 4: 6.

8. Frolov A.N./ Industrial chicken breeding: XXI century. // Moscow, 2017. 270 p.

9. Litter quality / N.K. Sharma et#nbsp;al. Zootechnica International: Russian edition. 2018; 3: 14−19.

Aleksandra A. Belik (1), Irina O. Vasilenko (2), Ekaterina A. Zhuk (2)

1) Research Institute of Phytopatology, Moscow region, Bol’shiye Vyazomy, Russia

2) Life Force Group LLC, Moscow, Russia

Abstract.
An important component of outdoor poultry keeping is maintaining a comfortable ambient temperature and ensuring air quality in the habitat area. The temperature and humidity of the air should be in the range of comfortable living and distributed evenly over the area of keeping the bird on the floor.

The concentration of gaseous exchange products (primarily ammonia) in the environment should be at a level not exceeding the permissible values. The aim of the research was to determine the emission of ammonia and hydrogen sulfide from litter litter when treated with different doses of humic acids.

As a result of the conducted experiment, it can be concluded that the use of leonardite provides an increase in the efficiency of utilization of chicken manure, reducing its hazard class by reducing hazardous secretions. As for determining the optimal ratio of humic acids and litter litter, there is a direct correlation between the dose of leonardite and a decrease in the emission of toxic gases. And with a ratio of 25/75 and 35/75, the result corresponds to quantitative parameters that perform the functions of reducing ammonia emissions by at least 20 percent and hydrogen sulfide by at least 10 percent.

Keywords: chicken manure; humic acids; emission; ammonia; floor content; litter.

Статья поступила в редакцию 17.03.2022; одобрена после рецензирования 27.04.2022; принята к публикации 10.05.2022.

The article was submitted 17.03.2022; approved after reviewing 27.04.2022; accepted for publication 10.05.2022.

For citation: Belik A.A., Vasilenko I.O., Zhuk E.A. / Assessment of ammonia and hydrogen sulfide emissions during the treatment of litter chicken manure with different doses of humic acids // Osnovy i perspektivy organicheskikh biotekhnologiy = Fundamentals and perspectives of organic biotechnologies. 2022;(2): 3-8 (In Russ.) http://organic-academy.online/

Для цитирования: Белик А.А., Василенко И.О., Жук Е.А. / Оценка эмиссии аммиака и сероводорода при обработке подстилочного куриного помета разными дозами гуминовых кислот // Основы и перспективы органических биотехнологий. 2022. № 2. С. 3-8 http://organic-academy.online/