Способ высокоэффективной утилизации птичьего помета Российский патент 2020 года по МПК C05F3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для эффективной утилизации продуктов жизнедеятельности птиц и животных в личных подсобных хозяйствах и малых фермерских хозяйствах, где в качестве подстилочного материала используются древесные опилки.

В настоящее время использованный подстилочный материал – субстрат из древесных опилок и птичьего помета в основном складируется и после определенной выдержки используется как подкормочное удобрение, что может вызвать не только загрязнение почв и подземных вод, но и стать причиной распространения резкого неприятного запаха, ускоренного роста и развития яиц и личинок гельминтов и мух, множество других микроорганизмов, в которых могут быть возбудители опасных заболеваний.

Из уровня техники известны различные способы утилизации птичьего помета, например: биотермический (компостирование), термообработка, биоэнергетический (анаэробное сбраживание), свалка в одном месте.

Недостатками таких способов является неэффективность и дороговизна, они требует больших затрат денег, времени, электроэнергии и покупку специального оборудования.

Свалка в одном месте, например, на полях (https://tv2.today/Istorii/Kak-pravilno-utilizirovat-svinoy-navoz-i-kurinyy-pomet).

Вывоз жидких экскрементов на поля имеет ряд недостатков. На транспортировку больших объемов жидкости (доля сухого вещества в них составляет всего 2-5%) требуется немало денег.

Такие экскременты обеспечивают попадание в почву и воду инфекций и токсичных элементов. Также после применения данного способа в водоемах, зерновых культурах и других растениях накапливаются нитраты, медь, цинк.

Компостирование (https://tv2.today/Istorii/Kak-pravilno-utilizirovat-svinoy-navoz-i-kurinyy-pomet).

Для изготовления компоста используют любые виды экскрементов (твердые, жидкие, с подстилкой и без) плюс наполнители природного типа. Например, резаная солома или торф с навозом перемешивается бульдозерами и помещается в бурты.

Куча выкладывается слоями: первый – прошлогодний субстрат, второй – трава, ботва, негодные в употребление плоды овощей и фруктов, третий – слой свежих испражнений. Слои повторяют несколько раз, сверху кучу поливают водой и оставляют вылеживаться. Повышение температуры внутри бурта уничтожает глистов и сорняки, а вся масса постепенно перегнивает.

Требуется организация специальных площадок, а также наличие специализированной техники и большого объема соломы, торфа и прочих влаговпитывающих материалов.

Переработка навоза и помета на корма (https://tv2.today/Istorii/Kak-pravilno-utilizirovat-svinoy-navoz-i-kurinyy-pomet).

Около 40-ка процентов кормовых питательных веществ не успевает перевариться и выходит с пометом, поэтому появилась идея повторного использования его в качестве корма для птиц и животных.

Например, куриный помет обеззараживали с помощью высоких температур, затем убирали из него непереваренные семена сорняков, пух и перья. В полученном продукте содержалось от 20-ти до 30-ти процентов сырого протеина. Его смешивали с комбикормом и давали бычкам.

Один из способов переработки: птичий помет сначала подвергают ферментации, затем подвергают обработке с помощью муравьиной кислоты и, добавив мелассу, используют в качестве корма для бычков.

Один из способов переработки: перед использованием навоза в качестве корма его сначала перемешивают с соломой, а затем засевают грибными спорами. В результате получается корм с высоким содержанием белка.

Известен способ производства вермикомпоста на основе куриного помета по патенту RU2647904, опубликованному 21.03.2018, характеризующийся тем, что включает обеззараживание куриного помета путем внесения 0,01% коллоидного раствора ионов серебра до влажности 85-90% и дальнейшего приготовления смеси при следующем соотношении компонентов, мас. %: обеззараженный куриный помет - 50, песок - 10, опилки - 30, почва - 10, при влажности субстрата 75-80% вносят популяцию компостного червя Eiseniafetida в количестве 1500-2000 особей на 1 м².

Недостатками данного способа являются невозможность создания замкнутого цикла производства, а также большие трудозатраты и капитальные затраты.

Способ по патенту RU 2647904 является наиболее близким аналогом к изобретению.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является создание высокоэффективного способа утилизации птичьего помета с замкнутым технологическим циклом и при этом с максимальной экономической выгодой.

Техническим результатом изобретения является высокоэффективная утилизация птичьего помета с созданием замкнутого технологического цикла, и при этом с получением значительного экономического эффекта.

Для достижения технического результата в способе высокоэффективной утилизации птичьего помета использованный для птиц подстилочный материал из смеси древесных опилок и птичьего помета собирают в полиэтиленовые мешки, выдерживают на морозе и солнце, затем применяют для выращивания на нем овощей, а после выращивания овощей полученный субстрат используют для выращивания зеленого корма для птиц, создавая при этом замкнутый технологический цикл.

Также для достижения технического результата субстрат из древесных опилок и птичьего помета выдерживают на морозе и солнце в течение трех-четырех месяцев.

Использование субстрата из древесных опилок и птичьего помета для выращивания на нем овощей с получением субстрата после выращивания, затем использование полученного субстрат для выращивания зеленого корма для птиц позволяет эффективно утилизировать птичий помет с получением замкнутого технологического цикла производства. При этом решается экологическая проблема утилизации отходов и получается значительный экономический эффект от сокращения традиционной кормовой базы для птиц.

Сущность способа поясняется фигурами, где

Фиг. 1 Способ утилизации птичьего помета, схема создания замкнутого технологического цикла.

Фиг. 2 Способ утилизации птичьего помета, выращивание картофеля.

Фиг. 3 Способ утилизации птичьего помета, выращивание зеленого корма.

Фиг. 4 Способ утилизации птичьего помета, выращивание земляники.

Фиг. 5 Способ утилизации птичьего помета, выращивание огурцов.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Использованный (отработанный) подстилочный материал - субстрат из древесных опилок и птичьего помета 1 собирают, складывают в полиэтиленовые мешки, выдерживают на морозе и солнце определенное время 2, в частном случае выполнения три месяца. Затем на полученном субстрате выращивают овощи 3, в частности могут выращивать картофель, огурцы, помидоры и т.п. После выращивания овощей субстрат утилизирован и переработан корнями овощей и готов для выращивания зеленого корма для птиц, например пшеницы, овса. Полученный субстрат после выращивания овощей используют для выращивания зеленого корма для птиц 4-6. Таким образом, получен замкнутый производственный цикл.

Были проведены следующие опыты.

Опыт №1

Цель: утилизировать птичий помет с использованием древесных опилок, получив при этом максимальный урожай картофеля.

Используемые материалы: субстрат, клубни картофеля.

Отработанный подстилочный материал – субстрат из древесных опилок и птичьего помета сложили в плотные черные полиэтиленовые мешки. Субстрат был собран от 15 кур, 8 кг древесных опилок после 10-ти дней использования. Субстрат из древесных опилок и птичьего помета в полиэтиленовых мешках выдержали на морозе и солнце 3 месяца (февраль, март, апрель) для уничтожения болезнетворных микроорганизмов и т.п., после чего на участке 1,5 м² в полученный субстрат высотой 20 см посадили пророщенные клубни картофеля. Окучивание не производили. В сентябре был собран урожай 15 кг в пересчете 1000 кг со 100 м².

Вывод: на первом этапе процесса произведена не только утилизация птичьего помета, но и получен рекордный урожай картофеля. Субстрат при этом выкладывался на каменный грунт, не использовались рабочие пахотные земли.

Опыт № 2

Цель: переработать субстрат после выращивания картофеля в корм и создать замкнутый технологический цикл.

Используемые материалы: субстрат после выращивания картофеля, зерна пшеницы, емкость для выращивания зеленого корма.

В емкость засыпали слой субстрата после выращивания картофеля (примерно 1см) и увлажнили, высадили зерна пшеницы и засыпали таким же слоем субстрата, и так далее до полного заполнения емкости. Субстрат хорошо увлажняли весь период выращивания зеленного корма. Весь субстрат пронизывался корневой системой зелени, переработав при этом оставшиеся опилки. Далее зеленую массу измельчили, смешали с остальным субстратом и отдали на корм курам.

Опыт № 3

Цель: утилизировать птичий помет и древесные опилки для получения урожая земляники.

Используемые материалы: субстрат, кустик земляники, емкость.

В мае высадили в субстрат (см. опыт №1) кустик земляники, регулярно его поливали. Зацвела земляника и через некоторое время появились спелые, вкусные ягоды.

Полученный результат: субстрат из древесных опилок и птичьего помета можно использовать в качестве гидропонного грунта для выращивания земляники.

Опыт №4

Цель: утилизировать птичий помет и древесные опилки, при этом получить урожай помидор.

Используемые материалы: семена помидор, субстрат, три емкости (маленькая, средняя, большая).

В три емкости засыпали субстрат (см. опыт №1) и высадили в каждую по семечку помидор. Все горшки находились в доме во время выращивания. Хорошо увлажнялись. Спустя время заметили, что ростки взошли во всех емкостях. В трех емкостях ростки продолжали расти, пока не появились стебли. Прошло время появились листья и цветы. Опыление происходило потряхиванием стебля. В конце июля собрали сочные, красные помидоры. Вкус ничем не отличается от грунтовых.

Опыт № 5

Цель: утилизировать птичий помет и древесные опилки, при этом получить урожай огурцов.

Используемые материалы: субстрат, семена огурцов, емкость объемом 2 л.

В емкость насыпали субстрат и посеяли семена огурца (аналогично опыту № 4). Весь период выращивания горшок стоял на подоконнике в доме. Затем в июле собрали 4 полнокровных огурца, но 10 - 12 завязей погибли.

Опыт № 6

Цель: утилизировать птичий помет и древесные опилки в зимнее время и получить урожай помидор.

Используемые материалы: семена помидор, две емкости и субстрат.

В две емкости засыпали слой субстрата и посадили семена помидор. Поставили на подоконник в октябре месяце и ухаживали до того времени пока не появились помидоры.

Опыт № 7

Цель: определение нитратов в помидорах

Используемые материалы: растворы (азотнокислый калий, алюмокалиевые квасцы, pCNO3-2, pCNO3-3, pCNO3-4), пробирки, весы, портативный нитратомер «Нитрат-Тест».

Сначала приготовили пробу на анализ. Помидоры в количестве двух штук помыли водой, вытерли чистой сухой тканью досуха, удалили плодоножки и разрезали крестообразно вдоль оси на 4 равные части. От плодов в пробу для анализа взяли ¼ часть. В пробирки с цифрами 1 и 2 мы положили кусочки помидор и взвесили каждую пробирку (пробирка не должна весить больше 10 г.). Затем в каждую пробу добавили 50см3 экстрагирующего раствора алюмокалиевых квасцов и перемешали в течение 3 минут. Потом взяли еще три пробирки и добавили туда растворы I pCNO3-2, IIIpCNO3-3, IѴpCNO3-4; они нужны для градуировки прибора и в пробирку II налили воды для сбрасывания измерений. Затем настроили прибор и начали пробу анализа. Получилось, что в 1 и 2 пробирках с помидорами оказалось 0% нитратов.

Вывод:качество помидор, выращенных на субстрате из птичьего помета и древесных опилок великолепное, количество нитратов ниже нормы.

Субстрат после выращивания огурцов и помидор также используется для получения зеленого корма и создания замкнутого производственного процесса.

Экономическая эффективность способа.

Выращивая зеленой корм для птиц по предложенному способу, на 1 кг купленного зерна пшеницы среднерыночной стоимостью 10 руб./кг (3-5 класса качества) получено 4,6 кг пророщенного зеленого корма и корневой массы, также пригодной для питания птиц, ведь основное содержание протеина находится в ней. Из них 5-7% полученной массы остаётся не съеденной, однако эти остатки могут быть добавлены в подстилку или при скоплении вновь использованы для выращивания зеленого корма. Это позволяет создать полный безотходный замкнутый цикл.

Таким образом, способ примерно в 5 раз сокращает покупку зернового корма.

Число личных подсобных хозяйств (ЛПХ) согласно переписи 2016 года составляет 18,2 млн. Число малых фермерских хозяйств – 174600.

Ориентировочное количество кур в одном личном подсобном хозяйстве – 30 шт., в фермерском хозяйстве – 50 шт.

Таким образом количество кур в ЛПХ составляет: 546 млн. шт. Кол-во кур в малых фермерских хозяйствах: 8,73 млн шт. Общее количество кур составляет 555 млн шт.

1 курица съедает 40 кг зерна в год. Значит получаем экономию зерна порядка 17,76 млн тонн в год или в денежном выражении порядка 177 600 млрд руб. в год.

Теоретически, наиболее быстрый результат кормления зеленым кормом наблюдается у птиц, через 2 недели после введения в рацион можно наблюдать лучший набор массы, раннее оперение, уменьшается падеж, улучшается яйценоскость и качество яйца.

Таким образом, на фактических отходах хозяйства (птичий помет, древесные опилки) выращивают овощи с максимальной эффективностью, не занимая дополнительные посевные площади с получение ценного корма для птиц.

Таким образом, способ показывает принципиальную возможность выращивания картофеля, помидор, огурцов и земляники в искусственном грунте, (подстилка из опилок и птичьего помета) что, безусловно, является перспективными направлением овощеводства в искусственном грунте: в вечной мерзлоте, на полярных и арктических и на горных станциях и т.п.

Получен замкнутый технологический цикл – использование смеси древесных опилок и птичьего помета для выращивания овощей, а затем, для выращивания зеленого корма для скота и птицы, при этом получен громадный экономический эффект.

Данный способ может применяться малыми фермерскими хозяйствами, личными подсобными хозяйствами, национальными парками в качестве создания дополнительных услуг для туристов. Не требуется использование земельных участков и, как следствие, исключается нарушение экосистемы национального парка. Полученный субстрат может быть использован для искусственного выращивания овощей и ягод без химических подкормок с последующим выращиванием зеленого корма.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для эффективной утилизации продуктов жизнедеятельности птиц и животных в личных подсобных хозяйствах и малых фермерских хозяйствах, где в качестве подстилочного материала используются древесные опилки. Способ заключается в том, что использованный для птиц подстилочный материал из смеси древесных опилок и птичьего помета собирают в полиэтиленовые мешки, выдерживают на морозе и солнце, затем применяют для выращивания на нем овощей. После выращивания овощей полученный субстрат используют для выращивания зеленого корма для птиц, создавая при этом замкнутый технологический цикл. Техническим результатом изобретения является обеспечение высокоэффективной утилизации птичьего помета с созданием замкнутого технологического цикла. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ утилизации птичьего помета, характеризующийся тем, что использованный для птиц подстилочный материал из смеси древесных опилок и птичьего помета собирают в полиэтиленовые мешки, выдерживают на морозе и солнце, затем применяют для выращивания на нем овощей, а после выращивания овощей полученный субстрат используют для выращивания зеленого корма для птиц, создавая при этом замкнутый технологический цикл.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что субстрат из древесных опилок и птичьего помета выдерживают на морозе и солнце в течение трех-четырех месяцев.