Птицефабрики – источник мяса, яиц и альтернативной энергии

Птицеводство – самая быстроокупаемая и скороспелая отрасль животноводства, а ее продукция – мясо и яйцо – является необходимым составляющим полноценного питания человека. Именно эти факторы и сыграли решающую роль в динамичном развитии российского птицеводства. Стремительному росту также способствует помощь государства в виде «Программы развития отрасли птицеводства до 2018 года», которая предусматривает поддержку и вложения в сектор.

Вместе с увеличением объемов производства продукции птицеводства, повышением ее качества, расширением ассортимента постепенно вытесняется с прилавков импортная продукция. Ниже приведен прогноз отечественного производства яиц (табл. 1) и мяса (табл. 2).

 

 

 

Следует отметить, что при этом возрастает и количество отходов птицефабрик в виде помета. По данным аналитиков, сельскохозяйственное производство России дает более 250 млн тонн отходов в год. Из них более 150 млн тонн приходится на животноводство и птицеводство и более 100 млн тонн – на растениеводство.
Многие птицефабрики размещены в непосредственной близости к населенным пунктам, что влечет за собой необходимость в жестком контроле и принятии принудительно-предупредительных мер по утилизации помета. А несвоевременное решение этой проблемы грозит негативным воздействием на санитарно-экологическое состояние окружающей природной среды, а именно – загрязнением рельефа почв, водоемов, лесов и пастбищ, прилегающих к птицефабрикам (рис. 1).

 

    

 

В конечном итоге наносится колоссальный экологический и социальный ущерб не только сельскохозяйственным землям, но и жителям близлежащих населенных пунктов.

Существует ошибочное мнение, что свежий птичий помет можно использовать как удобрение. На самом деле куриный помет имеет высокий третий класс опасности, который на полях является причиной загрязнения окружающей среды и выводит из хозяйственного оборота плодородные земли.

Нет сомнения, что переработка куриного помета – актуальная и серьезная задача. Для ее решения необходима технология, которая соответствует четырем основным требованиям:

1. Экологичность – минимизация влияния технологии переработки на окружающую среду.
2. Высокая технологичность.
3. Минимизация площади застройки под технологические емкостные сооружения и оборудование.
4. Сравнительно быстрая окупаемость за счет реализации продуктов переработки.

Для наиболее эффективного решения проблемы утилизации свежего куриного помета группа компаний «Экополимер» предлагает применять технологию анаэробного сбраживания в мезофильном режиме (рабочая температура составляет 37–38 °С) – биогазовую технологию. Комплекс по переработке куриного помета в биогаз и удобрения представлен на рис. 2.

 

 

Технология биогаза включает в себя четыре этапа:

1. Гидролиз. Участвуют аэробные гидролизные бактерии. Получаемые продукты: аминокислоты, моносахариды и жирные кислоты.
2. Повышение кислотности. Задействованы кислотообразующие бактерии. Получаемые продукты: двуокись углевода и органические кислоты.
3. Образование уксусной кислоты. Получаемые продукты: двуокись углерода, водород и уксусная кислота.
4. Образование метана. Получаемые продукты: метан, двуокись углерода, сероводород.

В результате переработки свежего куриного помета образуются следующие продукты, которые можно как использовать в собственных целях, так и продавать: биогаз (содержание метана 55–65%), твердые удобрения, жидкие удобрения.

Биогаз
Несмотря на то, что Россия является газодобывающей страной, ресурсы газа небезграничны. Поэтому стоимость газа со временем будет только повышаться. Проведение километров газопровода стоит огромных средств, которые исчисляются в миллионах долларов. При этом вы все равно платите за газ. Получается, что целесообразнее построить собственные биогазовые установки. Следует отметить, что калорийность свежего куриного помета достаточно высока (из 1 тонны можно получить около 80–90 м3 биогаза с содержанием метана до 65%). Для получения газа с содержанием СН4 более 95% с целью его подачи потребителю (газовый трубопровод, котельная и т. д.) можно использовать установку по очистке биогаза от CO2, приведенную на рис. 3.

 

 

Электрическая и тепловая энергия
Если вопрос использования биогаза в качестве энергоносителя неактуален, существуют и другие способы его реализации. К одному из них относится переработка (очищенного от серы) биогаза в когенерационных установках с целью получения как электрической, так и тепловой энергии (рис. 4).

 

 

При сжигании 1 м3 биогаза с содержанием метана (СН4), равным 55%, можно ориентировочно получить 2,2 кВт·ч электрической энергии и более 3,0 кВт·ч тепловой энергии.

Тепло от охлаждения когенерационной установки (или от сжигания биогаза) можно использовать для собственных нужд – технологических целей, обогрева птичников, теплиц, получения пара, сушки семян и т. д.

Одним из перспективных использований тепловой энергии является обогрев теплиц, которые можно разместить в непосредственной близости к биогазовому комплексу. Известно, что в себестоимости тепличных продуктов 90% занимают теплота и удобрения. Таким образом, теплица при биогазовом комплексе может работать со сверхрентабельностью, достигающей 500%.

Удобрения
Свежий помет нельзя эффективно использовать в качестве удобрения. Этому должно предшествовать его длительное компостирование в лагунах. А это – необходимость в строительстве огромных лагун и постоянный зловонный запах вблизи птицефабрик.

В процессе анаэробного сбраживания свежего помета в анаэробном мезофильном реакторе практически вся органика переходит в биогаз. Поэтому переброженная масса – это не что иное, как ценное биоудобрение, которое может быть эффективно использовано на собственных с/х полях. Дело в том, что в свежем помете минеральные вещества связаны с органикой химическим соединением, что значительно усложняет усвоение их растениями. В переброженном субстрате такое со­единение практически отсутствует, что способствует гораздо более эффективному усвоению минеральных веществ растениями. Переброженная в мезофильном анаэробном реакторе биомасса (помет) является готовым экологически чистым биоудобрением, лишенным семян сорняков, яиц гельминтов, патогенной микрофлоры, нитритов и специфических запахов. Использование таких удобрений неизбежно приводит к увеличению урожайности до 50%.

Таким образом, компания «Экополимер» предлагает наиболее эффективную технологию для переработки помета, которая не только решит экологические проблемы, но и поможет предприятию в будущем существенно экономить. Ориентировочный срок окупаемости биогазового комплекса составляет от 3 до 5 лет.