Основы компостирования коровьего навоза

В последние годы с интенсивным развитием отрасли животноводства все чаще отмечается загрязнение окружающей среды коровьим навозом. Поголовье из 12 миллионов голов коров в сутки может выделить 0,2-0,3 млн т навоза. В крупных молочных хозяйствах при нехватке эффективных средств переработки навоз массово штабелируют, что может привести к сильному загрязнению почвы, воздуха, источников воды. Простое штабелирование требует значительных площадей, «отнимая» их от другой хозяйственной деятельности. Рациональное использование навоза дает и ощутимые финансовые выгоды.

Навоз — ценный ресурс, богатый органическими и минеральными веществами (Таблицы 1, 2). Он имеет мелкую текстуру, содержит довольно высокий процент воды, медленно разлагается, что позволяет отнести его к группе медленнодействующих удобрений. Минеральных элементов и питательных веществ в коровьем навозе меньше, чем в навозе других видов животных, по составу он довольно близок к птичьему помету, но уровень золы, сырой клетчатки и БЭВ в коровьем навозе в среднем выше. Используя различные технологии приготовления компоста и специальное оборудование, коровий навоз можно превратить в ценный выгодный ресурс, в то же время предотвращая загрязнение окружающей среды. Навоз КРС после ферментации, дезодорации и стерилизации становится высококачественным и эффективным органическим удобрением. По сравнению с навозом других видов, навоз КРС медленнее компостируется и его труднее вентилировать, что требует строгого контроля выполняемых с ним работ.

Существует несколько технологий приготовления компоста из навоза, при выборе метода необходимо учитывать требуемые инвестиции и эксплуатационные расходы, эффективность протекания процесса компостирования, занимаемую площадь, качество получаемой продукции, простоту эксплуатации и обслуживания, масштабы компостирования и т.д.

Качество и эффективность компостирования напрямую зависят от влажности массы, она влияет на утилизацию органических веществ и метаболизм микроорганизмов, регулирование температуры компостирования. В целом, при начальной влажности 50-60% процесс компостирования будет стабильным. Когда влажность ниже 40%, это влияет на популяцию микроорганизмов, аэробное компостирование переходит в анаэробное. При содержании воды менее 15% метаболизм бактерий полностью прекращается, а при слишком высокой (более 70%) происходят потеря ценных веществ и образование вредных газов. Обычно содержание воды в коровьем навозе составляет 75-80%, это значит, что в массу необходимо вводить гигроскопичные добавки, чтобы понизить ее влажность.

Одно из важнейших условий нормального компостирования. Различные виды микроорганизмов предъявляют разные требования к температуре, например, наиболее подходящая для мезофильных бактерий составляет 30-40 °С, для термофильных – 45-60 °С, а для высокотемпературного компостирования она должна поддерживаться на уровне 55-65 °С. Компостирование – это экзотермический процесс, без контроля температура массы может достигать 75-80 °С. Если температура слишком высока, происходит значительное разрушение ценных веществ и снижается качество продукции компостирования. Установлено, что температура не менее 55 °С в течение 5 дней и более эффективно уничтожает патогенные бактерии. Для регулирования температуры в производственной практике используют переворачивание массы и принудительную вентиляцию.

В оценке соотношения C/N рассматривается содержание азота и углерода в компостируемом сырье в целом. В процессе компостирования источники углерода дают микроорганизмам энергию, а азота — материалы для роста. После переработки микрофлорой углеродные соединения переходят в CO₂ и гумусовые вещества, а азот — в газообразный аммиак или нитраты (или усваивается бактериями). Таким образом, баланс углерода и азота – одна из базовых особенностей компостирования. Желательно, чтобы показатель C/N органического вещества соответствовал таковому у микроорганизмов — ни слишком высокий, ни слишком низкий уровень не способствуют росту и размножению аэробных бактерий. Подходящее соотношение C/N в процессе компостирования навоза КРС составляет 20-30:1 (в идеале 30:1).

Основные функции вентиляции — обеспечение необходимого объема кислорода для роста аэробных микроорганизмов, удаление избыточной влаги, регулирование температуры и уменьшение неприятного запаха. Исследования показали, что содержание кислорода всего лишь на уровне 10% достаточно для метаболизма микроорганизмов. Для успешного компостирования коровьего навоза следует проводить регулярное переворачивание массы или организовывать систему принудительной аэрации.

Для компостирования благоприятна нейтральная или слабощелочная среда. Если значение pH слишком низкое, в компостируемую массу можно ввести гашеную известь или карбонат кальция; если слишком высокое, вводят измельченную зеленую массу культур-сидератов или травы.

Если ферментация недостаточно полная, это повлияет на качество компостирования. Для приготовления компоста рекомендуется использовать автоматический ворошитель, простотой в эксплуатации и с высокой производительностью. Такую технику широко применяют в американских и европейских хозяйствах.

После компостирования продукт переработки коровьего навоза можно использовать в качестве органического удобрения, обогащающего почву азотом, фосфором и рядом микроэлементов. В компост аэробной высокотемпературной ферментации можно ввести значительный процент соломы и других отходов. Внесение компоста улучшает структуру почвы и ее водный режим. Рациональное использование ресурсов предотвращает загрязнение окружающей среды.