Челябинские ученые придумали, как топить печь и удобрять почву отходами птицепрома

Можно ли извлечь доход из... птичьего помета? И как решить экопроблему его переработки, одновременно повышая плодородие почв? Напомним, что на днях в Челябинске побывала делегация московских ученых и инвесторов, которые планируют построить в области целый завод по переработке птичьего помета.

Этот мегапроект получил одобрение губернатора Бориса Дубровского и будет реализован. Но есть ли подобные ноу-хау местных ученых, которые могут стать своего рода альтернативой дорогостоящей технологии москвичей? Какие выгоды они могут принести?

Это и стало главной темой научно-практической конференции, прошедшей в Челябинске в рамках форума «Изменение климата и экология промышленного города».

Уральская альтернатива

Проблема утилизации отходов птицефабрик — одна из наиболее острых в южноуральском АПК. За год они «выдают на гора» почти миллион тонн птичьего помета. Он относится к отходам 3 класса опасности, и если его не утилизировать, может создать серьезную угрозу экологии. Это и неприятный запах, и нанесение вреда почвам. Но после переработки ядовитый помет превращается в ценное удобрение, во многом не уступающее минеральным аналогам.

- Москвичи предлагают внедрить так называемую мембранную технологию переработки помета, разработанную учеными «ФИЦ питания и биотехнологии», а инвестором пилотного проекта готова выступить группа компаний «Мосэлектро», - говорит Александр Марченко, главный специалист отдела животноводства и птицеводства минсельхоза Челябинской области. - Но она, на мой взгляд, все же больше подходит для очистки сточных вод, а мембраны могут не выдержать уральских морозов, для них нужно строить капитальные здания.

По его словам, эту технологию планируют опробовать в компании «Уралбройлер». Но есть и разработки местных ученых, которые ничем не хуже, а затрат требуют меньше. Примером тому — технология сушки помета методом пиролиза с использованием установки «Каштан»: ею уже заинтересовались на птицефабрике «Равис». После апробации этих ноу-хау мы выберем лучшее для «тиражиравания» в масштабах области.

Как считают ученые-аграрии, проблему повышения урожайности в зоне рискованного земледелия не решить без внесения минеральных удобрений. Сегодня в мире их производится 180 млн тонн, и лишь 18 млн — в России, причем только 2 млн идет на отечественный рынок, остальное вывозится за границу. Если в Китае на гектар вносят в среднем по 280 кг удобрений, в Белоруссии — 129, то в России — всего 25 кг, а в Челябинской области — и вовсе 9-10 кг! Такие удобрения очень подорожали и зачастую недоступны для крестьян. А что взамен?

Пиролизный проект

- Мы разработали свою технологию переработки помета, которая, наряду с экобезопасностью, позволяет вырабатывать ценные органо-минеральные удобрения, - сообщил доктор технических наук профессор Южно-Уральского агроуниверситета Михаил Запевалов. - Есть и дополнительный плюс: в ходе пиролиза - сжигания без доступа воздуха - выделяется горючий газ. «Побочный продукт» служит топливом для установки, причем, поставив газогенератор, его можно использовать и для выработки электроэнергии. А зола идет на производство топливных брикетов, которые по теплоотдаче превосходят каменный уголь. Причем никаких вредных выбросов, только вода и пепел - чистый углерод. Это отличный адсорбент, который в перспективе можно использовать в фармацевтической промышленности.

По словам Михаила Запевалова, даже не нужно строить хранилище помета, он сразу транспортируется к месту переработки. Из 5 тонн помета, не говоря о биогазе, можно производить в час 1150 кг топливных брикетов и 210 кг удобрений. Если в среднем по области минеральные удобрения стоят 41,5 руб. за кг действующего вещества, то произведенные по пиролизной технологии — около 18 руб.

«В физическом весе» их выгодно продавать и по 5 тыс. рублей за тонну, а топливные брикеты — по 3 тыс., что дешевле угля.

И экономика, и экология

Стоимость комплекса по переработке помета — 25 млн рублей, а только «барабанов» - 5 млн. Для сравнения: кубанская вакуумная сушилка стоит около 50 млн рублей, хотя она только сушит и гранулирует помет. По расчетам, срок окупаемости «пиролизного проекта» — всего 1,5-2 года, экономическая эффективность — 12,6 млн рублей в год.

- Мы изготовили опытный образец этого комплекса, - делится директор фирмы «Эталон-Сплав» Анатолий Барчуков. - Уже опробовали его на Бектышской птицефабрике и в компании «Уралбройлер», и результаты обнадеживают. А сейчас нашу установку берет «на пробу» птицефабрика «Равис».

По мнению ученых, для «Рависа» использовать эту инновационную технологию смысл есть: у него 80 тыс. га пашни, которую нужно удобрять. Даже если вносить по 125 кг удобрений на гектар, то их хватит лишь на 22 тыс. га. Важен и выигрыш для экологии: птицефабрика «вырабатывает» 350 тонн помета в сутки, а мощность одного пиролизного комплекса — 120 тонн. Значит, их нужно минимум три.

Ноу-хау южноуральских ученых уже высоко оценено и на всероссийском уровне: на агровыставке «Золотая осень» она удостоена золотой медали. Новацию одобрил и Ростехнадзор, выдавший разрешение на эксплуатацию. Дело, как говорится, за малым — за внедрением...

- Правда, установка еще не во всем совершенна и нуждается в доработке, - считает Михаил Запевалов. - Мы считаем, что норию, которая больше подходит не для вязких, а сыпучих грузов, нужно заменить на шнековый или скребковый транспортер. Необходимо также предусмотреть накопительную станцию, которая будет дозировать помет и поставлять на линию. Но эти недоработки вполне устранимы, и мы надеемся, что наш пилотный проект «выйдет в серию».

В товарищах согласье будет!

Но это не единственная подобная разработка наших «кулибиных» от АПК. По словам Михаила Запевалова, в свое время он с профессором Игорем Синявским придумали технологию смешивания птичьго помета с минеральными компонентами, на которую был получен патент. Но практического применения она не нашла, поскольку у нее вскрылись серьезные минусы. Например, объем переработки из-за внесения добавок вырастает почти вдвое. Не удалось договориться и с потенциальными партнерами.

- Дело в том, что они работают в разных сферах: помет - «побочная продукция» птицеводства, электролит и кислоты — в ведении «оборонки», а сульфат аммония - отходы металлургиии, которые уже являются минеральным удобрением, цены на которое выросли, - добавил Михаил Запевалов. - Разработку же Ашинского месторождения по добыче природного удобрения - фосфатов, сдерживает то, что оно расположено на федеральных лесных землях, и этот вопрос нужно решать на государственном уровне.

Думается, эта проблема будет решаться проще, если в регионе появится единый координирующий центр науки и производства. С таким предложением ученые обращаются в правительство области. Они считают, что прообразом такого органа может стать попечительский совет по агронауке при губернаторе.

Чернозем «из пробирки»

Впрочем, возможен и альтернативный путь - биохимическая переработка отходов птицеводства. Это решение предлагает профессор ЮУрГАУ Игорь Синявский, создавший технологию производства из биоотходов так называемой «суперпочвы».

- Плодородие почв со временем падает, и уже ощущается нехватка чернозема, - заявляет ученый. - Мы разработали его аналог, не уступающий природному грунту по содержанию гумуса, а в чем-то и превосходящий его. К примеру, в пустыне и тундре при разработке нефтегазовых месторождений нарушается плодородный слой почвы, а восстанавливается медленно. Мы запатентовали способ восстановления легких песчаных почв путем переработки органических отходов, который позволит решить эту проблему.

Суть ноу-хау (оно пока опробовано в лабораторных условиях) — в обработке птичьего помета специальным химсоставом, после чего вредные вещества разрушаются. Происходит снижение уровня кислотности, патогенная микрофлора погибает, затем искусственная почва окисляется и переходит в «живое состояние». В ней сохраняются все полезные для растений вещества.

Впрочем, ученые пошли дальше: вместе с коллегами из московского НИИ безопасного использования атомной энергии создали технологию переработки ила очистных сооружений. Для этого пришлось придумать, как нейтрализовать вредные для здоровья тяжелые металлы, найти вещество, которое делает их малоподвижными и безопасными.

- Правда, такой грунт не годится для сельского хозяйства, но вполне подойдет при рекультивации шлакоотвалов, карьеров, - резюмирует Игорь Синявский. - Его можно применить в проекте засыпки Коркинского разреза грунтом Томинского ГОКа — при укладке верхнего плодородного слоя. Мы также обратились в Росатом с предложением использовать «супергрунт» при рекультивации загрязненной радионуклидами поймы реки Течи.

… Напоследок участники встречи ознакомились с проектом возрождения озера Большой Сарыкуль, которое писатель Виталий Бианки называл «ласковым морем». Как пояснил Максим Цвященко, председатель правления общественной экоорганизации по возрождению памятника природы, в свое время славившейся биоразнообразием. Озеро для нужд угледобычи было осушено, экосистема разрушена. Оно заросло тростником, а после ликвидации шахт эти земли оказались заброшенными.

Для проведения исследований общественники направили заявку на грант Русского географического общества. Они считают, что восстановить биобаланс поможет... само озеро. И предлагают организовать производство топливных брикетов из тростника. Сейчас подыскивают инвесторов, готовят научное обоснование проекта.

Хочется верить, что он не заглохнет «на корню», а получит свое продолжение. Идеи ученых, если они поддержаны обществом и государством, находят «встречный интерес» бизнеса. И становятся рычагом, который может изменить наше отношение к природе-матери, к нашему общему дому, который мы превратили в свалку отходов.

Евгений Аникиенко