ТЕХНІКО-ТЕХНОЛОГІЧНЕ РІШЕННЯ ДЛЯ РАЦІОНАЛЬНОЇ УТИЛІЗАЦІЇ ВТОРИННОЇ СИРОВИНИ ТВАРИННИЦТВА

УДК 636:636.5/.6:631.8  

О. Тонковид , tel: +38099-149-4462, e-mail: alextonk@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-7840-5804

К. Постельга, https://orcid.org/0000-0002-0454-2662

О. Тихоненко – старший науковий співробітник, ДНУ “УкрНДІПВТ

ім. Л. Погорілого”, https://orcid.org/0000-0001-6619-2170

Анотація.

Метою дослідження є обґрунтування техніко-технологічного рішення утилізації побічних продуктів тваринного походження відповідно до Закону України «Про побічні продукти тваринного походження, не призначені для споживання людиною» від 07.04.2015 року № 287-VIII  з  отримання високоякісних біологічно активних добрив за використання мікробіологічного реактора із самоочисним іммобілізатором активної біомаси.

Методи досліджень. Інтенсивність процесу утилізації відходів тваринництва оцінювалась за вмістом біогазу в кінцевих продуктах процесу метанового зброджування анаеробним способом.

Для оптимізації параметрів метаногенезу було застосовано метод іммобілізації ферментів, під час якого відбувається стабілізація каталітич­ної активності. Іммобілізований фермент має обмежену можливість для конформаційних перебудов, швидше розчинного знаходить найкоротший шлях до функціонально активної конформації.

Дослідженнями утилізації побічних продуктів тваринництва (рідких і твердих гнойових відходів) для виробництва з них високоякісних біодобрив встановлено: доцільність та необхідність використання біотехнологій утилізації відходів тваринництва, які дають змогу ефективного знезара­ження гнойових відходів з отриманням високоякісних біологічно активних добрив та енергетичного ресурсу (біогазу) для раціонального виробництва сільськогосподарської продукції; наведено основні аспекти знезараження твердого гною, розділення гною на рідку і тверду фракції, а також біологічного очищення рідкої фракції гною метановим зброджуванням; розроблено технологічну лінію утилізації рідких і твердих гнойових відходів з використанням мікробіологічного реактора із самоочисним іммобілізатором активної біомаси; наведені прогнозні розрахунки економічної ефективності запропонованої технології.

Висновки.  Техніко-технологічне рішення раціональної переробки рідких відходів тваринництва з використанням мікробіологічного реактора із самоочисним іммобілізатором активної біомаси завдяки комбінованому використанню рідких та твердих відходів тваринництва на малій сімейній фермі для виробництва молока на 10 корів та свиноферми на 50 свиней для відгодівлі та аналіз показників економічної ефективності запропонованого рішення показав, що технологічний процес з переробки відходів тваринництва (гною від свиней та корів) є досить прибутковим з рентабельністю 38 % і періодом окупності 2 роки, що є новим напрямком забезпечення екологічної складової технологічних процесів сільськогосподарського виробництва.

Ключові слова: адсорбція, іммобілізація ферментів, період окупності, рідкі і тверді гнойові відходи тваринництва, рентабельність, собівартість, утилізація відходів, ферментація органічної маси.

Читати повну версію статті

Для цитування: Тонковид О. ТЕХНІКО-ТЕХНОЛОГІЧНЕ РІШЕННЯ ДЛЯ РАЦІОНАЛЬНОЇ УТИЛІЗАЦІЇ ВТОРИННОЇ СИРОВИНИ ТВАРИННИЦТВА / О. Тонковид, К. Постельга, О. Тихоненко // Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України: зб. наук. пр. УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. Випуск 24 (38). - Дослідницьке, 2019. - С. 378-387.

UDC 636: 636.5 / .6: 631.8

TECHNICAL AND TECHNOLOGICAL SOLUTION FOR RATIONAL UTILIZATION OF ANIMAL HUSBANDRY SECONDARY RAW MATERIALS

Tonkovid, SSO " L. Pogorilyy UkrNDIPVT”, tel: + 38099-149-4462, e-mail: alextonk@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-7840-5804

Postelga, SSO " L. Pogorilyy UkrNDIPVT”, https://orcid.org/0000-0002-0454-2662 

Tikhonenko, SSO " L. Pogorilyy UkrNDIPVT”, https://orcid.org/0000-0001-6619-2170

Summary.

The purpose of the study is to substantiate the technical and technological decision on utilization of by-products of animal origin in accordance with the Law of Ukraine "On by-products of animal origin not intended for human consumption" from 07.04.2015 № 287-VIII on the receipt of high-quality biologically active fertilizers for the use of microbiological reactor from self-cleaning immobilizer of active biomass.

Research methods: The intensity of the process of utilization of livestock waste was estimated by the content of biogas in the final products of the process of methane fermentation by anaerobic method.

In order to optimize the parameters of methanogenesis, a method of immobilization of enzymes during which stabilization of catalytic activity occurs is applied. The immobilized enzyme has a limited possibility for conformational rearrangements, rather soluble, it finds the most immediate way to a functionally active conformation.

The results of research on the utilization of animal by-products (liquid and solid manure waste products) for the production of high quality bio-fertilizers have established: the expediency and necessity of using biotechnologies for the utilization of livestock waste, which allow for efficient decontamination of manure waste with the receipt of high quality biologically active fertilizers and energy resource (biogas) for rational production of agricultural products; The main aspects of decontamination of solid manure, separation of manure from liquid and solid fractions, as well as biological purification of liquid manure fraction by methane fermentation are given; a technological line for utilization of liquid and solid sludge waste with the use of a microbiological reactor with a self-cleaning immobilizer of active biomass is developed; the predicted calculations of the economic efficiency of the proposed technology are presented.

Conclusions: technical and technological decision of rational processing of liquid waste of livestock with the use of microbiological reactor with self-cleaning immobilizer of active biomass due to combined use of liquid and solid animal waste on a small family farm for the production of milk for 10 cows and pig farms for 50 pigs for fattening and analysis of economic indicators the effectiveness of the proposed solution has shown that the technological process of processing animal waste (and, in fact, manure from pigs and cows) is up to The system is profitable with a profitability of 38% and a payback period of 2 years, which is a new direction in providing the environmental component of the technological processes of agricultural production.

Key words: adsorption, immobilization of enzymes, payback period, liquid and solid manure livestock manure, profitability, cost price, utilization of waste, fermentation of organic mass.

УДК 636:636.5/.6:631.8

ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ УТИЛИЗАЦИИ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ ЖИВОТНОВОДСТВА

А. Тонковид, ГНУ "УкрНИПИТ им. Л. Погорелого ", tel: + 38099-149-4462, e-mail: alextonk@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-7840-5804
К. Постельга, ГНУ "Укр НИПИТ им. Л. Погорелого ", https://orcid.org/0000-0002-0454-2662
А. Тихоненко - старший научный сотрудник, ГНУ "Укр НИПИТ им. Л. Погорелого ", https://orcid.org/0000-0001-6619-2170

Аннотация.

Целью исследования является обоснование технико-технологического решения утилизации побочных продуктов животного происхождения в соответствии с Законом Украины «О побочных продуктах животного происхождения, не предназначенные для потребления человеком» от 07.04.2015 года № 287-VIII по получению высококачественных биологически активных удобрений за использование микробиологического реактора с самоочищающимся иммобилизатором активной биомассы.

Методы исследований: Интенсивность процесса утилизации отходов животноводства оценивалась по содержанию биогаза в конечных продуктах процесса метанового сбраживания анаэробным способом.

Для оптимизации параметров метаногенеза был применен метод иммобилизации ферментов, во время которого происходит стабилизация каталитичной активности. Иммобилизованный фермент имеет ограниченную возможность для конформационных перестроек, скорее растворимого находит кратчайший путь к функционально активной конформации.

Исследованиями утилизации побочных продуктов животноводства (жидких и твердых навозных отходов) для производства из них высококачественных биоудобрений установлено: целесообразность и необходимость использования биотехнологий утилизации отходов животноводства, позволяющие эффективного обеззараживания навозных отходов с получением высококачественных биологически активных удобрений и энергетического ресурса (биогаза) для рационального производства сельскохозяйственной продукции; приведены основные аспекты обеззараживания твердого навоза, разделение навоза на жидкую и твердую фракции, а также биологической очистки жидкой фракции навоза метановым брожением; разработана технологическая линия утилизации жидких и твердых навозных отходов с использованием микробиологического реактора с самоочищающимся иммобилизатора активной биомассы; приведены прогнозные расчеты экономической эффективности предлагаемой технологии.

Выводы. Технико-технологическое решение рациональной переработки жидких отходов животноводства с использованием микробиологического реактора с самоочищающимся иммобилизатора активной биомассы благодаря комбинированному использованию жидких и твердых отходов животноводства на малой семейной ферме для производства молока на 10 коров и свинофермы на 50 свиней для откорма и анализ показателей экономической эффективности предлагаемого решения показал, что технологический процесс по переработке отходов животноводства (навоза от свиней и коров) является достаточно прибыльным с рентабельностью 38 % и периодом окупаемости 2 года, что является новым направлением обеспечения экологической составляющей технологических процессов сельскохозяйственного производства.

Ключевые слова: адсорбция, иммобилизация ферментов, период окупаемости, жидкие и твердые навозные отходы животноводства, рентабельность, себестоимость, утилизация отходов, ферментация органической массы.