Навоз превращается в гумус или биогаз не сам по себе, а благодаря жизнедеятельности огромного количества микроорганизмов, которые питаются содержащимися в нем веществами.
Активность бактерий зависит от внешних факторов, поэтому, меняя их, можно создавать благоприятные условия для одних микроорганизмов, и неблагоприятные для других.
Такой подход позволяет путем изменения внешних условий активировать производство тех или иных продуктов, получаемых из навоза.
Основным местом обитания большей части необходимых для переработки навоза бактерий является кишечник животных и птиц. Они активно участвуют в процессе пищеварения, расщепляя сложные белки, жиры и углеводы на простые вещества, пригодные для всасывания через стенки кишечника.
Активно размножаясь внутри кишечника, они выходят наружу вместе с калом и являются неотъемлемой частью навоза.
Содержание
Какие виды микроорганизмов участвуют в процессе?
Несмотря на огромное разнообразие видов бактерий, в процессе переработки навоза или помета участвуют лишь эти типы:
- гидролизные;
- кислотообразующие;
- метанообразующие;
- гумусообразующие;
- молочнокислые (бифидобактерии или лактобактерии).
Кроме того, все микроорганизмы делят по зависимости от кислорода на аэробные, то есть зависимые от кислорода, и анаэробные — не зависимые от этого газа, а зачастую и гибнущие при контакте с ним.
Гидролизные
Этот тип бактерий участвует в любых способах переработки отходов жизнедеятельности птиц или животных, потому что только они могут питаться сложными органическими соединениями.
Эти микроорганизмы бывают как анаэробными, так и аэробными, причем оба вида всегда присутствуют в помете или навозе.
Процесс питания гидролизных микроорганизмов проходит в 3 этапа:
- выделение протеиназы (энзимов);
- расщепление молекул сложных веществ протеиназой;
- впитывание продуктов расщепления, то есть менее сложных полимерных веществ.
Расщепленные энзимами вещества эти бактериальные клети преобразуют его в аденозинитрофосфат (АТФ), являющийся универсальным источником энергии для любых клеток.
Побочными результатами этого процесса являются:
- моносахариды;
- аминокислоты;
- жирные кислоты;
- вода.
Многие их виды выделяют тепловую энергию, причем ее количества достаточно для того, чтобы нагреть место их обитания до температуры 20–55 градусов.
Однако это относится лишь к аэробным микроорганизмам, анаэробные если и обладают такой способностью, то в гораздо меньшем размере. Поэтому выделение тепла при перегнивании на открытом воздухе гораздо выше, чем в закрытом метантенке.
Кислотообразующие
Этот вид бактерий питается отходами жизнедеятельности гидролизных микроорганизмов и также может быть анаэробным или аэробным.
Впитывая один или несколько веществ, они преобразовывают их в АТФ и материал, необходимый для роста и деления клеток.
Результатом их жизнедеятельности становятся новые кислоты, такие как:
- уксусная;
- муравьиная;
- масляная;
- пропионовая;
- капроновая;
- молочная.
Кроме того, они синтезируют различные кетоны:
- метанол;
- этанол;
- пропанол;
- бутанол;
- глицерин;
- ацетон.
Также они выделяют различные газы — углекислый, сероводород и аммиак.
Метанобразующие
Метаногены питаются отходами жизнедеятельности кислотообразующих бактерий, причем основными элементами являются уксусная и муравьиная кислоты, а также углекислый газ.
Отходами их жизнедеятельности являются метан и сапропель, то есть донный ил, в который превращается органика.
Большинство метаногенов являются анаэробными, а эффективность аэробных аналогов невелика, поэтому метан можно получить лишь в бескислородной (углекислотной) среде. Естественной средой обитания этих микроорганизмов является кишечник домашнего скота.
Гумусообразующие
Гумусообразующие бактерии включают в себя множество классов и типов микроорганизмов обоих типов дыхания.
Они выполняют множество задач — от расщепления сложных органических веществ до преобразования простых полимеров в гуминовые кислоты, являющиеся основой любой почвы.
В той или иной мере к гумусообразующим можно отнести любые бактерии- участников процесса перегнивания органики, но одни из них нацелены на различные переходные процессы, а другие образуют гуминовые кислоты, но не могут существовать без первых.
Помимо выработки гуминовых кислот (гумификации), эти бактерии производят минерализацию органики, то есть расщепляют органику до солей и окислов, благодаря чему выделяется свободный углерод, который вместе с водородом и азотом является основным компонентом гуминовых кислот.
Эти бактерии не только обеспечивают перегнивание навоза/помета, но и активно участвуют в процессах восстановления почвы.
Поэтому деление на гумусообразующие и другие типы микроорганизмов применяется, если основное их действие является более важным, чем процесс гумификации.
Молочнокислые
Молочнокислые бактерии не только являются участниками процесса разложения органики и превращения ее в гумус, но и предотвращают появление плесени и других вредителей.
Кроме того, они создают наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности остальных аэробных микроорганизмов, задействованных на всех этапах перегнивания с образованием гуминовых кислот и минералов.
Поэтому добавление молочнокислых бактерий к навозу/помету сокращает время полного перегнивания благодаря созданию последними более благоприятных условий для других участников этого процесса.
Температурный режим
Все бактерии, являющиеся участниками процесса перегнивания экскрементов, могут существовать в одном из трех режимов:
- психрофильном;
- мезофильном;
- термофильном.
Психрофильный режим активируется при низких (5–25 градусов) температурах и отличается медленным метаболизмом бактерий, зато микроорганизмы переносят изменение температуры на ±5 г/ч (градусов в час).
При мезофильном режиме температура составляет 30–40 градусов, а метаболизм заметно выше среднего, но допустимое изменение температуры составляет 2г/ч.
Термофильный режим протекает при температуре 45–55 градусов и подразумевает максимально быстрый метаболизм бактерий, благодаря чему полное перегнивание происходит за 10–15 дней, однако максимальное изменение температуры в любую сторону составляет 0,5 г/ч.
Если же температура будет меняться быстрей, бактерии для переработки навоза начнут гибнуть, из-за чего их количество резко сократится, а значит, замедлится процесс перегнивания органики.
Применение
В свежем свином, лошадином, навозе КРС и других животных или курином помете содержится некоторое количество бактерий, которых достаточно для того, чтобы начался процесс перегнивания.
Однако скорость протекания этого процесса в естественных условиях невелика из-за того, что бактерий недостаточно, поэтому для ускорения процесса в субстрат вносят препараты, содержащие необходимые бактерии.
Помимо микроорганизмов – участников процесса перегнивания, такие препараты содержат множество бифидобактерий, которые создают наиболее оптимальные условия для функционирования остальных микроорганизмов, а также подавляют патогенные процессы.
Подходят ли одни и те же препараты для разных видов навоза и помета?
Химический состав и влажность экскрементов животных разных видов и птиц отличаются незначительно, причем основную разницу вносят наличие/отсутствие подстилки и способ их удаления (вручную или методом смыва).
Для самих же бактерий все виды субстрата, за исключением того, который содержит много измельченной растительности, абсолютно одинаковы. Основная проблема растительных остатков в том, что без измельчения они тяжелей подвергаются ферментации, поэтому их процесс полного перегнивания занимает больше времени.
Все это позволяет сделать вывод – препараты, предназначенные для переработки определенного вида навоза или помета, хорошо подойдут для любых других видов этого материала. Однако это касается лишь аэробных микроорганизмов, которые хорошо переносят контакт с кислородом.
Внесение такого препарата в биореактор, где перегнивание происходит в анаэробном режиме, приведет лишь к быстрой гибели микроорганизмов, и никакого влияния на процессы в метантенке они оказать не смогут.
Нельзя использовать препараты и для септиков — у них совсем иной метаболизм, поэтому выделяемый газ содержит слишком мало метана, а формируемый ими ил не подходит для внесения в почву.
Плюсы и минусы использования
Добавление правильно подобранных бактерий ускоряет процесс перегнивания, поэтому навоз или помет быстрей превращаются в перегной, и их можно вносить на поля.
Однако применение несоответствующих бактерий приводит к ухудшению результатов перегнивания, из-за чего свойства конечного продукта оказываются хуже ожидаемых.
К минусам можно отнести довольно высокую стоимость препаратов с бактериями, а также необходимость тщательно проверять состав. Ведь добавляя разные препараты, которые содержат только мезофильные или только термофильные бактерии, можно увеличить эффективность их воздействия.
Если же одни препараты содержат мезофильные, а другие термофильные бактерии, то они будут конфликтовать друг с другом, из-за чего эффективность их воздействия упадет. Если же использовать лишь один препарат, то никаких проблем не возникает.
Также к минусам можно отнести не слишком подробную информацию о составе препарата, причем это касается всех производителей. Мало кто указывает тип бактерий и их оптимальный режим.
Ведь термофильные бактерии могут существовать при температурах мезофильного и психрофильного режимов, однако их эффективность будет невелика. А мезофильные бактерии могут существовать при температуре психрофильного режима, но нагрев до термофильного режима приводит их к гибели.
Популярные препараты
Мы подготовили список, в который включили препараты, содержащие как бактерии, так и вещества, необходимые для быстрого роста количества микроорганизмов, а также для увеличения их активности.
Мы не указываем цены на такие препараты для навоза животных, потому что концентрация средства, а также объем тары, в которой они продаются, сильно различаются, а значит, сравнение стоимости будет некорректным.
Цены можно посмотреть на сайте производителя, а также в интернет-магазинах.
Экомик Урожайный
Этот препарат предназначен для восстановления почвы, поэтому содержит бактерии, которые выполняют эту функцию в дикой природе.
Кроме того, в его составе есть лактобактерии, подавляющие патогенные процессы.
Благодаря содержанию различных ферментов препарат ускоряет размножение бактерий и повышает эффективность их работы. Температурный режим бактерий не указан, поэтому препарат нельзя смешивать с любыми другими средствами.
Кроме того, его не стоит вносить в бурты, ведь там все процессы протекают в термофильном режиме, и велика вероятность гибели бактерий. Зато он хорошо подходит для ускорения перегнивания в лагунах и там, где навоз/помет раскиданы по поверхности земли тонким слоем.
Стоимость препарата — около 160 рублейоколо 160 рублей.
Compost-10
Данное средство предназначено для переработки навоза крупного рогатого скота, однако хорошо подходит и для переработки любых других отходов жизнедеятельности животных или птиц.
Его основу составляют термофильные бактерии, поэтому он лучше всего подходит для внесения в бурты, ведь температура внутри них составляет 50-60 градусов и соответствует термофильному режиму.
Из-за этого препарат не подходит для ускорения перегнивания в лагунах, а также его не стоит использовать для восстановления почвы.
Цены за упаковку начинаются от 640 рублейот 640 рублей.
Компостелло
Биоактиватор содержит почвенные психрофильные и мезофильные микроорганизмы, а также энзимы гидролизных бактерий. Этот препарат хорошо подходит для лагун в любое время года, а в бурты его можно вносить лишь с осени по весну. Стоимость — от 100 руб
Подстилка Скотный двор
Этот биопрепарат используют для получения перегноя под скотом и птицей.
Содержащиеся в нем бактерии поднимают температуру навоза и подстилки, благодаря чему животные чувствуют себя более комфортно.
Однако из-за выделения больших объемов углекислого газа применять его стоит лишь в тех местах обитания животных, которые оборудованы хорошей системой вентиляции.
Цена — от 1350 рубот 1350 руб. Вариант для птицы стоит почти в 2 раза дешевле.
Оксизин
Это средство содержит гидролизные ферменты, благодаря чему ускоряется размножение гидролизных и кислотообразующих бактерий, а значит, сокращается время перегнивания субстрата. Подходит для любого применения, ведь он не содержит бактерий, поэтому его можно добавлять даже в метантенки.
Возрождение
Биопрепарат содержит штаммы различных почвенных микроорганизмов, а также веществ, необходимых для их развития.
Попав в бурт или лагуну, эти микроорганизмы встроятся в уже происходящие процессы и сделают их более активными.
Благодаря тому, что в составе биопрепарата содержатся бактерии всех трех температурных режимов, он подходит для любого применения за исключением выработки биогаза, потому что там необходимы не почвенные, а болотные микроорганизмы.
Байкал ЭМ-1
Этот биоактиватор также содержит почвенные психрофильные, мезофильные микроорганизмы и энзимы гидролизных бактерий. Хорошо подходит для лагун и буртов, но наибольшая эффективность будет достигнута при переработке подстилочного помета или навоза. Стоимость — около 250 рублейоколо 250 рублей.
АгроБриз ЛЕЖАНКА-теплянка
Биопрепарат используют для получения перегноя под скотом. Содержащиеся в нем микроорганизмы поднимают температуру навоза и подстилки, благодаря чему животные чувствуют себя более комфортно.
Выделение больших объемов углекислого газа позволяет применять его лишь в тех местах обитания животных, которые оборудованы хорошей системой вентиляции.
После обработки препаратом возбудители болезней погибают за 1-2 часа, а полное перегнивание экскрементов происходит в течение двух недель.
СанэксЭкоКомпост
Биоактиватор содержит почвенные психрофильные и мезофильные микроорганизмы, а также энзимы гидролизных бактерий. Он хорошо подходит для любых способов применения, кроме внесения в биореактор. Цена — 250 рублей250 рублей.
RoetechСA
Данный препарат, как и многие перечисленные выше, содержит почвенные психрофильные и мезофильные микроорганизмы, а также энзимы гидролизных бактерий, подходит для лагун и буртов, а наибольшая эффективность достигается при переработке подстилочного помета или навоза.
Видео по теме
О преимуществах и недостатках использования теплой подстилки для содержания птиц и переработки их помета в данном видео — личный опыт одного из фермеров:
Заключение
Перегнивание органики, к которой относятся и экскременты птиц или животных, — это очень сложный процесс, в котором важную роль играют всевозможные бактерии.
Понимая их жизненный цикл, можно ускорять или замедлять выполняемые ими действия, а также влиять на качество или количество конечного продукта. Это позволяет не только сократить время, необходимое для полного перегнивания органики, но и получить другие полезные эффекты.
