Innovative technology of accelerated composting of chicken manure to obtain an organic fertilizer with a high content of humic acids

• Autorzy: Balanda Oksana , Serafinowska Daria , Marchenko Olha , Svystunova Iryna

Identyfikatory

DOI

10.2478/agriceng-2022-0011

Warianty tytułu

PL

Innowacyjna technologia przyspieszonego kompostowania odchodów kurzych w celu uzyskania nawozu organicznego o wysokiej zawartości kwasów humusowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the most important fractions of soil organic matter which has significant environmental and agricultural importance is humus. The specific humus compounds of soil include the complex of amorphous organic humic substances which include humic acids, fulvic acids and humins. The effectiveness of the natural formation of active humic substances during composting processes depends on the chemical composition of organic residues and the environmental conditions influencing the development and activity of native microorganisms. The aim of the project was to build innovative composting boxes for chicken manure that allow to effectively obtain a fertilizer with the highest possible content of humic acids, by creating perfect and controlled conditions for the rapid development of indigenous thermophilic microorganisms and by combining it with the owned bio-acceleration technology. For perfect conditions (temperature, humidity, oxygen, pH) for the controlled growth of microorganisms, an algorithm of the dependence of the box operation parameters on the course of the biological process, was built. The product obtained after composting is an easily digestible complex organic fertilizer of brown-black colour, pH 7.5-8.0 and NPK 5:3:4 and a high content of native humic acids. Its use increases the growth of green mass of plants and improves soil fertility, which has been proved by the conducted pot research.

PL

Humus jest jedną z najważniejszych frakcji materii organicznej gleby, która ma istotne znaczenie dla środowiska i rolnictwa. Poszczególne składniki próchnicy obejmują grupę amorficznych substancji próchnicznych, w tym kwasy humusowe, fulwowe i huminy. Skuteczność naturalnego tworzenia się aktywnych substancji próchnicznych podczas procesu kompostowania zależy od składu chemicznego osadów organicznych i warunków środowiskowych, które mają wpływ na rozwój i aktywność natywnych mikroorganizmów. Celem projektu było zbudowanie innowacyjnych skrzyni kompostowych na odchody kurze pozwalające na skuteczne uzyskanie nawozu o możliwie najwyższej zwartości kwasów humusowych poprzez stworzenie idealnych i kontrolowanych warunków dla szybkiego rozwoju miejscowych mikroorganizmów termofilnych oraz poprzez połączenie ich z własną technologią bio-akceleracji. Dla uzyskania idealnych warunków (temperatura, wilgotność, tlen, pH) dla kontrolowanego wzrostu mikroorganizmów, stworzono algorytm zależności parametrów operacyjnych skrzyni. Produkt uzyskany w drodze kompostowania jest łatwo rozkładalnym złożonym nawozem organicznym o brązowo-czarnym kolorze, pH 7,5-8,0 oraz NPK 5:3:4 i wysokim poziomie natywnych kwasów humusowych. Jego zastosowanie pozytywnie wpływa na wzrost zielonej masy roślin i poprawia żyzność gleby, co zostało udowodnione przeprowadzonymi badaniami.

Słowa kluczowe

EN

chicken manure; composting; aerobic bacteria; intelligent boxes; thermophilic phase; transformation phase; humic acids; fulvic acids; fertilizer

PL

odchody kurze; kompostowanie; bakterie tlenowe; skrzynie inteligentne; faza termofilna; faza transformacyjna; kwasy humusowe; kwasy fulwowe; nawóz

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 26, No. 1
• Strony: 133--144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Balanda Oksana

• Eco Energy Tech sp. z.o.o, ul. Małkowskiego 30/1, 70-304 Szczecin, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-2074-8182

autor

Serafinowska Daria

• Eco Energy Tech sp. z.o.o, ul. Małkowskiego 30/1, 70-304 Szczecin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3529-135X

autor

Marchenko Olha

• Eco Energy Tech sp. z.o.o, ul. Małkowskiego 30/1, 70-304 Szczecin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-2419-4191

autor

Svystunova Iryna

• Eco Energy Tech sp. z.o.o, ul. Małkowskiego 30/1, 70-304 Szczecin, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8922-1261

Bibliografia

• Bernal, M. P., Alburquerque, J. A., Moral, R. (2009). Composting of animal manures and chemical criteria for compost maturity assessment. A review, Bioresources Technology, 100, 5444-5453.
• Finzi, A., Riva, E., Bicoku, A., Guido, V., Shallari, S., Provolo, G. (2019). Comparison of techniques for ammonia emission mitigation during storage of livestock manure and assessment of their effect in the management chain. Journal of Agricultural Engineering, L:881, 12-19.
• Jędrczak, A. (2007). Biologiczne przetwarzanie odpadów. Wydawnictwo Naukowe PWN.
• Kłapeć, T. and Cholewa, A. (2012). Zagrożenia dla zdrowia związane ze stosowaniem nawozów organicznych i organiczno-mineralnych. Medycyna Ogólna i Nauki o Zdrowiu, 18(2), 131-136.
• Kopeć, M., Gondek, K., Orłowska, K., Kulpa, Z. (2014). Wykorzystanie odpadów z ubojni drobiu do produkcji kompostu. Inżynieria Ekologiczna, 37, 143-150.
• Onwosi, C.O., Igbokwe, V.C., Odimba, J.N., Eke, I.E., Nwankwoala, M.O., Iroh, I.N., Ezeogu, L.I. (2017). Composting technology in waste stabilization: on the methods, challenges and future prospects. Journal of Environmental Management, 190, 140-157.
• Pikuła, D. (2016). Rola substancji humusowych oraz innowacyjne produkty zwiększające ich zawartość w glebie. Studia i raporty IUNG-PIB, 48(2), 81-93.
• Potapov, M.A., Kurochkin, A.A. (2018). To the question of improving the technology of processing bird manure. Innovative Technique and Technology, 1, 25-29.
• Siebielska, I. (2013). Degradacja WWA I PCB w procesach biologicznej przeróbki wybranych odpadów biodegradowalnych. Wydawnictwo Politechniki Koszalińskiej, 239.
• Sundberg, S. (2005). Improving Compost Process Efficiency by Controlling Aeration, Temperature and pH. Acta Universitatis Agriculturae, 103, 6652-6880.
• Wang, Y., Ai, P., Cao, H., Liu, Z. (2015). Prediction of moisture variation during composting process: A comparison of mathematical models. Bioresource Technology, 193, 200-205.
• Zbytek, Z., Talarczyk, W. (2008). Gnojowica a ochrona środowiska naturalnego. Technika rolnicza ogrodnicza leśna, 4, 25-28,
• Zhang, J., Gao, D., Chen, T. B., Zheng, G. D., Chen, J., Ma, C., Guo S-L., Du, W. (2010). Simulation of substrate degradation in composting of sewage sludge. Waste Management, 30, 1931-1938.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).