VYUŽITÍ KEJDY JAKO PLASTICKÉHO STELIVA V CHOVECH SKOTU Ing. Martin Dědina, Ph.D.1), Ing. Antonín Jelínek,CSc.1), Ing. Petr Plíva,CSc.1), MVDr. Bohuslav Vostoupal2) 1)
Výzkumný ústav zemědělské techniky, Drnovská 507, 161 01 Praha 6, ČR ZD Krásná Hora nad Vltavou, 262 56 Krásná Hora nad Vltavou, ČR
2)
Úvod Vstupem do EU převzala ČR řadu závazků a směrnic, které upravují přístup a odpovědnost všech výrobců k životnímu prostředí. Tento trend musí respektovat také zemědělství jako celek, zvláště pak živočišná výroba, která je z pohledu ochrany životního prostředí největším znečišťovatelem, zvláště v oblasti ovzduší a vod. V živočišné výrobě, která je hlavním znečišťovatelem životního prostředí v resortu zemědělství, je v současné době věnována velká pozornost uplatnění kejdy tak, aby nebyla chápána pouze jako odpad, ale aby byla následně zhodnocena v další zemědělské činnosti. Moderní boxové ustájení dojnic využívá pro pohodu zvířat při jejich ležení tzv. „matrace“ – tedy gumové podložky, které jsou částečně elastické a umožňují zvířatům izolované a pohodlnější uléhání, ne pouze na holém betonu. Z hlediska welfare však ani toto řešení není ideální. Vzhledem k tomu, že tradiční stelivový materiál – sláma - není na převážné většině farem plně k dispozici, je nutné hledat vhodný stelivový materiál s dobrou plasticitou, dovolující měkce kopírovat tělní povrch uléhajícího zvířete oproti tvrdé podložce stájové podlahy. Dále by tento materiál měl mít i dobré tepelně izolační vlastnosti. Příhodným médiem je např. separát z hovězí kejdy o sušině cca 60 %, speciálně upravený pro potřeby stlaní a přistýlání v boxech. První, zatím však neoficiální experimenty s podestýláním tímto materiálem již byly prováděny v ČR i v zahraničí. Uvádí se výrazné zlepšení welfare ustájených zvířat. Zvířata (dojnice) si vytvářejí v plastickém organickém materiálu přirozené lůžko, nedochází k prochladnutí těla při uléhání na holé podlaze. Manipulace se separátem kejdy při přistýlání je velmi snadná, nedochází k jejímu rozhazování mimo ustájovací plochu. Výrazně se zvýšila korporální čistota zvířat. Užití nativního separátu kejdy však není - z veterinárního hlediska - úplně bezproblémové. Hlavním potenciálním rizikem je epizootologický a epidemiologický faktor, vycházející z faktu, že mikrobiálně kontaminované výkaly zvířat se po určité fyzikální preparaci vracejí zpět do prostředí jejich původu. Celofaremní směs tuhých a tekutých výkalů je obligátním nositelem pestrého spektra mikrobiálních agens a současně je i jejich pomnožovacím médiem. Dále nelze pominout možnost bezprostřední transmise fakultativně patogenních kmenů i případných původců závažných nákaz zvířat bakteriálního, virového, plísňového a parazitárního původu, které jsou často přenosné i na člověka. Toto právě zmíněné riziko může být nejenom epizootologickým, ale i epidemiologickým, protože takto upravované ustajovací prostředí je současně výrobním prostorem pro produkci některých potravních surovin – tj. mléka a masa pro lidskou spotřebu. K původně jmenovaným aspektům se tedy přiřazují i aspekty hygieny potravin a potravních surovin živočišného původu, získávané v takovém prostředí. To znamená - pokud možno bezreziduálními formami a prostředky - potlačit dispozice k pomnožování a rozvoji nežádoucích a rizikových mikrobiontů, a to bez
uplatnění totálně biocidních postupů. Tedy prakticky minimalizovat kultivační podmínky pro zmíněné nežádoucí druhy a kmeny mikroorganismů ve struktuře výkalů jejich urychleným nehnilobným rozkladem příznivými bakteriálními dekompozitory, tj. mikrobiálními kulturami, pomnoženými za podpory vhodných nativních biostimulativních prostředků, umožňujících spontánní fyziologickou selekci mikrobiálního osazení prostředí na principu regulovaného a podporovaného interferenčního fenoménu. Některé přípravky hlavně pro mikrobiologické potlačování plísní byly již v poloprovozních podmínkách ověřeny. Pokud na tuto fázi, která navodí úvodní speciální diferenciaci v mikrobiálním prostředí, naváže vhodně usměrňovaná fázová biotermická preparace, známá z procedur řízených kompostovacích procesů, lze předpokládat, že právě zmiňovaná fázovitá teplotní variace podpoří tzv. vyklíčení sporulujících mikroorganismů a umožní jejich následnou devitalizaci opětovným strmým zvýšením biotermického prohřátí asanované masy separátu na dostatečnou teplotní hodnotu, po dostatečně dlouhou časovou expozici. Realizace uvažované technologie recyklace kejdy v podobě separátu předpokládá – jako bazální zrací etapu – podmínku frakcionovaného zahřátí tohoto biologického materiálu s dostatečně dlouhou akční termální expozicí v závěrečné fázi. Ta musí spolehlivě devitalizovat spektrum vyskytujících se mikrobiontů, jmenovitě pak patogenních druhů a kmenů. Splnění této podmínky předpokládá zařazení řízeného kompostovacího procesu do technologie separace a využití separátu hovězí kejdy ke stlaní v boxovém ustájení dojnic. Výsledky Na obr. 1 je zobrazeno technologické schéma toku kejdy. Pro ověření nově navržené technologie výroby plastického steliva byla vytvořena technologická linka, sestávající ze separátoru kejdy, nakladače, překopávače kompostu a třídícího zařízení.
Přidávání surovin pro získání optimální surovinové skladby
Aplikace biotechnologických přípravků
Ustájení skotu
Shromažďování surové kejdy v kejdové jímce
Separace surové kejdy
Tuhý podíl kejdy Tekutý podíl kejdy
Uskladnění tekutého podílu kejdy
Založení kompostovací hromady a překopávání
Prosévání
Uskladnění Monitoring kompostovacího procesu Polní aplikace
Obr. 1 Technologické schéma toku kejdy Podmínkou správné činnosti celé technologie je, aby každá částečka přeměňovaného separátu prošla termickou úpravou při dostatečně dlouhé expozici.
Tuto podmínku musí splnit dobře pracující překopávač kompostu. Separát kejdy je při naskladnění na kompostovací zakládku smíchán s dalšími surovinami tak, aby po dobu 21 dnů byla dodržena teplota v zakládce cca 70 °C. Při překopávání jsou do zakládky přidávány biotechnologické přípravky, které urychlují kompostovací proces a napomáhají hygienizaci výsledného produktu. Po ukončení celého procesu ( 8-12 týdnů ) je hotové plastické stelivo proseto na bubnové prosévačce a uskladněno. Jako základ celé technologie byl vybrán separátor DODA, který na český a slovenský trh dodává společnost Agrovaria export-import, s.r.o., Štúrovo. Separátor je plněn drtícím čerpadlem typu Super/Ultra. Nejčastěji je používán pro separaci exkrementů ze stáje s podestýlkou, resp. bez podestýlky, pro separaci tekutých výkalů z podroštových kanálů, kdy je získáván materiál - hnůj s příznivým obsahem sušiny. Tekutá frakce odtéká samospádem ze dna stroje potrubím do skladovací jímky. Tuhá složka je z koše oddělována pomocí škrabky a je dopravována na předem určené místo (meziskladový prostor, nákladní prostor dopravního prostředku apod.). Na obr. 2 jsou schématicky vyobrazeny základní části separátoru a schéma toku materiálu, na obr. 3 je vyobrazeno skutečné provedené separátoru se zobrazením separátu na dopravním prostředku.
Obr. 2 Schéma separátoru DODA separátoru
Obr. 3 Skutečné zobrazení
Technická charakteristika separátoru: Odseparovaná tuhá část může podle druhu exkrementů dosáhnout 35 – 45 % obsahu sušiny. Tekutá část se dostává dále do flotační, sedimentační anebo skladovací nádrže. Celá konstrukce je provedena z nerezavějící oceli, přítlačné válce jsou pogumovány a vykazují prodlouženou životnost. Separátor je poháněn malým elektrickým motorem o výkonu 1,8 kW a je vybaven ložisky SKF v olejové lázni. Výkonnost může dosáhnout (12 – 60) m3.h-1 - v závislosti na hustotě zpracovávané kejdy. Režim čištění je automatický, na přání i možnost doplňků pro provoz „léto – zima“(31). Pro termickou úpravu separátu pomocí kompostovací technologie byl vybrán překopávač firmy Pezzolato – PRT 2500. Šířka pracovního prostoru rotoru je 2,5, m, maximální výška kompostované zakládky je 1,4 m. Jedná se o tažený překopávač, pohon je zajištěn od vývodového hřídele traktoru. Překopávač je schopen zajistit homogenizaci zakládky a splnit požadavek na průchod všech částeček zakládky zónou termického působení požadovanou teplotou po požadovanou dobu.
Celý proces přeměny separátu kejdy na plastické stelivo je po celou dobu podrobně monitorován, prostřednictvím zapichovacích měřicích sond se záznamem naměřených hodnot. Jsou sledovány zejména hodnoty teplot, obsahu kyslíku a vlhkosti zakládky. Prosévací zařízení, určené k třídění plastického steliva je od společnosti Nover spol. s r.o. Jedná se o bubnovou prosévačku substrátu vyrobenou z tenkostěnných profilů a vynášecím dopravníkem. Maximální velikost částeček v stelivu nepřekročí 20 mm. Závěr V prvním roce řešení projektu byla sestavena technologická linka pro přeměnu separované kejdy na plastické stelivo a provedeny základní mikrobiologické rozbory jak samostatné separované kejdy,tak separátu prošlého termickou úpravou pro určené doby působení. Byla zpracována metodika odběru vzorků pro mikrobiologická vyšetření. Je možné konstatovat, že již po pětidenním působení teplot do 60 °C většina rizikových mikrobiontů byla potlačena. Dále bylo zjištěno, že na jedno stlané místo je zapotřebí 500 dm3 plastického steliva a v průběhu jednoho měsíce je třeba dodat dalších 150 dm3. Objemová hmotnost tohoto materiálu se pohybuje v rozmezí 450600 kg.m-3. První výsledky s uplatněním plastického steliva ve stájovém prostředí ukazují na výrazné zlepšení mikroklima stáje a zlepšení welfare chovaných zvířat. V dalším období řešení projektu budou sledovány vlivy na kvalitu mléka a masa, nemocnost, ekonomiku a další ukazatele. Uplatněním této technologie se výrazně zlepší životní prostředí jak pro chovaná zvířata, tak pro obsluhující personál. Článek vznikl za podpory Projektu NAZV č. 1G 58053 : "Výzkum užití separované hovězí kejdy jako plastického organického steliva ve stájových prostorách pro skot při biotechnologické optimalizaci podmínek welfare Literatura 1. AMON, M., DOBEIC, M.: Possibilities of reducing of ammonia and offensive odour on pig and poultry farms with additives given into food and slurry and comparsion of ammonia and odour emission. In: Environmental and management systems for total animal health care in agriculture. Proc. 8th. Int. Congr. Anim. Hyg., St. Paul, Minnesota, USA,1994: 16 – 19. 2. DODSON, S. I.: Ecology. 434 s. Oxford University Press, Oxford, 1998. 3. Composting as possibility of toxic gases emissions reduction, mainly ammonia, generated during manure storage. Zemědělská technika, 3, 2001. 4. JELÍNEK, A., HEJÁTKOVÁ, K. A KOL.: Faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním procesem. Výzkumný ústav zemědělské techniky, Praha a Spolek poradců a kontrolorů v ekologickém zemědělství ČR při MZe ČR, Třebíč, Praha 2002, 73 s. 5. ONDRAŠOVIČ, M., ONDRAŠOVIČOVÁ, O., VARGOVÁ, M., KOČIŠOVÁ, A.: Environmental problems in veterinary praktice. Data Help, Košice, 1997. 6. PLÍVA, P. A KOL.: Založení experimentů s kompostováním odpadní biomasy při využití různých startovacích látek a při různé skladbě kompostované zakládky. Etapová dílčí zpráva o výsledcích řešení výzkumného záměru č. MEZM 05-9901, VÚZT Praha – Ruzyně, Praha 2000, 38 s. 7. VALLINI, G., MANETTI, P.: Green composting. Biocycle, 1990. 8. VOSTOUPAL, B., JELÍNEK, A., PLÍVA, P., DĚDINA, M., NOVÁK, P.: Mikrobiotechnologické prostředky optimalizace stájového mikroklimatu. In: Aktuální otázky bioklimatologie zvířat 2003, sborník referátů z 18. vědecké konference s
mezinárodní účastí, s. 135 – 140. VFU – FVHE Brno 2003. 9. VOSTOUPAL, B., JELÍNEK, A., PLÍVA, P., DĚDINA, M., NOVÁK, P.: Moderní prostředky optimalizace zoohygieny v chovech zvířat. Předneseno na odborné konferenci 25. 10. 2003 v Krásné Hoře. (Sborník nebyl vydán). 11. WATSON, J. S.: Separation methods for waste and environmental applications. Marcel Dekker, 1999, 600 s. 12. Kolektiv autorů: Dictionary of Veterinary Epidemiology. Iowa State University Press, Ames, 1999, 869 s. 13. Kolektiv autorů: Eurovetguide. A Guide to Veterinary in Europe. 1998-1999. 2nd Edition. Les Éditions du Point Vétérinaire, Maisons-Alfort 1998, 568 s. 14. PATHO, J., TÓTH, R.: Firemní materiály společnosti Agrovaria export – import s.r.o., Štúrovo, SR
