FOLIA UNIVERSITATIS AGRICULTURAE STETINENSIS Katarzyna

FOLIA UNIVERSITATIS AGRICULTURAE STETINENSIS
Folia Univ. Agric. Stetin. 2007, Oeconomica 256 (48), 17–24
Katarzyna BANAŚ
ZAGOSPODAROWANIE PRODUKTÓW ODPADOWYCH Z PRODUKCJI
DROBIARSKIEJ W ASPEKCIE ZRÓWNOWAŻONEGO
ROZWOJU OBSZARÓW WIEJSKICH
THE USE OF WASTE PRODUCTS OF POULTRY PRODUCTION
IN ASPECT OF SUSTAINABLE DEVELOPMENT OF RURAL AREAS
Katedra Agrobiznesu, Akademia Rolnicza w Krakowie
al. Adama Mickiewicza 21, 31-120 Kraków
Abstract. In this study the influence of poultry farm on surrounding environment was analysed.
As a result of excessive emission of such compound as ammonia, carbon dioxide, methane,
hydrogen sulphide and others this influence can be damaging. Possibility of minimising
the harmful influence of waste products on environment is production of biogas, production
of compost or to use as fertilizer. Farms run production in accordance with best available technique of production and hygiene.
Słowa kluczowe: biogaz, dobra produkcja rolnicza, produkcja drobiarska, produkty odpadowe,
rozwój zrównoważony.
Key words: biogas, best available agriculture technique, poultry production, sustainable development, waste products.
WSTĘP
Aktualnie produkcja drobiarska ma dostarczać konsumentowi wyrobów wysokiej jakości, uzyskiwanych w produkcji ekologicznej prowadzonej zgodnie z założeniami rozwoju zrównoważonego.
Rozwój zrównoważony jest nowoczesną koncepcją kształtowania równowagi wewnętrznej w dostępie do środowiska poszczególnych społeczeństw i ich obywateli (Zrównoważona Europa…2006).
Rozwój zrównoważony określa porządek, do którego należy dążyć, zachowując podstawowe prawo ludzkości do wolności, równości i odpowiednich warunków życia w środowisku.
Definicja zrównoważonego rozwoju pojawiła się po konferencji w Sztokholmie na II Sesji
Rady Zarządzającej UNEP (Program środowiska ONZ). Przez pojęcie rozwoju zrównoważonego należy rozumieć rozwój cywilizacyjny (rozwój gospodarczy i kulturalny), zaspokajający potrzeby obecnych pokoleń, przy jednoczesnym utrzymywaniu symbiozy z przyrodą
i dbałości o zachowanie wymogów ekologicznych, respektujący oszczędną produkcję i konsumpcję oraz wykorzystywanie odpadów z myślą o potrzebach przyszłych pokoleń.
Koncentracja produkcji zwierzęcej, w tym drobiarskiej, na stosunkowo małym obszarze
może przyczynić się do degradacji środowiska naturalnego, która może być spowodowane
głównie nadmierną emisją amoniaku, siarkowodoru i dwutlenku węgla.
Fermy drobiu, stanowiąc potencjalne zagrożenie dla równowagi środowiska naturalnego, powinny prowadzić produkcję zgodnie z założeniami dobrej praktyki rolniczej.
18
K. Banaś
Celem artykułu jest analiza szacunkowych wielkości produktów odpadowych produkcji
drobiarskiej, jak również wskazanie możliwości zagospodarowania tych produktów
w aspekcie rozwoju zrównoważonego.
MATERIAŁ I METODY
W artykule wykorzystano dane pochodzące ze statystyki masowej, jak i z opracowań
wtórnych, dostępnych w materiałach branżowych.
Produkcja drobiarska, prowadzona na skalę przemysłową, wywiera wpływ na otaczające
środowisko naturalne, najczęściej szkodliwy. Rozpatrywanie rozwoju produkcji drobiarskiej
w aspekcie globalnym i pojedynczej fermy wydaje się zatem uzasadnione ze względu
na aktualność problemu zachowania równowagi środowiskowej i potrzeby obecnych i przyszłych pokoleń.
WYNIKI I DYSKUSJA
Uwarunkowania i dynamika produkcji drobiarskiej
Wzrost fermowej i przyzagrodowej produkcji drobiu w Polsce jest determinowany głównie rosnącym zainteresowaniem spożywaniem dietetycznego mięsa drobiowego przez społeczeństwo w coraz większym stopniu przykładające wagę do zdrowego sposobu odżywiania się. Wielkość produkcji żywca drobiowego w Polsce w latach 2001–2006 przedstawiono w tab. 1.
Tabela 1. Produkcja żywca drobiowego w Polsce
Wyszczególnienie
2001 r.
2002 r.
2003 r.
2004 r.
2005 r.
2006 r.
Produkcja z ferm:
910
1030
1123
1203
1290
1280
kurczęta
650
735
835
890
950
940
indyki
224
247
255
278
303
300
kaczki
5
7
5
5
5
5
22
31
22
22
22
23
9
10
6
8
10
12
84
104
105
105
160
170
994
1134
1228
1308
1450
1450
gęsi
kury z selekcji
Produkcja przyzagrodowa
Ogółem
Źródło: Rynek drobiu i jaj (2006).
Z danych zawartych w tab. 1 wynika, że produkcja ogółem w analizowanym okresie
wzrastała systematycznie. Było to skutkiem większego eksportu i wzrostu popytu wewnętrznego. Poziom produkcji wzrósł o ponad 14% w 2002 roku, a w 2004 roku odnotowano jej wzrost o około 10%, w porównaniu z rokiem poprzednim.
Mięso drobiowe jest cenione przez konsumentów za jego walory zdrowotne, jak również
za relatywnie niższą cenę, w porównaniu z innymi gatunkami mięsa. W perspektywie najbliższych lat prawdopodobnie nadal będzie następował niewielki wzrost poziomu produkcji.
Według danych Komisji Europejskiej produkcja mięsa drobiu w Unii Europejskiej zwiększy-
Zagospodarowanie produktów odpadowych z produkcji...
19
ła się o około 1% w 2005 roku, w porównaniu z rokiem poprzednim; w najbliższych latach
przewiduje się jej stabilizację w krajach UE-15, zaś wzrost rzędu 1–2% w nowych krajach
członkowskich (Rynek drobiu i jaj 2006). Na poziom produkcji drobiu okresowo wywierają
wpływ czynniki trudne do przewidzenia, np. wystąpienie ptasiej grypy.
Z jednej strony można zauważyć tendencję do zwiększania skali produkcji przez producentów, a z drugiej strony rozwój ten jest warunkowany względami ochrony środowiska,
a także bezpieczeństwa zdrowotnego człowieka. Do niedawna nie przykładano wagi do
zrównoważonego rozwoju obszarów wiejskich i aspektu społecznego rozwoju produkcji
drobiarskiej, koncentrując się głównie na ilości produkcji z jednostki powierzchni. Obecnie
obserwowanym kierunkiem zmian będzie podnoszenie jakości żywca drobiowego i zastępowanie selekcji ilościowej przez jakościową.
Zmiany zachodzą także w technologii produkcji. Komisja Europejska bowiem jest
w trakcie przygotowywania nowych kryteriów i zaleceń produkcyjnych, w szczególności
dotyczących obsady, normowanych ilości pojemników do pojenia i karmienia, czystości
ściółki, temperatury i wentylacji. Nowe przepisy wynikają z zapewnienia odchowywanym
zwierzętom odpowiednich, bardziej humanitarnych warunków odchowu, tj. dobrostanu (ang.
welfare), jak również korzystniejszego wpływu produkcji fermowej na środowisko naturalne.
Fermy drobiu są zobowiązane do spełniania zasad dobrej praktyki rolniczej, co oznacza
prowadzenie dokumentacji dotyczącej zużycia wody i energii, ilości podawanej paszy, wielkości i zbywania odpadów oraz sporządzania planów nawożenia na własnych użytkach
rolnych. Przez pojęcie dobrej praktyki produkcyjnej rozumieć należy technologie ograniczające emisję amoniaku do atmosfery – gazu najbardziej uciążliwego dla środowiska naturalnego. Proponowana maksymalna gęstość obsady ma wynosić maks. 30 kg żywca z 1 m2
powierzchni wychowalni.
Produkty odpadowe z produkcji drobiarskiej
Szkodliwy wpływ produkcji drobiarskiej na środowisko wynika z emisji nadmiernych ilości gazów i innych substancji szkodliwych. Szacuje się, że 90% emitowanego amoniaku
pochodzi z rolnictwa, natomiast największa emisja amoniaku pochodzi z ferm zwierzęcych
(81%), głównie drobiu i trzody chlewnej, co daje około 26 mln t rocznie (Mroczek 2001).
Fermy drobiu są ponadto emiterem dwumetyloalaminy, tlenku węgla (czadu), merkaptanów, ketonów, aldehydów, kwasów organicznych i innych związków organicznych o charakterze odorów (Tronina i Dobrzański 2003). Także podczas uboju powstają odpady poubojowe: jadalne (wątroba, żołądek, serce, tłuszcz wewnętrzny) oraz niejadalne (krew, pierze, wola, przełyki i inne), które mogą stanowić źródło białka i innych cennych składników.
Amoniak (NH3) jest produkowany przez bakterie i grzyby, które rozkładają kwas moczowy wydzielany przez ptaki w odchodach. Jest gazem toksycznym, gdyż zawartość rzędu
0,05% NH3 w powietrzu drażni drogi oddechowe, 0,2% jest trudne do zniesienia, a 0,5%
może doprowadzić do utraty przytomności. Amoniak jest najbardziej uciążliwym dla środowiska gazem, produkowanym przez fermy drobiu, powoduje bowiem zakwaszenie
wszystkich jego składników oraz eutrofizację wód.
20
K. Banaś
W wilgotnych odchowalniach można stwierdzić obecność siarkowodoru (H2S). Powstaje
on w procesach gnilnych białek, w które bogate są pasze podawane brojlerom, przy wysokiej temperaturze i wilgotnej ściółce. Siarkowodór działa drażniąco na błony śluzowe, przyczynia się do obrzęku płuc i niedokrwistości, blokując działanie hemoglobiny i enzymów
oddechowych. Zakłóca także procesy trawienia i obniża ogólną odporność organizmu zwierzęcego, wskutek czego następuje spadek masy ciała.
Dwutlenek węgla (CO2) jest gazem wydychanym przez zwierzęta, choć jest gazem bezwonnym; powoduje podrażnienia błon śluzowych dróg oddechowych. Znaczna część tego
gazu wykorzystywana jest w procesie fotosyntezy, jednak przyczynia się on do degradacji
środowiska naturalnego, gdyż jego nadmierna obecność jest przyczyną powiększania się
dziury ozonowej i wzrostu efektu cieplarnianego.
Produkcja drobiarska może przyczynić się do wzrostu emisji podtlenku azotu (N2O), czyli gazu rozweselającego. Gaz ten przyczynia się do wzrostu temperatury na Ziemi na skutek wytworzenia się dziury ozonowej.
Metan (NH4) powstaje w wyniku procesów życiowych zwierząt. Jego szkodliwy charakter
uwidacznia się w zwiększaniu efektu cieplarnianego atmosfery o około 12%; około 30%
metanu uczestniczy w obrocie materią w rolnictwie.
Produkcja drobiu na skalę przemysłową może stanowić zagrożenie dla środowiska. Kura nioska bowiem w ciągu roku wydala 60–80 kg odchodów, natomiast kurczę brojler
w okresie odchowu – 10 kg. Przy produkcji 10 tysięcy niosek należy usunąć rocznie około
800 ton, a po jednym tuczu kurcząt brojlerów (przy tej samej skali produkcji – 10 tysięcy
sztuk) – 100 ton odchodów, nie licząc ściółki. Dane te zmieniają się zależnie od sposobu
chowu, użytkowości, rodzaju ściółki i innych czynników.
Roczną ilość odchodów oraz zawartość składników chemicznych, w przeliczeniu
na 1000 kg masy ciała zwierząt gospodarskich, przedstawiono w tab. 2.
Tabela 2. Roczna ilość odchodów oraz zawartość składników chemicznych w przeliczeniu
na 1000 kg masy ciała zwierząt
Zawartość [kg]
Odchody
–1
[t·rok ]
Zawartość
s. m. [%]
N
P
K
Ca
Mg
Na
Cu
Zn
Nioski
19,5
25,0
235
100
100
425
33
45
0,73
2,2
Brojlery
26,4
25,0
390
110
125
455
46
46
0,30
18,2
Krowy mleczne
29,8
12,7
123
21
98
72
22
15
0,07
0,3
Bydło mięsne
13,4
11,5
61
18
39
12
6
4
0,03
0,2
Owce
14,6
25,0
160
37
110
10
8
8
–
–
Świnie
23,8
9,2
160
37
55
55
15
36
0,75
4,2
Gatunek zwierząt
Źródło: Rachwał (2003).
Jak wynika z danych zawartych w tab. 2, pomiot drobiowy może stanowić cenne źródło
wapnia oraz innych, niezbędnych do prawidłowego rozwoju upraw polowych, pierwiastków
(C, N, P, K, S, Ca, Mg, B, Cu, Fe, Mn, Mo i Zn).
Masę odchodów, uzyskanych od różnych gatunków dorosłego drobiu, przedstawiono
w tab. 3.
Zagospodarowanie produktów odpadowych z produkcji...
21
Tabela 3. Masa odchodów uzyskanych od różnych gatunków dorosłego drobiu
Ilość odchodów
od 1 szt. na dobę
[g]
Masa 1m3 odchodów
[kg]
Zawartość wody
w odchodach [%]
65
622
68
Indyki
260
600
64
Gęsi
392
750
82
Kaczki
340
730
80
Gatunek drobiu
Brojlery
Źródło: Tronina i Dobrzański (2003).
W nowoczesnych metodach odchowu stosuje się dobrze zbilansowane pasze o odpowiedniej zawartości białka i energii, w skład których wchodzą preparaty ograniczające emisję amoniaku i siarkowodoru. Do produkcji pasz przemysłowych zaś wdrażane są systemy
zarządzania paszą, co skutkuje dokładnym ustalaniem dawek pokarmowych dla zwierząt,
ze szczególnym uwzględnieniem receptur pasz z udziałem fosforu i azotu.
Cennym produktem odpadowym jest pierze drobiu wodnego, zwłaszcza gęsie. Spośród
krajów europejskich największym producentem i eksporterem pierza są Węgry, a polski
eksport w 2004 roku wynosił 1010 ton, co stanowiło około 2% obrotów światowych (Lubelski 2006).
Możliwości zagospodarowania pomiotu
Jednym ze sposobów zagospodarowania pomiotu jest jego rolnicze użytkowanie. Według Ustawy z 26 lipca 2000 r. o nawozach i nawożeniu, nawozami są produkty dostarczające roślinom składników pokarmowych i zwiększające żyzność gleby. Nawozem naturalnym są odchody zwierząt, obornik, gnojówka i gnojowica, przeznaczone do rolniczego
użytkowania. Nawozy należy stosować w takiej dawce, aby nie stanowiły zagrożenia
dla zdrowia ludzi i środowiska naturalnego Według Ustawy dawka nawozu naturalnego, zastosowana w ciągu roku, nie może zawierać więcej niż 170 kg azotu (N) w czystym składniku na 1 ha
użytków rolnych (zbożowych, pieczarek). Wyliczono, że 15–25 m3 gnojowicy pochodzącej
z fermy wystarczy do nawożenia około 55–60 ha ziemi użytkowanej rolniczo.
Pomiot można wykorzystać także do produkcji biogazu i kompostu, gdy nie ma możliwości jego rolniczego wykorzystania jako nawozu (z braku zapotrzebowania w najbliższej
okolicy). Według Wężyka (2004) pomiot nie stanowi zagrożenia, a może przynieść fermie
dodatkowy dochód ze sprzedaży.
Ten produkt uboczny może być wykorzystywany do produkcji biogazu. Wskaźniki charakteryzujące biogaz przedstawiono w tab. 4.
Biogaz powstaje w wyniku beztlenowej fermentacji nawozów i nie zawiera amoniaku;
zawiera głównie metan. Biogaz wykorzystywany jest jako biopaliwo do ogrzewania lub do
wytwarzania energii elektrycznej.
Produkcja biogazu wymaga jednak poniesienia dużych nakładów. Produkcją biogazu
pod nazwą Biogal zajmuje się p. Józef Oleksy z Męciny k. Nowego Sącza. Charakterystykę
porównawczą pod względem składu chemicznego pomiotu i Biogalu zawarto w tab. 5.
22
K. Banaś
Tabela 4. Wskaźniki dotyczące biogazu wytworzonego z odchodów zwierzęcych
Odchody
Produkcja gazu
1 dzień⋅osobnik
Metan
[%]
Wartość cieplna
[kcal⋅dzień–1]
450
11
70
62
50
630
180
65
900
500
330
1200
70
6850
Masa ciała
[kg]
1 kg całkowitej
lotnej objętości
2
Świnia tucznik
Krowa mleczna
Kura nioska
–1
Źródło: Wężyk (2004), za Taiganides (1983).
Tabela 5. Skład chemiczny pomiotu i Biogalu
Skład
Makroelementy [%]
N (ogólny)
P
K
Ca
Mg
Na
Mikroelementy (ppm)
Bo
Co
Mn
Zn
Właściwości chemiczne
Zasadowość [cmolc·kg–1]
–1
Przewodnictwo elektryczne [m·Sm ]
PH (H2O)
Wilgotność [%]
Równowartość CaCO3 [%]
Suchy pomiot drobiu
4,30
2,85
1,53
7,53
1,19
0,18
Biogal
3,50
2,00
2,00
12,00
–
0,40
29
67
1736
1151
–
–
–
–
255,0
1494,0
8,03
6,42
25,8
–
–
–
20,0
12,0
Źródło: Wężyk (2004), za Matarechera i Mkhabela (2002), Oleksy (2002).
Alternatywnym sposobem wykorzystania odchodów jest produkcja metanu w wyniku
beztlenowej fermentacji. W Indonezji, Indiach i Wietnamie gaz ten służy do gotowania jako
napęd do silników i wytwarzania elektryczności (Wężyk 2004).
Uboczny produkt odchowu drobiu może być także kompostowany i stanowić cenny materiał wykorzystywany rolniczo. W przypadku odchodów kurcząt brojlerów jest to materiał
objętościowy o zawartości nieprzekraczającej 25% wody (Sobczak i in. 2004). Po wysezonowaniu stosunek ściółki do odchodów zapewnia uzyskanie nawozu przydatnego w większości upraw, wymagających nawożenia naturalnego. W krajach UE przyjmuje się, że bezpieczna dawka pomiotu wynosi do 15 ton suchej masy na hektar upraw rocznie. Wartość
nawozowa odchodów jest jednak mała ze względu na ich uwodnienie, przy czym wartość
ta znacznie wzrasta, jeżeli wilgotność pomiotu zmniejszy się do 20%.
PODSUMOWANIE
Sposób zagospodarowania ściółki i pomiotu jest czynnikiem wyznaczającym wpływ fermy drobiu na otaczające środowisko naturalne. Wpływ na powietrze (kurz, siarkowodór,
amoniak) oraz gleby i wody gruntowe (związki azotu, bakterie chorobotwórcze, grzyby)
może być ujemny wskutek nadmiernej emisji gazów i innych substancji odpadowych. Zakwaszenie środowiska i eutrofizację wód powoduje amoniak (NH3). Powiększenie dziury ozo-
Zagospodarowanie produktów odpadowych z produkcji...
23
nowej powoduje emisja dwutlenku węgla (CO2) i gazu rozweselającego (N2O), a do zwiększenia efektu cieplarnianego przyczynia się, oprócz CO2, także metan.
Przy odpowiednim postępowaniu jednak produkty odpadowe mogą przynosić producentom dodatkowe korzyści. Pomiot może być zagospodarowany jako cenny i poszukiwany
nawóz naturalny w wielu uprawach rolniczych. Ten produkt odpadowy może służyć do produkcji biogazu, wykorzystywanego do ogrzewania i wytwarzania energii elektrycznej.
Zagospodarowywanie produktów ubocznych, jak również utylizacja zwierząt chorych
i padłych w produkcji zwierzęcej, z punktu widzenia ochrony środowiska i rozwoju zrównoważonego, jest koniecznością, choć jest to zadanie trudne pod względem organizacyjnym,
a także społecznym, i wymaga wysokich nakładów finansowych.
PIŚMIENNICTWO
Lubelski R. 2006. Światowy obrót pierzem i puchem oraz wyrobami pościelowymi. Pol. Drob.
11, 50–51.
Mroczek J. 2001. Problemy ekologiczne spowodowane intensyfikacją produkcji zwierzęcej.
Prz. Hod. 11, 5–6.
Rachwał A. 2003. Odpady drobiowe i sposoby ich zagospodarowania w aspekcie ochrony naturalnego i produkcyjnego środowiska oraz przepisów Unii Europejskiej. Ogólnopol. Inform.
Drob. 12, 19–22, 29–31.
Rynek drobiu i jaj. Stan i perspektywy. 2006. Analizy Rynkowe 29, 8.
Sobczak J., Soeberg H.P., Waligóra T. 2004. Kompostowanie odchodów drobiowych – próba
wyznaczenia przydatnej technologii (BAT). Pol. Drob. 7, 47–49.
Tronina S., Dobrzański Z. 2003. Warunki środowiskowe i dobrostan, oddziaływanie ferm drobiu na środowisko – nowe rozwiązania technologiczne w odchowie brojlerów. Prowadzenie
i rozwój gospodarstw specjalizujących się w produkcji drobiu nieśnego i brojlerów. FAPA,
MRiRW, Kielce.
Ustawa z dnia 26 lipca 2000 r. o nawozach i nawożeniu. DzU z 2000 r., nr 89, poz. 991,
nr 91, poz. 876 oraz z 2005 r., nr 167, poz. 1399.
Wężyk S. 2004. Odchody drobiowe – zagrożenie czy szansa. Pol. Drob. 1, 40–43.
Zrównoważona Europa dla lepszego świata: Strategia zrównoważonego rozwoju Unii Europejskiej, www.mos.gov.pl/integracja_europejska/komunikat, dostęp pdf. 10.12.2006.