Поточный способ производства сбалансированных органо-минеральных биоактивных удобрений

ПОТОЧНЫЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СБАЛАНСИРОВАННЫХ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ БИОАКТИВНЫХ УДОБРЕНИЙ(71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: ПУПИН ВЛАДИМИР БОРИСОВИЧ (UA) Представитель: Изобретение относится к сельскому хозяйству, а более точно, к поточному способу производства сбалансированных органо-минеральных биоактивных удобрений, и представляет собой непрерывный процесс компостирования компостной массы, которую перемешивают и перемещают вдоль помещения, и включает три этапа. На первом - в нативный птичий помет добавляют носитель органического углерода (С) до достижения соотношения С к N от 20 до 30, а в подстилочный птичий помет добавляют экзоферменты и вещества, предназначенные для связывания азотных соединений, перемешивают, формируют бурт, увлажняют до влажности 55-65% и продувают воздухом в течение 2-3 мин с интервалом 60-90 мин. Температуру массы в первые три дня доводят до (+65) - (+75)С. В течение первых трех-пяти трехдневных циклов проводят ее перемешивание и перемещение. Фильтрат, образуемый в течение этого периода, используют для увлажнения компостной массы на первом трехдневном цикле. Постепенно до конца последнего трехдневного цикла температуру массы снижают до (+30) - (+35)С. По окончании первого этапа в компостную массу добавляют смесь торфа, извести или гипса, специфический микробиоценоз и в течение второго этапа проводят перемешивание и перемещение компостной массы, снижают температуру массы до (+20) - (+25)С и уменьшают влажность до 35-40%. На третьем этапе в компостную массу добавляют смесь минеральных добавок, сорбентов, ионообменников и микроэлементов. В течение двух последующих трехдневных циклов проводят перемешивание и перемещение компостной массы до получения гомогенной массы удобрений с влажностью 20-30%,которые подсушивают до влажности 16-18%, гранулируют и фасуют. Предложенный способ позволяет получить продукт с заданным содержанием основных биогенных элементов и сбалансированным соотношением азота, фосфора и калия (NPK), обеспечивает стабильное качество продукта и независимость производства от климатических условий, а также позволяет оперативно изменить рецептуру продукта в зависимости от агрономических потребностей. 015115 Изобретение относится к сельскому хозяйству, а более точно, к поточному способу производства сбалансированных органо-минеральных биоактивных удобрений. Способ может быть использован для производства сбалансированных органо-минеральных биоактивных удобрений путем утилизации куриного помета промышленных птицефабрик компостированием подстилочного или безподстилочного птичьего помета с внесением в него необходимых минеральных добавок и специфического микробиоценоза. Известен способ получения органо-минеральной смеси на основе торфа, дефеката, осадков сточных вод, бентонитовой глины, золы от шелухи подсолнуха и гречки, включающий выдержку упомянутой массы в биореакторе при температуре в мезофильном режиме (+25) - (+35)С, а затем при термофильном брожении (+55) - (+65)С, после чего продукт подают в центрифугу, а далее на гранулирование и сушку[патент Украины на изобретение 56293, МПК (2006) C05G 1/00, А 01 С 3/00. Дата публикации 15.05.2003. Бюл.3, 2003]. Недостаток описанного способа заключается в несбалансированности полученной органоминеральной смеси по содержанию основных питательных веществ, а также в отсутствие средств для организации поточного процесса изготовления удобрения, что не дает возможности организовать утилизацию птичьего помета в непрерывном режиме в течение всего года. Отсутствие возможности утилизации птичьего помета в непрерывном режиме ведет к его накоплению и, как следствие, к загрязнению окружающей среды. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является поточный способ производства сбалансированных органических удобрений, включающий непрерывный процесс компостирования компостной массы, которую перемешивают и перемещают до получения сбалансированных органических удобрений [патент РФ 2291136 на изобретение, МПК C05F 3/00 (2006.01). Дата публ. 2007.01.10. Миронов В.В., Хмыров В.Д., Гордеев А.С. Поточный способ производства компоста]. Способ включает операции смешивания на бетонированной площадке с помощью самоходного смесителя гаоя и птичьего помета с носителем органического углерода, укладывания полученной смеси в бурты и выдержки в буртах в течение 3-5 суток. Затем смесь перемещают в аэрационный реактор, где ее продувают озоно-кислородной смесью. После выгрузки из реактора готовый компост выдерживают в кучах, а после удаления из него крупных включений, фасуют. Недостатками описанного способа являются получение продукта только с естественным содержанием основных биогенных элементов, что практически исключает возможность получения продукта со сбалансированным соотношением азотафосфора-калия (NPK),невозможность обеспечения стабильного и заранее заданного качества удобрений,зависимость процесса производства от климатических условий,невозможность оперативно изменять рецептуру продукта в зависимости от агрономических потребностей, в частности для разных видов почвы и/или биологических особенностей выращиваемых растений. Таким образом, описанный способ не дает возможности изготавливать удобрения, которые обеспечили бы достижение стабильных и высоких урожаев сельскохозяйственных культур на разных типах почв. В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания такого поточного способа производства сбалансированных органических удобрений, который позволил бы создать условия для получения продукта с заданным содержанием основных биогенных элементов и сбалансированным соотношением NPK, обеспечил бы стабильное качество продукта и снизил бы зависимость производства удобрения от климатических условий, а также позволил бы оперативно изменять рецептуру продукта в зависимости от агрономических потребностей - для разных видов грунтов и биологических особенностей сельскохозяйственных растений. Поставленная задача решается предлагаемым способом путем создания условий для оптимального протекания микробиологических процессов во время непрерывного процесса компостирования за счет создания и выдерживания оптимальных параметров температуры и влажности на этапах производства удобрения. Кроме того, предложенный способ дает возможность корректировать состав продукта в зависимости от вида растений и грунтов путем добавления к компостной массе предварительно заданного количества питательных веществ, сорбентов, ионообменников, а также специфического микробоценоза на определенных этапах технологического процесса. Предложенный, как и известный поточный способ производства сбалансированных органоминеральных удобрений, включает непрерывный процесс компостирования компостной массы, которую перемешивают и перемещают вдоль помещения до получения органо-минеральных удобрений, а в соответствии с изобретением способ включает три этапа. На первом этапе в нативный птичий помет - носитель азота (N), добавляют носитель органического углерода (С) до достижения соотношения С к N от 20 до 30, а в подстилочный птичий помет непосредственно добавляют экзоферменты и вещества, предназначенные для связывания азотных соединений - фосфогипс, сернокислый марганец, суперфосфат. Из перемешанной с указанными веществами массы формируют бурт, компостную массу в бурте увлажняют-1 015115 до влажности 55-65% и проводят ее периодическое кратковременное продувание воздухом в течение 2-3 мин с интервалом в 60-90 мин. Воздух подают по коробу, расположенному на полу помещения. Температуру массы в первые три дня доводят до (+65) - (+75)С. В течение первых трех-пяти трехдневных циклов проводят ее перемешивание и перемещение для обеспечения равномерности прохождения процесса по всему объему компостной массы. Фильтрат, образующийся в течение этого периода, отводят в отдельный резервуар и используют для увлажнения компостной массы на первом трехдневном цикле, причем постепенно до конца последнего трехдневного цикла температуру массы снижают до (+30) - (+35)С. По окончании первого этапа в компостную массу добавляют предварительно смешанную в необходимых пропорциях смесь торфа, извести или гипса. Для улучшения условий прохождения микробиологических процессов в компостную массу добавляют специфический микробиоценоз и в течение второго этапа,включающего по меньшей мере два трехдневных цикла, проводят перемешивание и перемещение компостной массы, в процессе которого происходит дозревание массы со специфическим микробиоценозом,снижают температуру массы до (+20) - (+25)С и уменьшают влажность до 35-40%. По окончании второго этапа начинают третий этап - в компостную массу добавляют предварительно смешанную смесь минеральных добавок, сорбентов, ионообменников и микроэлементов для достижения сбалансированности по питательным веществам и микроэлементам. В течение двух следующих трехдневных циклов проводят перемешивание и перемещение компостной массы до получения гомогенной массы сбалансированных органических удобрений с влажностью 20-30%. Особенностью предлагаемого способа является также и то, что полученные удобрения подсушивают до влажности 16-18%, гранулируют и затем фасуют. Предлагаемый способ реализуется на технологической линии, показанной на схематическом чертеже. Технологическая линия состоит из компостного цеха 1, предназначенного для выполнения компостирования с помощью установленного в цехе 1 компостного устройства. Входы цеха 1 соединены с выходами цеха 2, предназначенного для подготовки компонентов и примесей - смесей 1,2,3 и их подачи в компостный цех 1 на определенных этапах технологического процесса. Цех 2 снабжен устройствами для дозирования компонентов и примесей и смешивания смесей. Один выход цеха 1 соединен со входом цеха 3 сушки и гранулирования, а второй - со входом цеха 4 фасовки. При этом после завершения процесса в компостном цехе 1 готовые удобрения в виде гомогенной массы могут непосредственно подаваться в цех фасовки 4, где установлены фасовочные машины, или в цех 3 сушки и гранулирования,где установлены устройства для высушивания продукта и его переработки в гранулы. Готовые гранулы из цеха 3 подаются в цех 4 для фасовки на фасовочных машинах в мешки или пакеты. Пример. Исходное сырье - нативный птичий помет в цехе 2 предварительно смешивают с носителем органического углерода (С) до достижения соотношения C/N - 20-30, а в подстилочный птичий помет непосредственно добавляют экзоферменты и вещества, связывающие азотные соединения - фосфогипс, сернокислый марганец, суперфосфат - получают смесь 1. Полученную смесь 1 подают в компостное устройство в компостный цех 1. С помощью компостного устройства формируют бурт. Компостную массу в бурте увлажняют до влажности 55-65% и проводят ее периодическое кратковременное продувание воздухом в течение 3-5 мин с интервалом 60-90 мин, который подают по коробу, расположенному на полу цеха 1. Этим создают оптимальные условия для развития мезо- и термофильной микрофлоры, жизнедеятельность которой в компостной массе в первые три дня повышает температуру массы до (+65) - (+75)С, что обеспечивает обеззараживание компоста от патогенных веществ и гельминтов, а также приводит к гибели семена сорняков. При этом проходит интенсивное разложение органических веществ, причем микроорганизмы превращают его в формы, доступные для усвоения растениями. В течение первых трех-пяти трехдневных циклов в цеху 1 проводят перемешивание и перемещение компостной массы, что обеспечивает равномерное прохождение процесса по всему объему компостной массы. Фильтрат, образуемый в течение этого периода, отводят в отдельный резервуар (не показан) и используют для увлажнения компостной массы во время первого трхдневного цикла. Постепенно до конца последнего трехдневного цикла температуру снижают до (+30) - (+35)С и начинают второй этап. В начале второго этапа в компостную массу добавляют предварительно смешанную в необходимых пропорциях смесь торфа, извести или гипса - смесь 2, а также добавляют специфический микробиоценоз, которые подают из цеха 2. В течение следующих двух трехдневных циклов второго этапа проводят перемешивание и перемещение компостной массы в цехе 1. В процессе второго этапа происходит дозревание массы со специфическим микробиоценозом, снижение ее температуры до (+20) - (+25)С и влажности до 40%. По окончании второго этапа начинают третий этап - к компостной массе из цеха 2 добавляют предварительно смешанную в необходимых пропорциях смесь минеральных добавок, сорбентов, ионообменников и, при необходимости, микроэлементов - смесь 3. В течение двух следующих трехдневных циклов проводят перемешивание и перемещение компостной массы в цехе 1 и снижают влажность до 2030%. На этом этапе для ускорения снижения влажности возможно периодическое продувание полученного продукта воздухом. Для обеспечения непрерывности процесса параллельно устанавливают три линии компостирования,-2 015115 а для повышения мощности увеличивают количество линий компостирования, кратное трем. Полученные в результате процесса органо-минеральные сбалансированные биоактивные удобрения в виде гомогенной массы темно-коричневого или бурого цвета не токсичны, экологически безопасны для людей и окружающей природной среды. Удобрения направляют на фасовку в цех 4 или в цех 3 на сушильную установку, где процессы осуществляют по известной технологии [см. Декларационный патент Украины на изобретение 67607 А, МПК 5 C05F 3/00, опубл. в Бюл. 6, 2004, - Гордиенко П.В., Процишин Б.М., Пупин В.Б. Способ изготовления искусственного твердого удобрения]. Полученный после высушивания до влажности 16-18% продукт направляют на гранулирование. Готовые гранулированные удобрения фасуют. Преимущества предложенного способа получения органо-минеральных сбалансированных биоактивных удобрений: полная безотходная утилизация безподстилочного и подстилочного птичьего помета; проведение процесса компостирования за 24-30 суток за счет интенсификации прохождения микробиологических процессов, обеспечения обеззараживания от патогенных веществ и гельминтов; получение поликомпонентного органо-мииерального биоактивного удобрения, являющегося самодостаточным для минерального питания растений с поддерживающим мелиоративным эффектом для грунтов с кислой или щелочной реакцией и адресным обеспечением микроэлементами, с учетом биологических особенностей сельскохозяйственных растений; развитие в компостной массе введенного специфического микробиоценоза, который обеспечивает уравновешивание процессов синтеза и деструкции органического вещества почвы; получение продукта, который соответствует требованиям современного органического земледелия, воссоздает потенциальное плодородие грунта и обеспечивает получение санитарнотоксикологически чистой продукции растениеводства. Использование предлагаемого способа является основой для промышленного производства органоминеральных биоактивных удобрений с содержанием 4-5% общих форм азота, 3,5-4% фосфора и 3-4% калия, имеющих сорбционные, ионообменные свойства и содержащих полезную микрофлору, обеспечивающие активный стартовый рост растений и пролонгированность действия в течение вегетационного периода. Оптимальные дозы в основное удобрение вразброс под зерновые культуры - 0,8-1,2 т/га, пропашные - 1-1,8 т/га, локально - на 50% ниже. Полученные предлагаемым способом удобрения обеспечивают прирост урожая сельскохозяйственных культур в 1,5-2 раза выше по сравнению с урожаем, выращенным без применения удобрений, и на 30-50% выше по сравнению с урожаем, выращенным с внесением только оптимальных доз минеральных туков. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Поточный способ производства сбалансированных органо-минеральных биоактивных удобрений,включающий непрерывный процесс компостирования компостной массы, которую перемешивают и перемещают вдоль помещения до получения органо-минеральных удобрений, отличающийся тем, что способ включает три этапа, на первом этапе в нативный птичий помет - носитель азота (N), добавляют носитель органического углерода (С) до достижения соотношения С к N от 20 до 30, а в подстилочный птичий помет непосредственно добавляют экзоферменты и вещества, предназначенные для связывания азотных соединений - фосфогипс, сернокислый марганец, суперфосфат; из перемешанной с упомянутыми веществами массы формируют бурт, компостную массу в бурте увлажняют до влажности 55-65% и проводят ее периодическое кратковременное продувание воздухом в течение 2-3 мин с интервалом 60-90 мин, доводят температуру массы в первые три дня до (+65) - (+75)С, в течение первых трех-пяти трехдневных циклов проводят ее перемешивание и перемещение для обеспечения равномерности прохождения процесса по всему объему компостной массы, а фильтрат, образуемый в течение этого периода, отводят в отдельный резервуар и используют для увлажнения компостной массы на первом трехдневном цикле, причем постепенно до конца последнего трехдневного цикла температуру массы снижают до(+30) - (+35)С, по окончании первого этапа в компостную массу добавляют предварительно смешанную в необходимых пропорциях смесь торфа, извести или гипса, для улучшения условий прохождения микробиологических процессов добавляют специфический микробиоценоз и в течение второго этапа, включающего по меньшей мере два трехдневных цикла, проводят перемешивание и перемещение компостной массы, в процессе которого идет дозревание массы со специфическим микробиоценозом, и снижают температуру массы до (+20) - (+25)С и уменьшают влажность до 35-40%, по окончании второго этапа начинают третий этап - в компостную массу добавляют предварительно смешанную смесь минеральных добавок, сорбентов, ионообменников и микроэлементов для достижения сбалансированности по питательным веществам и микроэлементам, а в течение двух последующих трехдневных циклов проводят перемешивание и перемещение компостной массы до получения гомогенной массы сбалансированных органо-минеральных биоактивных удобрений с влажностью 20-30%. 2. Поточный способ по п.1, отличающийся тем, что полученные удобрения гранулируют и затем фасуют.