способ приготовления компоста

Формула изобретения

Способ приготовления компоста, включающий послойную укладку навоза и влагопоглощающего органического материала, перемешивание компонентов при одновременном перемещении смеси в ферментер, инокуляцию смеси термофильными бактериями и последующее ее аэробное компостирование, отличающийся тем, что инокуляцию смеси осуществляют перед операцией перемешивания компонентов, а в качестве инокулирующей добавки используют мегатерин в количестве 0,2% от массы компостируемой смеси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам переработки навоза и других органических отходов.

Известен способ компостирования (Пат. N 2593171, Франция, Кл. C 05 F 3/00, 1987 г. ), включающий складирование в кучу растительных и животных материалов, механическую аэрацию и инокулирование смеси определенными бактериями при наступлении термофильной стадии компостирования. Недостатком данного способа приготовления компоста является низкое качество компоста из-за нарушения хода процесса его приготовления, поскольку отсутствие операции перемешивания компонентов в техпроцессе приготовления компоста, неправильная форма кучи служат причиной наличия низкой температуры процесса в определенных участках кучи, в результате чего имеются участки непереработанного навоза. Кроме того, введение инокулирующей добавки непосредственно в процессе биоферментации смеси также нарушает техпроцесс приготовления компоста.

Известен способ переработки навоза на удобрение (Пат. СССР N 1813085, Кл. G 05 F 3/00, 15/00, 1991, прототип), включающий послойную укладку навоза и влагопоглощающего органического материала, перемешивание компонентов при одновременном перемещении смеси в ферментер, инсоляцию смеси слоем готового компоста и последующее ее аэробное компостирование в течение 5-7 суток при влажности смеси 70%.

Недостатками этого способа является длительность процесса компостирования, особенно в зимних условиях, и невысокое качество готового продукта. Более быстрому началу и протеканию биотермического процесса способствует равномерное распределение инокулянта в компостируемой среде, чего не обеспечивается в способе переработки навоза на удобрение укрытием компостируемой смеси слоем готового компоста. Более оптимальные условия жизнедеятельности аэробных термофильных микроорганизмов создаются в верхней части ферментера и, как следствие, - неравномерная интенсивность биотермического процесса в ферментере, а значит, и невысокие технологичность способа и качество готовой продукции. Кроме того, для ускорения процесса приготовления компоста необходимо относительно большое количество инокулянта, что ограничивает объем исходной смеси в ферментере.

Заявленное изобретение направлено на решение следующей задачи: сокращение продолжительности процесса приготовления компоста при небольших дозах внесения инокулирующей добавки в исходную смесь и улучшении качества готового компоста.

Поставленная задача решена путем использования в способе приготовления компоста, включающем послойную укладку навоза и влагопоглощающего органического материала, перемешивание компонентов при одновременном перемещении смеси в ферментер, инокуляцию смеси термофильными бактериями и последующее ее аэробное компостирование, в качестве инокулирующей добавки мегатерина в количестве 0,2% от массы компостируемой смеси, кроме того, операцию инокуляции смеси осуществляют перед операцией перемешивания компонентов смеси в процессе подготовки ее к компостированию.

Мегатерин (торговое наименование) - ферментный препарат металлопротеиназы - предназначается для использования в качестве биокатализатора. Его производство базируется на использовании непатогенной, нетоксичной культуры Bac. megater ВМ-11. Технология получения мегатерина состоит в асспетическом культивировании микроорганизма - продуцента с дальнейшим выделением, очисткой и сушкой фермента. В производстве не предусматривается использование ядовитых видов сырья и реактивов (из переписки с Всероссийским научно-исследовательским институтом генетики и селекции промышленных микроорганизмов ВНИИГенетика, N 344 от 12.07.93 г.),

В качестве инокулирующей добавки в заявленном способе приготовления компоста используется мегатерин. Принцип выбора количества используемого инокулянта (мегатерина) в заявленном способе приготовления компоста поясняют временные зависимости температуры торфонавозной смеси с различным содержанием в ней мегатерина, приведенные на фиг. 1. Инокуляция компостируемой смеси мегатерином способствует более быстрому началу и протеканию процесса приготовления компоста, что отражено на фиг. 2 (более быстрым ростом температуры смеси в заявленном способе, описываемом кривой 2), где задана стартовая температура (То_смеси=10^oC) для обеспечения более благоприятных условий приготовления компоста (жизнедеятельности теплолюбивых термофильных бактерий), и на фиг, 3, где для приготовления компоста выбраны более некомфортные условия -начальная температура То_смеси=0. Но и в более жестких условиях мегатерин проявил себя как наиболее активный инокулянт. Очень небольшого количества - 0,2% от массы компостируемой смеси - достаточно, чтобы достичь большего положительного эффекта - сокращения продолжительности процесса приготовления компоста - по сравнению с прототипом, где в качестве инокулянта используется готовый компост, что наглядно показано на фиг. 2 и 3.

Перемешивание компонентов компостируемой смеси вместе с инокулянтом (мегатерином) позволяет более равномерно распределить биокатализатор по всему ее объему, создавая оптимальные условия жизнедеятельности аэробных термофильных микроорганизмов равномерно по всему объему смеси в ферментере, а следовательно, повысить интенсивность биотермического процесса и технологичность его протекания и, как следствие, повысить качество готовой продукции.

Заявленный способ приготовления компоста иллюстрируется чертежами: на фиг. 1 представлены временные зависимости температуры торфонавозной смеси с различным содержанием мегатерина в ней; на фиг.2 - временные зависимости температуры торфонавозной смеси с различной инокулирующей добавкой при наличии стартовой температуры То= 10^oC; на фиг. 3- то же, То =0^oC; на фиг.4 - принципиальная схема компостирования.

Способ состоит из следующих операций:

- послойной укладки навоза и влагопоглощающего органического материала;

- инокулирования смеси мегатерином в количестве 0,2% от массы исходной смеси;

- перемешивания компонентов и одновременного перемещения смеси в ферментер;

- аэробного компостирования смеси.

Способ осуществляется следующим образом.

Компостирование осуществляется в кирпичном или железобетонном ферментере 1 размерами 5х10х4,5 м с воротами 2, куда закладывается смесь 3. Ферментер оборудован напорным 4 и вытяжным 5 вентиляторами, системой напорных воздуховодов 6, пультом управления 7 с таймером продувки 8 и отверстиями 9 для замера температуры и содержания кислорода в смеси.

На бетонированную площадку перед ферментером 1 послойно укладывают навоз и органический материал (торф, опилки, измельченную солому), инокулирование смеси мегатерином 0,2% от массы исходной смеси. Затем масса из штабеля с помощью погрузчика (например, ПФ-0,75) подается в навозоразбрасыватель (ПРТ-7 или РОУ-6), где перемешивается и одновременно загружается в ферментер 1 до заполнения его на высоту не более 2 м. После загрузки ферментера 1 включают напорный вентилятор 4 и по системе напорных воздуховодов 6 подают воздух в необходимых количествах и в определенных интервалах с помощью таймера 8 пульта управления 7, поддерживая содержание кислорода в смеси в пределах 5-12%. Периодически контролируется температура и содержание кислорода в смеси с помощью электронных термометра и кислородомера. Компостирование при влажности 60%-70% (одинаковые технологические параметры прототипа и заявленного способа) осуществляется в течение 3 суток, при этом смесь разогревается до 70^oC и выше, что обеспечивает обеззараживание массы от болезнетворных микроорганизмов и уничтожение всхожести семян сорняков. Сигналом готовности продукта является падение температуры до 30^oC в смеси, зарегистрированное с помощью электронного термометра. Выгрузка готового продукта из ферментера проводится типовым фронтальным погрузчиком.

Способ приготовления компоста позволяет по сравнению с существующим сохранить продолжительность процесса до 3-х суток при небольшом количестве инокулирующей добавки - 0,2% от массы компостируемой смеси, повысить технологичность протекания процесса биоферментации и, как следствие, повысить качество готового продукта.