способ получения биокомпоста
Классы МПК: | C05F3/00 Удобрения из фекалий человека или животных, в том числе навоз C05F11/00 Прочие органические удобрения |
Автор(ы): | Брыкалов Анатолий Валерьевич (RU), Мернов Сергей Васильевич (RU), Голота Александр Иванович (RU), Романенко Елена Семеновна (RU), Мазницына Ольга Васильевна (RU), Павленко Наталья Николаевна (RU), Гладков Олег Андреевич (RU), Ярыльченко Татьяна Николаевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-03-16 публикация патента:
27.12.2006 |
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу переработки навоза и других органических отходов в биокомпост. Способ получения биокомпоста включает приготовление субстрата путем перемешивания обработанной раствором гуминовых веществ соломы с органическими отходами и их укладку в штабель. Для приготовления субстрата дополнительно используют чернозем, в качестве соломы используют соломистые отходы производства гриба вешенки, в качестве раствора гуминовых веществ - раствор лигногумата калия, а в качестве органических отходов - куриный помет. Соотношение компонентов составляет, мас.%: соломистые отходы производства гриба вешенки 63,2, куриный помет 31,5, чернозем 5,2, лигногумат калия 0,01. Использование способа позволяет ускорить созревание биокомпоста, повысить его однородность и качество. 3 табл.
Формула изобретения
Способ получения биокомпоста, включающий приготовление субстрата путем перемешивания обработанной раствором гуминовых веществ соломы с органическими отходами и их укладку в штабель, отличающийся тем, что для приготовления субстрата дополнительно используют чернозем, в качестве соломы используют соломистые отходы производства гриба вешенки, в качестве раствора гуминовых веществ - раствор лигногумата калия, а в качестве органических отходов - куриный помет при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Соломистые отходы производства | |
гриба вешенки | 63,2 |
Куриный помет | 31,5 |
Чернозем | 5,2 |
Лигногумат калия | 0,01 |
Описание изобретения к патенту
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам переработки навоза и других органических отходов в биокомпост.
Уровень техники
Известен способ получения компоста из подстилочного навоза, соломы, с добавлением фосфорных удобрений и извести (Манченков В.П. Компосты, их приготовление и применение. - М., 1962).
Недостатком способа и свойств биокомпоста является то, что высокозатратная технология загрязняет окружающую среду и значительные потери питательных элементов при хранении биокомпоста.
Известен способ компостирования навоза, включающий послойную укладку навоза в штабеля с добавлением цеолитсодержащих глин и извести.
Недостатком способа является трудоемкость послойной укладки в штабеля исходных компонентов для компостирования и технология отличается длительностью срока ферментации (патент РФ 2176630, С 05 F 3/00, 2001).
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ компостирования навоза, включающий укладку в бурт соломы, навоза, цеолитсодержащей глины с предварительным измельчением соломы и опрыскиванием ее растворенным в воде гуматом калия с последующим перемешиванием компонентов компостирования и укладкой в штабель (патент РФ №2211821, от 26.02.2002 г.).
Недостатком способа является то, что при разном химическом составе цеолитсодержащей глины, добываемой в разных регионах, нарушается технологический баланс при компостировании и это приводит к снижению качества конечного продукта, удобрительной ценности компоста, применяемого в растениеводстве.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения - является создание энергосберегающей технологии получения биокомпоста с ускорением этапов его «созревания», повышения степени однородности и обладающего высокой гумифицированностью, биогенностью.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению технологичности способа биокомпоста и улучшению качества продукции за счет степени однородности, гумифицированности и биогенности.
Сущность изобретения в разработке способа получения биокомпоста с укладкой в состав субстрата соломистых отходов производства гриба вешенки, предварительно обработанные раствором лигногумата калия, которые перемешивают и укладывают в штабель при следующем соотношении компонентов, мас.%: солома 63,2; навоз 31,5; чернозем 5,2; лигногумат калия 0,01.
Добавление в состав субстрата для компостирования соломы с мицелием гриба вешенки способствует дополнительному насыщению компоста макро- и микроэлементами, ускорению процесса ферментации.
Внесение лигногумата калия, который по сравнению с традиционно используемым гуминовым удобрением содержит более 90% смеси гуминовых кислот, причем 15-25% из них составляют соли фульво- и низкомолекулярные кислоты; благоприятно сказывается на процессах ускорения гумификации соломы, и, кроме того, это способствует обогащению компоста микроэлементами - железом, медью, марганцем, магнием, цинком. Введение при компостировании небольшой части чернозема способствует насыщению субстрата микроорганизмами.
В процессе компостирования активно участвующие микроорганизмы ферментируют органические вещества с получением в конечном продукте биокомпоста. При оптимальных условиях процесс компостирования проходит через мезофильную, термофильную фазы, а также заключающую фазу остывания.
Каждой из фаз компостирования свойственны свои сообщества микроорганизмов. При начальном этапе ферментации участвует мезофильные микроорганизмы, которые активно разлагают растворимые компоненты субстрата. При этом в компосте идет повышение температуры.
Мезофильные микроорганизмы при температуре около 40°С активизируются и на протяжении данной термофильной фазы ускоряют расщепление протеинов, липидов, целлюлозы и гемицеллюлозы. Для стабилизации температуры компостирования используют аэрацию и перемешивание субстрата.
В фазе остывания мезофильные микроорганизмы возобновляют ферментацию органических соединений.
В соломе с мицелием гриба вешенки содержатся важнейшие макро- и микроэлементы, ее химический состав представлен в таблице 1.
Таблица 1 Состав соломы пшеницы с мицелием гриба вешенки | |||||||||||
наименование | в % к сухому веществу | элементы, мг/кг | |||||||||
целлюлоза | гемицеллюлоза | лигнин | белок | пектин | К | Na | Fe | Cu | Zn | Ni | |
солома пшеницы с мицелием | 39,9 | 36,0 | 16,7 | 2,6 | - | 1105 | 248 | 310 | 8 | 59 | 2,5 |
Осуществление изобретения
Пример 1
Для получения 1 тонны биокомпоста на бетонированной площадке смешивают 632 кг (63,2%) соломистых отходов после биотехнологии гриба вешенки, предварительно обработанным 1 л 10% водным раствором, содержащим 100 г (0,01%) лигногумата калия, 315 кг (31,5%) куриного помета, 52 кг (5,2%) чернозема.
Всю массу субстрата перемешивают и укладывают в штабель. Осуществляют процесс в анаэробных условиях в течение 10 суток. На последующем этапе осуществляется перемешивание компоста с созданием условий анаэробно-аэробной ферментации. Готовый биокомпост используют в растениеводстве и в его применении, при выращивании кормовой свеклы урожайность составила 652 ц/га, а при выращивании картофеля 270 ц/га. Данный пример указывает на оптимальный состав биокомпоста.
Пример 2
Для получения 1 тонны биокомпоста на бетонированной площадке смешивают 600 кг (60%) соломистых отходов после биотехнологии гриба вешенки, предварительно обработанным 1 л 10% водным раствором, содержащим 100 г (0,01%) лигногумата калия, 349 кг (34,9%) куриного помета, 50 кг (5,0%) чернозема.
Всю массу субстрата перемешивают и укладывают в штабель. Осуществляют процесс в анаэробных условиях в течение 10 суток. На последующем этапе осуществляется перемешивание компоста с созданием условий анаэробно-аэробной ферментации. При его применении в технологии выращивания кормовой свеклы урожайность составила 628 ц/га, а при выращивании картофеля 258 ц/га.
Пример 3
Для получения 1 тонны биокомпоста на бетонированной площадке смешивают 700 кг (70%) соломистых отходов после биотехнологии гриба вешенки, предварительно обработанным 1 л 10% водным раствором, содержащим 100 г (0,01%) лигногумата калия, 241 кг (24,1%) куриного помета, 50 кг (5,0%) чернозема.
Всю массу субстрата перемешивают и укладывают в штабель. Осуществляют процесс в анаэробных условиях в течение 10 суток. На последующем этапе осуществляется перемешивание компоста с созданием условий анаэробно-аэробной ферментации. При его применении в технологии выращивания кормовой свеклы урожайность составила 618 ц/га, а при выращивании картофеля 254 ц/га.
Таблица 2 Применение биокомпоста при выращивании кормовой свеклы | ||||
Наименование препаратов | Норма внесения, т/га | Урожайность, ц/га | ||
без минерального удобрения | при внесении минерального удобрения, N 60Р60К60 | |||
Контроль (без органических удобрений) | - | 325 | 472 | |
1. Навоз полуперепревший | 35 | 463 | 585 | |
2. Прототип (навоз + солома + помет + гумат калия) | 35 | 616 | 740 | |
3. Предлагаемый способ | 35 | 652 | 787 | |
Таблица 3 Применение биокомпоста при выращивании картофеля | ||||
Наименование вариантов | Внекорневая подкормка, л/га (фаза 5-6 листьев, бутонизация) | Урожайность, ц/га | ||
Контроль (без органческих удобрений) | - | 240 | ||
1. Навоз полуперепревший | 350 | 248 | ||
2. Прототип | 350 | 252 | ||
3. Предлагаемый способ | 350 | 270 |
В таблице 2 и 3 представлены данные по применению биокомпоста в растениеводстве при выращивании кормовой свеклы и картофеля сорта «Удача».
Как видно из данных таблиц предлагаемый способ получения биокомпоста по оптимальному варианту - пример 1 предлагаемого изобретения позволяет значительно увеличить по сравнению с прототипом урожайность сельскохозяйственных культур.
Готовый компост может быть внесен в почву в виде твердого удобрения при возделывании кормовой свеклы. Кроме того, возможно применение экстракта биокомпоста получаемого настаиванием его в течение 48 часов при соотношении компост и вода 1:10, с применением для некорневой подкормки в фазу 5-6 листьев и бутонизации при выращивании картофеля.
Класс C05F3/00 Удобрения из фекалий человека или животных, в том числе навоз
Класс C05F11/00 Прочие органические удобрения