органо-минеральное удобрение и способ его получения

Формула изобретения

1. Органо-минеральное удобрение, содержащее птичий помет, воду и цеолитсодержащий компонент, отличающееся тем, что в качестве цеолитсодержащего компонента оно содержит цеолитсодержащий туф, содержащий более 50 мас.% клиноптилолита при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

птичий помет	70-80
цеолитсодержащий туф	10-20
вода	остальное

2. Органо-минеральное удобрение по п.1, отличающееся тем, что в качестве цеолитсодержащего туфа оно содержит минерал, который по химическому составу состоит из следующих ингредиентов, мас.%: окиси кремния - 60-65; окиси алюминия 10-12; окиси кальция - 4-5, а также содержит примеси соединений калия, натрия, магния, железа, фосфора, кобальта, цинка, марганца, меди, титана.

3. Способ получения органо-минерального удобрения на основе птичьего помета, воды и цеолитсодержащего компонента, путем смешения исходных ингредиентов и их гранулирования, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют птичий помет влажности 35-40% и цеолитсодержащий туф, предварительно измельченный до размера частиц менее 1 мм, которые смешивают при интенсивном перемешивании в течении 20-40 с, гранулируют, а затем подвергают дегидратации до влажности 10-14 мас.%.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что используют фракцию цеолитсодержащего туфа с диаметром 0,1-0,3 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно органо-минеральным удобрениям на основе птичьего помета и способам их получения.

Широко известны органические удобрения, включающие в свой состав птичий помет, что позволяет обеспечить растениям поступление всех необходимых для их питания компонентов, и минеральные добавки. Так, известно органо-минеральное удобрение (ОМУ), в состав которого входят птичий помет, кальциевые соли азотсодержащих органических кислот и гидрат окиси кальция (RU 2191764). Удобрения получают добавлением к птичьему помету 25-50 мас.% окиси кальция, которая связывает азотосодержащие кислоты, с последующим перемешиванием полученной смеси.

Недостатком указанной технологии является разогрев смеси при введении СаО, что приводит к распаду ценных ингредиентов и снижению эффективности полученного удобрения.

Одним из перспективных минеральных компонентов ОМУ являются цеолиты или смеси, их содержащие. В частности, известно удобрение на основе навоза домашнего скота, содержащее 10-30 мас.% цеолита (US 4559073, 1984). Смесь сваливают в кучи и выдерживают до искусственного высыхания. Однако при этом внутри кучи влажность достигает 55 мас.%, что ведет к большим потерям азота и снижению эффективности удобрения.

Известно комплексное удобрение (RU 2258053), которое содержит в качестве органического компонента - помет птиц, а в качестве минерального смесь природного цеолита с химическими добавками, содержащими азот, фосфор, калий, магний и серу (суперфосфат, аммиачную селитру и калий-магнезию), при следующем соотношении компонентов удобрения, мас.%: природный цеолит 55-65, помет птиц 20-25, химические добавки 12-15.

Недостатком данного комплексного удобрения является невысокое содержание птичьего помета, что снижает его эффективность, а также неоднородность его состава, что затрудняет процессы стандартизации при его внесении в почву.

Известно гранулированное ОМУ, ядро которого состоит из помета кур или свиней, а оболочка из цеолита, смешанного с бентонитом или мелассой (JA 6072074). Недостатком удобрения является недостаточная доступность органических веществ при внесении удобрения, неравномерность их дальнейшего растворения, недостаточное присутствие в минералах полезных ионов металлов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному техническому решению является органо-минеральное гранулированное удобрение (RU 2184102) на основе природной кремнистой цеолитсодержащей породы и помета птицеводческих комплексов. Удобрение имеет следующий состав (мас.%): природная кремнистая цеолитсодержащая порода 60-80, помет птицеводческих комплексов 20-40. Используемый цеолит содержит при суммарном содержании опал-кристобалита, клиноптилолита и монтмориллонита 55-80 мас.%. Следующие ингредиенты (мас.%): опал-кристобалит 15-70, клиноптилолит 6-45, глинистые минералы 4-36, в том числе монтмориллонит 2-18, кальцит 3-36, обломочный, преимущественно кварцевый материал 2-22, полевой шпат 0,8-5,0.

Недостатком известного органо-минерального удобрения является низкое количество помета, что делает его недостаточно эффективным. Вместе с тем при повышении его содержания в данной смеси наблюдаются процессы расслоения, что вызывает проблемы при гранулировании и хранении удобрения.

Технической задачей, решаемой автором, являлось создание более эффективного ОМУ, в частности, за счет повышения содержания в грануле удобрения доли органического ингредиента, а также разработка технологии получения более стабильного удобрения, отвечающего поставленной задаче.

Техническое решение поставленной задачи достигается в результате получения удобрения, содержащего следующие ингредиента (мас.%):

птичий помет	70-80
цеолитсодержащий туф	10-20
вода	остальное

В качестве цеолитсодержащего туфа используют природный минерал осадочного происхождения, содержащий клиноптилолит (высококремнистый цеолит с соотношением кремнезема к глинозему от 6,2 до 8,5) более 50 мас.% с добавками - монтмориллонита, кварца и других примесей.

По химическому составу минерал состоит из следующих ингредиентов (мас.%): окиси кремния - 60-65; окиси алюминия 10-12; окиси кальция - 4-5, а также микроколичеств соединений калия, натрия, магния, железа, фосфора, кобальта, цинка, марганца, меди, титана.

Технический результат в отношении способа достигается тем, что в качестве исходного сырья используется птичий помет влажности 35-40% и цеолитсодержащий туф, предварительно измельченный до размера частиц менее 1 мм (оптимально 0.1-0.3 мм), которые интенсивно перемешивают в течение 20-60 сек, гранулируют, а затем подвергают дегидратации до влажности 10-14 мас.%.

В результате такого смешения в отличие от прототипа частицы туфа, имеющие на своей поверхности электрический заряд, распределяются по объему помета, создавая своеобразный каркас (пространственную сетку), обеспечивающую с одной стороны, жесткость гранулы, а с другой стороны, достаточно эффективное равномерное растворение органических веществ в почве после внесения в нее удобрения. В результате подсушивания гранулы на второй стадии производства на поверхности гранулы создается прочная корка на основе частиц туфа с сорбированным на их поверхность твердым органическим компонентом, препятствующая потере ценных ингредиентов при хранении.

Сущность заявляемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В бункер смесителя объемом 73 литра установки непрерывного действия производительностью до 900 кг/час удобрения загружали птичий помет с влажностью 35-40 мас.% и цеолитсодержащий туф с содержанием клиноптилолита 55 мас.% с размером частиц 0.2-0.3 мм в соотношении (мас.%) 8:2. Время смешивания 20-30 сек. Далее смесь с влажностью 25-28% гранулируется и виде гранул диаметром 4 мм и длиной 10 мм, посредством наклонного транспортера поступает в бункер-накопитель, где досушивается до влажности 12-14%, а затем как готовое удобрение поступает на фасовку.

Пример 2. В условиях примера 1 проводят получение удобрения с использованием фракции цеолитсодержащего туфа с содержанием клиноптилолита 51 мас.% с размером частиц 0.2-1.0 мм при соотношении птичий помет: туф=9:1

Пример 3. В условиях примера 1 проводят получение удобрения с использованием фракции цеолитсодержащего туфа с содержанием клиноптилолита 62 мас.% с размером частиц 0.2-0.8 мм при соотношении птичий помет: туф=7:3.

Пример 4. Свойства полученных удобрений представлены в таблице 1.

Таблица 1
Характеристика полученных органо-минеральных удобрений
№ примера	Содержание туфа, мас.%	Механическая прочность, х103 м2/кг	Потери азота при хранении через 6 мес, %
1	18	28,6	0,09
2	10	20,4	0,17
3	20	29,2	0,13

Пример 5. Испытания удобрений проводили на опытной делянке ЗАО «Агротехника» (Ленинградская область) по воздействию на урожайность капусты белокочанной сорта Калорама по сравнению с использованием традиционных удобрений. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Таблица 2
Сравнительные характеристики использования органических удобрений
Показатели качества (содержание в кг/т)	Используемое удобрение
По примеру 1	По примеру 2	По примеру 3	Пром. компост. 1-го кл.	Навоз 1-го класса
Сухого вещества	800	750	860		240
Органического вещества	640	680	610	450	190
Азота	25	30	22	280	5,6
Фосфора	20	21	20	8,1	1,4-3,2
Калия	9	8	10	1,4-3,2	5,8-7,0
Кальция	16	14	18	1,5-1,8	4,3-6,0
Магния	7	6	8	2,3-3,2	0,6-1,0
pH	7.0	7,0	7,0	7,0	7,0
Повышение урожайности при внесении равных доз удобрений, %;	214	202	205	86	60
- по натуральной массе
- по NPK	80	76	72	35	45

Полученные результаты показали, что предлагаемое удобрение отличается достаточной прочностью гранул, стабильно при хранении и эффективно при применении.