способ производства органоминерального удобрения

Формула изобретения

Способ производства органоминерального удобрения, включающий химическую фиксацию в навозе аммиачного азота с помощью фосфогипса, отличающийся тем, что используют подстилочный навоз и перегной КРС, внутрифермерские отходы, фосфогипс и солому, которые послойно укладывают на уплотненной глиняной площадке при следующем соотношении, мас.%:

подстилочный навоз КРС 65-75

перегной КРС 3-7

внутрифермерские отходы 2-5,

фосфогипс 15-25

солома остальное,

затем ежемесячно в течение 3,5-4,0 месяцев до созревания перемешивают с периодическим увлажнением в сухой период.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для производства органоминеральных удобрений на основе компостирования отходов животноводческих ферм (подстилочный навоз КРС) и химического производства (фосфогипс).

Известен способ получения комплексного органоминерального удобрения (заявка на изобретение № 2002108155, дата публикации 20.03.2004), включающий переработку навоза и введение минеральных удобрений и микроэлементов. Продукты разложения двух - четырехлетней давности ила из очистных сооружений от помета свиней, птицы и крупного рогатого скота измельчают и сепарируют на фракции 2-5 мм, перемешивают и смешивают с рассолом бишофита путем мелкодисперсного распыла капель на компоненты во фракциях навоза, далее смесь высушивают до влажности 16-22%.

Данный метод неудобен из-за длительности предварительной подготовки органических удобрений, входящих в состав удобрения, а также этот способ слишком трудоемкий и энергетически затратный.

Также известен способ подготовки жидкого навоза к производству органоминерального удобрения (патент РФ № 2361849, кл. C05F 3/00, 2008), который включает удаление из навоза механических включений, обеззараживание навоза в электрогидравлической камере с последующим разделением навоза на твердую и жидкую фракции, подачу обогатительных минеральных элементов в твердую фракцию, смешивание с ней и использование смеси в качестве органоминерального удобрения.

Недостатком указанного способа подготовки жидкого навоза к производству органоминерального удобрения является его сложность, поскольку необходимо проводить обеззараживание навоза в электрогидравлической камере с последующим разделением навоза на твердую и жидкую фракции. В связи с этим данный способ весьма трудоемкий и энергетически затратный.

Известен способ подготовки навоза к использованию в качестве удобрения (заявка на изобретение № 98108717, дата публикации 10.02.2000), включающий химическую фиксацию в нем аммиачного азота с помощью фосфогипса, который равномерно рассеивают по разбросанному навозу из расчета 30 кг на 1 т навоза сразу же за навозоразбрасывателем машинами для внесения минеральных удобрений во время проведения полевых работ преимущественно осенью и весной при температуре 10-15°С и ниже.

Недостатком способа являются дополнительные затраты на использование разных машин для внесения органического отхода животноводства и для внесения минеральной добавки (фосфогипса).

Техническим решением задачи является производство органоминерального удобрения с одновременным улучшением его качества при снижении трудозатрат и энергоемкости.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства органоминерального удобрения, включающем химическую фиксацию в навозе аммиачного азота с помощью фосфогипса, согласно изобретению используют подстилочный навоз КРС, перегной КРС, внутрифермские отходы, фосфогипс и солому, которые послойно укладывают на уплотненной глиняной площадке при следующем соотношении, мас.%:

подстилочный навоз КРС - 65-75,

перегной КРС - 3-7,

внутрифермские отходы - 2-5,

фосфогипс - 15-25,

солома - остальное,

затем ежемесячно в течение 3,5-4,0 месяцев до созревания перемешивают с периодическим увлажнением в сухой период.

Новизна заявленного предложения обусловлена тем, что предлагается утилизировать различные отходы сельскохозяйственных и промышленных производств с целью получения органоминерального удобрения, свойства которого улучшаются при взаимодействии предлагаемых компонентов на основе сочетания минеральной и органической частей их коллоидов. Заявленный способ весьма прост, позволяет за короткий срок получить высокоэффективное удобрение, которое целесообразно использовать в сельском хозяйстве.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое решение, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Пример конкретного осуществления способа производства органоминерального удобрения

Опыт проводился на уплотненной глиняной площадке объемом 675 м³ (высота компоста 2,5 м, ширина площадки 6 м, длина площадки 45 м), предусмотренной для 500 т органоминерального удобрения из расчета 0,8 т/м³, расположенной вблизи фермы, в ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района с середины апреля до середины августа. Вначале исследовали подстилочный навоз КРС как основной органический компонент, который размещали послойно с перегноем, внутрифермскими отходами и фосфогипсом в следующей последовательности и толщиной: 1) солома - 15-25 см, 2) подстилочный навоз КРС - 35-45 см, 3) перегной КРС - 5-15 см, 4) фосфогипс - 5-15 см, 5) подстилочный навоз КРС - 35-45 см, 6) перегной КРС - 5-15 см, 7) фосфогипс - 5-15 см, 8) подстилочный навоз КРС - 35-45 см, 9) перегной КРС - 5-15 см, 10) внутрифермские отходы - 25-35 см, 11) фосфогипс - 5-15 см, 12) солома - 15-25 см. Компосты опытного (смешанного) и контрольного (чистого подстилочного навоза) вариантов созданы одновременно; период их созревания 3,5-4,0 месяца (с середины апреля до середины августа). Перемешивание смеси опытного варианта и в контроле осуществлялось через 1,5 месяца после закладки с целью улучшения аэрации во всей массе в обоих вариантах в одно время (в конце мая). Далее ежемесячно проводилось перемешивание компоста с периодическим увлажнением в сухой период.

В середине августа проанализированы и сравнены некоторые физические и агрохимические характеристики полученных удобрений. Основным физическим показателем явилась агрегированность составляющих компонентов в удобрении. В опыте отмечено увеличение по сравнению с контролем уровня агрегированности на 18% при одновременном улучшении аэрации и поддержания увлажненности около 40%, а также снижение потерь органического вещества и азота. В фосфогипсе емкость катионного обмена представлена минеральной частью, а в навозе - в основном органической. При компостировании чистого навоза без минеральной добавки (фосфогипса) отмечены большие потери в нем азотных соединений, особенно аммиака, а также органического вещества. Сохранение азота в навозе является важной практической и экологической задачей и поэтому представленная технология направлена на использование приемов, предупреждающих его бесполезные потери. Установлено, что потери азота в смеси без использования фосфогипса достигают до двух третей и больше от первоначального его содержания. При чередовании слоев навоза КРС и остальных сельскохозяйственных отходов с фосфогипсом происходит поглощение аммиака в связи с обменом катионов фосфогипса на ионы аммония. В расчете на 100 т навоза в сложной органоминеральной смеси (сельскохозяйственные отходы + промышленный отход - фосфогипс) сохраняется до 500 кг азота. Высокая емкость катионного обмена фосфогипса и органических веществ сельскохозяйственных отходов определяет поглощение большей части аммония и его закрепление в гранулах. Сумма поглощенных оснований фосфогипса составляет от 30 до 40 мг-экв./100 г; при замещении 30% емкости поглощения фосфогипсом в смеси удерживается аммония в среднем 10-12 мг-экв./100 г субстрата или 100-120 кг на 1 т фосфогипса.

Вместе с азотной частью в удобрении с фосфогипсом сохраняются органические вещества (потери сокращаются до 40%) в силу его агрегирования с навозом.

Подготовленное удобрение перевозится тракторами и рассеивается под пахоту навозоразбрасывателем при норме 60 т/га. Внесение такого удобрения положительно влияет на урожайность сельскохозяйственных культур в течение 4-5 лет через улучшение физики почвы, обогащение ее органическим веществом, кальцием, серой, микро- и мезоэлементами, благоприятное воздействие на развитие и качество урожая, функционирование сообществ микроорганизмов и мезофауны, а также сдерживание численности популяций полевых мышей в посевах озимой пшеницы; внесение одного перегноя положительно сказывается на урожае сельскохозяйственных культур всего 3 года.