способ получения биокомпоста на основе навоза крупного рогатого скота

Формула изобретения

Способ получения биокомпоста на основе навоза крупного рогатого скота, включающий формирование, по крайней мере, одного бурта из навоза, внесение посевного компоста в количестве 10-15 кг/т, увлажнение, осуществление биологического разогрева и периодическое перемешивание компостируемой массы, отличающийся тем, что в компостируемую массу в качестве посевного компоста вводят компост на основе птичьего помета и консорциума штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶-1·10⁷ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке навоза крупного рогатого скота.

Навоз является биологически активным компонентом, содержащим большое количество полезных микроорганизмов, активизирующих процесс компостирования, и большой запас азота, фосфора и калия. Навоз является также источником микроэлементов для питания растений. В 1 тонне навоза крупного рогатого скота влажностью 92% содержится 2,8 г Cu, 2,2 г Mn, 12 г Zn, 2,4 г В. Энергетические свойства навоза характеризуются содержащимися в нем такими органическими веществами, как жиры, белки, полисахариды и другие высокомолекулярные соединения, которые, разлагаясь при сбраживании, преобразуются в CO₂, H₂, H₂O и СН₄ .

Известен способ приготовления компоста, в котором навоз укладывают послойно с влагопоглощающим углеродсодержащим материалом, соломой, опилками, торфом и др., перемешивают и компостируют, см. Органические удобрения. Справочник. М.: ВО «Агропромиздат», 1988 г., стр.150 152.

Указанный способ характеризуется высокими потерями биогенных веществ, длительностью, неоднородностью по составу и загрязнением окружающей среды.

Известен способ приготовления компоста, включающий смешение навоза и влагопоглощающего органического материала, внесение добавки готового компоста в массовом соотношении к компостируемой смеси 1:9, перемещение смеси в ферментер и последующее аэробное компостирование при вентилировании, см. RU Патент № 2112764, МПК6 C05F 3/00, 1998.

Недостатками известного способа являются нестабильность качества готового продукта и сложность технологического процесса.

Известен способ приготовления компоста, включающий смешение навоза и влагопоглощающего органического материала, внесение добавки, перемещение смеси в ферментер и последующее аэробное компостирование при вентилировании, в котором внесение добавок осуществляют очагами, в качестве добавок используют смесь азотфиксирующих и целлюлозоразрушающих микроорганизмов, взятых в соотношении 1:1,20-1,30, в виде суспензии концентрацией 10⁶-10⁷ клеток/мл, в количестве не более 0,5 л/т, а после выгрузки из ферментера компост выдерживают 10-12 дней и вносят добавки микроорганизмов стимуляторов роста и подавления болезней растений.

Преимущественное выполнение способа, когда одновременно с внесением добавки осуществляют локальный подогрев очагов внесения до температуры выше 40°С, см. RU Патент № 2264369, МПК7 C05F 3/00, 2004.

Недостатками указанного способа являются повышенные затраты на производство удобрения.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения биокомпоста на основе навоза крупного рогатого скота, путем ферментации, включающий формирование по крайней мере одного бурта из навоза, внесение микробиологического комплекса, увлажнение, осуществление биологического разогрева и периодическое перемешивание компостируемой массы, в котором в компостируемую массу вводят 10-30 кг на 1 т посевного компоста на основе смеси основной компостируемой массы с навозом рогатого скота или лошадей в соотношении от 9:1 до 1:1 и добавки микробиологического комплекса в количестве 2-3 кг на 1 т компостируемой массы в режиме периодического перемешивания, причем микробиологический комплекс имеет жидкую форму при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Культуральная жидкость (КЖ)
Lactobacillus plantarum, 34, В 2118	15-20
КЖ Lactobacillus fermentum, 27, В 2431	25-30
КЖ Lactococcus, шт.АМС, В 3123	5-10
КЖ Bacillus cytaseus, 21/2/AS, В 4441	15-20
КЖ Bacillus cereus, РТХУ ВТ-5	15-20
КЖ Bacillus subtillis, GL, В 8130	10-15
Фильтрат водной суспензии, содержащий
20-30% свежего навоза рогатого скота
или лошадей	20-30
Микроэлементный комплекс	0,05-0,1
Раствор щелочи (K+, Na+, NH4 +) до рН 5,5-6,0	Остальное

см RU Патент. 2374211, п.6 формулы изобретения, МПК C05F 3/00 (2006.01), 2009.

Недостатками известного способа являются сложность технологического процесса и повышенный расход микробиологического комплекса.

Задачей изобретения является повышение технологичности процесса за счет упрощения приготовления посевного компоста и снижения расхода микроорганизмов.

Техническая задача решается способом получения биокомпоста на основе навоза крупного рогатого скота, включающим формирование по крайней мере одного бурта из навоза, внесение в компостируемую массу посевного компоста в количестве 10-15 кг на 1 т навоза, увлажнение, осуществление биологического разогрева и периодическое перемешивание компостируемой массы, в котором в качестве посевного компоста в компостируемую массу вносят компост на основе птичьего помета и консорциума штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶-1·10 ⁷ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета.

Решение технической задачи позволяет повысить технологичность процесса и снизить затраты, что способствует сохранности экологии окружающей среды, за счет переработки навоза крупного рогатого скота в больших количествах.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.

Пример по прототипу

Способ получения биокомпоста на основе навоза крупного рогатого скота осуществляют следующим образом: на заранее подготовленную площадку завозят от 10 до 50% от планируемой массы бурта подстилочного навоза рогатого скота или лошадей и равномерно распределяют его по площадке, ведут формирование, по крайней мере, одного бурта из навоза, например, шириной 5,5 м, высотой 2,5 м и длиной 100 м и более, оценивают компостируемую массу бурта и на его поверхность по периметру его основания равномерно распределяют из расчета 10-30 кг на 1 т массы бурта посевной компост. Посевной компост получают предварительно с использованием смеси основной компостируемой массы с навозом рогатого скота или лошадей в соотношении от 9:1 до 1:1 и микробиологического компонента в жидкой форме в количестве 2-3 кг/т компостируемой массы в режиме периодического перемешивания.

Культуральная жидкость (КЖ)
Lactobacillus plantarum, 34, В 2118	15-20
КЖ Lactobacillus fermentum, 27, В 2431	25-30
КЖ Lactococcus, шт.АМС, В 3123	5-10
КЖ Bacillus cytaseus, 21/2/AS, В 4441	15-20
КЖ Bacillus cereus, РТХУ ВТ-5	15-20
КЖ Bacillus subtillis, GL, В 8130	10-15
Фильтрат водной суспензии, содержащий
20-30% свежего навоза рогатого скота
или лошадей	20-30
Микроэлементный комплекс	0,05-0,1
Раствор щелочи (K+, Na+, NH4 +) до рН 5,5-6,0	Остальное

Затем укладывают основную компостируемую массу и перемешивают всю массу буртоворошителем с одновременным и последующим увлажнением водой до влажности 50-60% с помощью автономного или встроенного в буртоворошитель поливочного устройства. Для обеспечения равномерного распределения компонентов по объему бурта производят двух- или трехкратное перемешивание его массы. В некоторых случаях (низкая температура воздуха и плохое качество основной компостированной массы) на любой из стадий формирования посевного бурта в него вносят 1-3% от компостируемой массы смеси мелассы с кукурузным экстрактом (9:1) и азотно-фосфорные соли, например фосфаты аммония в количестве 0,01-1,05%. После этого выжидают разогревания массы бурта до температуры 40-70°С на глубине 0,5 м от его поверхности и проводят повторное и последующие перемешивания, не допуская перегрева массы бурта выше температуры 70°С. Период выдержки при температуре 40-70°С не должен превышать 0,5 суток (12 ч) для сохранения жизнеспособности споровой мезофильной микрофлоры. В связи с этим же нежелательно падение влажности компостируемой массы посевного бурта ниже 45% (при максимальной влажности 65%), т.е. необходим постоянный контроль

Пример 1 по заявляемому объекту

Способ получения биокомпоста на основе навоза крупного рогатого скота включает формирование по крайней мере одного бурта из навоза, например, шириной 5,0 м, высотой 2,5 м и длиной 100 м и более, оценивают компостируемую массу бурта и на его поверхность по периметру его основания равномерно распределяют из расчета 10 кг на 1 т массы бурта посевной компост.

Посевной компост получают предварительно с использованием птичьего помета и консорциума штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁷ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета в режиме периодического перемешивания.

Штаммы, входящие в состав консорциума микроорганизмов: Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441, см. Всесоюзная коллекция микроорганизмов «Collection of Cultures of Microorganisms», State Reseach Center of Virology and Biotechnology «Vector».

Штаммы консорциума культивируют на питательной стерильной среде, необходимой для каждого вида штамма, и в нужном количестве. Из указанных штаммов микроорганизмов готовят консорциум для промышленного использования.

На основе консорциума микроорганизмов формируется микробиологическое сообщество посевного компоста, которое обеспечено легкодоступными субстратами питания микроорганизмов и адаптировано по составу к условиям технологии компостирования.

Затем компостируемую массу увлажняют, осуществляют биологический разогрев до 70°С и осуществляют периодическое перемешивание компостируемой массы.

Полученный биокомпост складируют в хранилища или направляют на фасовку.

Полученный продукт представляет собой однородную сыпучую массу, удобную для транспортировки, фасовки и внесения в почву. В земледелии биокомпост используется как высококачественное органическое удобрение, способное практически заменить минеральные туки, существенно повысить плодородие почв, снизить объемы применения пестицидов. Норма внесения составляет 5-10 т/га.

Пример 2 аналогичен примеру 1.

Способ получения биокомпоста на основе навоза крупного рогатого скота включает формирование по крайней мере одного бурта из навоза, например, шириной 5,0 м, высотой 2,5 м и длиной 100 м и более, оценивают компостируемую массу бурта и на его поверхность по периметру его основания равномерно распределяют из расчета 15 кг на 1 т массы бурта посевной компост на основе птичьего помета с внесенным в него консорциумом штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10 ⁶ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета. Затем компостируемую массу увлажняют, осуществляют биологический разогрев до 80°С и осуществляют периодическое перемешивание компостируемой массы.

Полученный биокомпост складируют в хранилища или направляют на фасовку.

Таким образом, заявляемый способ позволяет повысить технологичность процесса и снизить затраты, что способствует сохранности экологии окружающей среды за счет переработки навоза крупного рогатого скота в больших количествах. Пониженная цена биокомпоста обеспечит широкое внедрение в сельское хозяйство и реализацию среди населения.