Органо-минеральное удобрение

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и касается удобрений, получаемых из отходов. Целью изобретения является повышение агрохимической эффективности удобрения. Для этого органо-минеральное удобрение, содержащее фосфогипс и органическое удобрение в равных соотношениях , содержит в качестве органического удобрения твердую фракцию продукта переработки сырого помета путем ферментации с получением этанола и последующего анаэробного сбраживания, Благодаря повышенной агрохимической эффективности смеси при ее использовании возможно значительное снижение необходимой дозы удобрения с получением высоких урожаев сельскохозяйственных культур. 1 табл. W fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 05 F 3/00

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4413143/15 (22) 18.04.88 (46) 07.09.91, Бюл. М 33 (71) Ставропольский сельскохозяйственный институт (72) В.И.Марченко, В.И,Гребенник, В,В,Бычихин, В.В.Агеев и А.Т,Лебедев (53) 631.895 (088,8) (56) Алябьев Е.В. Развитие механизации и автоматизации в птицеводстве. — М„ВНИИТЭИСХ, 1986, с. 57 — 58, Асалиев А,И, и др, Влияние промышленных отходов на урожай пшеницы. Науч.тр.

Ставропольского СХИ, 1977, Ставрополь, вып. 40, с. 36-38, (54) ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и касается удобрений, получаемых иэ отходов.

Цель изобретения — повышение агрохимической эффективности удобрения.

Пример, Для приготовления органоминерального удобрения используют твердую фракцию продукта, получаемого в результате ферментации птичьего помета с получением этанола и последующего сбраживания с отделением биогаза. После окончания сбраживания органическую массу разделяют на твердую и жидкую фракцию и направляют на смешивание с фосфогипсом в массовом соотношении 1:1, Удобрение можно получать в едином технологическом процессе с переработкой сырого помета с помощью технологической линии, состоящей иэ пометосборника, ферметатора с кон„,!Ы„, 1675293 А1 (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и касается удобрений, получаемых иэ отходов, Целью изобретения является повышение агрохимической эффективности удобрения, Для этого органо-минеральное удобрение, содержащее фосфогипс и органическое удобрение в равных соотношениях, содержит в качестве органического удобрения твердую фракцию продукта переработки сырого помета путем ферментации с получением этанола и последующего анаэробного сбрэживания, Благодаря повышенной агрохимической эффективности смеси при ее использовании возможно значительное снижение необходимой дозы удобрения с получением высоких урожаев сельскохозяйственных культур, 1 табл. денсатором и вакуумным насосом, метантенка, газгольдера, промежуточной емкости для сброженного помета, злектрофлотатора, дозаторов, смесителя, гранулятора и устройств для переработки жидкой фракции, Помет из помещения для птицы через пометосборник подают в приемный резервуар, где он проходит гидролизную обработку, т.е. в нем путем биохимического расщепления происходит разложение высокомолекулярных соединений (углеводов, жиров, белковых веществ) на низкомолекулярные органические соединения, При этом влажность помета доводится до 87 — 90 с помощью воды, отводимой при сепарировании жидкой фракции сброженного шлама. Затем помет закачивают в ферментатор, где он подвергается сбраживанию с помощью термофильных бактерий

1675293

Zymomonas mobllis при 55 С в течении 3 сут.

По окончании процесса ферментации из сброженной массы отгоняют этанол. Отгонка этанола производится в ферментаторе.

Для этого с помощью вакуума, создаваемого насосом снижается температура кипения этанола до 55ОС, т,е. до температуры ферментации, Пары этанола конденсируются в конденсаторе. Обработанную массу перекачивают в метантенк, где она подвергается метановому брожению в анаэробных условиях с экспозицией 4 сут. Метановое брожение помета осуществляется в термофильном режиме при 51 С с получением биогаэа. Биогаз накапливается в газгольдере и по мере необходимости используется на нужды технологии. Сброженный шлам собирается в промежугочной ем ости, оттуда поступает в электрофлотатор, где происходит его грубодисперсное разделение на твердую и жидкую фракции.

Жидкая фракция после электрофлотации поступает в сепаратор, где подвергается мелкодисперсному разделению. В результате из нее извлекаются бактерии метаногенной ассоциации, из которых после еысушивания на сушилке получают белково-витаминную добавку в корм животным.

При сепарации жидкой фракции также получают воду, богатую минеральными элементами, которая в дальнейшем используется для разбавления исходного помета.

Иэ выделенной твердой фракции сброженного шлама влажностью 70, представляющей собой макрочастицы помета, приготавливаются органоминеральные удобрения, Для этого ее направляют в смеситель, в который однофременно подается фосфогипс в пропорции 1:1, Смешивая органическую часть сброженного помета с минеральным веществом получают комплексные органоминеральные удобрения, сбалансированные по всем питательным веществам, макро- и микродобавкам, После смешивания компонентов массу подают в гранулятор, получая при этом гранулированное органоминеральное удобрение, содержащее, $: N 4,5; P20g

11,0; KzO 1,7. Основная часть азота (до 70 ) в сыром помете представлена в виде мочевой кислоты СеН4М40з — наиболее труднодоступной форме азотистого соединения, Остальная часть азота содержится в гиппуровой кислоте CoHqCONHCHzCOOH — менее труднодоступной форме азотистого соединения, и в мочевине CO(NHzjz — быстро разлагаемой форме азотистого соединения.

При внесении в почву помета с таким химическим составом растениями может ус5

15 ваиваться азот только из мочевины. Объясняется это тем, что мочевина под воздействием почвенных уробактерий хорошо разлагается до аммиачного азота, который и усваивается растениями в первый год внесения помета.

Разложение гиппуровой кислоты и мочевины идет медленно, поэтому азот, содержащийся в помете в этих соединениях, усваивается растениями после переработки микроорганизмами в последующие годы.

Причем значительная часть азота поглощается микроорганизмами и переходит в органическое вещество почвы (гумус), где и находится в труднодоступных формах соединений, Фосфор помета в основном находится в форме солей ортофосфорной кислоты с малой степенью растворимости. Минерализация этих соединений идет медленно, поэтому усвоение фосфора из помета в первый год не превышает 307. В наиболее усвояемой форме находится калий, который в первый год внесения усваивается растениями на 70 .

Внесение сырого по . ета в почву с характерным химическим составом, определяющим его удобрительные качества, требует повышенных доз для удовлетворения растений в элементах питания. Объясняется это тем, что питательная среда (элементы) находятся в сыром помете в труднодоступных формах химических соединений, и для удовлетворения растений в элементах питания необходимо увеличивать объем дозы внесения, чтобы содержа- ° ние элементов питания в усвояемых формах соединений соответствовало нормам потребления их растениями. Так, норма внесения сырого помета влажностью 90 под сельскохозяйственные культуры составляет

20 т и более на гектар. Кроме того, наличие других негативных свойств у помета, т.е, содержание в большом количестве патогенной микрофлоры и семян сорных трав, делает его невыгодным удобрением, Фосфогипс представляет собой отход производства фосфорной кислоты, Он имеет следующий химический состав, CaS04x2H20 80,0-92; P20g .1,2 — 2,0; М90

0,2-1,3; SO4 45,0 — 49,0; СаО 20,0-25,0.

Качественный состав форм химических соединений фосфогипса позволяет использовать его только в качестве мелиорирующего средства на солонцовых почвах.

Получается удобрение следующего химического состава: малая часть аммонийного азота, который образуется при разложении мочевины помета, связывается сернокислым кальцием в сульфат аммония, который

1675293 является неустойчивым соединением и в по+ чве распадается на ионы NH4 и SO4; основная часть азота остается ч труднодоступных соединениях помета гиппуровой кислоте и мочевой кислоте, ко- 5 торые после разложения при помощи микроорганизмов становятся доступными для растений; остальной состав смеси складывается из химических соединений фосфогипса и других соединений RQMBTR 10

Смесь с приведенным химическим составом можно испольэовать s основном в качестве мелиоранта и как удобрительное средство. Рекомендуемая доза внесения такой смеси ЗО т/га. 15

При смешивании сброженного шлама с фосфогипсом в полученном органоминеральном удобрении образуются новые формы легкорастворимых соединений, Так, взаимодействие фосфорной кислоты с ам- 20 миачным азотом сброженного шлама образуют NH4H2P04 — аммоний фосфорнокислый (однозамещенный) и (ЙН4) НР04 — аммоний фосфорнокислый (двухэамещен н ы й). 25

Новые формы аэотнофосфорных соединений, распадаясь в почве до ионных форм элементов питания: анионов фосфорной кислоты (Н2РО4), (НРО4 ), (РО4 ) и катионов аммиака (NH4 ), непосредственно, без 30 дополнительных преобразований усваиваются корневой системой растений. Следовательно, образование новых форм азотнофосфорных соединений в больших количествах является отличительной чертой 35 органоминерального удобрения и обуславливает появление у него нового качества, которое выражается в значительном повышении удобрительного эффекта.

Поскольку до 50 азота помета, пере- 40 шедшего в аммойный азот оброженного шлама, связывается с фосфорной кислотой фосфогипса, поэтому удобрительная эффективность органоминеральных удобрений увеличивается в два раза по сравнению со 45 смесью непереброженной органики с фосфогипсом Доза внесения такого удобре- . ния уменьшается A цва раза и составляет

12 i/ãà.

Для выявления удобрительного действия органоминеральных удобрений (изучения скорости усвоения питательных элементов) были поставлены вегетационные опыты, которые позволили подтвердить высокую усвояемость растениями элементов питания, Опыты включили следующие варианты: контрол ь (без удоб рен ий); минеоальные удобрения МгоР6оКзо по фону NPK

120 кг/ra + 5 т/га органики; органоминеральные удобрения — 1 (ОМУ-1) (фосфогипс + сброженный шлам 1:1 по массе) из расчета 12 т/га.

Данные опытов приведены в таблице.

Таким образом, полученные данные подтверждают вывод о наличии у органоминерального удобрения нового качества, которое обсулавливает достижение положительного эффекта при внесении удобрения в почву, Положительный эффект вчражается в том, что образовавшиеся новые формы азотнофосфорных соединений янля отся легкоусвояемыми, поскольку, попадая в почву. сразу же диссоциируются до ионных фоом элементов питания, которые непосредственно поглощаются корневой системой растений.

Благодаря новому качеству органоминеральных удобрений доза внесения их в почву составляет 12 т/га, что, как минимум, в два раза меньше по сравнению с применением смеси непереброженной органики с фосфогипсом.

Формула изобретения

Органа-минеральное удобрение, содержащее органическое удобрение и фосфогипс в равных соотношениях, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения его агрохимической эффективности, в качестве органического удобрения оно содержит твердую фракцию продукта, полученного в результате ферментации птичьего помета и последующего анаэробного сбраживания.

1675293

Составитель Л. Рубинова

Техред М,Моргентал Корректор Э. Лончакова

Редактор Н, Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2974 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5