Способ получения органического удобрения

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при получении органических удобрений из продуктов жизнедеятельности животных с целью их утилизации и получения высокоэффективного удобрения. Способ получения органического удобрения включает переработку навоза путем отделения исходного сырья от посторонних примесей с последующим диспергированием органической составляющей. Перед диспергированием в органическую составляющую вводят воду до получения водно-навозной смеси, в которой органическая составляющая - 15-80%. Диспергирование осуществляют в процессе циркуляции последней по замкнутому контуру в течение 15-240 мин с частотой гидроударного воздействия на смесь от 400 до 2500 Гц при температуре от 20 до 97°С. В водно-навозную смесь в качестве органической добавки дополнительно вводят торф в количестве 1-65% от органической составляющей навоза. Полученную после переработки массу охлаждают до 35-37°С и используют в качестве субстрата для выращивания бактерий. За 1-20 мин до окончания процесса в водно-навозную смесь вводят минеральные удобрения, и/или микроэлементы, и/или доломитовую муку. Для переработки используют свежий навоз со сроком хранения не более одного месяца. Изобретение позволяет ускорить процесс переработки продуктов жизнедеятельности животных, повысить качество получаемого удобрения и расширить его ассортимент. 4 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при получении органических удобрений из продуктов жизнедеятельности животных с целью их утилизации и получения высокоэффективного удобрения.

Известен способ получения биогумуса из органических отходов, включающий последовательное аэробное, а затем анаэробное брожение отходов с поддержанием температуры 65-75°С. Перед брожением готовят смесь органических отходов и воды, а брожение ведут в замкнутом контуре при температуре 65-75°С, в котором осуществляют циркуляцию смеси. При аэробном брожении на смесь воздействуют сначала низкочастотной, а затем высокочастотной составляющей колебательного спектра ультразвукового поля, причем воздействие высокочастотной составляющей колебательного спектра ультразвукового поля осуществляют совместно с воздействием света актиничного диапазона, а при анаэробном брожении смесь подвергают магнитной обработке (RU 2207328, кл. С 05 F 7/00, С 02 F 11/00, 2003 г.).

Данный способ длительный во времени и дорогостоящий.

Наиболее близким к заявляемому способу относится способ переработки продуктов жизнедеятельности животных (RU 2052952, кл. А 23 R 1/00, С 05 F 3/06, 1996 г.). Этот способ предусматривает обработку навоза путем отделения от исходного сырья минеральных примесей, диспергирование органической составляющей и выращивание на этом субстрате бактерий, последующую дезинтеграцию и стерилизацию выращенной биомассы.

Получение удобрения данным способом требует длительного времени, кроме того, такая переработка продуктов жизнедеятельности животных не уничтожает семена сорняков, патогенные бактерии и гельминты, что не обеспечивает требуемой экологической чистоты.

Задачей создания изобретения является ускорение процесса переработки продуктов жизнедеятельности животных, расширение ассортимента получаемого экологически чистого органического удобрения и повышение усвояемости удобрения растениями, повышение биологической активности почв и плодородия.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения органического удобрения, включающем переработку навоза путем отделения исходного сырья от посторонних примесей с последующим диспергированием органической составляющей, согласно изобретению перед диспергированием в органическую составляющую вводят воду до получения водно-навозной смеси, в которой органическая составляющая - 15-80%, диспергирование осуществляют в процессе циркуляции последней по замкнутому контуру в течение 15-240 мин с частотой гидроударного воздействия на смесь от 400 до 2500 Гц при температуре от 20 до 97°С. В водно-навозную смесь в качестве органической добавки дополнительно вводят торф в количестве 1-65% от органической составляющей навоза. Полученную после переработки массу охлаждают до 35-37°С и используют в качестве субстрата для выращивания бактерий. За 1-20 мин до окончания процесса в водно-навозную смесь вводят минеральные удобрения, и/или микроэлементы, и/или доломитовую муку. Для переработки целесообразно использовать свежий навоз со сроком хранения не более одного месяца.

Циклическое гидроударное воздействие с частотой от 400 до 2500 Гц позволяет не только измельчать навоз до ионизированного состояния, но и одновременно с измельчением уничтожать находящиеся в исходном сырье патогенные бактерии, семена сорняков, яйца гельминтов и сами гельминты. При этом, если частота воздействия на навоз будет ниже 400 Гц, повышается время обработки смеси и снижается степень измельчения навоза, а увеличение частоты воздействия выше 2500 Гц - нецелесообразно, т.к. не приведет к повышению результатов.

Время воздействия от 15 до 240 мин. Зависит от объема обрабатываемой смеси и ее концентрации. При обработке смеси меньше 15 мин измельчение органической составляющей будет недостаточным, а увеличение времени нецелесообразно, т.к. не приведет к улучшению результатов.

Воздействие на водно-навозную массу гидроударным импульсом при поддержании температуры до 97°С дает повышенный эффект уничтожения патогенных бактерий, а также яиц гельминтов. При уменьшении температуры ниже 20°С эффективность воздействия на водно-навозную массу будет незначительным, а увеличение температуры выше 97°С приведет к коагуляции органической составляющей.

Введение воды в органическую составляющую позволяет ускорить и облегчить процесс переработки. В результате переработки водно-навозной смеси, в которой органическая составляющая меньше 15%, получиться удобрение низкой концентрации, что нецелесообразно, а повышение концентрации выше 80% усложнит процесс циркуляции по замкнутому контуру.

Способ осуществляется следующим образом.

Для осуществления способа используют свежий коровяк со сроком хранения не больше одного месяца, т.к. при этом наиболее полно сохраняются азотосодержащие вещества, способные эффективно усваиваться растениями. Предварительно отделяют исходное сырье от посторонних примесей: камней, металлических предметов и др., которые могут попасть при уборке навоза из животноводческих помещений. После чего в органическую составляющую навоза вводят воду до получения водно-навозной смеси. Введение воды обеспечивает облегчение процесса переработки навоза и позволяет получать конечный продукт разной консистенции. Если удобрение будут использовать в жидком виде путем полива или опрыскивания, то процентное содержание органической составляющей в водно-навозной смеси уменьшают до 15-30%. Для получения удобрения пролонгированного действия концентрацию органической составляющей увеличивают до 80%.

Пример №1.

Органическое составляющее навоза, очищенное от посторонних примесей, в количестве 500 кг перемешивают с 300 л воды до получения водно-навозной смеси, которую пропускают через сито с диаметром отверстий 4 мм. После заполнения емкости водно-навозной смесью приводятся во вращение центробежный насос и ротор. При этом происходит постепенное нагревание смеси до 95°С. После набора ротором необходимых оборотов открывается запорный клапан и водно-навозная смесь под действием насоса и ротора начинает циркулировать по замкнутому контуру: через емкость, трубопровод, роторный гидроударный аппарат, в котором воздействие на смесь осуществляется с частотой 500 Гц, далее через трубопровод смесь попадает обратно в емкость. Далее смесь циркулирует по указанному замкнутому контуру в виде взвешенных в воде частиц. Под действием центробежных сил взвешенные частицы попадают в пространство между ротором и статором. Здесь в течение 40 минут под действием сил кавитации, высокочастотного резонанса, механического размола, эмульгирования происходит дальнейший тепловой разогрев смеси до 97°С с разрушением межклеточных и межмолекулярных связей до образования однородной массы. В конце обработки в водно-навозную смесь добавляют удобрения и микроэлементы: 90 кг аммиачной селитры, 80 кг суперфосфата, 50 кг хлористого натрия и 0,5 кг борно-доталитовой муки (микроэлементы). Через 2-5 минут обработки готовое удобрение выгружают в накопительную емкость для транспортировки его на поля для последующего применения последнего в растениеводстве. Урожайность зерновых (овса, ячменя, пшеницы) на опытных участках составила 27,5 ц/га. На контрольных участках - 14 ц/га.

Пример №2.

Смешивали 500 кг навоза с 600 л воды и 100 кг торфа аналогично примеру 1. Нагревание смеси осуществляли до 40°С. Взаимодействовали на смесь гидроударным аппаратом с частотой 2000 Гц в течение 200 мин. После чего в емкость добавили 1,2 л гербицида 2Н4Х, перемешивали в течение 1-3 мин и выгружали в накопительную емкость для транспортировки на поля. Такое удобрение вносится после появления всходов 2-3 листочков до выхода зерновых в трубку из расчета 1 т на 1 га и гербицида 1 л на 1 га. Урожайность зерновых на опытных участках составила 22 ц/га, на контрольном участке - 14 ц/га.

Способ получения органического удобрения прошел опытные испытания в СПХ "Колхоз Россия". Анализ удобрения подтвердил, что оно является экологически чистым, в нем отсутствуют семена сорняков, яйца гельминтов и сами гельминты. После внесения удобрения выросла урожайность зерновых и овощных культур как за счет повышения усвояемости удобрения, так и за счет уменьшения сорняков. Себестоимость производства удобрения снизилась на 30-35%, увеличилась рентабельность продукции растениеводства на 40-50% за счет повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

1. Способ получения органического удобрения, включающий переработку навоза путем отделения исходного сырья от посторонних примесей с последующим диспергированием органической составляющей, отличающийся тем, что перед диспергированием в органическую составляющую вводят воду до получения водно-навозной смеси, в которой органическая составляющая - 15-80%, диспергирование осуществляют в процессе циркуляции последней по замкнутому контуру в течение 15-240 мин с частотой гидроударного воздействия на смесь от 400 до 2500 Гц при температуре от 20 до 97°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в водно-навозную смесь в качестве органической добавки дополнительно вводят торф в количестве 1-65% от органической составляющей навоза.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученную после переработки массу охлаждают до 35-37°С и используют в качестве субстрата для выращивания бактерий.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что за 1-20 мин до окончания процесса в водно-навозную смесь вводят минеральные удобрения, и/или микроэлементы, и/или доломитовую муку.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для переработки используют свежий навоз со сроком хранения не более одного месяца.