Способ получения биокомпоста
Владельцы патента RU 2290387:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу переработки навоза и других органических отходов в биокомпост. Способ получения биокомпоста включает приготовление субстрата путем перемешивания обработанной раствором гуминовых веществ соломы с органическими отходами и их укладку в штабель. Для приготовления субстрата дополнительно используют чернозем, в качестве соломы используют соломистые отходы производства гриба вешенки, в качестве раствора гуминовых веществ - раствор лигногумата калия, а в качестве органических отходов - куриный помет. Соотношение компонентов составляет, мас.%: соломистые отходы производства гриба вешенки 63,2, куриный помет 31,5, чернозем 5,2, лигногумат калия 0,01. Использование способа позволяет ускорить созревание биокомпоста, повысить его однородность и качество. 3 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам переработки навоза и других органических отходов в биокомпост.
Уровень техники
Известен способ получения компоста из подстилочного навоза, соломы, с добавлением фосфорных удобрений и извести (Манченков В.П. Компосты, их приготовление и применение. - М., 1962).
Недостатком способа и свойств биокомпоста является то, что высокозатратная технология загрязняет окружающую среду и значительные потери питательных элементов при хранении биокомпоста.
Известен способ компостирования навоза, включающий послойную укладку навоза в штабеля с добавлением цеолитсодержащих глин и извести.
Недостатком способа является трудоемкость послойной укладки в штабеля исходных компонентов для компостирования и технология отличается длительностью срока ферментации (патент РФ 2176630, С 05 F 3/00, 2001).
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ компостирования навоза, включающий укладку в бурт соломы, навоза, цеолитсодержащей глины с предварительным измельчением соломы и опрыскиванием ее растворенным в воде гуматом калия с последующим перемешиванием компонентов компостирования и укладкой в штабель (патент РФ №2211821, от 26.02.2002 г.).
Недостатком способа является то, что при разном химическом составе цеолитсодержащей глины, добываемой в разных регионах, нарушается технологический баланс при компостировании и это приводит к снижению качества конечного продукта, удобрительной ценности компоста, применяемого в растениеводстве.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения - является создание энергосберегающей технологии получения биокомпоста с ускорением этапов его «созревания», повышения степени однородности и обладающего высокой гумифицированностью, биогенностью.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению технологичности способа биокомпоста и улучшению качества продукции за счет степени однородности, гумифицированности и биогенности.
Сущность изобретения в разработке способа получения биокомпоста с укладкой в состав субстрата соломистых отходов производства гриба вешенки, предварительно обработанные раствором лигногумата калия, которые перемешивают и укладывают в штабель при следующем соотношении компонентов, мас.%: солома 63,2; навоз 31,5; чернозем 5,2; лигногумат калия 0,01.
Добавление в состав субстрата для компостирования соломы с мицелием гриба вешенки способствует дополнительному насыщению компоста макро- и микроэлементами, ускорению процесса ферментации.
Внесение лигногумата калия, который по сравнению с традиционно используемым гуминовым удобрением содержит более 90% смеси гуминовых кислот, причем 15-25% из них составляют соли фульво- и низкомолекулярные кислоты; благоприятно сказывается на процессах ускорения гумификации соломы, и, кроме того, это способствует обогащению компоста микроэлементами - железом, медью, марганцем, магнием, цинком. Введение при компостировании небольшой части чернозема способствует насыщению субстрата микроорганизмами.
В процессе компостирования активно участвующие микроорганизмы ферментируют органические вещества с получением в конечном продукте биокомпоста. При оптимальных условиях процесс компостирования проходит через мезофильную, термофильную фазы, а также заключающую фазу остывания.
Каждой из фаз компостирования свойственны свои сообщества микроорганизмов. При начальном этапе ферментации участвует мезофильные микроорганизмы, которые активно разлагают растворимые компоненты субстрата. При этом в компосте идет повышение температуры.
Мезофильные микроорганизмы при температуре около 40°С активизируются и на протяжении данной термофильной фазы ускоряют расщепление протеинов, липидов, целлюлозы и гемицеллюлозы. Для стабилизации температуры компостирования используют аэрацию и перемешивание субстрата.
В фазе остывания мезофильные микроорганизмы возобновляют ферментацию органических соединений.
В соломе с мицелием гриба вешенки содержатся важнейшие макро- и микроэлементы, ее химический состав представлен в таблице 1.
| Таблица 1 Состав соломы пшеницы с мицелием гриба вешенки | |||||||||||
| наименование | в % к сухому веществу | элементы, мг/кг | |||||||||
| целлюлоза | гемицеллюлоза | лигнин | белок | пектин | К | Na | Fe | Cu | Zn | Ni | |
| солома пшеницы с мицелием | 39,9 | 36,0 | 16,7 | 2,6 | - | 1105 | 248 | 310 | 8 | 59 | 2,5 |
Осуществление изобретения
Пример 1
Для получения 1 тонны биокомпоста на бетонированной площадке смешивают 632 кг (63,2%) соломистых отходов после биотехнологии гриба вешенки, предварительно обработанным 1 л 10% водным раствором, содержащим 100 г (0,01%) лигногумата калия, 315 кг (31,5%) куриного помета, 52 кг (5,2%) чернозема.
Всю массу субстрата перемешивают и укладывают в штабель. Осуществляют процесс в анаэробных условиях в течение 10 суток. На последующем этапе осуществляется перемешивание компоста с созданием условий анаэробно-аэробной ферментации. Готовый биокомпост используют в растениеводстве и в его применении, при выращивании кормовой свеклы урожайность составила 652 ц/га, а при выращивании картофеля 270 ц/га. Данный пример указывает на оптимальный состав биокомпоста.
Пример 2
Для получения 1 тонны биокомпоста на бетонированной площадке смешивают 600 кг (60%) соломистых отходов после биотехнологии гриба вешенки, предварительно обработанным 1 л 10% водным раствором, содержащим 100 г (0,01%) лигногумата калия, 349 кг (34,9%) куриного помета, 50 кг (5,0%) чернозема.
Всю массу субстрата перемешивают и укладывают в штабель. Осуществляют процесс в анаэробных условиях в течение 10 суток. На последующем этапе осуществляется перемешивание компоста с созданием условий анаэробно-аэробной ферментации. При его применении в технологии выращивания кормовой свеклы урожайность составила 628 ц/га, а при выращивании картофеля 258 ц/га.
Пример 3
Для получения 1 тонны биокомпоста на бетонированной площадке смешивают 700 кг (70%) соломистых отходов после биотехнологии гриба вешенки, предварительно обработанным 1 л 10% водным раствором, содержащим 100 г (0,01%) лигногумата калия, 241 кг (24,1%) куриного помета, 50 кг (5,0%) чернозема.
Всю массу субстрата перемешивают и укладывают в штабель. Осуществляют процесс в анаэробных условиях в течение 10 суток. На последующем этапе осуществляется перемешивание компоста с созданием условий анаэробно-аэробной ферментации. При его применении в технологии выращивания кормовой свеклы урожайность составила 618 ц/га, а при выращивании картофеля 254 ц/га.
| Таблица 2 Применение биокомпоста при выращивании кормовой свеклы | |||
| Наименование препаратов | Норма внесения, т/га | Урожайность, ц/га | |
| без минерального удобрения | при внесении минерального удобрения, N60Р60К60 | ||
| Контроль (без органических удобрений) | - | 325 | 472 |
| 1. Навоз полуперепревший | 35 | 463 | 585 |
| 2. Прототип (навоз + солома + помет + гумат калия) | 35 | 616 | 740 |
| 3. Предлагаемый способ | 35 | 652 | 787 |
| Таблица 3 Применение биокомпоста при выращивании картофеля | |||
| Наименование вариантов | Внекорневая подкормка, л/га (фаза 5-6 листьев, бутонизация) | Урожайность, ц/га | |
| Контроль (без органческих удобрений) | - | 240 | |
| 1. Навоз полуперепревший | 350 | 248 | |
| 2. Прототип | 350 | 252 | |
| 3. Предлагаемый способ | 350 | 270 |
В таблице 2 и 3 представлены данные по применению биокомпоста в растениеводстве при выращивании кормовой свеклы и картофеля сорта «Удача».
Как видно из данных таблиц предлагаемый способ получения биокомпоста по оптимальному варианту - пример 1 предлагаемого изобретения позволяет значительно увеличить по сравнению с прототипом урожайность сельскохозяйственных культур.
Готовый компост может быть внесен в почву в виде твердого удобрения при возделывании кормовой свеклы. Кроме того, возможно применение экстракта биокомпоста получаемого настаиванием его в течение 48 часов при соотношении компост и вода 1:10, с применением для некорневой подкормки в фазу 5-6 листьев и бутонизации при выращивании картофеля.
Способ получения биокомпоста, включающий приготовление субстрата путем перемешивания обработанной раствором гуминовых веществ соломы с органическими отходами и их укладку в штабель, отличающийся тем, что для приготовления субстрата дополнительно используют чернозем, в качестве соломы используют соломистые отходы производства гриба вешенки, в качестве раствора гуминовых веществ - раствор лигногумата калия, а в качестве органических отходов - куриный помет при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Соломистые отходы производства | |
| гриба вешенки | 63,2 |
| Куриный помет | 31,5 |
| Чернозем | 5,2 |
| Лигногумат калия | 0,01 |
