Способ приготовления органического удобрения в виде компоста

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для приготовления компоста и использования его в качестве удобрения сельскохозяйственных культур. Способ включает предварительную подготовку системы каналов гидроустройства, поочередное внесение в них послеспиртовой барды и растительных отходов. Послеспиртовая барда вносится до 1/3 высоты каналов. Массовое соотношение послеспиртовой барды к растительным отходам примерно равно 1:1. Далее укрывают смесь почвой. Сбраживание и разложение смеси осуществляют при атмосферном давлении и положительной температуре. При осуществлении способа используют горячую или охлажденную послеспиртовую барду. Техническим результатом при использовании изобретения является повышение экологической безопасности в районах производства спиртов и улучшение плодородия почв. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для приготовления компоста и использования его в качестве удобрения сельскохозяйственных культур.

В мировой практике для приготовления компоста в основном используют навоз, птичий помет, осадки сточных вод (ил), бытовые и промышленные отходы, содержащие органические вещества.

Известные технологии предполагают различные компоненты смеси для компостирования, среди которых наиболее распространены торфонавозные и торфопометные при необходимом соблюдении условия влажности смеси не более 70%.

Важным показателем, влияющим на интенсивность компостирования, является соотношение углерода к азоту (С:N), т.к. излишнее содержание в компостной массе углерода замедляет разложение органического вещества, а избыток азота приводит к большим потерям аммиачного азота.

Известен способ приготовления органического удобрения, который включает ограждение участка поля с уклоном дамбами обвалования с образованием чеков, устройство за дамбами обвалования отводящих каналов, формирование на поверхности чеков валиков и борозд перпендикулярно уклону, рассредоточенный намыв жидких органических отходов с верхней части чеков по их поверхности, обезвоживание намытых органических отходов и отвод осветительной воды через отводящие каналы, при этом формирование борозд ведут с нижней по уклону стороны валиков, а после обезвоживания органических отходов их вместе с валиками сгребают в бурты и компостируют (см. патент SU 1801962, МПК 7 C 05 F 3/00, 1993 г.).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ получения органического удобрения на основе азотосодержащего производного гидролизного лигнина, в котором осуществляют промывку сырья и в качестве промывочного раствора используют послеспиртовую барду (см. патент SU 1774942 A3, МПК 7 C 07 G 1/00, 1992 г.).

Данный способ получения удобрения является сложным из-за необходимости применения специального оборудования и не позволяет получить компост высокого качества из-за незначительного количества используемой послеспиртовой барды.

Техническим результатом при использовании изобретения является повышение экологической безопасности в районах производства спиртов путем использования послеспиртовой барды для улучшения плодородия почв.

Указанный технический результат достигается тем, что способ приготовления компоста органического удобрения в виде компоста, содержащего послеспиртовую барду и растительные отходы, включает предварительную подготовку системы каналов гидроустройства, поочередное внесение в них послеспиртовой барды до 1/3 высоты каналов, растительных отходов, при массовом соотношении послеспиртовой барды к растительным отходам, примерно равном 1:1, аммофоса в количестве 1,0-1,5 мас.% до достижения соотношения углерода к азоту (С:N), примерно равного 20-30, дальнейшее укрывание смеси почвой в количестве 25-35 мас.% к компостируемой смеси, при этом сбраживание и разложение смеси осуществляют при атмосферном давлении и положительной температуре.

Кроме того, при осуществлении способа могут использовать горячую или охлажденную послеспиртовую барду.

Заявленный способ приготовления органического удобрения осуществляют с помощью гидроустройства, состоящего из двух чеков, разделенных друг от друга дамбой, проходящей по центральной продольной оси устройства. На каждом чеке нарезаны под уклоном по девять продольных каналов через определенное расстояние (6 метров) друг от друга и глубиной 1 метр. Ширина канала - 1,5 м, в основании - 0,5 м. Уклон канала копирует уклон устройства и равен 20 см на 250 м. В правой стороне по ходу уклона расположена приемная яма для сбора осветленной послеспиртовой барды, а также для резервного приема послеспиртовой барды в случае задержки созревания компоста. Приемная яма отделена от чека обваловкой, в нижней части которой установлена шапдора для регулирования сброса осветленной послеспиртовой барды из чека в яму. В верхней части гидроустройства расположена разворотно-разгрузочная площадка (40×20 м²), с которой осуществляют слив послеспиртовой барды из автоцистерн в оголовки оросителей.

Осуществляют изобретение следующим образом.

Пример 1.

При естественном способе получения компоста с применением горячей послеспиртовой барды осуществляют предварительную подготовку системы каналов гидроустройства на сельхозугодиях, на которые вывозят послеспиртовую барду (далее ПБ) и сливают в приемные оголовки каналов гидроустройства. Заполнение каналов производят до 1/3 высоты, поочередно и последовательно по три одновременно.

После заполнения первых трех каналов переходят к заполнению следующих трех и т.д. За время заполнения каналов с 4-го по 9-й в первых трех (1-3) происходит осветление ПБ, выпадение осадка и профильно-вертикальная фильтрация осветленной ПБ в почвенные стенки каналов.

Далее порядок заполнения оросителей повторяют в той же последовательности до накопления сконцентрированной ПБ в пределах 1/3 по высоте каналов. Излишки осветленной ПБ через шапдору сбрасывают в приемную яму.

Практика внесения горячей ПБ на поверхность почвы и в каналы показала, что гибель микроорганизмов в почве происходит на глубине до 10-15 см. Восстановление микробиологической деятельности в этом слое почвы происходит через 12-14 дней. Данные анализов почвы показали, что через две недели нитрофикационная способность почвы восстанавливается и быстро растет, увеличиваясь в несколько раз по сравнению с контролем (без внесения ПБ).

Все вышеперечисленные микробиологические процессы происходят в аэробных условиях, учитывая это, последующие технологические операции следующие:

В заполненные на 1/3 частично-сконцентрированной бардой каналы добавляют органические наполнители - солому, листья, различные растительные остатки при массовом соотношении послеспиртовой барды к растительным отходам примерно равном 1.

Органические наполнители заранее накапливают в кулисы в торцевых частях лагуны. Тюкованную солому складируют в июле-августе; растительные остатки - в течение лета; листья деревьев собирают и вывозят из городской черты осенью (т.о. решается и утилизация опавших листьев в «зеленых массивах» города).

Органические наполнители равномерно распределяют по всей длине оросителей и на следующий день присыпают почвой, выброшенной на поверхность оросителей во время их нарезки. Для активации микробиологических процессов привнесенная почва с обочины оросителей (т.е. не тронутая горячей ПБ и, естественно, достаточно аэрированная и обогащенная микрофлорой) по массе к компостируемой смеси должна составлять от около 25 до около 35%, т.к. недостаток почвенного компонента приводит к замедлению созревания компоста и потери значительной части аммиачного азота, а избыток - к накоплению нитратных форм азота (или нитратов).

В связи с тем, что рН_ПБ от 4,4 до 4,95 - одновременно с органическими наполнителями в оросители вносят известковые материалы, а для активизации микробиологических процессов и накопления азота вносят аммофос в количестве от около 1 до около 1,5% от общей компостируемой массы (т.к. в ПБ содержание аммофоса низкое) до достижения соотношения углерода к азоту С:N, равного 20-30.

После равномерного (по поверхности) внесения в канал почвенного компонента канал называется «закрытым», далее идет процесс созревания компоста.

Закрывают все 9 каналов первого чека и переходят к заполнению ПБ каналов 2-го чека в той же последовательности и с теми же операциями, что и в первом чеке. В это время на первом чеке производят нарезку новых каналов между закрытыми каналами. По мере закрытия новых каналов открывают каналы с созревшим компостом, который фасуют или реализуют насыпом. Приготовление компоста, а именно сбраживание и разложение, осуществляют при атмосферном давлении и положительной температуре.

Пример 2. При естественном способе получения компоста с применением охлажденной послеспиртовой барды последовательность выполнения всех операций такая же, что и горячей ПБ, но сроки созревания компоста сокращаются на 20-25 дней, а также сокращается количество вспомогательных компонентов компостирования, в частности аммофоса и известковых материалов, на 40%.

Это происходит за счет сохраняющейся неповрежденной микрофлоры в 10-15-сантиметровой толще емкостного периметра оросителя.

Естественный способ приготовления компоста более длителен по времени, чем с технологией применения эффективных микроорганизмов, и зависит от составляющих компонентов, климатических условии, концентрации органических веществ, кислотности среды и в определенной степени от деятельности аэробных микроорганизмов, что в целом и определяет последовательность технологических операций.

Пример 3.

Для многократного усиления естественных микробиологических процессов используют эффективные микроорганизмы.

В результате вертикальной и продольной фильтрации послеспиртовой барды происходит напитывание и заиление стенок каналов, а следовательно, анаэробные процессы разложения органических составляющих послеспиртовой барды, особенно при заполнении 50% и более объема каналов.

В таких условиях оптимальным способом является естественное компостирование с использованием эффективных микроорганизмов, которое протекает в 4-5 раз быстрее, чем без них, и главное достоинство состоит в том, что является экологически чистым, предотвращая размножение болезнетворных микробов и насекомых, а также избавляет от запаха гниющей органики.

Препарат эффективных микроорганизмов (ЭМ-1) представляет собой концентрат в виде жидкости, в которой выращено более 80-ти видов полезных микроорганизмов, реально обитающих в почве. Среди них находятся бактерии фотосинтеза, молочнокислые, азотофиксирующие, дрожжевые, продукты жизнедеятельности микроорганизмов.

Эти микроорганизмы взаимодействуют в почве, при этом вырабатывают различные ферменты и физически активные вещества, оказывающие положительное воздействие на рост и развитие растений.

Порядок применения препарата эффективных микроорганизмов включает в себя:

- приготовление препарата из концентрата за 10-14 дней до его использования с получением рабочего раствора;

- применение рабочего раствора на этапе заполнения каналов гидроустройства послеспиртовой бардой на 50-70% по объему, при этом рабочий раствор препарата эффективных микроорганизмов берут в количестве от около 0,1% до около 1,0% к массе послеспиртовой барды;

- подают в каналы-оросители из расчета примерно 1% на 1 м³ послеспиртовой барды до температуры 35-37,5°С;

- далее через 24-36 часов после введения рабочего раствора вводят растительные отходы в объеме и порядке, как и при естественном компостировании, и подсыпают почву с обочин каналов; в течение 12-14 часов после подачи рабочего раствора температура послеспиртовой барды повышается на 2-5°С в результате микробиологической деятельности эффективных микроорганизмов.

По ходу созревания компоста проводится отбор образцов компостной смеси по общепринятым методикам.

Аккумулированная органика послеспиртовой барды в компосте может использоваться в оптимальные для сельхозкультур сроки как под основную обработку почвы, полупар или перед посевом.

Способ приготовления компоста органического удобрения способствует более полному использованию в сельском хозяйстве отходов производства, являющихся источниками органического сырья, что увеличивает плодородие пахотных земель, решая при этом важнейшую задачу - улучшение экологии окружающей среды.

1. Способ приготовления органического удобрения в виде компоста, содержащего послеспиртовую барду и растительные отходы, который включает предварительную подготовку системы каналов гидроустройства, поочередное внесение в них послеспиртовой барды до 1/3 высоты каналов, растительных отходов, при массовом соотношении послеспиртовой барды к растительным отходам, примерно равном 1:1, аммофоса в количестве 1,0-1,5 мас.% до достижения соотношения углерода к азоту, примерно равного 20-30, дальнейшее укрывание смеси почвой в количестве 25-35 мас.% к компостируемой смеси, при этом сбраживание и разложение смеси осуществляют при атмосферном давлении и положительной температуре.

2. Способ по п.1, в котором используют горячую послеспиртовую барду.

3. Способ по п.1, в котором используют охлажденную послеспиртовую барду.