Способ получения удобрительно-мелиорирующей смеси на основе дефеката сахарного производства

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения удобрительно-мелиорирующей смеси на основе дефеката сахарного производства, который включает обработку дефеката сахарного производства и органики гумифицирующими организмами, причем дефекат смешивают с торфом в соотношении 1:3 по объему, доводя pH до значения 6,5-7,5, после чего смесь обрабатывают раствором молочнокислых бактерий в объемном соотношении 1:1000 (1 литр на 1 т), субстрат доводят до влажности 60-65% и компостируют в течение 2-х недель без доступа света при оптимальной температуре, затем добавляют элементы питания растений NPK в расчетных количествах и тщательно перемешивают. Изобретение позволяет повысить плодородие малопродуктивных и деградированных почв. 1 ил., 3 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке отходов сахарной промышленности для получения качественной удобрительно-мелиорирующей смеси и повышения плодородия почвы.

Для расширенного воспроизводства почвенного плодородия необходима система целенаправленных мелиоративных и агротехнических действий, способствующих гумусообразованию и устойчивому накоплению гумуса как источника потенциальной энергии. Увеличение запаса органического вещества в почве повышает ее потенциальную энергию, которая полностью реализуется в виде урожая сельскохозяйственных растений. Для этих целей разработан ряд технологий получения удобрительно-мелиорирующих смесей (УМС) на основе отходов ряда производств, в том числе и сахарного производства.

Известен способ получения биогумуса (пат РФ №2339601, C05F 5/00, Бюл. №33, 2008 г.) при переработке отходов сахарной промышленности, который осуществляют путем внесения навозного червя в субстрат, включающий свекловичный жом и дефекат в соотношении 1:3 по объему, который под воздействием навозного червя превращается в биогумус, что позволяет обеспечить полную утилизацию свекловичных отходов сахарного производства.

Недостатком известного способа является невысокое качество получаемого биогумуса как удобрения и мелиоранта из-за высокой щелочности дефеката (9-10), высокого содержания в нем олиго- и моносахаридов, вызывающих бурное развитие гнилостных бактерий, и невысокого содержания NPK, что не позволяет использовать его непосредственно в качестве удобрительно-мелиорирующей смеси.

Однако осадок после фильтров на сахарном производстве - дефекат содержит полезные азотистые вещества, фосфорную кислоту и главную составляющую часть - CaCO3, которая способствует повышению урожайности сельхозкультур, особенно на кислых почвах, кислоты которых нейтрализуются известью. Кроме того, CaCO3 совместно с гумусом способствует образованию благоприятной мелкокомковатой структуры почвы.

Таблица 1.
Химический состав фильтрационного осадка Сотницинского сахарного завода (в % на сухое вещество).
Сахар 2,0
Пектиновые вещества 1,7
Безазотистые органические вещества 9,5
Азотистые органические вещества 5,9
Углекислый кальций 74,2
Известь в виде солей разных кислот 2,8
Прочие минеральные вещества и фосфорная кислота 3,9
Итого: 100,0

Исследования, проведенные в лаборатории ФГУ САС «Подвязьевская» на содержание тяжелых металлов в фильтрационном осадке, показали, что концентрация большинства из обнаруженных в фильтрационном осадке металлов ниже их нормативного значения по ГОСТ Р 17.4.3.07-2001.

Таблица 2.
Содержание тяжелых металлов в фильтрационном осадке сахарного производства.
Наименование металла НД на методы испытаний Содержание тяжелых металлов валовой формы, мг/кг
Сотницинский сахарный завод Тульский сахарный завод Белорусский
сахарный завод
Медь (Cu) МУ по определению ТМ в почве, М., 1992 г. 7,2 10,0 9,4
Цинк (Zn) 24,2 30,7 30,3
Свинец (Pb) 22,8 28,9 28,6
Кадмий (Cd) 0,98 1,11 1,15

Поэтому фильтрационный осадок (дефекат) может быть отнесен к допустимой по степени загрязнения категории веществ, вносимых в почву.

Для расширения области его применения как удобрения и мелиоранта с целью восстановления плодородия почв необходимо изменить ряд исходных параметров дефеката.

Дефекат имеет сильнощелочную среду (pH 9-10) и высокое содержание кальция (до 80%). Для органического удобрения в нем содержится недостаточное количество органического вещества (15%) и элементов питания растений NPK, а кроме того, большое количество олиго- и моносахаридов вызывает бурное развитие гнилостных бактерий. Эти недостатки явились основанием для создания композиции удобрительно-мелиорирующей смеси (УМС) с дополнительным внесением органического и минеральных веществ и нейтрализации щелочности и устранения условий для гниения.

Устранить вышеуказанные недостатки позволяет предлагаемый способ получения удобрительно-мелиорирующей смеси на основе дефеката сахарного производства, включающий обработку дефеката сахарного производства и органики гумифицирующими организмами, отличающийся тем, что дефекат смешивают с торфом в соотношении 1:3 по объему, доводя pH до значения 6,5-7,5, после чего смесь обрабатывают раствором молочнокислых бактерий в объемном соотношении 1:1000 (1 литр на 1 т), субстрат доводят до влажности 60-65% и компостируют в течение 2-х недель без доступа света при оптимальной температуре, затем добавляют элементы питания растений NPK в расчетных количествах и тщательно перемешивают.

Количественный состав компонентов рассчитывали на основе оптимального количества органического вещества в органическом удобрении (не менее 50%) и показателя кислотности pH 6,5-7,5, так как при большей кислотности теряется часть гуминовых веществ в виде подвижной фульвокислоты, угнетается полезная микрофлора и развивается плесневый грибок, поэтому в качестве органического вещества использовали торф, содержащий до 95% органики и имеющий pH - 2,8-3,5, с помощью которого доводили pH до необходимого значения при соотношении с дефекат:торф - 1:3 по объему.

Содержание NPK в смеси доводили до оптимального значения внесением минеральных удобрений. В 1 тонне УМС должно содержаться 50 - 65 кг (5-6,5%) действующего вещества NPK, в том числе азота 2,5-3,0%, фосфора - 1,5-2,0%, калия - 1,0-1,5% (ТУ 9841-001-0066732-93). Исходя из содержания NPK в дефекате и органике, рассчитывали дозу минеральных удобрений, которую необходимо добавить в получаемую УМС.

Для активизации гумусообразования и подавления патогенной микрофлоры использовали моалочнокислые бактерии из смеси штамма АСТ-41 и кефирной закваски, полученные из коллекции микроорганизмов Московского государственного университета прикладной биотехники, которые в процессе исследований проявили себя наилучшим образом в предлагаемом способе получения УМС. К важнейшим полезным свойствам различных видов молочнокислых бактерий относят их способность к ферментации углеводов с образованием органических кислот, преимущественно молочной кислоты, а также синтез и других ценных продуктов метаболизма, в частности антибиотикоподобных веществ (бактериоцинов), оказывающих подавляющее действие на патогенные и условно-патогенные микроорганизмы. При этом развитие молочнокислых бактерий в питательной среде приводит к снижению кислотности, что отрицательно воздействует на гнилостную микрофлору, присутствующую в почве. Благодаря наличию молочнокислых бактерий протекает процесс брожения, а не гниения.

Предлагаемый способ получения удобрительно-мелиорирующей смеси осуществляли следующим образом:

Таблица 3.
Состав и свойства основных компонентов, используемых при получении удобрительно-мелиорирующей смеси на основе дефеката.
Состав и свойства компонентов для получения УМС Сахарный дефекат Верховой торф
Влажность, % 15,1 60,0-70,0
Зола, % 85,0 до 5
pH солевой вытяжки 10,1 2,8-3,5
Органическое вещество 15,0 до 95,0
Азот общий (N), %, (в пересчете на сухое
вещество)
0,58 0,80-1,20
Фосфор (P2O5), % (в пересчете на сухое вещество) 0,06 0,60-0,12
Калий (К2О), % (в пересчете на сухое вещество) 0,10 до 0,10
Кальций и магний, % (в пересчете на сухое вещество) 79,5 до 0,5

Дефекат сахарного производства перемешивали с торфом в соотношении 1:3 по объему, через сутки замеряли pH смеси (солевой раствор). Через трое суток замер повторяли. Если pH соответствовал 6,5-7,5, то смесь можно готовить к обработке раствором микробных препаратов. Если pH ниже, добавляли дефекат, если выше - торф.

После установления pH 6,5-7,5 смесь обрабатывали раствором молочнокислых бактерий из смеси штамма АСТ-41 и кефирнрй закваски в соотношении 1 л на 1 т смеси, перемешивали и при необходимости доводили влажность субстрата до влажности 60-65% поливом отстоявшейся дехлорированной водой.

После перемешивания смесь компостировали в течение 2-х недель без доступа света при оптимальной температуре 20-25°C и влажности 60-65%, периодически производя замер pH и температуры. Компостирование проводили до стабилизации уровня pH. При сильном разогреве смесь уплотняли, так как по мере гумификации объем смеси уменьшается. После компостирования в смесь добавляли NPK в расчетном количестве и тщательно перемешивали. Полученная предлагаемым способом УМС имеет однородную окраску, темнокоричневый цвет, мелкокомковатую структуру.

После приготовления УМС вносили в почву из расчета 1-2 кг/м2 или 10-20 т/га.

В условиях вегетационного опыта были проведены исследования по изучению влияния УМС на биомассу овса и обоснованию оптимальной дозы внесения. Опыт проводился по 6 вариантам в 5-кратной повторности. В качестве контроля был выбран вариант без внесения УМС. Исследование влияния чистого дефеката на растения осуществлялось во втором варианте. Для обоснования оптимальной дозы в 6-м варианте овес выращивали на чистом УМС. Для исследований была взята почва со следующими водно-физическими и агрохимическими свойствами: объемная масса 0,35-0,46 г/см3, плотность сложения 1,64-1,85 г/см3, pH 5,1-6,5. В вегетационные сосуды помещали 5 кг почвы и добавляли УМС из расчета 10, 20 и 40 т/га (варианты 3, 4 и 5). Продолжительность опыта составила 39 дней (с 5 июня по 13 июля 2009 г.). Результаты исследования показали, что оптимальная доза внесения УМС составляет 40 т/га.

С целью подтверждения полученных выводов на протяжении трех лет были проведены исследования в полевых условиях (на делянках, размером 20 м2) по методике Доспехова Б.А. на опытном участке Тинки II, расположенном на землях ОПХ «Полково» (Рязанская область, Рязанский район). Почвы участка постторфяные маломощные, по гранулометрическому составу супесчаные. На делянках была посеяна вико-овсяная смесь. Агротехника общепринятая для региона. Закладка опыта была произведена по 4 вариантам (дозы внесения из расчета 10, 20 и 40 т/га) в 5-кратной повторности. В течение вегетационного периода проводились фенологические наблюдения, по результатам которых сделаны следующие выводы: растения вико-овсяной смеси отзывчивы на внесение УМС, причем с увеличением дозы внесения увеличиваются высота растений и кустистость. Наилучшие показатели в варианте с дозой внесения УМС 40 т/га. В конце вегетации был произведен учет урожая зеленой массы (фиг.1). На контроле урожайность была наименьшая. Внесение в почву удобрительно-мелиорирующей смеси в дозе 40 т/га позволило повысить урожайность зеленой массы более чем в 2 раза.

Влияние дозы внесения удобрительно-мелиорирующей смеси на основе фильтрационного осадка сахарного производства на урожайность вико-овсяной смеси, см. фиг.1.

Полученная предлагаемым способом УМС обеспечивает формирование в почве коллоидной структуры, увеличение ППК (почвенно-поглощающего комплекса), ЕКО (емкости катионного обмена), повышение сорбционных свойств, активизацию почвенной микрофлоры, а самое главное - стимулирование процессов гумусообразования. Внесение в почву 10-20 т/га полученной УМС обеспечивает прибавку урожайности не менее 30% и позволяет получать экологически чистую продукцию, а также создает условия для расширенного воспроизводства почвенного плодородия.

Таким образом, использование отходов сахарного производства для получения УМС с заданными параметрами решает конкретные проблемы как экологической, так и сельскохозяйственной направленности, связанные с утилизацией крупнотоннажных отходов производства и повышением плодородия малопродуктивных и деградированных почв.

Способ получения удобрительно-мелиорирующей смеси на основе дефеката сахарного производства, включающий обработку дефеката сахарного производства и органики гумифицирующими организмами, отличающийся тем, что дефекат смешивают с торфом в соотношении 1:3 по объему, доводя pH до значения 6,5-7,5, после чего смесь обрабатывают раствором молочнокислых бактерий в объемном соотношении 1:1000 (1 л на 1 т), субстрат доводят до влажности 60-65% и компостируют в течение 2-х недель без доступа света при оптимальной температуре, затем добавляют элементы питания растений NPK в расчетных количествах и тщательно перемешивают.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к способам получения органо-минеральных удобрений из отходов перерабатывающих предприятий и может быть использовано в сельском хозяйстве для повышения плодородия земель и улучшения структуры почвы.

Изобретение относится к способу приготовления гранулированного удобрения и может быть использовано в сельском хозяйстве. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для получения ценного удобрения в сельскохозяйственных целях. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для получения сбалансированного удобрения. .
Изобретение относится к спиртовой промышленности и может найти применение при утилизации послеспиртовой барды. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству и пищевой промышленности и может быть использовано при утилизации отходов спиртового производства для орошения полей и получения биогумуса.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке отходов сахарной промышленности для получения ценного удобрения - биогумуса.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам получения комплексных удобрений с микроэлементами для подкормки и устойчивого развития сельскохозяйственных культур из отходов производства белково-витаминного концентрата, фосфоритов, металлургических шлаков, отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ использования отходов маслоэкстракционного производства как удобрение для выращивания томатов на черноземе заключается во внесении удобрений в почву, причем в качестве удобрения вносят золу лузги подсолнечника под каждый куст локально в дозе 50 г или навоз и золу лузги подсолнечника, причем доза внесения 4,5 т/га навоза и 50 г золы локально под растение. Изобретение позволяет повысить эффективность земледелия, снизить заболеваемость растений. 6 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к виноградарству. Способ включает исходно-однократный высев через ряд кустов винограда по 3-х годичным агротехнологическим циклам в незасеянное в предыдущем цикле междурядье озимого тритикале чередующихся в циклах сортов селекции КНИИСХ им. П.П.Лукьяненко. Ежегодно в циклах подкашивают зеленую массу при выходе растения в трубку весной. Летом в почву междурядий заделывают созревшую растительную массу тритикале с колосьями зерна и агробиологическим стимулятором эффективных микроорганизмов (ЭМ) «Байкал ЭМ-1» на основе специальной питательной среды «ЭМ-патока». При этом совместно с биомассой тритикале и стимулятором ЭМ заделывают в почву междурядий с нормой расхода 380 кг/га органику мезги (ОМ). Способ позволяет увеличить естественное плодородие почвы, продуктивность виноградников, повысить качество выращиваемого винограда и виноградовинодельческой продукции за счет создания агротехнических условий повышенного роста и развития микроорганизмов почвенной биоты на основе увеличения их биологической активности за счет большего количества в обрабатываемой почве органических веществ. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения компоста из органических отходов включает смешивание отходов в виде свекловичного жома с каныгой, внесение биоактиватора и аэробное компостирование, при этом проводят переслаивание свекловичного жома естественной влажности с негашеной известью в соотношении 20:1 по массе, добавляют воздушно-сухой дефекат в соотношении 1:1 по массе к жому с одновременным внесением биоактиватора и проводят компостирование при температуре от 20 до 50°С и влажности 50-70% в течение 2 месяцев, при этом в качестве биоактиватора используют компостную закваску, приготовленную на свекловичной каныге способом культивирования микроорганизмов из вермикомпоста, а компостирование проводят послойно слоями 0,3 м жома и дефеката с размещением между слоями каныги. Изобретение позволяет получить агрохимически ценный компост. 1 пр.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения органического удобрения включает использование отходов спиртового производства лютерной воды и барды, прессование последней для отделения фугата от органической массы, получение рабочей смеси путем смешивания фугата с лютерной водой, нейтрализацию до pH 7,0 полученной рабочей смеси посредством известкового раствора и подачу ее в накопители, приготовление компоста из плотного остатка органической массы и добавление вермикультуры, причем дополнительно используют отходы свиноводческих стоков, которые прессуют для разделения на твердую и жидкую фракции, осуществляют их дельмигизацию, затем жидкую фракцию отправляют в накопитель, где ее разбавляют водой в соотношении 1:10 и транспортируют на сельхозяйственные поля для орошения, а в твердую фракцию добавляют почву и измельченные отходы зерновых культур, затем укладывают последовательно слоями в соотношении 7:2:1, перемешивают и орошают рабочей смесью в количестве, обеспечивающем влажность 75-85%, и выдерживают, затем в готовый компост добавляют вермикультуру, выдерживают не более 2-х месяцев и сушат. Система для осуществления способа получения органического удобрения. Изобретения позволяют повысить эффективность утилизации свиноводческих и спиртовых стоков. 2 н .п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к агрохимии, и может найти применение при утилизации спиртовой барды для удобрения. Способ заключается в том, что жидкую зерновую спиртовую барду в количестве 4-5 т/га в смеси с известью 2-3 т/га вносят осенью под вспашку. Весной под предпосевную культивацию обогащают почву дополнительно минеральными удобрениями в дозе N30P30K30 в смеси с микроэлементом селенитом натрия из расчета 0,5-0,8 кг/га. Способ обеспечивает повышение почвенного плодородия с одновременной утилизацией отходов спиртового производства. 2 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ переработки послеспиртовой барды. Способ включает разделение барды в декантере на дисперсную фазу и жидкую среду, сушку дисперсной фазы с последующим получением кормового продукта и дополнительную обработку жидкой среды в седикантере, на выходе которого получают пастообразный кормовой продукт и светлый фильтрат. Светлый фильтрат из седикантера подают для дополнительной переработки в фотобиореактор с микроводорослью Chlorella vulgaris BIN, где осуществляют наращивание биомассы микроводоросли и получение готового кормового продукта в виде суспензии микроводоросли Chlorella vulgaris BIN. Изобретение обеспечивает получение богатого биологически активными компонентами, белком и другими макро- и микроэлементами кормового продукта, упрощение технологического процесса переработки барды. 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и пищевой промышленности и может быть использовано при круглогодичной утилизации отходов консервных комбинатов для орошения и повышения плодородия почвы. Отходы предварительно барботируют воздушной струей под давлением до 0,6 МПа. Затем взмученную массу отходов нейтрализуют раствором гашеной извести дозой от 0,3 до 1 т/сут на 1000 м2 до значения рН 6,5-7,5. Разделяют отходы на твердую массу и жидкость. Твердую массу нейтрализуют до pH 6,5-7,5, а жидкость направляют в один из прудов накопителей для нейтрализации до pH 6,5-7,5, барботируют воздушной струей под давлением до 0,6 МПа, минерализуют кальциевым мелиорантом с дозой от 0,3 до 1 т/сут на 1000 м2 и направляют в другой пруд-накопитель для подачи на земледельческие поля орошения. Система для осуществления способа включает насосные установки, транспортирующий трубопровод, усреднитель, накопители для твердой массы и жидкости, пруды-накопители, распределительные трубопроводы, подающие жидкие стоки на земледельческие поля орошения. Усреднитель имеет на дне конусные насадки, компрессор и дозатор известкового раствора. С усреднителем и с накопителями твердой массы и жидкости соединены ротационные и виброситные установки. Технический результат: повышение эффективности утилизации отходов пищевого производства. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.
Наверх