Способ получения биоудобрения



Способ получения биоудобрения
Способ получения биоудобрения

 


Владельцы патента RU 2539781:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель"(ФГБНУ ВНИИМЗ) (RU)

Изобретение относится к биотехнологии и к сельскохозяйственной микробиологии. Предложен способ получения биоудобрения. Измельчают куриный помет и торф, взятые в соотношении 50:50, до гранулометрического состава не более 10 мм. Перемешивают измельченные компоненты и ощелачивают 0,5%-ным водным раствором едкого калия в количестве 1,5 л на 1 кг смеси при 20-22°C в течение 24 часов. Вводят в полученное первичное биоудобрение пшеничные отруби в количестве 3 мас.% и перемешивают. Проводят первую стадию биоконверсии смеси 36-39°C в течение 96 часов. Затем проводят вторую стадию биоконверсии 55-60°C в течение 24 часов. При этом через каждые 24 часа смесь продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 минут. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам переработки куриного помета и торфа в специализированных биореакторах.

Разработка получения новых биоудобрений путем переработки органического сырья сводится к поиску экономически выгодных и экологически приемлемых технологий получения удобрений. Решение проблемы рационального использования многотоннажных отходов сельского хозяйства ведет к сбережению природных ресурсов, значительному уменьшению загрязнения окружающей среды.

Биоконверсионный процесс (процесс ферментации) - один из современных способов переработки органических отходов. Он основан на участии различных групп микроорганизмов в метаболических превращениях, связанных с распадом и синтезом высокомолекулярных соединений.

Известен способ биоконверсии органических отходов в кормовую добавку и удобрение (Пат. РФ №2151133, Кл. C05F 3/00, 1998), включающий измельчение органических отходов и торфа с последующим их перемешиванием, введение в смесь микроэлементной добавки и проведение процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре. Первую стадию биоконверсии проводят в течение 70-72 часов при температурном интервале 37-39°C, вторую - в течение 46-48 часов при 75-85°C, причем обе стадии носят как аэробный (в момент продувки), так и анаэробный (при отсутствии продувки) характер. После окончания второй стадии осуществляют постепенное охлаждение готового продукта до температуры окружающей среды.

Недостатком данного способа является большое количество микроэлементов в составе солей, входящих в комплексную микроэлементную добавку, что приводит к удорожанию продукта биоконверсии.

Известен способ получения кормовой добавки биоконверсией органических отходов (Пат. РФ №2153262, Кл. А23К 1/00, 1999), включающий измельчение органических отходов и торфа с последующим их перемешиванием, введение в смесь биошрота от производства амилоризина и проведение процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре. Первую стадию биоконверсии проводят в течение 68-72 часов при температурном интервале 36-39°C, вторую - в течение 45-49 часов при 75-90°C с последующим охлаждением готового продукта до температуры окружающей среды. Во время процесса биоконверсии смесь периодически продувают кислородосодержащим газом в продольном и поперечном направлениях.

Недостаток данного способа заключается в том, что его реализация сопряжена с производством амилоризина, что приводит к удорожанию конечного продукта. Биошрот от производства амилоризина представляет собой твердые отходы поверхностного культивирования плесневого гриба Aspergillus oryzae на питательной среде, включающей непостоянные по составу компоненты - пшеничные отруби, солодовые ростки и древесные опилки, что отражается на качестве конечного продукта. При производстве плесневого гриба Aspergillus oryzae не исключено накопление токсинов в питательной среде, используемой в качестве биошрота. Кроме того, как и в известном способе биоконверсии органических отходов в кормовую добавку и удобрение (Пат. РФ №2151133), большой диапазон температур, а также временных интервалов проведения каждой стадии процесса может привести к изменению условий развития микроорганизмов и, следовательно, к изменению состава готового продукта.

Наиболее близкой к заявленной технологии биоконверсии органических отходов является способ получения биологически активного средства для роста и развития растений (Пат. РФ №2264460, Кл. С12Р 1/00, C05F 3/00, 2003, прототип). Способ включает предварительное измельчение органических отходов и торфа при соотношении компонентов 50:50 с последующим их перемешиванием, введение в смесь фосфорнокислого калия в количестве 0,01-0,5 мас.% исходной смеси, дополнительное перемешивание компонентов и проведение процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре. Во время процесса биоконверсии смесь периодически продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 20 мин. через каждые 12 часов. Первую стадию биоконверсии проводят в течение 72 часов в температурном интервале 36-39°C, вторую - в течение 48 часов при 75-80°C. Получают продукт ферментации - биологически активное средство с повышенным содержанием физиологически активных веществ, позволяющих использовать его как биостимулятор для роста и развития растений.

Недостаток данного способа заключается в том, что исходная смесь подвергается только процессу механического измельчения, что не способствует эффективному разрушению высокомолекулярных соединений, которого можно достичь, например, за счет щелочного или кислотного гидролиза.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в переработке куриного помета и торфа путем их биоконверсии в новое биоудобрение для роста и развития растений.

Технический результат изобретения - получение нового биоудобрения с повышенным содержанием физиологически активных веществ.

Поставленная задача решена тем, что в способе получения биоудобрения, включающем предварительное измельчение органических отходов и торфа с последующим их перемешиванием, введение в смесь биологически активной добавки с последующим дополнительным перемешиванием компонентов и проведение процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре, при этом в процессе биоконверсии смесь периодически продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях, а первую стадию биоконверсии проводят в температурном интервале 36-39°C, перед введением в смесь биологически активной добавки смесь ощелачивают 0,5%-ным водным раствором едкого калия в количестве 1,5 л на 1 кг смеси при температуре 20-22°C в течение 24 часов, а в качестве биологически активной добавки используют пшеничные отруби в количестве 3 мас.% смеси, кроме того, первую стадию биоконверсии проводят в течение 96 часов, вторую - в течение 24 часов при температурном интервале 55-60°C, а продувку смеси воздухом осуществляют в течение 30 мин через каждые 24 часа. В качестве органических отходов используют куриный помет. Куриный помет и торф в смеси берут в соотношении 50:50, а компоненты смеси измельчают до гранулометрического состава не более 10 мм.

Важными органическими веществами, присутствующими в биоудобрениях, являются гуминовые кислоты. Они повышают сопротивляемость растений неблагоприятным условиям внешней среды: засухе, высоким и низким температурам, токсичным веществам (пестицидам, гербицидам, тяжелым металлам), повышенной радиации. Гуминовые кислоты способствуют ускорению роста и развития растений, сокращению вегетационного периода, более раннему (на 8-10 дней) созреванию и увеличению урожайности сельскохозяйственных культур. Содержание гуминовых кислот в биоудобрении особо важно для почв Нечерноземья с их низким содержанием. Применение биоудобрений приводит к быстрой гумификации растительных остатков в почве, помогает уменьшить уровень эрозии за счет формирования стабильного гумуса и увеличивает содержание питательных веществ, улучшает гигроскопичность, увеличивает амортизирующие и регенерирующие качества почв.

Ощелачивание торфопометной смеси 0,5%-ным раствором КОН в объеме 1,5 л на 1 кг смеси имеет большое значение, в результате которого выделяются гуминовые вещества из торфа, улучшающие качество нового биоудобрения. Кроме того, ощелачивание торфопометной смеси направлено на эффективное разрушение высокомолекулярных соединений. Ионы калия повышают интенсивность окислительных реакций, оказывают сильное воздействие на образование белков, участвуют в активном транспорте ионов через мембрану клеток, усиливают их функциональную активность, что связано с воздействием этого элемента на коллоидно-химические свойства плазмы. В результате ощелачивания торфопометной смеси к процессу ее механического измельчения добавляется эффективное разрушение высокомолекулярных соединений, способствующее измельчению субстрата и его наилучшей доступности для микрофлоры при биоконверсии.

Торф, являясь гумифицированным материалом, при обработке щелочным раствором способствует повышению выхода гуминовых веществ, которые в свою очередь являются мощными материальными и энергетическими агентами формирования почвенного плодородия. Являясь стимуляторами роста и развития растений, они широко используются как компоненты органоминеральных удобрений.

Птичий помет - ценное быстродействующее полное удобрение. В нем содержатся все основные питательные вещества, необходимые для растений, но в значительно большем количестве, чем в навозе (азота в нем больше в 4 раза, а фосфора в 6 раз), а вот калия немного меньше. Кроме этого он содержит протеин, клетчатку, безазотистые вещества, жир, золу. По действию на урожайность культур питательные вещества птичьего помета почти не уступают равному количеству питательных веществ минеральных удобрений. Так как питательные вещества в курином помете находятся в органической форме, они меньше вымываются из почвы, поступают в почву постепенно, на протяжении длительного периода, не создавая высокой концентрации солей, что повышает не только урожай, но и его качество (содержание витаминов, сахаров, белков, крахмала увеличивается, а нитраты в продуктах не накапливаются).

Так как сырой куриный помет помимо своих достоинств обладает и массой неблагоприятных свойств, и поэтому для сохранения питательных веществ помета, улучшения его физических свойств и технологии внесения в почву, уничтожения патогенной микрофлоры и гельминтов, оптимальным решением будет термическая сушка помета.

Иногда, чтобы лучше сохранить питательные свойства куриного помета, его закладывают в компост, переслаивая каждые 5 см торфом или растительными остатками (20 см), а также землей (10 см). После созревания торфопометный компост вносят на грядки, применение этого обогащенного компоста по сравнению с чистым пометом уменьшает содержание нитратов в овощах и повышает устойчивость некоторых растений к болезням.

Кроме того, в структуре отходов различных производств наблюдается большой вал куриного помета, что делает его достаточно доступным и дешевым сырьем.

Способы выделения гуминовых веществ из различного природного гумифицированного материала довольно подробно изучены и описаны (Ваксман С.А. Гумус: происхождение, химический состав и значение его в природе. Под редакцией И.Н. Антипова-Каратаева, М.: Сельхозгиз., 1937, стр.437). Основными реагентами для извлечения гуминовых веществ обычно являются щелочные растворы. Наиболее часто используют водные растворы гидроксидов калия и натрия и значительно реже - углекислые растворы этих металлов (Кононова М.М. Органическое вещество почв, его природа, свойства и методы изучения. М.: из-во АН СССР, 1963, стр.314).

Известен способ выделения гуминовых веществ, в котором различные типы почв или торф обрабатывают раствором едкого натра или едкого калия при нормальных условиях в течение 6-8 часов (Христева Л.А. Роль гуминовой кислоты в питании высших растений и гуминовые удобрения. / Труды почвенного института им. В.В. Докучаева, М., 1951, т.38, стр.10-31). Диапазон оптимальных для растворения гумусу концентраций щелочи, например NaOH, в пределах которых выход в раствор гумусовых кислот максимален и стабилен, составляет для различного типа почв и торфа от 0,03 до 0,2 М. Наиболее рациональной и стандартной концентрацией растворов для выделения из природного сырья гуминовых веществ считают 0,1 М концентрацию. Именно эта концентрация минимально необходима для замещения водорода всех функциональных групп на ионы щелочного металла в процессе реакции солеобразования. Именно при этой концентрации щелочи образуются растворимые в водном растворе соли гуминовых кислот и химическая структура последних существенно не изменяется. Дальнейшее повышение концентрации щелочи излишне, а повышение за пределы 0,2-0,3 М - вредно, так как вызывает химическую деструкцию гумусовых веществ (В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова. Гумус и почвообразование. Л.: Наука, 1980, стр.34).

В ходе разработки способа получения нового биоудобрения были проведены исследования по выбору щелочи, объема и времени ее экспозиции и алгоритма биоконверсии, обеспечивающих его формирование. С этой целью в добавление к измельчению с целью глубокого разрушения высокомолекулярных органических соединений осуществляли обработку торфопометной смеси, используя три вида щелочей: KOH, NaOH и NH4OH в одинаковой концентрации - 0,5%. Ощелачивание проводили без подогрева, при обычной температуре, в течение 12 и 24 ч.

Варианты ведения процесса оценивали путем сравнения исходных торфопометных смесей и получаемых в результате ощелачивания (щелочного гидролиза) продуктов по нескольким показателям: по наличию агрономически полезных аммонифицирующих микроорганизмов, по содержанию санитарно-показательной микрофлоры - энтеробактерий, а также по показателям, отражающим общую направленность процессов распада и синтеза различных соединений, - по окислительно-восстановительному коэффициенту (ОВК), представляющему собою отношение активности ферментов каталазы и дегидрогеназы, по инвертазно-целлюлазному коэффициенту (ИЦК), представляющему собою отношение активности ферментов инвертазы и целлюлазы.

Часть показателей была в пользу 12-часовой, часть - в пользу 24-часовой обработки щелочами. Обработка исходной торфопометной смеси КОН в течение 24 ч оказалась оптимальной, так как приводила к увеличению численности аммонифицирующей микрофлоры в 5 раз, к существенному снижению санитарно-показательной микрофлоры - в 80 раз и к углублению процессов разложения высокомолекулярных соединений исходной смеси, выражающемся в увеличении ОВК и ИЦК почти в 3 и 2 раза соответственно. В связи с этим для проведения приема ощелачивания нами был выбран 0,5%-ный раствор КОН; кроме того, при выборе экстрагента была учтена физиологичность калия, используемого микрофлорой для построения белков, что особенно важно при проведении в дальнейшем микробной конверсии (биоконверсии).

Оптимальный объем щелочи КОН установили опытным путем, исследуя 3 различных объема 1, 1,5 и 2 л, добавляемые к исходной торфопометной смеси. Выбор остановили на 1,5 л щелочи, так как в этом варианте формировались наиболее благоприятные условия для осуществления процесса биоконверсии: pH на уровне 8,5-8,7; высокий уровень агрономически полезной микрофлоры, особенно азоттрансформирующей, низкий уровень санитарно-показательных микроорганизмов, повышенное образование гумусовых кислот (Гк/Фк=3,94/1,76%), высокое содержание NPK.

После процесса ощелачивания, в результате которого получают первичное биоудобрение, его обогащают биологически активной добавкой - добавляют отходы мукомольного производства (ОММП) - пшеничные отруби, которые являются побочным продуктом мукомольного производства и представляют собой твердую оболочку зерна. Пшеничные отруби содержат на 100 г продукта: жиры (4,3 г), белки (15,6 г), углеводы (64,5 г), а также витамины группы В, микроэлементы, в том числе кальций, железо, магний, фосфор, калий, цинк. Это достаточно дешевый продукт, в целях предупреждения его складирования на мелькомбинатах необходимо разнообразить его применение. При его введении в количестве 3% от массы первичного биоудобрения, влажность биоудобрения снижается, тем самым способствуя оптимизации течения последующего биоконверсионного процесса.

Торф с куриным пометом в исходной смеси берут в соотношении компонентов 50:50. Смесь помета и торфа обладает довольно кислой реакцией. Обработка щелочами не способствует установлению сильно щелочной реакции, она устанавливается на уровне 8,5-8,7. Обработка щелочами богатого микроорганизмами субстрата хотя и приведет к ингибированию активности микрофлоры, переходу их в споры, но мягкое ощелачивание позволит микрофлоре при попадании в благоприятные условия перейти в вегетативную форму.

Полученный путем щелочного гидролиза продукт был подвергнут поэтапной биоконверсии:

- при температуре 36-39°C в течение 96 ч, при которой активно развивается микрофлора, в том числе перешедшая в споровое состояние при щелочном гидролизе, обеспечивающая формирование продукта, обладающего характерными качественными показателями, присущими биоудобрениям, свидетельствуя о высоком уровне биогенности (наличие агрономически полезной микрофлоры), питательности (наличие элементов питания) и их доступности для растений и микрофлоры почвы (соотношение углерода к азоту = 12-15), физиологичности (наличие веществ с фитогормональным действием - гумусовые кислоты), благоприятной кислотности;

- при температуре 55-60°C в течение 24 ч, при которой достигается экологичность биоудобрения (отсутствие энтеробактерий и низкое содержание грибов, среди которых встречаются патогены).

В результате осуществления процесса биоконверсии создаются благоприятные условия для активного развития микроорганизмов. На первой стадии процесса, которая протекает 96 часов при температуре 36-39°C, наблюдается рост и развитие всех видов микроорганизмов, для которых данная температура является оптимальной - это мезофильные микроорганизмы, в том числе аэробные и анаэробные, развивающиеся за счет регулируемой подачи воздуха. За время проведения первой стадии процесса биоконверсии развивающиеся в ферментируемой массе микроорганизмы продуцируют ферменты, участвующие в процессах преобразования, причем активность микроорганизмов увеличивается за счет ощелачивания торфопометной смеси раствором КОН.

На второй стадии процесса, протекающей при температуре 55-60°C в течение 24 часов, активизируются термофильные микроорганизмы, которые влекут за собой новую волну преобразований соответствующими ферментами. Кроме того, высокая температура необходима для уничтожения патогенной микрофлоры с целью достижения санитарного эффекта - резкого снижения количества грибов и почти полного отсутствия энтеробактерий (представителей санитарной микрофлоры). Продувку воздухом проводят через весь объем смеси в поперечном и продольном направлениях по 30 минут каждые 24 часа на протяжении всего процесса биоконверсии.

Таким образом, именно такой стадийный температурный режим, обеспечивающий развитие известных микроорганизмов, при выбранной продолжительности процесса позволяет им достичь своего максимального развития.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 изображена схема, поясняющая способ получения биоудобрения; на фиг.2 - биореактор для осуществления заявленного способа получения биоудобрения. В таблице 1 представлена ферментативная характеристика исходных и конечных проб при проведении щелочного гидролиза торфопометных смесей; в таблице 2 - характеристика биоудобрения, полученного заявленным способом; в таблице 3 показан результат практического применения нового биоудобрения - урожайность картофеля под влиянием биоудобрений.

Способ получения биоудобрения включает следующие операции:

- измельчение куриного помета и торфа, взятых в соотношении компонентов 50:50, до гранулометрического состава не более 10 мм;

- перемешивание измельченных компонентов;

- ощелачивание торфопометной смеси 0,5%-ным водным раствором едкого калия в количестве 1,5 л на 1 кг смеси при нормальных условиях (при температуре 20-22°C) в течение 24 часов;

- введение в полученное первичное биоудобрение пшеничных отрубей в количестве 3 мас.% смеси (первичного биоудобрения);

- дополнительное перемешивание компонентов;

- проведение процесса биоконверсии в две стадии: первую стадию биоконверсии проводят при температурном интервале 36-39°C в течение 96 часов, вторую - при температурном интервале 55-60°C в течение 24 часов, при этом через каждые 24 часа смесь продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 минут.

Заявленный способ получения биоудобрения осуществляют следующим образом.

Биореактор для осуществления способа получения биоудобрения состоит из корпуса 1, внутри которого размещена барботажная сетка 2, закрытого сверху крышкой 3. Через крышку 3 проходит приспособление 4 для вытягивания барботажной решетки 4. Биореактор устанавливают на подставку 5 в термостат, а контроль за температурой осуществляют по термометру 6. Для продувки смеси воздухом установлены барботажные трубки 7 - продольная аэрация, 8 - поперечная аэрация.

Готовят смесь из куриного помета и торфа, взятых в соотношении 50:50. Исходное сырье измельчают до гранулометрического состава не более 10 мм и тщательно перемешивают до получения практически монодисперсной системы. Торфопометную смесь подвергают ощелачиванию 0,5%-ным водным раствором едкого калия в количестве 1,5 л на 1 кг смеси при нормальных условиях в течение 24 часов. Получают первичное биоудобрение, в которое добавляют пшеничные отруби в количестве 3 мас.%. Дополнительно перемешивают компоненты смеси и загружают в корпус 1 биореактора на барботажную сетку 2 и закрывают крышкой 3. Биореактор устанавливают на подставку 5 в термостат и термостатируют до температуры 36-39°C (контроль осуществляют термометром 6), продувают воздухом через барботажные трубки 7, 8. После этого начинается двухстадийный биоконверсионный процесс: первую стадию биоконверсии проводят в температурном интервале 36-39°C в течение 96 часов, вторую - при температурном интервале 55-60°C в течение 24 часов, при этом через каждые 24 часа смесь продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 минут.

Полученный заявленным способом продукт - новое биоудобрение с повышенным содержанием физиологически активных веществ, расширяющее ассортимент удобрений, полученных путем биоконверсии органических отходов.

Пример конкретного выполнения способа получения нового биоудобрения.

Получение биоудобрения начинается с подготовки исходной смеси органического сырья, состоящего из помета куриного и торфа, взятых в соотношении 50:50, общей массой 1 кг. Полученную смесь помещают в стеклянную емкость объемом 2 дм, тщательно перемешивают и измельчают до частиц с гранулометрическим составом не более 10 мм.

Обработку (ощелачивание) торфопометной смеси проводят 0,5%-ной щелочью КОН объемом 1,5 л в течение 24 часов при температуре 20-22° с целью глубокого разрушения высокомолекулярных органических соединений. Благодаря приему ощелачивания активизируется ферментативная активность (табл.1) как ферментов-оксидоредуктаз (каталазы и дегидрогеназы), так и гидролаз (протеазы и целлюлазы).

Далее в полученное первичное биоудобрение с целью снижения влажности и установления благоприятного уровня pH, позитивно влияющих на развитие микрофлоры, добавляют пшеничные отруби (отходы мукомольного производства) в количестве 3% от массы исходной торфопометной смеси (30 г), дополнительно перемешивают компоненты смеси, после чего помещают в биореактор объемом 1,75 дм3 и проводят двухстадийную биоконверсию.

Первая стадия биоконверсии осуществлялась при температуре 36-39°C в течение 96 ч, при которой активно развивалась микрофлора, в том числе и перешедшая в споровое состояние при щелочном гидролизе. На второй стадии биоконверсии, протекающей при температуре 55-60°C в течение 24 ч, достигалась необходимая экологичность биоудобрения (отсутствие энтеробактерий и низкое содержание грибов, среди которых встречаются патогены), чего было невозможно достигнуть на первой стадии, вследствие благоприятной для санитарно-показательной микрофлоры и микроорганизмов порчи температуры 36-39°C. Благодаря процессу биоконверсии постадийно формируется продукт с характерными качественными показателями, присущими биоудобрениям:

- наличие достаточно высокой численности агрономически полезной микрофлоры;

- наличие элементов питания в форме, доступной для растений и микрофлоры;

- присутствие веществ с фитогормональным действием, гумусовые кислоты;

- благоприятная кислотность (табл.2).

Пример практического применения нового биоудобрения

Полученное заявленным способом новое биоудобрение апробировали в качестве основного удобрения на посадках картофеля путем локального внесения. Его действие на растения и почвенную микрофлору оценивали в сравнении с известным биоудобрением - компостом многоцелевого назначения (КМН), которое производится промышленным способом во ВНИИМЗ. Дозы КМН и нового биоудобрения были идентичны - 4 т/га, так как при скрининговых исследованиях первичные результаты получают при аналогичных с контролем дозировках; общим для обоих биоудобрений контролем служил вариант без удобрений (б/у). В таблице 3 показана более высокая урожайность картофеля при использовании нового биоудобрения по отношению к обоим контрольным вариантам.

Использование полученного заявленным способом нового биоудобрения способствовало улучшению относительно контроля (КМН) качества картофельных клубней: снижению нитратов ~ в 2 раза и увеличению крахмалистости в среднем на 12%. Почва при использовании биоудобрения прореагировала увеличением численности аммонифицирующей микрофлоры, но снижением содержания амилолитических микроорганизмов - конкурентов растений за доступный азот - и грибной флоры, среди которой встречается немало возбудителей болезней растений.

Заявленный способ позволяет получить новое эффективное биоудобрение. Кроме того, разработанный способ является технологичным, что позволяет провести масштабирование процесса и осуществить его в промышленных условиях.

Таблица 1
Способ получения биоудобрения
Изменение ферментативной активности торфопометной смеси под влиянием щелочного гидролиза
Показатели, у.е. Исходная смесь Через 24 ч (после применения щелочного гидролиза)
Активность каталазы 4,0 18,2
Активность дегидрогеназы 1,6 1,8
Активность протеазы 1,7 3,1
Активность целлюлазы 0,9 1,5
Таблица 2
Способ получения биоудобрения
Формирование и характеристика нового биоудобрения под влиянием биоконверсии
Наименование показателя После щелочного гидролиза После добавления отрубей и проведения 1-й стадии биоконверсии После проведения 2-й стадии биоконверсии
1 Внешний вид (органолептические свойства) Однородная масса темно-коричневого цвета с выраженным специфичным запахом щелочи Однородная сыпучая масса темно-коричневого цвета с небольшим специфичным запахом щелочи Однородная сыпучая масса темно-коричневого цвета с небольшим специфичным запахом щелочи
2 Массовая доля сухого вещества, % 25 28 33
3 Кислотность, pH 9,0 8,2 8,7
4 Массовая доля общего азота, % на абс. сухое вещ-во 2,87 3,2 3,15
5 Массовая доля общего фосфора (P2O)5, % на абс. сухое вещ-во 2,3 2,48 2,69
8 Массовая доля общего калия (K2O), % на абс. сухое вещ-во 3,12 3,75 3,27
6 Содержание углерода, % 39,1 - 37,8
7 Содержание гуминовых кислот, % 3,3 - 3,94
8 Содержание фульвокислот, % 1,5 - 1,76
9 Аммонифицирующие микроорганизмы, млн/г 2440,0 3100,3 1259,5
10 Микроскопические грибы, тыс/г 5,6 8,8 0,49
11 Энтеробактерии, млн/г 3,6 12,6 0
Таблица 3
Способ получения биоудобрения
Урожайность картофеля под влиянием биоудобрений
Вариант опыта Урожайность, т/га
Общая ± к контролю
б/у КМН
Контроль - б/у 23,1 - -
Контроль - КМН (4 т/га) 31,0 +7,9 -
Новое биоудобрение 32,1 +9,0 +1,1

1. Способ получения биоудобрения, включающий предварительное измельчение органических отходов и торфа с последующим их перемешиванием, введение в смесь биологически активной добавки с последующим дополнительным перемешиванием компонентов и проведение процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре, при этом в процессе биоконверсии смесь периодически продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях, а первую стадию биоконверсии проводят в температурном интервале 36-39°С, отличающийся тем, что в качестве органических отходов используют куриный помет, при этом куриный помет и торф в исходной смеси берут в соотношении 50:50, перед введением в смесь биологически активной добавки смесь подвергают ощелачиванию 0,5%-ным водным раствором едкого калия в количестве 1,5 л на 1 кг массы смеси при температуре 20-22ºC в течение 24 часов, а в качестве биологически активной добавки используют пшеничные отруби в количестве 3 мас.% смеси, кроме того, первую стадию биоконверсии проводят в течение 96 часов, вторую - в течение 24 часов при температурном интервале 55-60°С, а продувку смеси воздухом осуществляют в течение 30 мин через каждые 24 часа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что компоненты смеси измельчают до гранулометрического состава не более 10 мм.



 

Похожие патенты:
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Гранулы, содержащие в качестве основных компонентов: a) между 5 и 65% по массе от общей массы композиции ультраабсорбирующего полимера; b) между 35 и 70% по массе от общей массы композиции гигроскопичного материала в основном растительного происхождения; c) между 20 и 40% по массе от общей массы композиции природного пластификатора минерального или растительного происхождения, где, когда пластификатор или компонент (с) имеет растительное происхождение, он выбран из крахмала, муки, сердцевины кукурузного початка, а когда пластификатор имеет минеральное происхождение, он выбран из бентонита, цеолита, каменной муки в виде тонкого порошка.
Продукт, пригодный для применения при посадке растения, содержит упаковку, которая образует замкнутое пространство, и усилитель роста растений, пестицид и влагопоглощающий материал, все три компонента находятся в замкнутом пространстве упаковки.
Изобретение относится к растениеводству и касается подготовки крупного заполнителя, используемого при оформлении цветников и клумб. Сырьевая смесь для изготовления оболочки крупного заполнителя, используемого при оформлении цветников и клумб, содержит, мас.%: гипсовое вяжущее 50-55; мочевина 6-14,5; казеиновый клей 1-1,5; вода 34-38.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органического удобрения и кормовых добавок на основе остаточных продуктов переработки рыбных отходов, в котором смесь из любых рыбных отходов подвергают дроблению и измельчению до фракций с диаметром не более 2-3 мм, осуществляют подготовительный процесс, заключающийся в равномерном перемешивании, термическом нагреве не более 5 часов при температуре 80°-90°C, остывании до температуры не ниже 45°C, поддержании влажности смеси не ниже 75%, далее обеспечивают процесс анаэробного брожения в реакторе при оптимальной температуре 60°C, при этом в процессе ферментации обеспечивают единожды температурный скачок до температуры 105°C в течение 15-20 мин, вводят раствор фосфорной кислоты и ферменты биологического характера, конечный продукт после ферментации подвергают процессу отделения жидкой составляющей и биологического осадка (фугата), в конечный пастообразный гранулят добавляют смесь низкомолекулярных жирных кислот.
Изобретение относится к растениеводству и касается изготовления декоративных гранул, используемых при оформлении цветников и клумб. .
Изобретение относится к растениеводству и касается изготовления декоративных гранул, используемых при оформлении цветников и клумб. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к растениеводству и касается изготовления декоративных гранул, используемых при оформлении цветников и клумб. .
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения органоминеральных удобрений (ОМУ) в промышленных условиях на действующих предприятиях химической промышленности по выработке минеральных удобрений.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Фосфорное удобрение состоит из золы, получаемой путем термической обработки биологических отходов, причем биологические отходы состоят из тел животных, птиц, рыб, образующихся на предприятиях, осуществляющих производство и переработку мясной, птицеводческой и рыбной продукции, имеющей следующий химический состав, в процентах на воздушно-сухое вещество: СаО 19,1-31,9, P2O5 15,7-23,0, SiO2 10,1-22,5, К2О 1,4-2,7, Na2O 1,6-2,7, MgO 0,7-2,2, MnO2 0,01-0,1, Fe2О3 0,4-5,3, Аl2О3 0,3-1,4.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение удобрения, в качестве которого используют сложный компост, включающий полуперепревший навоз КРС, фосфогипс и растительные остатки - солому пшеницы, отходы кормления животных, растительные остатки кукурузы, подсолнечника и сахарной свеклы, взятые в одинаковых пропорциях.

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства. Способ включает внесение удобрения в виде компоста, состоящего из органических и минеральных компонентов, предпосевную обработку почвы и посев семян.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение сложного компоста, состоящего из навоза и отходов сельскохозяйственных культур, для нарастания численности и активизации деятельности дождевых червей.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение удобрения перед основной обработкой почвы.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального удобрения включает использование отходов промышленности и сельского хозяйства, причем в качестве удобрений используют тереклитовые глины, кукурузные кочерыжки и молибденсодержащие отходы промышленности в соотношении 5:1:0,5, смешивают их и вносят в почву под зяблевую вспашку в количестве 5-7 тонн на гектар.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ переработки бесподстилочного навоза в удобрения, электрическую и тепловую энергию, согласно которому исходный навоз последовательно подвергают предварительной подготовке в аппарате, снабженном средствами перемешивания, анаэробной переработке в биогаз и биошлам в метантенке, оборудованном средствами стабилизации температурного режима, биошлам подвергают механическому обезвоживанию с получением жидкой и твердой фракции, твердую фракцию подвергают сушке в конвективной сушилке с использованием энергии сжигания биогаза и получением сухой фракции и влажного газа, сухую фракцию используют для приготовления удобрений, влажный газ используют для стабилизации температурного режима метантенка, жидкую фракцию подвергают гравитационному разделению в отстойнике с получением сгущенной фракции и надосадочной жидкости, сгущенную фракцию направляют в аппарат предварительной подготовки, надосадочную жидкость направляют на последующую очистку, а биогаз накапливают в газохранилище и сжигают в когенерационной установке с получением электрической и тепловой энергии.
Изобретение относится к области ветеринарной микробиологии и биотехнологии, в частности к методам обеззараживания навоза от яиц стронгилят. Способ заключается в использовании в качестве дезинвазирующего средства яиц стронгилят лошадей культуральной жидкости штамма бактерий Bacillus subtilis «ТНП-3» или Bacillus subtilis «ТНП-5».

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ производства биогумуса заключается в переработке органических отходов красными калифорнийскими червями вида Eisenia foetida в количестве не менее 250 тыс.шт/м3, при этом бункер первоначально должен быть заполнен на высоту не более 20 см и через определенное время повторяется операция закладки органических отходов в бункер, при этом общее количество органических отходов в бункере не должно превышать высоту 80 см, кроме того, ИК-нагреватель позволяет отделять оставшихся червей от готового биогумуса путем повышения температуры на дне бункера до неприемлемой для жизнедеятельности червей.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к области утилизации послеуборочных растительных остатков сельскохозяйственных культур и приготовлению компостов.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение сложного компоста, состоящего из навоза и отходов сельскохозяйственных культур, для нарастания численности и активизации деятельности дождевых червей.
Наверх