БИООРГАНИЧЕСКОЕ УДОБРЕНИЕ Российский патент 1999 года по МПК C05F11/08 

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к области переработки отходов сельского хозяйства, в частности отходов животноводческих комплексов и птицеводческих хозяйств, и может быть применено при рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами земель, а также для повышения плодородия обедненных гумусом почв и увеличения урожайности выращиваемых на них сельскохозяйственных культур.

Издавна в качестве биоорганического удобрения использовали навоз, предпочтительно перепревший, т. е. навоз, обработанный микроорганизмами. Недостатком естественной переработки навоза микроорганизмами следует признать длительность процесса, вызванную отсутствием в навозе минеральных питательных веществ, а также малым количеством исходной культуры микроорганизмов, участвующих в переработке навоза.

В последние годы разработано достаточное количество биоорганических удобрений, полученных искусственным путем.

Известно, в частности, биоорганическое удобрение заявка (ЕР 0445102, C 05 F 3/00, 1991), представляющее собой предварительно ферментированную смесь жидких и твердых экскрементов животных и органических материалов, причем ферментированную смесь добавляют к зеленой массе и компостируют. Недостатком известного биоорганического удобрения следует признать его малую эффективность при внесении на загрязненную нефтью и нефтепродуктами почву, а также сложность приготовления.

Известно также удобрение в виде компостированных растительных остатков, смешанных с содержимым преджелудков жвачных животных (SU, авторское свидетельство 1578117, C 05 F 11/00, 1990). Недостатком известного минерального удобрения следует признать низкую биологическую ценность, а также малую эффективность при рекультивировании загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения можно признать биоорганическое удобрение (SU, авторское свидетельство 294825, C 05 F 3/00, 1971), представляющее собой обработанный культурой метановых бактерий навоз. Недостатком данного биоорганического удобрения следует признать недостаточную эффективность при рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почвы.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в разработке экологически чистого биоорганического удобрения, пригодного для рекультивирования почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, а также повышении плодородия обедненных гумусом почв.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в улучшении экологической обстановки в связи с очисткой почвы от нефти и нефтепродуктов и вводом этих земель в сельскохозяйственный оборот.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать помет птиц и животных, преобразованный посредством микробиологической ферментации, причем в состав удобрения входит активный непатогенный нефтеразрушающий микроорганизм или ассоциация микроорганизмов. Содержание микроорганизма или ассоциации микроорганизмов не превышает 0,2 мас.%. В качестве микроорганизма и ассоциации микроорганизмов используют дрожжевые и/или бактериальные непатогенные культуры Endomycopsis fibuligera, Pseudomonas species, Corynebacterium species, Pseudomonas pseudoalkaligenes, Rhodococcus erythropolis, Ervinia species, Alcaligenes species, Methanobacterium species, а также другие микроорганизмы. Нефтеразрушающие микроорганизмы могут быть введены в удобрение как в процессе микробиологической ферментации, так и после ее проведения. Биоорганическое удобрение может дополнительно содержать источники азота, калия, фосфора, а также микро- и макроэлементов в количествах, необходимых для роста растений. Микробиологической ферментации может быть подвергнут как свежий, так и перегнивший помет, кроме того, к помету перед микробиологической ферментацией могут быть добавлены другие органические отходы.

Микробиологическую ферментацию производят обычным путем с введением в помет питательной среды, содержащей источники азота, калия и фосфора, а также других микро- и макроэлементов, необходимых для жизнедеятельности микроорганизмов, перерабатывающих помет. При необходимости на этой же стадии в ферментированный помет дополнительно вводят источники азота, фосфора и калия, а также микро- и макроэлементы, необходимые для развития нефтеперерабатывающих микроорганизмов в рекультивированной почве. В зависимости от условий внесения биоорганического удобрения в почву оно может содержать аэробные и/или анаэробные микроорганизмы. В зависимости от состояния почвы удобрение может содержать различные количества макро- и микроэлементов, а также питательных веществ.

Для приготовления биоорганического удобрения помет животных и птиц загружают в ферментер любой конструкции, добавляют необходимое количество питательных веществ и, при необходимости, воду. Вносят культуру микроорганизмов, вызывающих ферментативную переработку помета, создают соответствующие условия процесса и проводят процесс ферментации помета. Если процесс ферментации помета проводят на месте рекультивации загрязненной нефтью и нефтепродуктами почвы, то на стадии ферментации в перерабатываемый помет дополнительно вносят культуру микроорганизмов, вызывающих биодеградацию нефти и нефтепродуктов, в количестве до 0,2 мас.%, а также, при необходимости, соответствующие питательные вещества, в частности калийные соли фосфорных кислот и аммонийные соли фосфорных кислот или аммофоску, в необходимых для развития микроорганизмов, а также рекультивируемой почвы количествах. Для ускорения развития и повышения активности микроорганизмов, обеспечивающих биодеградацию нефтезагрязнений в процесс вносят стимулятор роста микроорганизмов, в частности аммонийную соль арилуксусной кислоты в концентрации 1•10^-6 - 1•10^-4 мас.%. Подготовленное таким образом биоорганическое удобрение вносят в рекультивируемую почву известными способами. Если процесс ферментации помета проводят на фермах или птицефабриках, то ферментированный помет доставляют на место рекультивации, где в ферментированный помет дополнительно вносят минеральные вещества, стимулятор роста и культуру микроорганизмов, вызывающих биодеградацию нефти и нефтепродуктов, причем внесение проводят в тех же количествах, и затем подготовленное биоорганическое удобрение распределяют в рекультивируемой почве известными способами.

Пример реализации изобретения.

Жидкий нативный помет из птичника вносят в ферментер с эрлифтной аэрацией и циркуляционным перемешиванием среды, добавляют фосфат калия в количестве 1% от массы помета, микроэлементы в виде солей меди, железа цинка, молибдена в количестве 0,1% от массы помета, подают суспензию активных микроорганизмов в виде ассоциации штаммов Endomycopsis fibuligera Y-2173, Pseudomonas species B-6782, Pseudomonas pseudoalkaligenes Y-6783 в количество 0,15% от массы помета, а также вносят стимулятор роста микроорганизмов в виде аммонийной соли арилуксусной кислоты в концентрации 1•10^-5 мас.% и проводят ферментацию в течение 70 часов. Затем полученное биоорганическое удобрение разбрасывают равномерно на загрязненный нефтепродуктом (газойль) участок сельскохозяйственной земли с последующим ее запахиванием.

Использование заявленного биоорганического удобрения позволило ввести в сельскохозяйственный оборот 72% площади загрязненного опытного участка земли, ранее непригодного для выращивания сельскохозяйственных культур.

Внесение биоорганического удобрения позволило осуществить посев ржи и обеспечило среднюю урожайность на 4,5% выше контрольного участка.

Вышеприведенные примеры не ограничивают варианты приготовления и применения биоорганического удобрения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке отходов животноводческих комплексов и птицеводческих хозяйств и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами земель. Удобрение содержит переработанный посредством микробиологической ферментации помет птиц или животных, а также активный непатогенный штамм микроорганизмов или ассоциации микроорганизмов, способных вызывать биодеградацию нефти и нефтепродуктов, в количестве до 0,2 мас.%. Удобрение содержит также стимулятор роста микроорганизмов в концентрации 1•10^-6-1•10^-4 мас.%. Результатом является получение экологически чистого биоорганического удобрения, пригодного для рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, и повышающего плодородие обедненных гумусом почв. 3 з.п.ф-лы.

1. Биоорганическое удобрение, отличающееся тем, что оно содержит переработанный посредством микробиологической ферментации помет птиц или животных, активный непатогенный микроорганизм или ассоциацию микроорганизмов в количестве до 0,2 мас.%, способных вызывать биодеградацию нефти и нефтепродуктов, а также стимулятор роста микроорганизмов в концентрации 1 • 10^-6 - 1 • 10^-4 мас.%. 2. Биоорганическое удобрение по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит питательные вещества и микро- и макроэлементы, необходимые для развития микроорганизма или ассоциации микроорганизмов и роста растений. 3. Биоорганическое удобрение по п.1, отличающееся тем, что в качестве стимулятора роста микроорганизмов использована аммонийная соль арилуксусной кислоты. 4. Биоорганическое удобрение по п.1, отличающееся тем, что в качестве микроорганизма и ассоциации микроорганизмов использованы дрожжевые и/или бактериальные непатогенные культуры Endomycopsis fibuligera, Pseudomonas species, Corynebacterium species, Pseudomonas pseudoalkaligenes, Rhodococcus erythropolis, Erwina species, Alcaligenes species, Methanobacterium species.