ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ Российский патент 2000 года по МПК C05F11/00 

Изобретение относится к производству компостов из промышленных отходов и может применяться для решения экологических проблем гидролизно-дрожжевых производств.

Известны способы получения органических удобрений на основе гидролизного лигнина при компостировании его с навозом крупного рогатого скота [А. с. 882977 СССР, МКИ C 05 F 11/00, 25.11.81. а. с. 1638139 СССР, МПК C 05 F 11/02, 3/00, 30.03.91].

Известные органические удобрения обладают недостаточно высокой эффективностью, особенно в последействии, компосты не обладают структурообразующими свойствами. При производстве удобрений должны быть строго выдержаны параметры составляющих компонентов по влажности.

Известно органоминеральное удобрение, содержащее корковый шлам от очистки оборотных вод древесно-подготовительных цехов и золу утилизационных котельных с добавлением последрожжевой бражки сульфитно-дрожжевого производства [А.с. 1606505 СССР, МПК C 05 F 11/02, 15.11.90].

Известен способ получения органоминерального удобрения из отходов гидролизно-дрожжевого производства, при котором упаренную последрожжевую бражку смешивают с лигнином [А.с. 307995 СССР, МПК C 05 F 5/00, C 05 F 11/00. Опубл. 01.07.71. Бюл. N 21].

Удобрение, получаемое по известному способу, при несомненно высокопитательных для растений его свойствах имеет повышенную кислотность и может применяться лишь в малых дозах при условии принятия необходимых мер по снижению кислотности почвы.

Целью изобретения является получение эффективного компоста с малыми затратами, экологически целесообразная утилизация отходов гидролизно-дрожжевого производства.

Указанная цель достигается тем, что органоминеральное удобрение содержит прошедшие стадию компостирования отходы гидролизного производства лигнин и последрожжевой остаток с добавлением в качестве минерального структурообразующего вещества золы от сжигания бурого угля при следующем соотношении входящих компонентов, мас. %:
Лигнин гидролизный - 58 - 65
Последрожжевой остаток - 25 - 35
Зола бурых углей - 4 - 10
Органические отходы вносят в состоянии их исходной технологической влажности.

Получаемое органоминеральное удобрение способствует улучшению почвенной структуры, процессу гумусонакопления почвы.

Крайняя изменчивость химического состава и физико-механических свойств гидролизного лигнина, его адсорбционные свойства создают условия для удерживания питательных веществ и их постепенного выделения. Значительное количество прогумусового вещества в последрожжевом остатке в сочетании с минеральной основой в виде золы ТЭЦ обуславливают высокопитательную компостную смесь, благоприятно действующую на выращиваемые культуры.

Возможность получения и применения заявляемого удобрения подтверждена полевыми опытами.

Пример 1.

В 1991 году в Усть-Илимском районе была начата серия опытов по определению оптимальных составов компостов из отходов промышленности и сельского хозяйства. Был установлен набор показателей, достаточных для оценки экологической безопасности применения отходов в качестве удобрения.

Оценка пригодности отходов для компостирования включала следующие типы анализов: агрохимический, микроэлементный, санитарно-биологический и микробиологический. Исследовались гидролизный лигнин, последрожжевой остаток, навоз крупного рогатого скота, зола углей Канско-Ачинского теплоэнергетического комплекса.

Опыты по компостированию включали приготовление двух вариантов компостов. В первом случае смесь готовили из гидролизного лигнина, извести и навоза крупного рогатого скота. Эта известная компостная композиция составлена по аналогии с торфонавозным компостом.

Во втором варианте смесь составлялась только на основе промышленных отходов - гидролизного лигнина, золы бурых углей и последрожжевого остатка. Компост такого состава исследовался впервые, оценка его проводилась на основе сравнения с первым вариантом.

Весовые пропорции компонентов в смесях следующие.

Компостная смесь 1: лигнин гидролизный - 65,2%, навоз - 32,8%, известь - 2,0%.

Компостная смесь 2: лигнин гидролизный - 62,6%, последрожжевой остаток - 32,6%, зола - 5,8%.

Агрохимическая характеристика исходных компонентов приведена в табл. 1.

Компосты готовили на открытой бетонированной площадке. Исходные компоненты поступали на площадку от мест их выгрузки в отвалы без предварительного обезвоживания, с исходной влажностью. Вносились отходы послойно, тщательно перемешивались с формированием из них бурта.

Вносимая в компостную смесь зола, кроме выполнения нейтрализующей функции, оказывает положительное действие на протекание процесса компостирования. Ряд микроэлементов, входящих в состав золы, необходим для нормального развития растений, а структура ее минералов ускоряет синтез гуминовых кислот за счет пространственного ориентирования и фиксации взаимодействующих органических макромолекул.

На макроуровне улучшающий эффект золы проявляется в формировании отдельных агрегатов путем окатывания ее частицами тонкодисперсного органического материала. За счет этого возрастает устойчивость смеси к механическому уплотняющему воздействию, поддерживаются ее пористость и газообмен.

Последрожжевой остаток характеризуется высокой концентрацией азота, представленного как в форме белковых веществ, так и в виде солей аммония. В большом количестве в нем содержатся также недоиспользованные дрожжами соединения фосфора и калия, вносимые на этапе подготовки сусла.

В течение всего сезона из буртов отбирали образцы для агрохимических и микробиологических анализов. Температуру компостирования контролировали постоянно и поддерживали ее на уровне 55-65^oC.

В табл. 2 приведены агрохимические показатели смесей в процессе компостирования.

По содержанию NPK компостная смесь 2 превосходит смесь 1.

Изучение действия получаемых органоминеральных удобрений на урожайность культур проводилось при закладке полевых опытов. Результаты полевых испытаний компостов, их влияние на урожайность зерна озимой ржи приведены в табл. 3.

Каждый вариант опыта закладывался в четырехкратной повторности. При этом делянки с различными дозами и видами компостных смесей были распределены по опытному участку так, чтобы устранить влияние неоднородности почвы.

Как видно из данных табл. 3, компостная смесь 2 дает большую прибавку к урожаю озимой ржи, чем компостная смесь 1, внесенная в соответствующей дозе. При этом наиболее высокий урожай получен при внесении компостной смеси 2 в дозе 120 т/га.

Компосты не содержат токсичных соединений, тяжелые металлы в них присутствуют на фоновом уровне.

Опыты 1992 года с компостами из отходов гидролизного производства показывают принципиальную возможность промышленного производства компостов, базирующегося на отходах одного завода, для создания замкнутого цикла с возвратом минеральных и органических веществ в природные экосистемы.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в производстве компостов на основе отходов гидролизно-дрожжевого производства и для создания экологически замкнутых комплексов на базе таких производств. Удобрение содержит прошедшие стадию компостирования отходы гидролизного производства, такие как лигнин и последрожжевой остаток с добавлением к ним в качестве минерального структурообразующего вещества золы от сжигания бурого угля в соотношении их, мас.%: лигнин гидролизный 58-65, последрожжевой остаток 25-35, зола бурых углей 4-10. Исходные компоненты вносят без предварительного обезвоживания. Результатом является получение эффективного компоста с малыми затратами и экологически целесообразная утилизация отходов гидролизно-дрожжевого производства. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Органоминеральное удобрение, содержащее прошедшие стадию компостирования отходы гидролизного производства лигнин и последрожжевой остаток, отличающееся тем, что в качестве минерального структурообразующего вещества содержит золу от сжигания бурых углей при следующем соотношении входящих в него компонентов, мас.%:
Лигнин гидролизный - 58 - 65
Последрожжевой остаток - 25 - 35
Зола бурых углей - 4 - 10
2. Органоминеральное удобрение по п.1, отличающееся тем, что исходные компоненты вносят в состоянии исходной технологической влажности.