СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК C05F3/00 

Изобретение относится к способам производства органических удобрений с использованием отходов производства экстрактов из корня солодки, продуктов разложения выделений животных, природных минеральных ресурсов в виде фосфоритов и рассола минерала бишофита для подкормки минеральным питанием сельскохозяйственных культур при возделывании с заданной продуктивностью.

Известен способ приготовления органического удобрения и корма из птичьего помета, в котором с целью снижения затрат на обезвоживание материала и снижения расхода едкого калия птичий помет нагревают и частично обезвоживают в потоке газообразного теплоносителя, вводят в него безводные фосфаты, а перед пропусканием газов и паров воды через слой едкого калия последние подвергают конденсации; в качестве газообразного теплоносителя используют воздух, подогретый до 310-350К, который пропускают со скоростью 1,5-3,5 м/с; безводные фосфаты вводят в количестве 5-15% от массы помета (SU, авторское свидетельство 627111, М.кл³ С 05 F 3/00, А 23 К 1/175. Способ приготовления органического удобрения и корма из птичьего помета / И.К.Евдокименко, И.И.Ивко, В.И.Коваленко, В.Е.Ложешник (СССР). - Заявка 2181877/30-15; Заявлено 10.10.1975; Опубл. 05.10.1978, Бюл. 37 // Открытия. Изобретения - 1978. - 37).

К недостаткам этого способа приготовления удобрения относятся его высокая себестоимость и отсутствие в нем микроэлементов. Высокая себестоимость каждой тонны удобрений продиктована потребностью сложной и дорогостоящей установки и энергоносителей. Это удобрение из птичьего помета имеет небольшое применение в сельском хозяйстве.

Известен также способ получения удобрения из твердой фракции свиного навоза, торфа и минеральной добавки, в котором с целью улучшения физико-химических свойств твердую фракцию свиного навоза влажностью 70-82% в количестве 47-57% предварительно обрабатывают 35-37%-ным раствором формальдегида в количестве 3-5% от сухой массы свиного навоза, смешивают с торфом в количестве 31,1-41,1% и минеральной добавкой в количестве 10-20%, затем всю смесь обрабатывают 20-ной аммиачной водой, после чего массу влажностью 53-63% гранулируют и высушивают (SU, авторское свидетельство 844614, М.кл³ С 05 F 3/00. Способ получения удобрения из твердой фракцции свиного навоза / Л.М.Моногова, К.В.Ряженцев, Н.Г.Антонова и Н.А.Суслова (СССР) Бюл. 25 // Открытия. Изобретения - 1981. - 25).

К недостаткам этого удобрения относятся высокая стоимость, большие затраты энергии и труда, а также низкое содержание в производимом удобрении основных минеральных компонентов питания (N, Р, К), необходимых для подрастания и формирования урожая сельскохозяйственных культур.

Известен также способ получения гранулированного минерального удобрения путем распыления отходящего раствора производства капролактама в псевдоожиженный слой гранул сульфата амония, в котором с целью увеличения выхода азота в готовый продукт и повышения прочности гранул отходящий раствор предварительно нагревают до 100-110°С и смешивают его с 40-60%-ным раствором аммиачной селитры в отношении 1:(0,5-2), а распыление ведут при температуре воздуха 100-130°С (SU, авторское свидетельство 950705, М.кл.³ С 05 С 3/00. Способ получения гранулированного минерального удобрения / Л.Н.Овчинников, С.В.Федосов, С.Г.Широков, В.Н.Кисельников и В.А.Круглов (СССР). - Заявка 2962279/23-26; Заявлено 25.07.1980; Опубл. 15.08.1982, Бюл. 30 // Открытия. Изобретения. - 1982. - 30).

К недостаткам этого минерального удобрения относятся высокая себестоимость и наличие сложной и дорогостоящей технологической линии.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению относится способ получения органического удобрения, включающий обработку выделений животных минеральными кислотами с последующей нейтрализацией, в котором с целью получения жидкого удобрения с высоким содержанием органических азотосодержащих соединений выделения животных смешивают с водой, обрабатывают минеральными кислотами до рН 0,1-2,0, выдерживают 2-12 ч при нормальной температуре и давлении, затем подвергают разложению в течение 24-60 ч, полученную жидкую фазу отделяют от нерастворенных твердых веществ, доводят рН до 5,0-6,2 добавлением основного вещества и по окончании нейтрализации отделяют выпавший осадок; для получения начальной водной фазы берут равные количество воды и твердых выделений; в качестве выделений животных берут птичий помет, преимущественно куриный, птичий помет берут в смеси с твердыми и/или жидкими выделениями других животных; смешивают выделения животных с водой в течение 5-6 ч; из смеси выделений животных с водой перед воздействием минеральных кислот отделяют грубые посторонние тела; образующиеся газы при смешивании выделений животных с водой отводят путем введения в указанную смесь воздуха; в качестве основного вещества берут окись, гидроокись или карбонат кальция; после добавки основного вещества осадок отделяют центрифугированием; выбирают такое начальное содержание твердых тел водной фазы, что содержание твердых тел в конечном продукте составляет 4,0 мас.% (SU, патент 871733, М. кл.³ С 05 F 3/00. Способ получения органического удобрения / Беат Пауль Кратцер (Швейцария). - Заявка 1961455/30-15; Заявлено 25.09.1973. Опубл. 07.10.1981. Бюл. 37 // Открытия. Изобретения. - 1981. - 37).

Несмотря на широкие функциональные возможности данного способа, полученное жидкое удобрение можно вносить только гидроподкормщиками дождевальных машин. Срок хранения этого удобрения органичен. Транспортировать 80-90% воды в этом удобрении экономически невыгодно.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, -получение твердого удобрения с высоким содержанием органических азотосодержащих соединений и фосфора, а также наполнености удобрений микроэлементами.

Технический результат - снижение себестоимости удобрений, повышение волокнистых, органических примесей для сохранения плодородия почвы и урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе приготовления органического удобрения, включающем обработку выделений животных и их нейтрализацию, согласно изобретению птичий помет двухлетнего разложения, выделения и помет свиней четырехлетнего разложения, подстилку, помет и выделения крупного рогатого скота двухлетнего разложения измельчают на фракции, сепарируют перемешивают со шротом корней солодки при переработке на густой и сухой экстракты, затем смесь обеззараживают от патогенных микроорганизмов рассолом бишофита из расчета 100-200 л плотностью 1,2-1,4 т/м³ на каждую тонну, смесь высушивают до влажности 16-22% и в нее вводят размолотые фосфориты влажностью 1,5-4,5% при интенсивном смешивании; удобрение готовят при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Помет птичий двухлетнего разложения 10-15

Помет свиной четырехлетнего разложения 10-15

Помет и выделения крупного рогатого скота

двухлетнего разложения 30-35

Шрот корней и корневищ солодки голой 15-20

Бишофит (рассол) 2,5-5,0

Фосфориты размолотые Остальное

За счет того, что удобрение содержит органические компоненты, а минеральные удобрения и микроэлементы находятся в нем в усвояемой и доступной формах, достигается указанный выше технический результат.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного способа приготовления удобрений, заключаются в следующем.

Способ приготовления органического удобрения предусматривает обработку выделений и пометы животных и их последующую нейтрализацию. В качестве органических компонентов удобрения использованы помет птичий четырехлетнего разложения в естественных условиях, выделения и помет свиней четырехлетнего разложения, подстилку, помет и выделения крупного рогатого скота двухлетнего разложения и шрот корней и корневищ солодки голой после экстракции на густой и сухой экстракты.

Описанные компоненты механически измельчают на дробилках для получения требуемых размеров в каждой фракции. Инородные примеси, такие как камни, куски кирпичей, древесные включения, куски шифера и толя, вязальной проволоки и шпагата, металлические детали от навозного транспортера, доильных и других установок удаляют посредством решетного стана и магнитного уловителя. Измельченные фракции сначала сепарируют, а затем интенсивно перемешивают, добиваясь однородной смеси. Для обеззараживания компонентов органического удобрения от патогенных микроорганизмов вносят от 100 до 200 л рассола природного минерала бишофит сульфатного типа формулы MgCl₂·6H₂O плотностью 1,20-1,40 т/м³ на каждую тонну смеси органики. Смесь интенсивно перемешивают. Состав проб рассола выщелачивания бишофита (bischofit), добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме приведен в таблице 1.

Анализ проб рассолов выщелачивания бишофита с уровнем минерализации от 280 до 340 г/л показан в таблице 2. Содержание макро- и микроэлементов в рассоле бишофита приведено в таблице 3. Состав рассола бишофита добытого в черте г. Волгограда представлен в таблице 4.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что в компонентах получаемого удобрения уничтожаются не только патогены, но и оно насыщается микроэлементами. При этом последние находятся в усвояемой форме для всех видов растений. Хлористый магний MgCl₂ обеспечивает нейтрализацию смеси до рН 6,2-6,6 среды и способствует сохранению всех органических соединений, являющихся носителями азота в удобрении. Смесь высушивают до влажности 16-22%. В нее вводят шрот корней и корневищ солодки голой и размолотые фосфаты влажность 1,5-4,5% при интенсивном смешивании. Запасы фосфоритов в Волгоградской области геологами оцениваются миллиардами тонн. Наибольшие запасы фосфоритов расположены вблизи г.Камышин Волгоградской области и р.п. Иловля в Иловлинском районе. Химический состав фосфоритов, добытых в Трехостровском месторождении приведен в таблице 5. Содержание двойного суперфосфата (P₂O₅) колеблется от 7,40 до 11,70%.

Удобрение готовят при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Помет птичий двухлетнего разложения 10-15

Помет свиной четырехлетнего разложения 10-15

Помет и выделения крупного рогатого скота

двухлетнего разложения 30-35

Шрот корней и корневищ солодки голой 15-20

Бишофит (рассол) 2,5-5,0

Фосфориты размолотые Остальное.

Вносимые элементы питания в почву с 10 т предлагаемого удобрения показано в таблице 6. Химический анализ удобрения представлен в таблице 7. Эффективность предложенного удобрения проверено в хозяйствах Волгоградской области в период с 1999 по 2001 годы. При возделывании ярового ячменя сорта Донецкий 8 в условиях Даниловского района (см. таблицу 8) и Михайловского района Волгоградской области прибавка урожая составляет 36-42%. При этом следует отметить, что на полях с внесенными удобрениями не снизилось содержание гумуса. Этому способствуют волокнистые материалы шрота корней и корневищ солодки голой и солодки уральской.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве органических удобрений для подкормки минеральным питанием сельскохозяйственных культур при возделывании в орошаемом и неорошаемом земледелии с заданной продуктивностью. Способ включает обработку выделений животных и их нейтрализацию. Птичий помет двухлетнего разложения, выделения свиней четырехлетнего разложения, подстилку и выделения крупного рогатого скота двухлетнего разложения измельчают на фракции и сепарируют. Измельченные фракции перемешивают со шротом корней и корневищ солодки при переработке на густой и сухой экстракты. Затем смесь обеззараживают от патогенных микроорганизмов рассолом бишофита из расчета 100-200 л плотностью 1,2-1,4 т/м³ на каждую тонну. Смесь высушивают до влажности 16-22%. В эту смесь при интенсивном смешивании вводят размолотые фосфориты влажностью 1,5-4,5%. Изобретение позволяет снизить себестоимость удобрений при высоком содержании в них всех доступных и усвояемых элементов. 1 з.п. ф-лы, 8 табл.

1. Способ приготовления органического удобрения, включающий обработку выделений животных и их нейтрализацию, отличающийся тем, что птичий помет двухлетнего разложения, выделения и помет свиней четырехлетнего разложения, подстилку и выделения крупного рогатого скота двухлетнего разложения измельчают на фракции и сепарируют, перемешивают со шротом корней и корневищ солодки при переработке на густой и сухой экстракты, затем смесь обеззараживают от патогенных микроорганизмов рассолом бишофита из расчета 100-200 л плотностью 1,2-1,4 т/м³ на каждую тонну, смесь высушивают до влажности 16-22% и в нее вводят размолотые фосфориты влажностью 1,5-4,5% при интенсивном смешивании.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что удобрения готовят при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Помет птичий двухлетнего разложения 10-15

Помет свиней четырехлетнего разложения 10-15

Помет и выделения крупного рогатого скота

двухлетнего разложения 30-35

Шрот корней и корневищ солодки голой 15-20

Бишофит (рассол) 2,5-5,0

Фосфориты размолотые Остальное