СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА Российский патент 2005 года по МПК C05F3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке птичьего (куриного) помета в качестве насыщенного микроэлементами высокоэффективного удобрения с минимальным количеством патогенных микроорганизмов. Известен способ получения удобрения из птичьего помета путем смешивания его с карбамидформальдегидной пеной, содержащей карбамидформальдегидную смолу, кислотный катализатор и поверхностно-активное вещество, в котором, с целью упрощения и ускорения способа получения удобрения, карбамидформальдегидную пену используют в жидком виде, в которой в качестве поверхностно-активного вещества используют 40%-ный водный раствор триэтаноламиновой соли лаурилсульфата или алкилсульфата, где алкил С₁₀-C₁₆ в количестве 3 мас.% от массы пены, при соотношении пены и помета, мас.% по сухим веществам (2-4,9):(95,1-98,0) (SU, авторское свидетельство №1419985 A1, Мкл.⁴ С 05 F 3/00. Способ получения удобрений из птичьего помета / В.Д.Валтин, А.Б.Глуховский, Е.Л.Панов, Ф.Г.Праксин и др. (СССР). - Заявка №4052064 /30-15; Заявлено 07.04.1986; Опубл. 30.08.1988, Бюл. №32 // Открытия. Изобретения. - 1988. - №32).

К недостаткам данного способа получения удобрения из птичьего помета относятся высокая себестоимость 1 т удобрений, потребность в дорогостоящем оборудовании и триэтаноламиновой соли. Отсутствие запаха в переработанном помете не свидетельствует о наличии патогенных микроорганизмов в полученном удобрении.

Наиболее близким аналогом к заявленной технологии получения сложного удобрения с микроэлементами относится способ обезвоживания птичьего помета путем разбавления сырого помета водой и последующего механического фильтрования, в котором, с целью повышения степени обезвоживания, разбавление осуществляют при перемешивании в течение 1,0-1,5 минут до влажности не менее 94%, а перед механическим фильтрованием разбавленный помет обрабатывают известью в количестве 28-52 мас.% по отношению к сухому помету; с целью дополнительного повышения степени обезвоживания перед механическим фильтрованием в обработанный известью разбавленный помет дополнительно вводят 2-15 мас.% по отношению к сухому помету перекиси водорода или 0,3-3,3 мас.% минеральной кислоты (SU, авторское свидетельство №1260364 A1, М.кл.⁴ С 05 F 3/00. Способ обезвоживания птичьего помета / Е.Д.Гельфанд и Н.А.Галышева (СССР). - Заявка №3800326/30-15; Заявлено 22.06.1984; Опубл. 30.09.1986, Бюл. №36 // Открытия. Изобретения. - 1986. - №36).

К недостаткам данного способа, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся низкая эффективность удобрения из-за отсутствия в нем микроэлементов и наличие в удобрении патогенных возбудителей.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение эффективности удобрения за счет шрота из корней и корневищ при переработке на густой и сухой экстракты и микроэлементов.

Технический результат - повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе обезвоживания птичьего помета путем разбавления сырого помета до влажности не менее 94% и последующего механического фильтрования, согласно изобретению разбавление сырого помета осуществляют рассолом природного минерала бишофит сульфатного типа формулы MgCl₂·_{6Н2O плотностью 1,1-1,5 т/м³ в течение 3-6 минут в количестве 30-70 мас.% по отношению к сухому веществу и затем добавляют шрот корня солодки 200-500 кг на тонну сырого вещества в качестве связующего материала. За счет того, что в птичий помет при гомогенизации вводят рассол бишофита, получаемое удобрение насыщается из него микроэлементами и обеззараживается от патогенных микроорганизмов, а добавлением шрота - высушивается. Этим достигается указанный выше технический результат.}

На птицефабрике свежий куриный помет собирают скребковыми транспортерами, формируют кучи, а в дальнейшем перемещают помет к месту переработки птичьего навоза в органическое удобрение одним из известных технических средств.

В емкость объемом 4 м³, снабженную механической мешалкой диаметром 300 мм при частоте вращения 360 об/мин, непрерывно поступает куриный помет влажностью 80%± 3% в количестве 6-8 т/ч. Одновременно с пометом в емкость подают рассол природного минерала бишофит сульфатного типа формулы MgCl₂·_{6H2О плотностью 1,24 т/м³. Рассол подают в количестве 3000 л/ч. Куриный помет с исходной влажностью 80%± 3% в течение 3-6 минут перемешивают с рассолом бишофита до гомогенизации. В нижней части емкости установлен шнековый транспортер производительностью 10 т/ч. В образованную пульпу вводят шрот продуктов переработки корней и корневищ солодки голой из расчета 200-500 кг на 1 тонну сырого продукта и подают на непрерывно действующий промышленно выпускаемый барабанный вакуум-фильтр (например, марки БСХОУ - 40-3,4), который снабжен фильтром со сходящимся полотном с рабочей поверхностью фильтрации 40 м². Выход обезвоженного помета и шрота составляет 6,2 т/ч с влажностью 60-63%. Обезвоженный помет представляет собой плотный не мажущий осадок, не имеющий специфического для куриного помета резкого запаха. Фильтрат 2,8 м³/ч повторно направляют для создания рассола бишофита с требуемой плотностью. Неиспользуемую часть воды направляют в канализацию. Насыщенный микроэлементом птичий помет и наполненный связующим материалом - шротом корня солодки является прекрасным материалом гранулированных органоминеральных удобрений.}

После завершения стадии фильтрации обезвоженный птичий помет со шротом подают на сушку. Фильтрат используют в технологическом процессе, частично сливают в канализацию.

При необходимости шрот и обезвоженный птичий помет, для использования его в качестве удобрения, сушат предпочтительно в печах без газообразных продуктов сжигания топлива.

Предлагаемый способ получения гранулированного удобрения обеспечивает снижение влажности птичьего помета на стадии разбавления сырого помета и последующего механического обезвоживания путем ввода шрота до 45-54% массы удобрения. Это дает возможность существенно снизить энергозатраты на стадии последующей сушки удобрения из птичьего помета и бишофита.

Вследствие обработки птичьего помета рассолом бишофита, где основной компонент - хлористый магний MgCl₂·_{6Н2О - уничтожаются патогенные микроорганизмы и теряется запах куриного помета. Этим повышаются потребительские качества птичьего помета в виде гранулированного удобрения. Предлагаемая технология обработки свежего куриного помета не требует разработки и конструирования специального оборудования. Кроме того, ценный продукт как удобрение обогащается микроэлементами в виде растворимых солей и микроэлементов. Одновременно с производством удобрений утилизируются отходы производства экстракта из корней солодки. Из водного рассола бишофита все микроэлементы свободно переходят в состав удобрения. Этим доказываются высокие свойства предлагаемого удобрения.}

Состав проб рассола выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме приведен в таблице 1. Поэлементное содержание рассола бишофита из скважин Наримановского и Городищенского месторождений представлено в таблице 2. Количество микроэлементов в рассоле бишофита приведено в таблицах 3 и 4. Эффективность применения комплексного органического удобрения при возделывании зернобобовых культур, в частности гороха и нуга, в условиях орошаемого земледелия в условиях Волгоградской области в сезон 2001 года показана в таблице 5.

Полученное удобрение с использованием птичьего помета и бишофита представляет собой после сушки порошкообразную массу темного цвета с влажностью 32,4 и 31,8% и является комплексным органоминеральным удобрением. По своему химическому составу оно соответствует требованиям, установленным в СанПиН 2.1.7.573-96 “Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения” и в документах, дополняющих положения вышеназванного СанПиН: “Типовой технологический регламент использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения” (Москва, 2000 г.) и “Требования к качеству сточных вод и их осадков, используемых для орошения и удобрения” (Москва, 1995 г.).

В связи с установленной удобрительной ценностью удобрения из птичьего помета и шрота корней солодки и исключением опасности загрязнения почв, сельхозпродукции и окружающей среды тяжелыми металлами, содержащимися в нем, вышеописанное удобрение может быть использовано в промышленном цветоводстве, зеленом строительстве, в лесных и декоративных питомниках, для биологической рекультивации нарушенных земель и полигонов твердых бытовых отходов, под зерновые, зернобобовые, зернофуражные, технические и кормовые культуры, кроме овощных, грибов, зеленых приправ и земляники.

По удобрительной ценности и доступности питательных веществ комплексное органоминеральное удобрение на основе птичьего помета и бишофита переходит другие виды удобрений, выпускаемые в России (“Классик Плюс”, “Агровит-Кор”, “Агровит-ЭМ”, “Универсал-2”). В таблице 6 приведены агрохимические показатели предложенного удобрения. Из результатов исследований, представленных в таблице 6, следует, что содержание органического вещества в удобрении превышает норматив в 1,7-1,8 раза, азота общего - в 3,1 раза, фосфора общего в - 1,5-1,7 раза, калия общего - в 14,0-14,5 раза. Таким образом результаты исследования подтверждают, что это удобрение является комплексным органическим удобрением, содержащим азот, фосфор и калий в усвояемой форме. В состав удобрения входят металлы и микроэлементы: кальций, магний, марганец, фтор, бор, кобальт, молибден, железо и др. Они необходимы для нормального роста и развития растений. Валовое содержание тяжелых металлов, которые могут привести к загрязнению почвы (свинца, кадмия, никеля, цинка, хрома, марганца и меди), в удобрении ниже норм, установленных СанПиН 2.1.7.573-96, а также ниже их допустимого содержания для внесения под сельскохозяйственные культуры, кроме овощных и ягодных культур, утвержденных в “Типовом технологическом регламенте использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения” для 1 группы осадка. Фактическое содержание в удобрении нормируемых металлов представлено в таблице 7.

Получаемое удобрение на основе обезвоженных птичьего помета и бишофита является комплексным полноценным и усвояемым органоминеральным удобрением, в котором содержание основных биогенных элементов (азота, фосфора, калия) и органического вещества превышает нормативные требования: азота общего - в 3,1 раза, фосфора общего - в 1,5-1,7 раза, калия общего - в 14,0-14,5 раза и органического вещества - в 1,7-1,8 раза. Присутствие в доступной форме микроэлементов повышает удобрительную ценность предложенного удобрения.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о возможности реализации данного способа и получения конечного продукта с гарантированными показателями.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованиям “промышленная применимость” по действующему законодательству.

Таблица 1
Состав проб рассола выщелачивания бишофита (bischofit), добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме, г/кгНаименование компонентаХимическая формулаМесторождениеНаримановскоеГородищенскоеСкважина №2Скважина №4Бикарбонат кальцияСа(НСО₃)₂0.650.150.15Сульфат кальция (кальций сернокислый)СаSO₄0.801.200.80Сульфат магния (сернокислый магний)MgSO₄1.10--Кальций хлористыйCaCl₂-0.400.25Бромид магнияMgr₂3.504.104.00Калий хлористыйKCl1.102.753.40Натрий хлористыйNaCl7.00--Магний хлористыйMgCl₂267.20325.30315.00Итого:-281.35333.90324.20

Таблица 2
Анализ проб рассолов выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области, г/кгНаименование показателяХимическая формулаМесторождениеНаримановскоеГородищенскоеСкважина №2-IСкважина №4-IIХлорСl203.70242.00233.60СульфатыSO₄1.500.850.60ГидрокарбонатыНСО₃0.500.100.10КальцийСа0.400.500.40МагнийMg68.9083.6081.10КалийК0.601.401.80НатрийNa2.70--БорВ0.06--СтронцийSr0.00360.00190.0015БромВr3.053.503.40Плотность, т/м³-1.24441.30511.2948Минерализация раствора, г/л-281.35331.95321.00

Таблица 3
Анализ проб рассолов выщелачивания бишофита и содержание в них макро- и микроэлементов (рапа добыта в скважине №4 Городищенского месторождения Волгоградской области), г/кгНаименованиеХимический элементСодержаниеОтДоБорВ0.00200.0080КальцийСа0.00300.0050ВисмутWi0.00050.0010МолибденМо0.00050.0010ЖелезоFe0.00300.0300АлюминийАl0.00100.0200ТитанTi0.00050.0010МедьСu0.00010.0030КремнийSi0.00200.2000БарийВа0.00010.0006СтронцийSr0.00100.0200РенийRe0.00010.0020ЦезийCs0.00010.0010ЛитийLi0.00010.0003

Таблица 4
Состав рассола бишофита*, добытого в черте г.Волгограда**Наименование солей и элементовХимический элементСодержаниег/л%МагнийMg76.0-80.025.805-25.682КальцийСа0.4-0.60.1358-0.1926КалийК4.0-5.01.358-1.605НатрийNa0.1-0.20.033-0.064ХлорСl210.0-220.071.303-70.626АзотN1.6-1.80.543-0.5778СераS1.2-1.50.407-0.4815ФосфорР0.1-0.20.034-0.0642УглекислотаСO₂0.1-0.20.034-0.0642БромВr0.3-0.50.102-0.1605БорВ0.05-0.080.017-0.02568МарганецМn0.02-0.030.0068-0.0096КремнийSi0.5-1.00.1698-0.321АлюминийАl0.01-0.050.0034-0.01605ЖелезоFe0.05-0.100.017-0.0321СтронцийSr0.01-0.100.0034-0.0321КадмийCd0.03-0.040.0102-0.01284ВисмутBi0.005-0.0080.0017-0.00256МолибденMo0.005-0.0080.0017-0.00256МедьCu0.02-0.030.0068-0.0096БарийBa0.001-0.0040.00034-0.00128РубидийRb0.001-0.0040.00034-0.00128ЛитийLi0.001-0.0020.00034-0.00064ТитанTi0.005-0.0080.0017-0.00256ЦезийCs0.001-0.0050.00034-0.001605Другие микроэлементы-0.006-0.0080.00204-0.00256Итого:-24.515-311.477-* - Масса воды в 1 литре рассола 900-920 г.
** - Плотность рассола 1,25 г/см³.

Таблица 6
Агрохимические показатели предлагаемого органо-минерального удобрения на основе птичьего помета и бишофита№ п/пПоказателиЕд. изм.ВеличинаНорматив1.Органическое вещество в сухом виде%35,4не менее 202.Азот общий в сухом виде%4,97не менее 0,63.Калий общий в сухом виде%12,16не менее 0,154.Фосфор общий в сухом виде%4,72не менее 1,55.Реакция среды (рН сол.) 8,535,5-8,5Таблица 7
Валовое содержание нормируемых металлов в предлагаемом удобрении№ п/пПоказателиЕд. изм.ВеличинаНорматив1.Хроммг/кг16,3500-12002.Цинкмг/кг42,51750-40003.Медьмг/кг39,8750-15004.Никельмг/кг8,8200-4005.Кадмиймг/кг0,3815-306.Свинецмг/кг17,9250-10007.Марганецмг/кг393,820008.Ртутьмг/кгне обнаружено15-7,59.Мышьякмг/кгне обнаружено20-10,0

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке птичьего помета и шрота после экстрагирования корней солодки на экстракт в качестве гранулированного органоминерального удобрения. Способ обезвоживания птичьего помета включает разбавление сырого помета до влажности не менее 94% и последующее механическое фильтрование. Разбавление сырого помета осуществляют рассолом природного минерала бишофита сульфатного типа формулы MgCl₂·_{6Н2О плотностью 1,1-1,5 т/м³ в течение 3-6 минут. Расход бишофита составляет 30-70 мас.% по отношению к сухому помету. В качестве связующего материала добавляют шрот из корней и корневищ солодки голой и солодки уральской при переработке на сухой и густой экстракты массой 200-500 кг на тонну сырого продукта. Изобретение позволяет повысить удобрительную ценность удобрения и урожайность сельскохозяйственных культур. 7 табл.}

Способ обезвоживания птичьего помета путем разбавления сырого помета до влажности не менее 94% и последующего механического фильтрования, отличающийся тем, что разбавление сырого помета осуществляют рассолом природного минерала бишофита сульфатного типа формулы MgCl₂·_{6Н2О плотностью 1,1-1,5 т/м³ в течение 3-6 мин в количестве 30-70 мас.% по отношению к сухому помету, а в качестве связующего материала добавляют шрот из корней и корневищ солодки голой и солодки уральской при переработке на сухой и густой экстракты массой 200-500 кг на тонну сырого продукта.}