Искусственная почвосмесь на основе коракомпоста Российский патент 2022 года по МПК C05F11/00 C05D9/02 C05G3/80 C09K17/40 

Описание патента на изобретение RU2785960C1

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для создания искусственных почвосмесей, предназначенных для выращивания сельскохозяйственных и декоративных культур в открытом и закрытом грунте, а также для биологического этапа рекультивации природно- (солонцы и другие) и техногеннонарушенных территорий.

Известна почвенная смесь на основе торфа [Патент RU №2067969, опубл. 10.08.2000. Бюл. №22], содержащая верховой торф, песок, глину, минеральные удобрения и снижающие кислотность торфа вещества при следующем соотношении компонентов (в расчете на 1 л смеси), г: глина 50-60; песок 120-160; суперфосфат 1,5-2,0; безбалластное комплексное удобрение 2,0-5,0; верховой торф, нейтрализованный до рН 5,5-6,0, остальное. Недостатком является обязательное использование дорогостоящих минеральных удобрений и нейтрализация торфа, так как без этих условий сами компоненты не обеспечивают получения питательной почвосмеси, содержащей сбалансированное количество элементов, обеспечивающих оптимальный рост и развития растений, и, как следствие, не обеспечивают высокий урожай. Данное техническое решение не учитывает возможность использования побочных продуктов промышленных производств, и органических компонентов.

Известна искусственная почвосмесь [Патент RU №2651819 опубликован 24.04.2018 Бюл. №12]. Искусственная почвосмесь включает песок, глину, дефекат, отходы мокрой магнитной сепарации, растительные остатки при следующем содержании компонентов, мас.%: песок 15-20, глина 30-40, дефекат 10-15, отходы мокрой магнитной сепарации 15-20, растительные остатки - остальное. Существенным признаком данного состава является обязательное использование растительных остатков, как компонента органической части, так как без этих условий сами компоненты не обеспечивают получение питательной почвосмеси, содержащей сбалансированное количество элементов обеспечивающих оптимальный рост и развития растений, и как следствие не обеспечивают высокий урожай.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является органоминеральное удобрение - искусственная почвосмесь (Патент №2735422 C05F 11/00, C05F 3/00, C05G 3/00 Опубл. 02.11.2020 Бюл. №31), включающая глину, отходы мокрой магнитной сепарации обогащения железной руды, песок, отличающаяся тем, что содержит диатомит, цитрогипс, биокомпост Черной Львинки, при следующем содержании компонентов, мас.%:

глина 30-35,

диатомит 10-15,

цитрогипс 15-20,

биокомпост Черной Львинки 20-25,

отходы мокрой магнитной сепарации обогащения железной руды 10-15,

песок - остальное.

Недостатком данного удобрения является то, что глина и песок составляют 40-55% содержания удобрения, но при этом не являются продуктами утилизации органических отходов и сырья.

Изобретение направленно на создание искусственной почвосмеси, расширяющей ассортимент искусственных почвосмесей с высокими показателями плодородия, обеспечивающих биозащиту от болезней и вредителей, а также способствующих получению высокой урожайности культур как в открытом, так и закрытом грунте.

Данный эффект достигается тем, что искусственная почвосмесь содержит отходы промышленной переработки древесины - коракомпост, переработанные личинками двукрылого насекомого «Черная Львинка» органические отходы - зоогумус (биокомпост Черной Львинки), диатомит (природный минерал биогенного происхождения) и утилизированные органические (древесные) отходы - золу древесную при следующем содержании компонентов, % по массе: коракомпост - 60, зоогумус - 20, диатомит - 15 и зола древесная - 5.

Заявляемая искусственная почвосмесь отличается тем, что дополнительно содержит отходы промышленной переработки древесины - коракомпост и утилизированные органические (древесные) отходы - золу древесную. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявленного решения с другими известными техническими решениями в данной области техники не подтвердило наличия в последних признаков, совпадающих с его отличительными признаками, или признаков, влияющих на достижение указанного технического результата. Это позволило сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень».

При таком составе искусственной почвосмеси за счет физико - химических свойств компонентов смеси образуется плодородная почвосмесь с заданными характеристиками, при этом происходит утилизация органических отходов различных производств, что снижает антропогенную нагрузку на окружающую среду и сокращает выбросы парниковых газов. Также использование отходов промышленных производств позволяет создавать мало- и безотходные углеродсберегающие технологии.

Характеристика компонентов.

Коракомпост - отходы промышленной переработки древесины хвойных и лиственных пород в виде коры, щепы и опилок, разное время находившиеся в отвалах промышленных отходов предприятий. Химический состав представлен в таблице 1.

Зоогумус - биокомпост Черной Львинки, получаемый в результате переработки органических отходов и сырья (сельскохозяйственных, пищевых, бытовых и так далее) личинками двукрылого насекомого «Черная Львинка» Hermetia Illucens. От первичной органики отделяется упаковка любого типа, затем происходит измельчение и гомогенизация, затем в однородную субстанцию добавляются личинки, которые в течение 7-10 дней перерабатывают субстрат, в котором находятся. В конце этого периода с помощью просеивания происходит отделение личинок из переработанных отходов. Химический состав представлен в таблице 2.

Таблица 1 Химический состав коракомпоста Содержание элементов, % Массовая доля
общего азота
Массовая доля
общего фосфора
Массовая доля
общего калия
Массовая доля
органического вещества
в пересчете на углерод
2,2 1,4 0,17 38,4 Таблица 2 Химический состав зоогумуса Содержание элементов, % Массовая доля
общего азота
Массовая доля
общего фосфора
Массовая доля
общего калия
Массовая доля
органического вещества
в пересчете на углерод
5,63 4,17 4,28 79,1

Диатомит - природное сырье биогенного происхождения - опал - кристобалитовая осадочная порода, практически полностью сложенная створками диатомовых водорослей, которые представляют собой микроскопические растения с внешним опаловым скелетом, и мелкими округлыми зернами кремнезема. Панцири диатомовых водорослей представляют собой полые внутри микроскопические опаловые тельца. Количество цельных панцирей диатомовых водорослей колеблется в различных сортах диатомита в широких пределах - от 1,17 до 30 млн. шт. в 1 см3, что создает высокую пористость диатомитов (до 90 - 95%, в среднем - 80%), размер пор от 1 до сотен нм. Химический состав - в таблице 3.

Таблица 3 Химический состав диатомита Содержание компонентов, % SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O MgO CaO прочие 84,86 6,65 3,30 2,25 0,725 0,439 остальное

Зола древесная - производится в процессе сжигания, по специальной технологии, отходов производства по переработке древесины на целлюлозно-бумажных комбинатах. Химический состав представлен в таблице 4.

Таблица 4 Химический состав золы древесной Содержание компонентов, % P2O3 K2O CaO MgO массовая доля
общей серы
массовая доля воды,
не более
прочие
3,2 2,8 32,2 1,2 2,2 12,6 остальное

Важным условием приготовления искусственной почвосмеси является тщательное перемешивание исходных компонентов. Изготовление почвосмеси основано на механическом смешении в однообразную сыпучую массу неоднородных компонентов, которые значительно различаются по своим физическим, химическим и биологическим характеристикам.

Были приготовлены 5 составов искусственной почвосмеси, компонентное содержание которых представлено в табл.5.

Таблица 5 Соотношения ингредиентов искусственной почвосмеси, % по массе Состав Коракомпост Диатомит Зоогумус Зола древесная Контроль Чернозем типичный тяжелосуглинистый, гумус - 5,9%
(центральная зона Самарской области)
1 25 25 25 25 2 50 25 15 10 3 60 20 15 5 4 70 10 10 10 5 80 10 5 5

Все составы почвосмеси проверялись на фитотоксичность: все образцы являются не токсичными, так как фитотоксичность не превышает 20%. Соответственно, все образцы могут использоваться для производства искусственных почвосмесей [MP 2.1.7.2297-07 «Обоснование класса опасности отходов производства и потребления по фитотоксичности»].

Коракомпост смешивали с диатомитом в лопастной мешалке втечение 5 - 7 минут, затем добавляли зоогумус и золу древесную и перемешивали еще в течение 5-7 минут, до получения однообразной сыпучей массы.

Полученная почвосмесь выдерживалась с последующей оценкой качественных показателей в лабораторном эксперименте [ГОСТ 24026-80 «Исследовательские испытания. Планирование эксперимента. Термины и определения»]. Лабораторный эксперимент, или искусственный эксперимент, это вид эксперимента, который проводится в искусственно созданных условиях (в рамках научной лаборатории), и в котором по мере возможности обеспечивается взаимодействие исследуемых субъектов только с теми факторами, которые интересуют экспериментатора.

Составы почвосмеси в четырехкратной повторности помещали в сосуды (по 2 кг смеси) для исследований, в которые высевали тест - объект (растение - биоиндикатор) - культуру кресс - салат, сорт «Дукат» (норма высева - 1 г/м2, глубина посева - 0,5 см). Растения кресс-салата убирали через 10 дней после полных всходов, и определяли урожайность (таблица 6).

Таблица 6 Урожайность составов искусственной почвосмеси Состав Урожайность, кг/сосуд Прибавка урожая, % Контроль 0,37 - 1 0,20 - 46,9 2 0,35 - 4,4 3 0,57 +54,1 4 0,51 +37,8 5 0,48 +29,7

Исследования показали, что наибольшая прибавка урожайности обеспечивается составом №3 при соотношении компонентов почвосмеси, %: коракомпост - 60, диатомит - 20, зоогумус - 15 и зола древесная - 5.

Четвертая и пятая составы почвосмеси также превосходят по урожайности контроль и могут быть использованы для выращивания растений на производстве. Кроме того, составы почвосмеси №3, 4 и 5 могут быть использованы при рекультивации техногеннонарушенных почв.

Созданная искусственная почвосмесь (№3): позволяет утилизировать путем переработки различные органические отходы и сырье, что снижает экологическую нагрузку на окружающую среду, снижает выбросы парниковых газов, способствует восстановлению углеродного баланса, позволяет предприятиям решать вопросы утилизации отходов в соответствии с экологическим законодательством, а также позволяет получать органическую продукцию в соответствии с «органическими» стандартами.

Созданная почвосмесь способствует росту и развитию растений без дополнительного внесения удобрений и стимуляторов роста.

Похожие патенты RU2785960C1

название год авторы номер документа
ИСКУССТВЕННАЯ ПОЧВОСМЕСЬ НА ОСНОВЕ БИОКОМПОСТА ЧЕРНОЙ ЛЬВИНКИ 2020
  • Пендюрин Евгений Александрович
  • Сапронова Жанна Ануаровна
  • Святченко Анастасия Владимировна
  • Василенко Марина Ивановна
  • Гончарова Елена Николаевна
  • Свергузова Светлана Васильевна
  • Рыбина Снежанна Юрьевна
  • Лиман Сергей Алексеевич
  • Серебреникова Марина Вячеславовна
  • Макридина Юлия Леонидовна
RU2735422C1
ИСКУССТВЕННАЯ ПОЧВОСМЕСЬ НА ОСНОВЕ БИОКОМПОСТА ЧЕРНОЙ ЛЬВИНКИ 2020
  • Пендюрин Евгений Александрович
  • Василенко Марина Ивановна
  • Сапронова Жанна Ануаровна
  • Даньшина Елена Павловна
  • Гончарова Елена Николаевна
  • Свергузова Светлана Васильевна
  • Рыбина Снежана Юрьевна
  • Лиман Сергей Алексеевич
  • Серебреникова Марина Вячеславовна
  • Макридина Юлия Леонидовна
RU2735219C1
ИСКУССТВЕННАЯ ПОЧВОСМЕСЬ НА ОСНОВЕ БИОКОМПОСТА ЧЕРНОЙ ЛЬВИНКИ 2020
  • Пендюрин Евгений Александрович
  • Сапронова Жанна Ануаровна
  • Даньшина Елена Павловна
  • Василенко Марина Ивановна
  • Гончарова Елена Николаевна
  • Свергузова Светлана Васильевна
  • Рыбина Снежанна Юрьевна
  • Лиман Сергей Алексеевич
  • Серебреникова Марина Вячеславовна
  • Макридина Юлия Леонидовна
RU2733664C1
ИСКУССТВЕННАЯ ПОЧВОСМЕСЬ НА ОСНОВЕ БИОКОМПОСТА ЧЕРНОЙ ЛЬВИНКИ 2020
  • Пендюрин Евгений Александрович
  • Бомба Илья Васильевич
  • Василенко Марина Ивановна
  • Гончарова Елена Николаевна
  • Свергузова Светлана Васильевна
  • Рыбина Снежанна Юрьевна
  • Лиман Сергей Алексеевич
  • Серебреникова Марина Вячеславовна
  • Макридина Юлия Леонидовна
  • Сапронова Жанна Ануаровна
RU2733662C1
ИСКУССТВЕННАЯ ПОЧВОСМЕСЬ НА ОСНОВЕ РЯСКИ 2023
  • Святченко Анастасия Владимировна
  • Пендюрин Евгений Александрович
  • Сапронова Жанна Ануаровна
  • Шмараев Никита Витальевич
  • Разинькова София Игоревна
RU2808065C1
Способ восстановления техногенно-нарушенных урбанизированных земель 2023
  • Пендюрин Евгений Александрович
RU2819792C1
ИСКУССТВЕННАЯ ПОЧВОСМЕСЬ 2017
  • Пендюрин Евгений Александрович
  • Смоленская Лариса Михайловна
  • Рыбина Снежанна Юрьевна
  • Воропаев Валерий Сергеевич
RU2651819C1
Способ повышения плодородия лесостепных и степных черноземов 2021
  • Ермаков Александр Александрович
  • Галактионова Людмила Вячеславовна
  • Смолей Татьяна Михайловна
  • Дьяков Евгений Иванович
  • Ермаков Александр Эдисонович
RU2776667C1
Способ применения цитрогипса в качестве грунта для выращивания растений 2023
  • Никулин Иван Сергеевич
  • Тохтарь Валерий Константинович
  • Тохтарь Людмила Анатольевна
  • Воропаев Валерий Сергеевич
  • Третьяков Михаил Юрьевич
  • Зеленкова Виктория Николаевна
  • Жиляева Наталья Васильевна
  • Титенко Алексей Анатольевич
RU2806430C1
Способ получения органического удобрения-мелиоранта 2023
  • Галактионова Людмила Вячеславовна
  • Терехова Надежда Алексеевна
  • Лебедев Святослав Валерьевич
  • Юрак Вера Васильевна
  • Душин Алексей Владимирович
RU2792681C1

Реферат патента 2022 года Искусственная почвосмесь на основе коракомпоста

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Искусственная почвосмесь на основе коракомпоста включает диатомит, зоогумус - биокомпост Черной Львинки, коракомпост и золу древесную. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет создать искусственную почвосмесь с высокими показателями плодородия, обеспечивающую биозащиту от болезней и вредителей, а также способствующую получению высокой урожайности культур как в открытом, так и закрытом грунте. 6 табл.

Формула изобретения RU 2 785 960 C1

Искусственная почвосмесь на основе коракомпоста, характеризующаяся тем, что включает диатомит, зоогумус - биокомпост Черной Львинки, коракомпост и золу древесную при следующем содержании компонентов, % по массе:

коракомпост – 60;

зоогумус – 20;

диатомит – 15;

зола древесная – 5.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2785960C1

ИСКУССТВЕННАЯ ПОЧВОСМЕСЬ НА ОСНОВЕ БИОКОМПОСТА ЧЕРНОЙ ЛЬВИНКИ 2020
  • Пендюрин Евгений Александрович
  • Сапронова Жанна Ануаровна
  • Святченко Анастасия Владимировна
  • Василенко Марина Ивановна
  • Гончарова Елена Николаевна
  • Свергузова Светлана Васильевна
  • Рыбина Снежанна Юрьевна
  • Лиман Сергей Алексеевич
  • Серебреникова Марина Вячеславовна
  • Макридина Юлия Леонидовна
RU2735422C1
CN 110476730 A, 22.11.2019
Способ получения органического удобрения 1990
  • Гришкова Людмила Анатольевна
  • Йокнене Милда Теофилевна
  • Даубарене Элите Даниловна
  • Черненко Владимир Федосеевич
  • Ермаченков Михаил Васильевич
SU1733433A1

RU 2 785 960 C1

Авторы

Зудилин Сергей Николаевич

Оленин Олег Анатольевич

Даты

2022-12-15Публикация

2022-04-08Подача