Способ получения удобрения из помета кур Российский патент 2023 года по МПК C05F3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения плодородия почв.

Ежегодно на крупных птицеводческих предприятиях образуется более 100 тыс.т.помета. Куриный помет содержит микроэлементы и питательные вещества в усвояемых растениями соединениях. В нем содержится азот, фосфор, калий и магний, причем концентрация этих полезных веществ выше в 3-4 раза, чем в других натуральных удобрениях животного происхождения. В среднем уровень азота в необработанном курином помете (в пересчете на сухое вещество) составляет 6-8% процентов, уровень фосфора и калия - 3-5%. Поэтому птичий помет может являться сырьем для получения полезной продукции - удобрений.

Переработка помета в удобрения, как правило, осуществляется такими методами, как компостирование, вермикомпостирование, термическое обезвреживание (гидролиз) и механическая сушка. Как правило, для реализации процесса компостирования можно использовать обычную сельскохозяйственную технику: бульдозеры, погрузчики, экскаваторы и т.п.

Известен способ приготовления органоминерального удобрения, включающий введение в бесподстилочный свежий куриный помет влажностью от 50 до 55% негашеной извести в пропорции 15-25% от веса куриного помета при помешивании в течение 45-60 мин при 15-30 об/мин, его аэрации, отведении аммиачно-воздушной смеси и выдерживании смеси в течение 0,5-2,5 ч до достижения показателя рН 6,0-8,5. Полученное удобрение гранулируют, а аммиачно-воздушную смесь отводят через водяную систему [Патент РФ №2722072, кл. C05F 3/00, опубл. 26.05.2020 г.].

Недостатками известного способа являются необходимость в техническом оснащении процесса (устройство для отведения аммиачно-воздушной смеси, устройство гранулирования) и использовании дополнительных реагентов (известь).

Известен способ получения органического удобрения на основе гидролизного лигнина, включающий компостирование, при этом в смесь лигнин, опилки, птичий помет, взятых в соотношении (3-4):1:(0,4-0,6) об.ч. вводят инокулят культуры микромицета Paecilomyces Variotii, а компостирование ведут при постоянной аэрации до значения рН смеси более 7,0. Микробиологическую трансформацию смеси производят при температуре +20-30°С и влажности 50-65%, которая достигается добавлением дистиллированной воды в исходную смесь [Патент РФ №2094414, кл. C05F 11/08, опубл. 27.10.1997].

Для предотвращения дестабилизации компостирования и трансформации органического вещества необходимо проведение постоянного перемешивания компоста, что способствует нормальной аэрации субстрата. Перемешивание, кроме того, способствует поддерживанию стабильной температуры по всей поверхности компостной смеси, так как трансформация органических веществ сопровождается выделением большого количества тепла. Так в течение 2-х суток инкубации происходит увеличение температуры внутри компоста на 20-30 градусов по сравнению с температурой на поверхности субстрата. Температурой, оптимальной для жизнедеятельности активной микрофлоры, является 25-30°С. Перемешивание необходимо проводить не менее одного раза в сутки.

Недостатками известного способа являются трудозатратность за счет необходимости постоянного перемешивания смеси и использование дополнительных компонентов помимо помета.

Известен способ получения органического удобрения [Патент RU №2448931, кл. C05F 3/00, C05F 17/00, опубл. 27.04.2012 г.] включающий в себя доставку на площадку с твердым покрытием компонентов смеси (птичий помет, свиной навоз), формирование на площадке двух валиков из влагопоглощающего агента, размещенных на расстоянии друг от друга, послойную укладку в пространстве между валиками слоя влагопоглощающего агента и слоя пометной массы, подбор компонентов смеси, их перемешивание, складирование и последующее естественное компостирование полученной смеси. В качестве влагопоглощающего агента используют куриный помет с подстилочным материалом при влажности 15-45%. В качестве пометной массы используют куриный помет без подстилочного материала при влажности 50-75%. Дополнительно в состав компонентов смеси введен свиной навоз при влажности 70-96%. Слой свиного навоза укладывают на слой пометной массы, а указанные компоненты берут в весовом соотношении (0,9:1,2):(3,3:3,6):(1,1:1,4), соответственно. Естественное компостирование проводят в течение не менее 30 суток в теплое время года и в течение не менее 90 суток в холодное время года. Начальное нагревание смеси проходит в течение 7-10 дней. В течение естественного компостирования смесь перемешивают не менее двух раз. Компостирование проводят в бурте. Изобретение позволяет перерабатывать куриный помет с подстилочным материалом, куриный помет без подстилочного материала и свиной навоз в органическое удобрение.

Недостатком указанного способа является необходимость использования помета с подстилочным материалом, что является частным случаем содержания птиц в цехах, а также свиного навоза, что приводит к необходимости приобретения данного сырья, либо дополнительно содержания поголовья свиней.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ получения удобрения из куриного помета [(Патент RU №2731291, кл. C05F 3/00, опубл. 01.09.2020 г.], заключающийся в добавлении к куриному помету компоста, так чтобы его содержание составляло не менее 1/3, но не более 50% по массе сухого вещества в полученной смеси, причем компост получают из куриного помета.

Компост получают из куриного помета следующим образом. Куриный помет влажностью 65-70% обрабатывают препаратом, содержащим микроорганизмы, ускоряющие процесс переработки органических отходов, конкретно молочнокислых бактерий «Закваска термофильных молочнокислых микроорганизмов» ТУ 9182-001-03130200-16 и компостируют по технологии по рекомендации изготовителя «Закваски…». Получали компост, влажностью 27%, который измельчали до размера частиц менее 3 мм. Полученный продукт содержит 70,5% органического вещества (% от сухого вещества).

Осуществляют перемешивание смеси и сушку при температуре 100°С.

Недостатком данного изобретения является необходимость дополнительных затрат на сушку смеси и дополнительных затрат на материалы для компостирования, а именно использования коммерческих биопрепаратов.

Технической задачей, для решения которой предлагается настоящее изобретение, является создание простой, эффективной и малозатратной технологии компостирования куриного помета с получением удобрения, характеризующегося повышенным содержанием органического вещества и других питательных веществ (N, Р, K) и соответствующего по своим показателям требованиям ГОСТ 33830-2016 «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия».

Технический результат достигается тем, что в способе получения удобрения из куриного помета, включающем добавление к свежему бесподстилочному куриному помету влажностью не более 75% аэрированного компоста (инокулята), предварительно полученного из куриного помета, в теплое время года проводят компостирование полученной смеси не менее 45 дней путем формирования бурта объемом не менее 500 м³ и периодического механического перемешивания каждые 20 дней компостирования и в холодное время года компостирование полученной смеси не менее 90 дней в бурте объемом не менее 500 м³, при этом часть полученного в предыдущем цикле компостирования удобрения 30-50% используют в качестве аэрированного компоста (инокулята) для последующего цикла компостирования новой партии помета.

Целесообразно для получения удобрения использовать аэрированный компост влажностью не более 65%, с массовой долей общего фосфора, общего азота и общего калия не менее 1%, 1.5% и 1% соответственно и аборигенной непатогенной микрофлорой, в частности, бактерий рода Bacillus.

Наличие аборигенной непатогенной микрофлоры, позволяет стимулировать процесс компостирования и уничтожение патогенных микроорганизмов. Множественное число Bacillus- могут быть либо облигатными аэробами, которые зависят от кислорода, либо факультативными анаэробами, которые могут выживать в отсутствие кислорода.

Получают первичный аэрированный компост из бесподстилочного помета путем естественного компостирования в бурте в течение не менее 3 мес.

За счет аэрированного компоста, содержащего микроорганизмы, стимулирующие процесс компостирования, удается провести ускоренное компостирование бесподстилочного помета (за 45 дней в теплое время года и 90 дней в холодное время года) в бурте. Полученный продукт используется как удобрение, а также в качестве инокулята для ускоренного компостирования новой партии помета.

Способ может быть проиллюстрирован следующими примерами;

Пример 1.

На специально оборудованную площадку компостирования, обвалованную земляным валом из намывного песка высотой 2,5 м и обустроенную глиняным замком, в теплый период года завезли свежий куриный помет и инокулят, перемешали в соотношении 70:30, сформировали бурт трапециевидной формы размером 4 м x 2,4 м x 90 м и оставили для компостирования. Объем бурта не менее 500 м³. Формирование бурта выполняли механизированным способом с применением экскаватора на колесном ходу. Аэрацию проводили дважды через каждые 20 дней компостирования. По истечении 45 дней получен продукт, не содержащий яйца гельминтов и патогенную микрофлору, полностью отвечающий требованиям ГОСТ 33830-2016 «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия» (Таблица).

Пример 2.

На специально оборудованную площадку компостирования, обвалованную земляным валом из намывного песка высотой 2,5 м и обустроенную глиняным замком, в теплый период года завезли свежий куриный помет и инокулят, перемешали в соотношении 50:50, сформировали бурт трапециевидной формы размером 4 м x 2,4 м x 90 м и оставили для компостирования. Объем бурта не менее 500 м³. Формирование бурта выполняли механизированным способом с применением экскаватора на колесном ходу. Аэрацию проводили дважды через каждые 20 дней компостирования. По истечении 45 дней получен продукт, не содержащий яйца гельминтов и патогенную микрофлору, полностью отвечающий требованиям ГОСТ 33830-2016 «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия» (Таблица).

Пример 3.

На специально оборудованную площадку компостирования, обвалованную земляным валом из намывного песка высотой 2,5 м и обустроенную глиняным замком, в холодный период года завезли свежий куриный помет и инокулят, перемешали в соотношении 70:30, сформировали бурт трапециевидной формы размером 4 м x 2,4 м x 90 м и оставили для компостирования. Объем бурта не менее 500 м³. Формирование бурта выполняли механизированным способом с применением экскаватора на колесном ходу. Перемешивание содержимого буртов в процессе компостирования в холодный период года не проводили. По истечении 90 дней получен продукт, не содержащий яйца гельминтов и патогенную микрофлору, полностью отвечающий требованиям ГОСТ 33830-2016 «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия» (Таблица).

Пример 4.

На специально оборудованную площадку компостирования, обвалованную земляным валом из намывного песка высотой 2,5 м и обустроенную глиняным замком, в холодный период года завезли свежий куриный помет и инокулят, перемешали в соотношении 50:50, сформировали бурт трапециевидной формы размером 4 м x 2,4 м x 90 м и оставили для компостирования. Объем бурта не менее 500 м³. Формирование бурта выполняли механизированным способом с применением экскаватора на колесном ходу. Перемешивание содержимого буртов в процессе компостирования в холодный период года не проводили. По истечении 90 дней получен продукт, не содержащий яйца гельминтов и патогенную микрофлору, полностью отвечающий требованиям ГОСТ 33830-2016 «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия» (Таблица).

Преимуществами предлагаемого способа являются отсутствие необходимости дополнительных затрат на материалы для компостирования, а именно использования коммерческих биопрепаратов и влагопоглощающих материалов, и простота реализации процесса.

Предлагаемый способ позволяет получать удобрение в круглогодичном режиме на открытых площадках в довольно сжатые сроки (45 дней) без дополнительных затрат. В качестве «ускорителя» компостирования используется компост, первоначально полученный из того же бесподстилочного помета путем естественного компостирования. В дальнейшем в качестве инокулята используется часть полученного продукта. Полученный продукт отличается повышенным содержанием питательных веществ и полностью соответствует по своим показателям требованиям ГОСТ 33830-2016 «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия». Характеристики получаемого продукта представлены в таблице.

Способ получения удобрения из куриного помета включает добавление к свежему бесподстилочному куриному помету влажностью не более 75% аэрированного компоста - инокулята, предварительно полученного из куриного помета. В теплое время года проводят компостирование полученной смеси не менее 45 дней путем формирования бурта объемом не менее 500 м³ и периодического механического перемешивания каждые 20 дней компостирования. В холодное время года компостирование полученной смеси проводят не менее 90 дней в бурте объемом не менее 500 м³. Часть полученного в предыдущем цикле компостирования удобрения 30-50% используют в качестве аэрированного компоста - инокулята для последующего цикла компостирования новой партии помета. Техническим результатом является создание простой и эффективной технологии компостирования куриного помета в круглогодичном режиме на открытых площадках в сжатые сроки с получением удобрения, характеризующегося повышенным содержанием органического вещества и других питательных веществ - N, Р, K. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения удобрения из куриного помета, включающий добавление к свежему бесподстилочному куриному помету влажностью не более 75% аэрированного компоста - инокулята, предварительно полученного из куриного помета, в теплое время года проводят компостирование полученной смеси не менее 45 дней путем формирования бурта объемом не менее 500 м³ и периодического механического перемешивания каждые 20 дней компостирования и в холодное время года компостирование полученной смеси не менее 90 дней в бурте объемом не менее 500 м³, при этом часть полученного в предыдущем цикле компостирования удобрения 30-50% используют в качестве аэрированного компоста - инокулята для последующего цикла компостирования новой партии помета.

2. Способ получения удобрения из куриного помета по п. 1, отличающийся тем, что для получения удобрения используют аэрированный компост влажностью не более 65%, с массовой долей общего фосфора, общего азота и общего калия не менее 1%, 1,5% и 1% соответственно и аборигенной непатогенной микрофлорой, в частности, бактерий рода Bacillus.