Способ получения биогумуса Российский патент 2024 года по МПК C05F3/00 C05F17/05 

Область техники

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и может быть использовано для производства экологически чистого биогумуса на основе вермиремедиации органических отходов животного и растительного происхождения.

Уровень техники

Известен способ получения комплексного удобрения, согласно которому гуматы калия и/или натрия смешивают в твердой фазе с компонентами, содержащими микроэлементы, затем смесь подвергают механохимической активации с последующей обработкой раствором перманганата калия и углекислого калия. Полученное комплексное удобрение содержит микроэлементы в виде растворимых комплексов с гуминовыми кислотами (патент РФ на изобретение №2181113, кл. МПК C05F 11/02, опубл. 10.04.2002).

Недостатком известного удобрения является отсутствие органической составляющей в составе удобрения, что не позволяет получить сбалансированное комплексное удобрение, позволяющее одновременно восстанавливать содержание органических веществ и микроэлементов, необходимых для повышения плодородия почв и произрастания сельскохозяйственных культур. Также данное комплексное удобрение имеет относительно низкую усвояемость и повышает химическую нагрузку на почву.

Известен способ получения органического удобрения на основе переработки органических отходов промышленности vermi-культурой, сущность которого заключается в приготовлении субстрата путем смешивания компонентов, включающих отходы животного происхождения (навоз крупного рогатого скота и/или навоз свиней и помет птиц), торф и скоп, являющийся отходом производства картона, внесении в него червей и/или их коконов, с последующим получением биогумуса. При низком содержании азота в субстрате после смешивания компонентов вводят добавки мочевины с одновременной добавкой известняковой муки (Мееревич К.Н., Косолапова А.И., Митрофанова К.В., Заковряшина В.И. Способ утилизации органических отходов в биогумус. Патент на изобретение RU 2057743 C1, опубл. 10.04.1996. Заявка № 93057122/15 от 22.12.1993.).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является способ получения удобрения, в частности комплексных органических удобрений, используемых при рекультивации нарушенных земель в угольной промышленности, который заключается в том, что угольные отходы непосредственно смешивают с навозом, инокулируют бактериальной культурой Bacillus mycoides. после чего вводят препарат гуминовых кислот. Недостатком данного способа является то, что производство удобрений ориентировано на использование угольных отходов и рекультивацию нарушенных земель угольной промышленности. Полученные данным способом удобрения с учетом их химического состава не планировалось использовать на иных типах земель, в том числе землях сельскохозяйственного назначения (Красавин А.П., Катаева И.В., Хорошавин А.Н., Лелеко А.И., Екатерининский В.А. Способ получения удобрения. Авторское свидетельство SU 1609063 A1, опубл. 10.01.1996. Заявка № 4365629/13 от 18.01.1988.).

Вышеперечисленные методы не позволяют использовать весь комплекс отходов сельскохозяйственного производства (растительного и животного происхождения) для получения сбалансированных органических удобрений для повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа производства экологически чистого органоминерального удобрения - экологически чистого биогумуса.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к получению биогумуса, для повышения урожайности и повышения урожайности сельскохозяйсвенных культур, и позволяет существенно уменьшить химическую нагрузку на почву.

Технический результат достигается с помощью способа получения биогумуса «Аграрник» включающий подготовление субстрата - 60% навоза крупного рогатого скота и 40% соломы озимой пшеницы, выдерживают в бурте - шириной 3,0 м, длиной 18,0 м, глубиной - 0,8 м в течение 3 суток смеси в естественных условиях для начала процесса ферментирования, далее субстрат обрабатывают смесью биопрепарата «Байкал ЭМ-1» методом орошения в дозировке 70 мл/ 1 тонну и заселяют червем семейства Lumbricidae Дендробены Венета, в дальнейшем компостирование субстрата проводят в течение 7 недель при влажности 70-75% и аэрации 2 раза в неделю методом ворошения, после созревания компоста используют атравматичную для червей методику раскопки и ручной разборки почвенных проб и рассчитывают количество червей в бурте по следующей формуле:

N= n × 0,25 × 0,25 × 0,4 × 1000;

где N - расчетное количество червей в бурте, n - среднее количество червей семейства Lumbricidae: дендробены Венета (Dendrobaena veneta или Eisenia Veneta), обнаруженных в 1 пробе, 1000 - коэффициент отношения объема 1 бурта к 1 объему 1 пробы.

«Байкал ЭМ-1» - это микробиологический комплекс живых организмов, содержащий симбиотический саморегулирующийся комплекс специально отобранных природных живых микроорганизмов: молочнокислые и фотосинтезирующие азот, сахаромицеты, продукты их жизнедеятельности и культуральную жидкость для улучшения и оздоравливания почвы и повышения содержания гумуса, применяется для улучшения свойств различных типов почв, восстановления их плодородия, выращивание овощных, плодово-ягодных, цветочно - декоративных культур.

Краткое описание чертежей

На фигуре 1 - Химический состав биогумуса с применением биопрепарата «Байкал ЭМ-1».

Осуществление изобретения

В качестве раствора удобрения используется биопрепарат «Байкал ЭМ-1» в концентрации 70 мл/т.

Процесс компостирования можно проводить в течение 6-8 недель при влажности 70-75% и аэрации 1-2 раза в неделю методом ворошения.

Орошение раствором может быть проведено на ленточном транспортере. В приготовленный субстрат внедряют червя семейства Lumbricidae Дендробена Венета. Плотность заселения червем может составлять 3-5 тысяч особей на 1 м².

Опыт был заложен методом организованных повторений, площадь делянки 18,0х3,0х0,8 м каждая, площадь опыта - 324 м² (Биопрепараты применялись спустя 3-е суток от закладки опыта. Дно выстлано материалом «Тканный геотекстиль 250».

Для производства биогумуса были сформированы бурты, представляющие собой смесь, состоящую из отходов сельскохозяйственного производства растительного (солома озимой пшеницы) и животного (навоз КРС) происхождения в соотношении 40% х 60% соответственно. При этом заполняемость ям субстратом по длине и глубине составила 60% в целях оптимизации.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. На специально подготовленной площадке был подготовлен субстрат для производства биогумуса (60% навоз крупного рогатого скота, 40% солома озимой пшеницы), отвечающий экологическим требованиям для жизнедеятельности червя семейства Lumbricidae Дендробена Венета, после чего подготовили бурт - шириной 3,0 м, длиной 18,0 м, глубиной - 0,8 м. Выдержали в течение 3 суток смеси в естественных условиях для начала процесса ферментирования органических остатков животного и растительного происхождения. Далее обработали смесью биопрепарата «Байкал ЭМ-1» методом орошения в дозировке 70 мл/ 1 тонну. После чего провели заселение субстрата червем семейства Lumbricidae Дендробена Винета.

После чего процесс компостирования субстрат проводили в течение 7 недель при влажности 70-75% и аэрации 2 раза в неделю методом ворошения.

После созревания компоста применили наименее травматичную для червей методику раскопки и ручной разборки почвенных проб. Учитывая высокую заселенность субстрата червем семейства Lumbricidae Дендробена Винета, и зная их изначальное количество, пробы брались на участках 25 см х 25 см х 40 см (объем 0,025 м³) в количестве 10 площадок, выбранных методом случайного шага с последующим пересчетом на весь объем одного бурта, который составляет около 25 м³, по следующей формуле:

N= n × 0,25 × 0,25 × 0,4 × 1000;

где N - расчетное количество червей в бурте, n - среднее количество червей семейства Lumbricidae: дендробены Венета (Dendrobaena veneta), обнаруженных в 1 пробе, 1000 - коэффициент отношения объема 1 бурта к 1 объему 1 пробы.

Коэффициент плодовитости червя рассчитывали на основании подсчета ювенильных форм на 1 сентября и 1 ноября 2022 года, беря за основу, что все ювенильные формы, заселенные в субстрат в июне 2022 года превратились во взрослые половозрелые формы.

Всего за период эксперимента червями было переработано до 70% субстрата, что составило 176,4 тонны биогумуса. Оставшийся субстрат является кормовым потенциалом на период холодов.

Максимальные показатели плотности биогумуса зафиксированы на первоначальном этапе, при проведении учета 1.07.2022 г. (0,68 - 0.81 г/см³). Более рыхлым получен биогумус на варианте при применении Байкал ЭМ-1 в дозировке 70 мл/ 1 т, на варианте выработки червем Дендробена Венета 0,56 - 0,59 г/см³.

Полученный биогумус механическим способом очистили от червей семейства Lumbricidae: дендробены Венета (Dendrobaena veneta или Eisenia Veneta), непеработанного червями субстрата и мусора, после чего, биогумус поступил на ленточный транспортер, где методом орошения «Байкал ЭМ-1» смешивался с раствором удобрений в соотношении 70 мл на 1 тонну. Результаты исследований представлены на фиг.

Таким образом, заявленное техническое решение позволяет существенно уменьшить химическую нагрузку на почву, одномоментно и эффективно насытить почву органическими веществами и микроэлементами, необходимыми для восстановления и повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и может быть использовано для производства экологически чистого биогумуса на основе вермиремедиации органических отходов животного и растительного происхождения. Способ получения биогумуса заключается в том, что подготавливают субстрат - 60% навоза крупного рогатого скота и 40% соломы озимой пшеницы. Выдерживают смесь в бурте шириной 3,0 м, длиной 18,0 м, глубиной 0,8 м в течение 3 суток в естественных условиях для начала процесса ферментирования. Далее субстрат обрабатывают биопрепаратом «Байкал ЭМ-1» методом орошения в дозировке 70 мл/т и заселяют червем семейства Lumbricidae Дендробена Венета. В дальнейшем компостирование субстрата проводят в течение 7 недель при влажности 70-75% и аэрации 2 раза в неделю методом ворошения. После созревания компоста используют атравматичную для червей методику раскопки и ручной разборки почвенных проб и рассчитывают количество червей в бурте. Техническим результатом является получение биогумуса для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и уменьшения химической нагрузки на почву. 1 ил.

Способ получения биогумуса, характеризующийся тем, что подготавливают субстрат - 60% навоза крупного рогатого скота и 40% соломы озимой пшеницы, выдерживают смесь в бурте шириной 3,0 м, длиной 18,0 м, глубиной 0,8 м в течение 3 суток в естественных условиях для начала процесса ферментирования, далее субстрат обрабатывают биопрепаратом «Байкал ЭМ-1» методом орошения в дозировке 70 мл/т и заселяют червем семейства Lumbricidae Дендробена Венета, в дальнейшем компостирование субстрата проводят в течение 7 недель при влажности 70-75% и аэрации 2 раза в неделю методом ворошения, после созревания компоста используют атравматичную для червей методику раскопки и ручной разборки почвенных проб и рассчитывают количество червей в бурте по следующей формуле:

N = n × 0,25 × 0,25 × 0,4 × 1000, где

N – расчетное количество червей в бурте,

n – среднее количество червей семейства Lumbricidae Дендробены Венета, обнаруженных в 1 пробе,

1000 – коэффициент отношения объема 1 бурта к 1 объему 1 пробы.