Способ приготовления компоста Российский патент 2024 года по МПК C05F3/00 

Существующие способы переработки органических отходов (навоза КРС, помета птиц, торфа, соломы, опилок и др.) основной целью ставят придание исходным компонентам смеси технологических показателей: снижения влажности, придания конечному продукту компостирования сыпучести, повышения удобрительной ценности за счет добавления минеральных удобрений и др.

Основным способом переработки за рубежом и в России является ворошение приготовленной смеси из азот- и углеродсодержащих компонентов для получения сыпучей массы. Ворошение осуществляется в буртах из уложенных компонентов на открытых бетонированных площадках, в каналах глубиной 0,4…0,6 м, траншеях глубиной до 2,0 м. Ворошителями служат: наклонные винтовые шнеки; наклонный шнек, перемещающийся вдоль бурта; барабан с радиальными лопастями; двухсторонний шнек, сгребающий бурт в центр и передающий продольному транспортеру для образования бурта сзади агрегата. Нередко ворошение проводится универсальными погрузочными средствами: фронтальным погрузчиком, экскаваторами, бульдозерами. Некоторые зарубежные фирмы выпускают барабанные установки для переработки смесей до получения удобных к применению органических удобрений. Экспериментальные установки барабанного типа имеются и в России. Однако при компостировании в барабанных установках происходит выделение аммиака, что свидетельствует об аммонификации органического вещества, т.е. его разложение плесневелыми, гнилостными бактериями и др. Эти потери азота в органических удобрениях загрязняют атмосферу и почву. При этом игнорируется существенная часть органических удобрений, а именно количество и состав микробиологического сообщества. В результате из полученных органических удобрений существующим способом компостирования при внесении в почву теряется до 30…50% питательных веществ, загрязняющих окружающую среду.

Предлагаемая технология переработки органических отходов животноводства и птицеводства в основе является аэробной ферментацией, одним из этапов биоконверсии органического вещества.

Технология начинается с подбора компонентов смеси для компостирования, целью которого является подготовка сбалансированной смеси для питания почвенных микроорганизмов. Далее необходимо провести агрохимический анализ компонентов с обязательным определением в них азота и углерода.

Следующей операцией технологии является расчет состава смеси. Существующий метод расчета учитывает только влажность компонентов и рассчитывается по формуле: (Wн-Wc)/(Wc-Wк)=mк/mн где: Wн, Wc, Wк - соответственно влажности навоза, смеси и компонента; m_н, m_к - масса навоза и компонента.

Предлагаемая формула основана на учете содержания питательных веществ для развития микробного сообщества, осуществляющего аэробную ферментацию: (Cн+x)/(Nн+x/b)=25

где: Сн и Nн - содержание соответственно углерода и азота в навозе, х -содержание добавленного углерода в органическом компоненте, b -отношение углерода к азоту в органическом компоненте.

Следующей операцией технологии является смешивание с одновременным взвешиванием компонентов с неравномерностью не более 10…15%. Предпочтительная влажность смеси 70⁺²-₅%.

В смеситель компоненты смеси загружаются в строгом соответствии с предлагаемой формулой расчета состава смеси.

Дальнейшей операцией технологии является укладка полученной смеси в биоконвертер, представляющий собой утепленный грузовой контейнер размером 6 на 12 м, оборудованный вентилятором высокого давления, подающий атмосферный воздух в подпольное пространство биоконвертера через перфорированный пол.

После загрузки биоконвертера слоем до 1,8…2,0 м включается вентилятор с режимом дутья от 3⁺² до 12⁺³% содержания кислорода внутри уложенной смеси. Содержание кислорода в смеси контролируется кислородомером.

В биоконвертере благодаря бурной деятельности микроорганизмов за 26 часов в теплое время и 36 часов в холодное и зимнее время температура поднимается до 75…82°С, после чего температура снижается.

Начало снижения температуры свидетельствует о прекращении деятельности микроорганизмов, что служит сигналом о выгрузке, заложенной в биоконвертер смеси, в данном случае практически готового компоста.

Равномерность состава смеси по принятой методике проводятся путем добавления в смеситель перед началом смешивания определенных маркеров: гороха, семян кукурузы и даже радиоактивных частиц.

В предлагаемой методике равномерность (неравномерность) компоста определяется путем замера температуры в различных точках компостируемой смеси. По результатам замеров вычисляется среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации, которые характеризуют равномерность смеси в объеме, заложенной в биоконвертер.

После выгрузки из биоконвертера компост выдерживают на открытой площадке в течение 10…12 суток для дальнейшего созревания.

Хранится готовый компост под открытым небом, при этом из него не выделяются ни стоки, ни газы.

Опыт показал, что состав компоста не менялся в течение шести лет.

Способ приготовления компоста включает аэробную ферментацию смеси азот- и углеродсодержащих компонентов. Состав компостируемой смеси рассчитывают на основании результатов агрохимического анализа компонентов смеси с последующим весовым дозированием смеси в смеситель, а затем в биоконвертер. Создание микробиологического сообщества в процессе аэробной ферментации осуществляется при влажности смеси %, неравномерности смешивания менее 15%, температуре саморазогрева до 75…82°С и поддержании в смеси при компостировании содержания кислорода в пределах 3⁺²…12⁺³%. Выдерживают смесь в биоконвертере до максимальной температуры, после чего смесь выгружают на открытую площадку и выдерживают не менее 12 суток. Способ позволяет быстро и в любое время года получить высококачественный компост, при этом из него не выделяются ни стоки, ни газы.

Способ приготовления компоста, включающий аэробную ферментацию смеси азот- и углеродсодержащих компонентов, отличающийся тем, состав компостируемой смеси рассчитывают на основании результатов агрохимического анализа компонентов смеси по формуле:

(Cн+x)/(Nн+x/b)=25, где

Сн и Nн - содержание соответственно углерода и азота в навозе,

х - содержание добавленного углерода в органическом компоненте,

b - отношение углерода к азоту в органическом компоненте,

с последующим весовым дозированием смеси в смеситель, а затем в биоконвертер, создание микробиологического сообщества в процессе аэробной ферментации осуществляется при влажности смеси %, неравномерности смешивания менее 15%, температуре саморазогрева до 75…82°С и поддержании в смеси при компостировании содержания кислорода в пределах 3⁺²…12⁺³%, выдерживают смесь в биоконвертере до максимальной температуры, после чего смесь выгружают на открытую площадку и выдерживают не менее 12 суток.