Способ получения вермикомпоста из отходов сахарного производства Российский патент 2025 года по МПК C05F5/00 C05F17/05 

Изобретение относится к сельскохозяйственной промышленности и может быть использовано для эффективной утилизации отходов сахарного производства с целью получения органического удобрения - вермикомпоста (биогумуса).

Известен способ получения биогумуса (RU 2422414 C2, МПК C05F 3/00, опубл. 27.06.2011), включающий введение в увлажненный субстрат гибрида калифорнийского дождевого червя, компостирование и отделение червей от биогумуса. В качестве субстрата используют куриный помет, в который добавляют 20% мелкоизмельченной соломы, 10% готового биогумуса и 10% слабощелочной вытяжки из готового биогумуса, с обязательным еженедельным перемешиванием и увлажнением до 80-90%.

Недостатком данного способа является необходимость дополнительных энергозатрат на еженедельные перемешивания. Помимо этого, куриный помет является химически агрессивным компонентом, что может негативно сказываться на производительности червей.

Известен способ производства биогумуса из гидролизного лигнина (RU 2174501 C2, МПК C05F 11/00, A01К 67/033, опубл. 10.10.2001). Для получения биогумуса используют гидролизный лигнин, который предварительно подвергают аммонизации. Аммонизацию осуществляют путем обработки гидролизного лигнина концентрированной аммиачной водой. После аммонизации в полученный субстрат добавляют червей.

Недостатками данного способа являются большой расход аммиачной воды и сложности процесса.

Известен способ получения биогумуса (RU 2393137 C1, МПК C05F 3/00, A01К 67/033, опубл. 27.06.2008), заключающийся во внесении навозного червя в компостосодержащий субстрат. Субстрат получают путем смешивания навоза крупного рогатого скота с дефекатом в соотношении 3:1 по объему с последующим включением полученной смеси в садовую землю в равных пропорциях с добавлением органического наполнителя в количестве 15% от объема субстрата, причем в качестве органического наполнителя используют лиственный опад.

Недостатком данного способа является сезонная ограниченность органического наполнителя, а именно лиственного опада.

Известен способ получения биогумуса (RU 2255077 C2, МПК C05F 3/00, A01К 67/033, опубл. 27.06.2005), который включает внесение навозного червя в компостосодержащий субстрат, полученный путем смешивания свекловичного жома с известью в соотношение 10:1 по объему. Затем полученную смесь смешивают с садовой землей в равных пропорциях по объему и добавляют наполнитель в пропорциях 5-10% от объема последней полученной смеси. В качестве наполнителя берут резанную солому.

Недостатком данного способа является малая эффективность извлечения биогумуса из свекловичного жома в связи с использованием соломы в субстрате, так как в ней содержится соли азотной кислоты, которые негативно влияют на производительность червей.

Задача изобретения - экологичная утилизация свекловичного жома с получением ценного продукта переработки - вермикомпоста.

Технический результат - повышение интенсивности процесса переработки отходов сахарного производства.

Поставленная задача решается и технический результат достигается способом получения вермикомпоста, включающим получение субстрата из одной части свекловичного жома, одной части земли и двух частей фильтрационного осадка в объемном соотношении, перемешивание полученного субстрата с установлением влажности до 80% с помощью сточной воды при температуре 25°С, перемещение подготовленной смеси в вермикомпостер, внесение в вермикомпостер калифорнийского червя из соотношения 7 грамм на 1 литр субстрата, выдерживание полученной смеси субстрата с червями под закрытой крышкой в течении пяти месяцев.

Сырой свекловичный жом - побочный продукт свеклосахарного производства, образующийся при выработке сахара из сахарной свеклы. Свекловичный жом представляет собой микростружку толщиной не более 2 мм с влажностью около 90%, из которой диффузионным способом горячей водой (80°С) извлечено основное количество сахарозы и некоторая часть минеральных и органических веществ. Жом в виде влажной рассыпной стружки с массовой долей сухих веществ до 35%; водородный показатель, рН до 6.2.

Калифорнийский червь является ближайшим родственником обычного навозного червя Eisenia Foetida, но произошел от скрещивания разных представителей рода Eisenia. Из тонны отходов способны дать до 600 килограммов биогумуса и свыше 100 килограмм живой массы червей. Диапазон температуры, при котором калифорнийский червь нормально существует - от плюс 4°С до плюс 40°С.

Фильтрационный осадок в свеклосахарном производстве получается при очистке диффузионного (свекловичного) сока, образуется при взаимодействии несахаров диффузионного сока с известью и диоксидом углерода. Он содержит около 50% воды, примерно 40% СаСО₃, 1 % сахара и 9% остальных несахаров (калий, азотистые вещества, органические соединения). Основная составляющая фильтрационного осадка, карбонат кальция (СаСО₃), поможет для стабилизации рН слабокислой среды субстрата.

Увлажнение данного субстрата проводится при необходимости, если влажность будет ниже 70%, то добавляют воду, используемую для мытья свеклы. В составе данной воды могут встречаться земля, ботва, солома, кожура, корешки и обломки свеклы и другие примеси, а также растворенные составные элементы почвы, смытые со свеклы, что никак не навредит жизнедеятельности калифорнийских червей и не изменит состава субстрата.

Вермикомостер для получения вермикомпоста имеет крышку с перфорацией для циркуляции воздуха, что защищает от пересыхания грунта и от света. Четыре лотка в составе вермикомпостера с отверстиями по периметру предназначены для свободного газообмена. В дне также есть отверстия для дренажа и перемещения червей из одного лотка в другой. Армированный шланг предназначен для слива излишков жидкости или биогумуса. Перфорированные стенки ящиков пропускают кислород, а перфорированное днище позволит стекать биогумусу вниз, а калифорнийским червям свободно перемещаться. Калифорнийские черви будут перемещаться из нижних отсеков, где находится переработанный субстрат в верхнюю часть к субстрату.

Готовый вермикомпост может храниться на складе, особых условий для хранения не требуется, достаточно сухого и теплого помещения. Предварительно гумус просушивается для удобства хранения, однако данный процесс не является обязательным.

Способ изобретения поясняется чертежом, на котором показана схема последовательности операций способа получения вермикомпоста из свекловичного жома.

Способ осуществляют следующим образом. Для получения смеси берут 1 часть свекловичного жома, 1 часть земли и 2 части фильтрационного осадка в объемном соотношении. Данный субстрат перемешивают, устанавливают влажность 70-80% с помощью сточной воды при температуре 25°С. Подготовленную смесь переносят в вермикомпостер, затем вносят калифорнийского червя из соотношения 7 грамм на 1 литр субстрата, выдерживают полученную смесь субстрата с червями под закрытой крышкой в течении пяти месяцев.

Разработанный способ отличается экологичностью и безотходностью, так как в качестве исходного сырья используется отход сахарной промышленности (свекловичный жом). Предлагаемый способ позволяет эффективно утилизировать свекловичный жом в условиях сахарного завода, тем самым снижая негативное воздействие на окружающую среду. В результате переработки свекловичного жома получается высокоэффективное органическое удобрение, которое может быть использовано для рекультивации загрязненных земель.

По сравнению с известными техническими решениями по получению органического удобрения из отходов сахарного производства предлагаемый способ позволяет повысить интенсивность процесса переработки отходов сахарного производства, так как полученный субстрат для дальнейшей переработки в времикомпосторе состоит на 75 процентов из отходов сахарного производства (25% свекловичный жом и 50% фильтрационный осадок). Также использование отходов производства позволяет уменьшить затраты на производство биогумуса.

Способ получения вермикомпоста включает получение субстрата из одной части свекловичного жома, одной части земли и двух частей фильтрационного осадка свеклосахарного производства в объемном соотношении. Перемешивают полученный субстрат с установлением влажности до 80% с помощью сточной воды, используемой для мытья свеклы, при температуре 25°С. Осуществляют перемещение подготовленной смеси в вермикомпостер, внесение в вермикомпостер калифорнийского червя из соотношения 7 грамм на 1 литр субстрата, выдерживание полученной смеси субстрата с червями под закрытой крышкой в течение пяти месяцев. Техническим результатом является повышение интенсивности процесса переработки отходов сахарного производства. 1 ил.

Способ получения вермикомпоста, включающий получение субстрата из одной части свекловичного жома, одной части земли и двух частей фильтрационного осадка свеклосахарного производства в объемном соотношении, перемешивание полученного субстрата с установлением влажности до 80% с помощью сточной воды, используемой для мытья свеклы, при температуре 25°С, перемещение подготовленной смеси в вермикомпостер, внесение в вермикомпостер калифорнийского червя из соотношения 7 грамм на 1 литр субстрата, выдерживание полученной смеси субстрата с червями под закрытой крышкой в течение пяти месяцев.