СПОСОБ КОМПОСТИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА С ПОЛУЧЕНИЕМ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК C05F3/00 C05F11/08 C05D9/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для получения компоста на основе отходов птицеводческих и животноводческих хозяйств с применением биотехнологии.

Переработка неутилизированных отходов животноводческой отрасли чрезвычайно актуальна в силу проблемы загрязнения окружающей среды и возможности получения из них высокоэффективных удобрений.

Известен способ приготовления компоста многоцелевого назначения, включающий послойную укладку навоза и влагопоглощающего органического материала, перемешивание компостов при одновременном перемещении смеси в ферментер и последующее аэробное компостирование смеси при ее периодическом вентилировании [1]. Недостатком данного способа является получение удобрения низкого качества из-за потерь общего азота и органического вещества в процессе компостирования.

Известен также способ приготовления компоста, включающий перемешивание органических отходов с измельченным влагопоглощающим органическим материалом с внесением инокулирующей добавки, подачу полученной смеси в ферментер и ее аэробное компостирование [2]. Недостатком этого способа является то, что из-за короткого времени компостирования не в полной мере задействуется ферментный потенциал микрофлоры, а значит отсутствует возможность получения удобрения с высоким содержанием основных элементов питания и доступностью их для растений.

Оба указанных способа предполагают использование ферментеров, что лимитирует объемы перерабатываемых отходов и предполагает дополнительные затраты на оборудование. Высокая интенсивность процессов компостирования снижает темпы воспроизводства используемых микроорганизмов в перерабатываемых средах.

Известен способ биологической переработки птичьего помета, предусматривающий смешение помета c влагопоглощающим материалом и последующую аэробную термофильную ферментацию полученной смеси c добавлением в помет перед cмeшeниeм кoнcopциyмa бaктерий (Streptococcus thermophilus, Streptococcus bovis, Lactobacillus sallvarlus var. salicinicus, Lactobacillus acidophilus) [3]. Недостатками указанного способа является его техническая сложность и высокие концентрации культур бактерий (до 8%), что увеличивает себестоимость продукции.

Также известен способ получения компоста, включающий смешивание органических отходов с измельченным влагопоглощающим материалом, подачу полученной смеси в ферментер, ее аэробное компостирование, внесение инокулирующей добавки, отличающийся тем, что инокулирующую добавку, в качестве которой используют суспензию из навозосодержащих сточных вод с рециркуляционным илом свиноводческих предприятий, содержащую сообщества микроорганизмов p.p. Rhodococcus, Alkaligenes, Pseudomonas, Bacillus, Mycrococcus, Arthobacter, Mycobacterium, Aureobacterium, Corynobacterium, Nocardia, вносят после выгрузки массы из ферментера на площадку, причем выгрузку производят сразу после начала спада максимальной температуры, а затем массу выдерживают в буртах в течение 30 дней, при этом инокулирующую добавку берут в количестве 2-7% от компостируемой массы [4]. Недостатком указанного способы является его высокая трудоемкость и маловероятная воспроизводимость качественного состава микроорганизмов активного ила.

Известен способ биотехнологичной переработки помета в птицеводстве, который предусматривает смешивание птичьего помета с влагопоглощающими материалами и стимулятором компостирования на основе микроорганизмов и внесение его в субстрат [5]. Причем в качестве стимулятора компостирования используют консорциум почвенных микроорганизмов Trichoderma viridae, Azotobacter chroococcum, Azomonas agilis 1:1:2 с концентрацией Azotobacter chroococcum - 2×10⁵ КОЕ/мл, Azomonas agilis - 4,3×10⁵ КОЕ/мл, Trichoderma viride - 1,5×10⁴ КОЕ/мл. В качестве влагопоглощающего материала используют опил лиственных пород в количестве, обеспечивающем заданную влажность компостируемой смеси, а стимулятор компостирования вносят в субстрат в виде смеси помета и опилок или древесной стружки в соотношении 1:2. Недостатком указанного способа является ограниченный ферментативный потенциал указанного микробного комплекса, не позволяющий обеспечить эффективной деградации лигноцеллюлозных компонентов используемого опила лиственных пород, а также применимость способа только для переработки птичьего помета.

Известен способ приготовления компостов из бесподстилочного полужидкого навоза, предполагающий приготовление торфо-навозных, навозно-соломистых или торфо-навозно-соломистых компостов [6]. Приготовление и созревание компостов не предполагает использования стимуляторов компостирования, в связи с чем процесс происходит за счет естественной микрофлоры и существенно растянут во времени (до четырех месяцев даже в летний период). Игнорирование микроорганизмов - стимуляторов компостирования и гумусообразователей не позволит обеспечить получение продукта, богатого биогенными веществами и обладающего характерным запахом почвы. Указанные характеристики могут повысить привлекательность продукта и его коммерциализацию. Кроме того, способ не учитывает возможности приготовления компостов из помета птиц, то есть не может рассматриваться в качестве универсального подхода к проблеме компостирования пометсодержащих побочных продуктов отраслей животноводства. Способ не обеспечивает сорбции летучих соединений, образующихся в процессе компостирования.

Наиболее близкой по технологической сущности является технология, позволяющая осуществить каскадную биоконверсию пометно-подстилочных отходов птицеводства, путем внесения нитрифицирующих, целлюлозолитических микроорганизмов, а также культур актиномицетов-почвообразователей [5]. В качестве недостатка у указанного способа можно считать узкую сферу его применения - в целях переработки только пометно-подстилочных отходов птицеводства. Кроме того, в описании способа предполагается использование малых объемов компостируемого материала (до 5,0 кг) и не известно о воспроизводимости приведенных приемов в масштабах животноводческого хозяйства. В описании способа нет указаний на объемы вносимых в компост инокулятов микроорганизмов родов Thielavia, Myceliophthora, Cellulomonas и Nocardia, что может свидетельствовать о допустимости произвольных объемов инокулятов. При этом, использование избыточных объемов может быть экономически не оправданным, а внесение недостаточных объемов может не обеспечить необходимого результата.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного ускоренного универсального способа компостирования пометных отходов птицеводства и животноводства в продукт высокой востребованности (органический компост - органоминеральное удобрение).

Поставленная задача решается путем использования культур бактерий рода Nitrosomonas предварительно иммобилизованных на минеральный носитель - глауконит. Насыщенность глауконита неорганическим фосфатом делает указанный минерал источником ценного биогенного элемента - фосфора, который по ходу микробных процессов компостирования и изменения водородного потенциала переходит в растворимые биодоступные формы (гидрофосфаты). Иммобилизация бактерий рода Nitrosomonas на минеральной матрице позволяет обеспечить оптимальное значение титра бактерий на грамм носителя. Использование глауконита снижает эмиссию аммиака за счет сорбции летучих азотсодержащих соединений. Сорбция аммиака глауконитом вносит вклад и в интенсификацию процессов аммонификации. Интеграция комплекса микроорганизмов на минеральном носителе обеспечивает динамичность системы превращений веществ субстрата. Структура и состав глауконита делают указанный материал удобным носителем для микробных культур, предназначенных для компостирования отходов птицеводства и животноводства. Также глауконит характеризуется отсутствием патогенных микроорганизмов, что объясняется его химическим составом.

Для эффективной деструкции лигноцеллюлозных компонентов, имеющихся в составе подстилочного помета или привнесенных в бесподстилочный навоз (помет) для влагопоглощения и структуризации материала, через 5-7 суток ферментации с массы отходов инокулируют культуры термофильных мицелиальных грибов родов Thielavia и Myceliophthora. Указанные микроорганизмы термофильны, что имеет важное значение на термической фазе ферментации, когда компост разогревается до 50°С, а также обладают выраженным лигно- и целлюлозолитическим потенциалом, способным обеспечить деструкцию лигноцеллюлозных компонентов в течение 7-10 суток компостирования. Об эффективности процесса деструкции судят по убыли массы отходов и убыли целлюлозы в субстрате.

На завершающем этапе компостирования в субстрат инокулируют культуры актиномицетов - почвообразователей родов Cellulomonas и Nocardia. Непосредственно перед инокуляцией определяют реакцию среды компостного материала и доводят ее при помощи внесения расчётного объема 10%-ного раствора серной кислоты до уровня 6,3-6,8. Это позволяет связать остаточные количества аммиака в компосте и создать благоприятные условия для деятельности микроорганизмов почвообразователей на конечных этапах деструкции. Инокулированные в компост актиномицеты на протяжении 10-14 суток обеспечивают процессы гумификации субстрата.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является упрощение и повышение эффективности процесса компостирования пометных отходов птицеводства и животноводства, а также получение сыпучего компоста, богатого биогенными элементами, обладающего характерным запахом почвы и пригодным в качестве органоминерального удобрения с высокими агротехническими свойствами.

Указанный технический результат достигается за счет использования активных функциональных микробных культур, позволяющих сократить процесс компостирования, обеспечивающих глубокую деструкцию отходов и вносимых в компостируемый субстрат на носителе - глауконите, обеспечивающем сорбцию летучих аминов и аммиака, служащем источником фосфатов и улучшающем структуру компостируемого субстрата.

Способ осуществляют следующим образом.

Отработанная пометно-подстилочная масса (или смеси бесподстилочного навоза или помета с лигноцеллюлозными материалами - соломенной резкой, опилками, щепой, подсолнечной лузгой) влажностью 60-70% механически измельчается до однородной массы и при помощи техники формируется в бурты высотой 1,2-1,5 м, шириной 2,0-2,5 м и длиной 5,0-7,0 м. Культуру бактерий нитрификаторов рода Nitrosomonas выращивают на среде Виноградского следующего состава (г): (NH₄)₂SO₄ - 2,0; К₂НРO₄ - 1,0; MgSO₄⋅7H₂O - 0,5; NaCl - 2,0; FeSO₄⋅7H₂O - 0,05; СаСO₃ - 5,0; вода водопроводная - 1000 мл; pH - 6,5-7,0. Среду стерилизуют при 121(±1)°С 20-30 мин.

Концентрированную (или лиофильно высушенную) культуру бактерий нитрификаторов рода Nitrosomonas разбавляют водопроводной водой в соотношении 1:10-1:12 до титра 12,0-15,0 млн клеток на литр жидкости и вносят при перемешивании в измельченную до фракции 0,01-0,5 мм массу минерального носителя - глауконита в количестве 0,5 л на 10,0 кг и высушивают полученную массу до влажности 30-40%. Иммобилизованную на минеральном носителе культуру вносят в массы отходов в буртах при перемешивании в количестве 5,0% от массы отходов. Смесь ферментируется в течение 5-7 суток с периодическими перебивками.

В этот период выращивают культуры термофильных грибов родов Thielavia и Myceliophthora на среде Гетчинсона следующего состава (г): Целлюлюза - кусочки фильтровальной бумаги - 10; NaNO₃ - 2,5; К₂НРO₄ -1,0; MgSO₄⋅7H₂O - 0,3; NaCl - 0,1 ; СаСl₂⋅4Н₂O - 0,1; FeCl₃⋅6H₂O - 0,01; вода дистиллированная - 1000 мл; pH - 7,2-7,3. Среду стерилизуют при 121(±1)°С 20-30 мин.

Культуры термофильных мицелиальных грибов родов Thielavia и Myceliophthora в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах, вносят в компостируемые материалы в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата с наступлением термофазы. Ферментация продолжается 7-10 суток при периодических перебивках.

По истечении этого времени для осуществления последнего этапа деструкции используют культуры актиномицетов рода Nocardia и Cellulomonas, которые предварительно выращивают на среде Ваксмана следующего состава: (г): глицерин - 3,0; К₂НРO₄ - 1,0; NaNO₃ - 2,0; MgSO₄⋅7Н₂O - 0,5; КCl - 0,5; FeSO₄⋅7H₂O - 0,01; вода водопроводная - 1000 мл; pH 7,0. Среду стерилизуют при 112(±1)°С 20-30 мин.

В компост при активном перемешивании вносят расчетный объем 10%-ного раствора серной кислоты до достижения рН на уровне 6,3-6,8, что позволяет связать остаточные количества аммиака и создать благоприятные условия для деятельности почвообразователей - грибов и актиномицетов на конечных этапах деструкции. Затем в субстрат вносят актиномицеты в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах, внося в компостируемые материалы инокулят в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата. Проводят аэробную ферментацию с периодическими перебивками в течение 10-14 суток до достижения сыпучести материала и появления характерного запаха почвы.

Совокупность функциональных микроорганизмов позволяет сократить продолжительность компостирования, стабилизировать качество компоста по химическим и микробиологическим показателям. Иммобилизация культур натрификаторов на глауконите обеспечивает их динамическую стабильность. Глауконит обеспечивает рыхлую структуру смеси, способствует аэрации ферментируемой системы, что позволяет осуществлять процесс компостирования отходов, не прибегая к использованию ферментационных установок, а также способствует обогащению компоста гидрофосфатом. В совокупности это позволяет осуществлять компостирование как подстилочных, так и бесподстилочных пометных отходов в местах их складирования без использования ферментационной аппаратуры, что существенно удешевляет процесс.

Готовый продукт, полученный предложенным способом, характеризуется высоким содержанием биогенных элементов (табл. 1), агрономически ценной микрофлорой, по своим физико-химическим характеристикам соответствует органоминеральному удобрению, является экологически безопасным и может найти применение как удобрение для сельскохозяйственных культур растений.

Таблица 1. Характеристики компоста - органоминерального удобрения, полученного в результате ферментации отходов птицеводства и животноводства

Параметры Значение Цвет Темно-бурый Запах Землистый Консистенция Мелкодисперсная, потеря прочности подстилки или лигноцеллюлозных компонентов сильно выражена Массовая доля влаги, %, не более 60,0 Показатель активности водородных ионов водной суспензии, рН 6,5-7,5 Масса субстрата, % от исходной 55,0-66,0 Содержание целлюлозы, % от исходного количества 28,7-41,5 Содержание подвижного азота, мг/кг 38,3-42,1 Содержание подвижного фосфора, мг/кг 28,7-29,4 Гуминовых веществ, % на сухое вещество 19,5-24,0

Примеры осуществления способа

Пример 1

Пометно-подстилочные материалы влажностью 60-70%, полученные из-под сельскохозяйственной птицы, находящейся на выращивании и откорме, или подстилочный навоз крупного рогатого скота, размещаются на полигоне. При помощи техники массы формируются в бурты высотой 1,2-1,5 м, шириной 2,0-2,5 м и длиной 5,0-7,0 м. Предварительно готовится необходимое количество глауконита, инокулированного культурой бактерий нитрификаторов рода Nitrosomonas в количестве 0,5 л жидкой культуры на 10,0 кг глауконита. Высушивают полученную массу до влажности 30-40% и вносят в массы отходов в буртах при перемешивании в количестве 5,0% от массы отходов. Смесь ферментируется в течение 5 суток с периодическими перебивками. Перебивки осуществляются через каждые 24-36 часов, и происходит аммонификация и нитрификация субстрата за счет естественной микрофлоры и привнесенного микроорганизма рода Nitrosomonas. На 4-5 сутки субстрат разогревается и наступает термическая фаза компостирования. На данном этапе происходит пастеризация материала, активное разложение аммиака пометных масс с образованием летучих аминов, эмиссии которых в атмосферу препятствует сорбция на материале глауконита. На данном этапе в субстрат вносят жидкие культуры грибов родов Thielavia и Myceliophthora в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах, в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата. Ферментация продолжается 7 суток при периодических перебивках. По истечении 7 суток термическая фаза заканчивается, производится последняя перебивка компоста и определение реакции среды водной вытяжки из субстрата, которая составляет, как правило, 5,8-6,0. При активном перемешивании в субстрат вводят расчетный объем 10%-ного раствора серной кислоты до достижения рН на уровне 6,3-6,8 и вносят культуры актиномицетов родов Nocardia и Cellulomonas, в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах, внося в компостируемые материалы инокулят в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата. Проводят аэробную ферментацию с периодическими перебивками в течение 10 суток до достижения сыпучести материала и появления характерного запаха почвы. Процесс компостирования занимает 18-20 суток и может осуществляться в теплое время года на открытом воздухе и, таким образом время компостирования существенно снижается по сравнению с традиционными способами. В холодное время года процесс должен осуществляться в крытом помещении при температуре не ниже 12-15°С, при этом этапы компостирования могут быть растянуты во времени в 1,2-1,5 раза. Полученный компост характеризуется отсутствием неприятных запахов, высоким содержанием биогенных элементов, гуминовых соединений, является экологически безопасным, в связи с чем может найти применение как удобрение для сельскохозяйственных культур растений (табл. 2).

Таблица 2. Характеристики компоста - органоминерального удобрения, полученного в результате ферментации пометно-подстилочных отходов

Параметры На основе пометно-подстилочных масс сельскохозяйственной птицы На основе подстилочного навоза крупного рогатого скота Цвет Темно-бурый Бурый Запах Землистый Землистый Консистенция Мелкодисперсная, потеря прочности подстилки или лигноцеллюлозных компонентов сильно выражена Мелкодисперсная, потеря прочности подстилки или лигноцеллюлозных компонентов сильно выражена Массовая доля влаги, %, не более 60,0 60,0 Показатель активности водородных ионов водной суспензии, рН 6,5-6,8 6,8-7,0 Масса субстрата, % от исходной 55,0-58,0 63,0-64,0 Содержание целлюлозы, % от исходного количества 28,7-29,5 33,0-38,5 Содержание подвижного азота, мг/кг 38,3-39,5 39,7-40,4 Содержание подвижного фосфора, мг/кг 28,7-28,5 28,6-29,0 Гуминовых веществ, % на сухое вещество 19,5-20,3 20,5-22,1

Пример 2

Бесподстилочный навоз свиней или крупного рогатого скота размещается на полигоне, где при помощи техники перемешивается с доступными сухими лигноцеллюлозными материалами: опилками, соломенной резкой, щепой, лузгой подсолнечника или иной в соотношении 2:1 или 2,5:1 в зависимости от исходной влажности навоза до достижения итоговой влажности материала смеси на уровне 60-70%. Итоговая влажность оценивается после 2-3 суток хранения смеси на открытом воздухе при ежедневном ворошении. После достижения необходимой влажности при помощи техники массы формируются в бурты высотой 1,2-1,5 м, шириной 2,0-2,5 м и длиной 5,0-7,0 м. Предварительно готовится необходимое количество глауконита, инокулированного культурой бактерий нитрификаторов рода Nitrosomonas в количестве 0,5 л жидкой культуры на 10,0 кг глауконита. Высушивают полученную массу до влажности 30-40% и вносят в массы отходов в буртах при перемешивании в количестве 5,0% от массы отходов. Смесь ферментируется в течение 7 суток с периодическими перебивками. Перебивки осуществляются через каждые 24-36 часов и происходит аммонификация и нитрификация субстрата за счет естественной микрофлоры и привнесенного микроорганизма рода Nitrosomonas. На 6-7 сутки субстрат разогревается и наступает термическая фаза компостирования. На данном этапе происходит пастеризация материала, активное разложение аммиака пометных масс с образованием летучих аминов, эмиссии которых в атмосферу препятствует сорбция на материале глауконита. На данном этапе в субстрат вносят жидкие культуры грибов родов Thielavia и Myceliophthora в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах, в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата. Ферментация продолжается 9-10 суток при периодических перебивках. По истечении 10 суток термическая фаза заканчивается, производится последняя перебивка компоста и определение реакции среды водной вытяжки из субстрата, которая составляет, как правило, 5,4-5,7. При активном перемешивании в субстрат вводят расчетный объем 10%-ного раствора серной кислоты до достижения рН на уровне 6,3-6,8 и вносят культуры актиномицетов родов Nocardia и Cellulomonas, в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах, внося в компостируемые материалы инокулят в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата. Проводят аэробную ферментацию с периодическими перебивками в течение 14-18 суток до достижения сыпучести материала и появления характерного запаха почвы. Процесс компостирования занимает 30-40 суток и может осуществляться в теплое время года на открытом воздухе, а в холодное время года процесс должен осуществляться в крытом помещении при температуре не ниже 12-15°С, при этом этапы компостирования могут быть растянуты во времени в 1,5-2,0 раза. Полученный компост характеризуется отсутствием неприятных запахов, высоким содержанием биогенных элементов, гуминовых соединений, является экологически безопасным, в связи с чем может найти применение как удобрение для сельскохозяйственных культур растений (табл. 3).

Таблица 3. Характеристики компоста - органоминерального удобрения, полученного в результате ферментации навоза свиней и крупного рогатого скота

Параметры На основе свиного навоза На основе навоза крупного рогатого скота Цвет Бурый Бурый Запах Землистый, слабый навозный Землистый Консистенция Мелкодисперсная, потеря прочности подстилки или лигноцеллюлозных компонентов умеренно выражена Мелкодисперсная, потеря прочности подстилки или лигноцеллюлозных компонентов сильно выражена Массовая доля влаги, %, не более 60,0 60,0 Показатель активности водородных ионов водной суспензии, рН 6,0-6,5 6,5-7,0 Масса субстрата, % от исходной 63,0-65,0 60,0-65,0 Содержание целлюлозы, % от исходного количества 41,5-45,2 40,3-42,0 Содержание подвижного азота, мг/кг 18,9-24,0 26,5-30,3 Содержание подвижного фосфора, мг/кг 25,5-30,5 29,9-31,7 Гуминовых веществ, % на сухое вещество 12,9-16,0 18,0-20,2

Источники информации

1. Авторское свидетельство №1813085 СССР, МПК C05F 3/00, C05F 15/00. Способ переработки навоза на удобрение: №4930014: заявл. 22.04.1991; опубл. 30.04.1993 / И.К. Глазков, Н.Г. Ковалев, И.П. Туманов; заявитель Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель. - EDN AEAHMF.

2. Патент №2141464 C1 Российская Федерация, МПК C05F 3/00. способ приготовления компоста: №97120053/13: заявл. 03.12.1997; опубл. 20.11.1999 / И.П. Туманов, Б.М. Малинин, Н.Г. Ковалев; заявитель Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель. - EDN ZRQTRR.

3. Патент №2055823 C1 Российская Федерация, МПК C05F 11/08, C12P 39/00. Способ биологической переработки птичьего помета: №93030782/13: заявл. 17.06.1993; опубл. 10.03.1996 / Е.В. Чекасина, М.А. Лежнев, В.И. Слынько [и др.]. - EDN UOHBAJ.

4. Патент №2418778 C2 Российская Федерация, МПК C05F 3/00. Способ получения компоста: №2009102794/21: заявл. 28.01.2009; опубл. 20.05.2011 / А.И. Еськов, К.С. Никольский, В.В. Рябков; заявитель Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский конструкторский и проектно-технологический институт органических удобрений и торфа Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИПТИОУ Россельхозакадемии). - EDN IQSGLB.

5. Патент №2612911 C Российская Федерация, МПК C05F 3/00, C05F 11/08, A01C 3/00. Способ биотехнологичной переработки помета в птицеводстве: №2016107982: заявл. 04.03.2016; опубл. 13.03.2017 / П.С. Кривоногов, А.С. Кривоногова, В.Л. Гриценко [и др.]; заявитель Общество с ограниченной ответственностью "Ирэль". - EDN VFTYNQ.

6. Кольга, Д.Ф. Переработка навоза в экологически безопасные органические удобрения / Д.Ф. Кольга, А.С. Васько. - Минск: Белорусский государственный аграрный технический университет, 2017. - 126 с. - ISBN 978-985-519-847-6. - EDN FXVCXG.

7. Возможности регулирования потоков биогенных элементов в агроэкосистемах путем использования органоминерального удобрения на основе ферментированных отходов птицеводства / Г.В. Ильина, Д.Ю. Ильин, А.А. Гришина, А.Р. Дашкина // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. - 2023. - Т. 16, № 4(79). - С. 73-84. - DOI 10.53914/issn2071-2243_2023_4_73. - EDN ARVTXE.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ компостирования органических отходов животноводства с получением органоминерального удобрения характеризуется тем, что отработанную пометно-подстилочную массу или смесь бесподстилочного навоза или помета с лигноцеллюлозными материалами - соломенной резкой, опилками, щепой, подсолнечной лузгой, влажностью 60-70% механически измельчают до однородной массы и формируют в бурты высотой 1,2-1,5 м, шириной 2,0-2,5 м и длиной 5,0-7,0 м, затем концентрированную или лиофильно высушенную культуру бактерий нитрификаторов рода Nitrosomonas, которую выращивают на среде Виноградского следующего состава, г: (NH₄)₂SO₄ - 2,0, К₂НРO₄ - 1,0, MgSO₄⋅7H₂O - 0,5, NaCl - 2,0, FeSO₄⋅7H₂O - 0,05, СаСO₃ - 5,0, вода водопроводная - 1000 мл, pH среды составляет 6,5-7,0, среду стерилизуют при 121(±1)°С 20-30 мин, разбавляют водопроводной водой в соотношении 1:10-1:12 до титра 12,0-15,0 млн клеток на литр жидкости, и вносят при перемешивании в измельченную до фракции 0,01-0,5 мм массу минерального носителя - глауконита, в количестве 0,5 л на 10,0 кг, и высушивают полученную массу до влажности 30-40%, иммобилизованную на минеральном носителе культуру вносят в массы отходов в буртах при перемешивании в количестве 5,0% от массы отходов, смесь ферментируется в течение 5-7 суток с периодическими перебивками, с получением субстрата, в этот период выращивают культуры термофильных грибов родов Thielavia и Myceliophthora на среде Гетчинсона следующего состава, г: целлюлоза - кусочки фильтровальной бумаги - 10, NaNO₃ - 2,5, К₂НРO₄ - 1,0, MgSO₄⋅7H₂O - 0,3, NaCl - 0,1, СаСl₂⋅4Н₂O - 0,1, FeCl₃⋅6H₂O - 0,01, вода дистиллированная - 1000 мл, pH среды составляет 7,2-7,3, среду стерилизуют при 121(±1)°С 20-30 мин, которые с наступлением термофазы вносят в субстрат в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах, в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата, ферментацию продолжают 7-10 суток при периодических перебивках, по истечении этого времени в субстрат при перемешивании вносят 10%-ный раствор серной кислоты до достижения рН на уровне 6,3-6,8 и вносят культуры актиномицетов рода Nocardia и Cellulomonas для осуществления деструкции в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата, причем культуры актиномицетов рода Nocardia и Cellulomonas предварительно выращивают на среде Ваксмана следующего состава, г: глицерин - 3,0, К₂НРO₄ - 1,0, NaNO₃ - 2,0, MgSO₄⋅7Н₂O - 0,5, КCl - 0,5, FeSO₄⋅7H₂O - 0,01, вода водопроводная - 1000 мл, pH среды составляет 7,0, среду стерилизуют при 112(±1)°С 20-30 мин, затем проводят аэробную ферментацию с периодическими перебивками в течение 10-14 суток до достижения сыпучести материала. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса компостирования пометных отходов птицеводства и животноводства, а также получить сыпучий компост, богатый биогенными элементами, обладающий характерным запахом почвы и пригодный в качестве органоминерального удобрения с высокими агротехническими свойствами. 3 табл., 2 пр.

Способ компостирования органических отходов животноводства с получением органоминерального удобрения, характеризующийся тем, что отработанную пометно-подстилочную массу или смесь бесподстилочного навоза или помета с лигноцеллюлозными материалами - соломенной резкой, опилками, щепой, подсолнечной лузгой, влажностью 60-70% механически измельчают до однородной массы и формируют в бурты высотой 1,2-1,5 м, шириной 2,0-2,5 м и длиной 5,0-7,0 м, затем концентрированную или лиофильно высушенную культуру бактерий нитрификаторов рода Nitrosomonas, которую выращивают на среде Виноградского следующего состава, г: (NH₄)₂SO₄ - 2,0, К₂НРO₄ - 1,0, MgSO₄⋅7H₂O - 0,5, NaCl - 2,0, FeSO₄⋅7H₂O - 0,05, СаСO₃ - 5,0, вода водопроводная - 1000 мл, pH среды составляет 6,5-7,0, среду стерилизуют при 121(±1)°С 20-30 мин, разбавляют водопроводной водой в соотношении 1:10-1:12 до титра 12,0-15,0 млн клеток на литр жидкости, и вносят при перемешивании в измельченную до фракции 0,01-0,5 мм массу минерального носителя - глауконита, в количестве 0,5 л на 10,0 кг, и высушивают полученную массу до влажности 30-40%, иммобилизованную на минеральном носителе культуру вносят в массы отходов в буртах при перемешивании в количестве 5,0% от массы отходов, смесь ферментируется в течение 5-7 суток с периодическими перебивками, с получением субстрата, в этот период выращивают культуры термофильных грибов родов Thielavia и Myceliophthora на среде Гетчинсона следующего состава, г: целлюлоза - кусочки фильтровальной бумаги - 10, NaNO₃ - 2,5, К₂НРO₄ -1,0, MgSO₄⋅7H₂O - 0,3, NaCl - 0,1, СаСl₂⋅4Н₂O - 0,1, FeCl₃⋅6H₂O - 0,01, вода дистиллированная - 1000 мл, pH среды составляет 7,2-7,3, среду стерилизуют при 121(±1)°С 20-30 мин, которые с наступлением термофазы вносят в субстрат в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах, в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата, ферментацию продолжают 7-10 суток при периодических перебивках, по истечении этого времени в субстрат при перемешивании вносят 10%-ный раствор серной кислоты до достижения рН на уровне 6,3-6,8 и вносят культуры актиномицетов рода Nocardia и Cellulomonas для осуществления деструкции в виде взвеси клеток с титром 10,0-12,0 млн клеток на литр культуральной жидкости, в равных объемах в количестве 1,0-1,5% от массы субстрата, причем культуры актиномицетов рода Nocardia и Cellulomonas предварительно выращивают на среде Ваксмана следующего состава, г: глицерин - 3,0, К₂НРO₄ - 1,0, NaNO₃ - 2,0, MgSO₄⋅7Н₂O - 0,5, КCl - 0,5, FeSO₄⋅7H₂O - 0,01, вода водопроводная - 1000 мл, pH среды составляет 7,0, среду стерилизуют при 112(±1)°С 20-30 мин, затем проводят аэробную ферментацию с периодическими перебивками в течение 10-14 суток до достижения сыпучести материала.