Органо-минеральное удобрение Советский патент 1991 года по МПК C05F3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и касается удобрений, получаемых из отходов.

Цель изобретения - повышение агрохимической эффективности удобрения.

Пример. Для приготовления органо- минерального удобрения используют твердую фракцию продукта, получаемого в результате ферментации птичьего помета с получением этанола и последующего сбраживания с отделением биогаза. После окончания сбраживания органическую массу разделяют на твердую и жидкую фракцию и направляют на смешивание с фосфогипсом в массовом соотношении 1:1. Удобрение можно получать в едином технологическом процессе с переработкой сырого помета с помощью технологической линии, состоящей из пометосборника, ферметатора с конденсатором и вакуумным насосом, мета- нтенка, газгольдера, промежуточной емкости для сброженного помета, электрофлотатора, дозаторов, смесителя, гранулятора и устройств для переработки жидкой фракции, Помет из помещения для птицы через пометосборник подают в приемный резервуар, где он проходит гидролизную обработку, т.е. в нем путем биохимического расщепления происходит разложение высокомолекулярных соединений (углеводов, жиров, белковых веществ) на низкомолекулярные органические соединения, При этом влажность помета доводится до 87-90% с помощью воды, отводимой при сепарировании жидкой фракции сброженного шлама. Затем помет закачивают в ферментатор, где он подвергается сбраживанию с помощью термофильных бактерий

ON

(Л ГО

ю со

Zymomonas mobllis при 55°С в течении З сут. По окончании процесса ферментации из сброженной массы отгоняют этанол. Отгонка этанола производится в ферментаторе. Для этого с помощью вакуума, создаваемого насосом снижается температура кипения этанола до 55°С. т.е. до температуры ферментации. Пары этанола конденсируются в конденсаторе. Обработанную массу перекачивают в метантенк, где она подвергается метановому брожению в анаэробных условиях с экспозицией 4 сут. Метановое броже- ние помета осуществляется в термофильном режиме при 51°С с получе- ииом биогаза. Биогаз накапливается в газгольдере и по мере необходимости используется на нужды технологии. Сброженный шлам собирается в промежуточной емкости, оттуда поступает в электрофлотатор, где происходит его грубодисперсное разделение на твердую и жидкую фракции. Жидкая фракция после электрофлотации поступает в сепаратор, где подвергается мелкодисперсному разделению. В результате из нее извлекаются бактерии метано- генной ассоциации, из которых после высушивания на сушилке получают белко- во-витаминную добавку в корм животным.

При сепарации жидкой фракции также получают воду, богатую минеральными элементами, которая в дальнейшем используется для разбавления исходного помета.

Из выделенной твердой фракции сброженного шлама влажностью 70%, представ- ляющей собой макрочастицы помета, приготавливаются органоминеральные удобрения. Для этого ее направляют в смеситель, в который одновременно подается фосфогипс в пропорции 1:1. Смешивая органическую часть сброженного помета с ми- неральным веществом получают комплексные органоминеральные удобрения, сбалансированные по всем питательным веществам, макро- и микродобавкам. После смешивания компонентов массу подают в гранулятор, полная при этом гранулированноеорганоминеральноеудобрение, содержащее, %: N 4,5; Р20э 11,0; КаО 1,7. Основная часть азота (до 70%) в сыром помете представлена в виде мочевой кислоты СбЬЦМзОз - наиболее труднодоступной форме азотистого соединения. Остальная часть азота содержится в гиппу- ровой кислоте СеНбСОМНСНгСООН - менее труднодоступной форме азотистого соединения, и в мочевине CO(NH2)2 - быстро разлагаемой форме азотистого соединения.

При внесении в почву помета с таким химическим составом растениями может усваиваться азот только из мочевины. Объясняется это тем, что мочевина под воздействием почвенных уробактерий хорошо разлагается до аммиачного азота, который

и усваивается растениями в первый год внесения помета.

Разложение гиппуровой кислоты и мочевины идет медленно, поэтому азот, содержащийся в помете в этих соединениях,

0 усваивается растениями после переработки микроорганизмами в последующие годы. Причем значительная часть азота поглощается микроорганизмами и переходит в органическое вещество почвы (гумус), где и

5 находится в труднодоступных формах соединений.

Фосфор помета в основном находится в форме солей ортофосфорной кислоты с малой степенью растворимости. Минерализа0 ция этих соединений идет медленно, поэтому усвоение фосфора из помета в первый год не превышает 30%. 8 наиболее усвояемой форме находится калий, который в первый год внесения усваивается растения5 ми на 70%.

Внесение сырого попета в почву с характерным химическим составом, определяющим его удобрительные качества, требует повышенных доз для удовлетворе0 ния растений в элементах питания. Объясняется это тем, что питательная среда (элементы) находятся в сыром помете в труднодоступных формах химических соединений, и для удовлетворения растений в

5 элементах питания необходимо увеличивать объем дозы внесения, чтобы содержа- ние элементов питания в усвояемых формах соединений соответствовало нормам потребления их растениями. Так, норма внесе0 ния сырого помета влажностью 90% под сельскохозяйственные культуры составляет 20 т и более нз гектар. Кроме того, наличие других негативных свойств у помета, т.е. содержание в большом количестве патогенной микрофлоры и семян сорных трав, делает его невыгодным удобрением. Фосфогипс представляет собой отход производства фосфорной кислоты. Он имеет следующий химический состав, %: CaS04x2H20 80,0-92; Р205 .1,2-2,0; МдО 0,2-1,3; 45,0-49,0; СаО 20,0-25,0.

0 Качественный состав форм химических соединений фосфогипса позволяет использовать его только в качестве мелиорирующего средства на солонцовых почвах. Получается удобрение следующего химиче5 ского состава: малая часть аммонийного азста, который образуется при разложении мочевины помета, связывается сернокислым кальцием в сульфат аммония, который

является неустойчивым соединением ив почве распадается на ионы NH и 50 2, основная часть азота остается п труднодоступных соединениях пометя гиппуровой кислоте и мочевой кислоте, которые после разложения при помощи микроорганизмов становятся доступными для растений; остальной состав смеси складывается из химических соединений фосфо- гипса и других соединений помета

Смесь с приведенным химическим составом можно использовать в основном в качестве мелиоранта и как удобрительное средство. Рекомендуемая доза внесения такой смеси 30 т/га.

При смешивании сброженного шлама с фосфогипсом в полученном органомине- ральном удобрении образуются новые формы легкорастворимых соединений. Так, взаимодействие фосфорной кислоты с аммиачным азотом сброженного шлама образуют NH4H2PQ4 аммоний фосфорнокислый (однозамещенный) и ( - аммоний фосфорнокислый (двухзамещенный).

Новые формы азотнофосфорных соединений, распадаясь в почве до ионных форм элементов питания: анионов фосфорной кислоты (НаРСм), (НРО42), (РСМ) и катионов аммиака (МЙ4 j, непосредственно, без дополнительных преобразований усваиваются корневой системой растений. Следовательно, образование новых форм азотнофосфорных соединений в больших количествах является отличительной чертой органоминерального удобрения и обуславливает появление у него нового качества, которое выражается в значительном повышении удобрительного эффекта.

Поскольку до 50% азота помета, перешедшего в аммойный азот обррженного шлама, связывается с фосфорной кислотой фосфогипса, поэтому удобрительная эффективность органоминеральных удобрений увеличивается в два раза по сравнению со смесью непереброженной органики с фосфогипсом Доза внесения такого удобрения уменьшается п цва раза и составляет 12 i/ra.

Для выявления удобрительного деист- вия органоминеральных удобрений (изучения скорости усвоения питательных элементов) были поставлены вегетационные опыты, которые позволили подтвердить высокую усвояемость растениями элементоа питания. Опыты включили следующие варианты: контроль (без удобрений); мине- оальные удобрения ЫеоРбоКзо по фону NPK 120 кг/га + 5 т/га органики; органомине- ральные удобрения - 1 (ОМУ- 1} (фосфогипс + сброженный шлам 1:1 по массе) из расчета 12 т/га.

Данные опытов приведены в таблице. Таким образом, полученные данные подтверждают вывод о наличии у органоминерального удобрения нового качества, которое обсулавливает достижение положительного эффекта при внесении удобрения е почву. Положительный эффект выражается в том, что образовавшиеся новые формы азотнофосфорных соединений являются легкоусвояемыми, поскольку, попадая в почву, сразу же диссоциируются до ионных форм элементов питания, которые непосредственно поглощаются корневой

системой растений.

Благодаря новому качеству органоминеральных удобрений доза внесения их в почву составляет 12 т/га, что, как минимум, в два раза меньше по сравнению с примепением смеси непереброженной органики с фосфогипсом.

Формула изобретения Органо-минеральное удобрение, содержащее органическое удобрение и фосфогипс в равных соотношениях, отличающееся тем, что. с целью повышения его агрохимической эффективности, в качестве органического удобрения оно содержит твердую фракцию продукта, полученного в

результате ферментрции птичьего помета и последующего анаэробного сбраживания.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и касается удобрений, получаемых из отходов. Целью изобретения является повышение агрохимической эффективности удобрения. Для этого органо-минеральное удобрение, содержащее фосфогипс и органическое удобрение в равных соотношениях, содержит в качестве органического удобрения твердую фракцию продукта переработки сырого помета путем ферментации с получением этанола и последующего анаэробного сбраживания, Благодаря повышенной агрохимической эффективности смеси при ее использовании возможно значительное снижение необходимой дозы удобрения с получением высоких урожаев сельскохозяйственных культур. 1 табл. W fe