Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения удобрения из куриного помета

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к удобрениям, полученным сушкой куриного помета.

Среди органических удобрений наиболее ценным является удобрения из куриного помета благодаря большому содержанию в нем азота - почти 8% при влажности 65% [1]. Существует несколько способов получения удобрений из куриного помета, из которых наименьшие потери питательных веществ обеспечиваются сушкой. Однако хорошо известно, что куриный помет нельзя вносить в больших дозах, так как его избыток угнетает рост растений и загрязняет почву избытком либо азота, либо токсичных металлов, а внесение в малых дозах не позволяет достичь хорошего эффекта.

Существует способ получения удобрения из помета методом компостирования, однако также хорошо известно, что при переработке помета потери сухого вещества из-за дыхания микроорганизмов, а также выделения аммиака составляют от 15% до 30%. Таким образом, эффективнее перерабатывать помет без потерь сухого вещества сушкой, однако, как известно, высушенный помет издает неприятный запах, в связи с чем существует ряд изобретений, направленных на ликвидацию этого недостатка.

Так, согласно известному способу [2] для устранения запаха и получения удобрения из помета осуществляют смешивание помета 50-95% с 5-50% абсорбента на основе натуральной глины (бентонит, монтмориллонит, отработанная земля, диатомит или другие). Недостатком способа является большое количество вносимого в помет глинистого материала, необходимость их наличия, транспортировки к месту производства удобрения, что делает способ экономически невыгодным.

Известен способ [3], согласно которому для устранения запаха навоза и других подобных отходов вначале навоз компостируют не менее 9 месяцев, затем его смешивают с глинистым фильтрующим материалом, природной глиной и растительным (не минеральным) маслом, затем обрабатывают высокой температурой. Недостатком этого способа является длительность процесса переработки навоза (помета), потери азота при компостировании, а также вновь использование глинистых материалов, и, дополнительно, растительных масел, что существенно увеличивает объем экономических затрат.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности (прототипом) является способ [4], включающий «смешивание птичьего помета с сорбентом на основе алюмосиликата, сушку полученной смеси с последующим гранулированием, при этом сорбент при соотношении компонентов, мас. %: алюмосиликат - глауконит - 1,5-3, гашеная известь - 1-2 добавляют к 95-97 мас. % птичьего помета и перемешивают, а измельчение и сушку осуществляют в двухступенчатом блоке при температуре 150-200°С, при этом в первом блоке осуществляется основная сушка, во втором - досушивание до влажности 15-20% с последующим отделением твердой фракции от газообразной в циклонных аппаратах».

Недостатком этого способа является необходимость сложного оборудования для смешения компонентов и/или длительность этого процесса на следующем примере по данному способу. Так, при использовании помета естественной влажности (65%) к 970 кг помета нужно добавить 15 кг алюмосиликата. При известной плотности помета 0,7 т/м³ и плотности глауконита 1,3-1,4 т/м³ необходимо равномерно перемешать 1,293 м³ помета и 0,011 м³ алюмосиликата, т.е. равномерно смешать 1 объемную часть порошка, примерно, со 110 объемными частями вязкого помета. Поэтому время перемешивания помета с вводимыми компонентами должно быть большим, а оборудование обеспечивать равномерность смешения в таких пропорциях. Вторым недостатком является уменьшение в полученном удобрении доли органического вещества от 8% и более при переработке помета естественной влажности (65%). Еще одним недостатком является то, что введение минеральных компонентов в виде глауконита, извести и других, во-первых, требует их наличия и транспортировки, что снижает экономическую эффективность производства, а во-вторых, вызывает быстрый износ матрицы грануляторов, если полученный продукт гранулируют.

Стоит задача создания способа получения удобрения сушкой помета с устранением запаха без использования других адсорбирующих материалов, кроме продукта из самого помета, минимальное падение содержания органического вещества в полученном продукте, а также возможность получения лучшего эффекта от внесения удобрения из помета при его применении в меньшей дозе и в смеси с компонентом, убирающим неприятный запах.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения удобрения из куриного помета, согласно изобретению, к куриному помету добавляют компост, так чтобы его содержание составляло не менее 1/3, но не более 50% по массе сухого вещества в полученной смеси, причем компост получают из куриного помета

Нами неожиданно обнаружен эффект увеличения эффективности стимуляции прорастания семян (энергии прорастания) и роста проростков при уменьшении дозы помета, в случае, если он смешивается с компостом, полученным из того же помета и при этом устраняется неприятный запах.

Пример 1 получения удобрения. Куриный помет влажностью 65-70% обрабатывали препаратом, содержащим микроорганизмы, ускоряющие процесс переработки органических отходов, конкретно молочнокислых бактерий «Закваска термофильных молочнокислых микроорганизмов» ТУ 9182-001-03130200-16 и компостировали по технологии по рекомендации изготовителя «Закваски…». Получали компост, влажностью 27%, который измельчали до размера частиц менее 3 мм. Полученный продукт содержал 70,5% органического вещества (% от сухого вещества).

900 г куриного помета влажностью 60%, объемом 1,3 л, содержащего 79% органического вещества (% от сухого вещества), смешивали с 250 г полученного компоста, объемом 0,420 л, перемешивали в течение 2 минут. Получали однородную массу влажностью, округленно, 53%. Затем массу сушили при температуре 100°С. Получали удобрение, которое оценивали по шкале запаха согласно [4]. Содержание органического вещества составило 76%. Сравнительная характеристика способов получения удобрений приведена в таблице 1.

Примеру 2. Удобрение получали по примеру 1, но компоста брали в соотношении 1 массовая часть сухого вещества компоста : 1 массовая часть сухого вещества помета.

При уменьшении массы компоста для смешивания с пометом до 1/4 от массы сухого вещества полученной смеси в полученном продукте неприятный запах помета сохранялся. Таким образом, достаточным для устранения неприятного запаха помета в удобрении оказалось содержание компоста не менее 1/3 от сухой массы полученного продукта (смеси). Очевидно, что при увеличении дозы вносимого компоста запах помета также не будет присутствовать в полученном удобрении, но его доза должна быть не более 50%.

Далее провели испытания удобрительных свойств полученного продукта. Для этого в сосуды с серой лесной почвой вносили удобрения, указанные в таблицах 2 и 3, из расчета 400 кг сухого веществ на 1 га так, чтобы удобрение было ниже глубины залегания семян на 1-1,5 см и располагалось над будущим рядком семян. Затем высевали семена яровой пшеницы сорта Радуга и горчицы сорта Геракл, засыпали слоем почвы, соответственно, 2 см и 1 см и проращивали в комнатных условиях. Через 7 дней после всходов пшеницы и 12 дней - всходов горчицы измеряли длину надземной части растений.

По результатам испытаний выявлено, что внесение полученных продуктов приводит к повышению энергии роста и увеличению линейных размеров растений, но эффект определяет дозировкой внесения компоста. Так, пшеница (таблица 2) лучше отзывается на меньшую дозу компоста, тогда как горчица - на большую, но не превышающую 50% в составе продукта (таблица 3). Известно, что практически все виды сельскохозяйственных культур одинаково хорошо отзываются на удобрение пометом или компостом, что подтверждается рекомендациями применения таких удобрений под все сельскохозяйственные культуры с одинаковой нормой внесения, которая определяется в первую очередь лишь агрохимической характеристикой почв и содержанием в них элементов питания. Нами показано, что в случае применения смеси существует избирательность растений по классам - яровая пшеница, относящаяся к классу однодольных растений лучше отзывается на меньшее содержание компоста, тогда как двудольная горчица лучше отзывается на большее содержание доли компоста в полученном продукте. Это можно объяснить тем, что в данном случае полученный продукт действует не только как поставщик элементов питания, но и как своеобразный регулятор роста растений. Так, например, известно, что однодольные растения устойчивее к действию избытка регуляторов роста класса ауксинов, тогда как рост двудольных растений при той же дозе ауксинов угнетается [6]. Известно также, что на действие регуляторов роста растений другого класса - гиббереллинов, стимуляцией роста отчетливо отзываются двудольные растения.

Таким образом, технический эффект данного способа может объясняться именно действием данной смеси, одновременно, и как удобрения, и как специфического регулятора роста растений. Данный эффект в известной нам научно-технической литературе не описан, так же, как и состав полученного удобрения.

Применение смеси, как видно, позволяет уменьшить дозу помета, как минимум на 1/3, а компоста на 2/3, чтобы получить лучший эффект на посевах яровой пшеницы, или уменьшить содержание обоих компонентов на 50%, чтобы получить лучший эффект на посевах горчицы, в сравнении с применением только «моно» удобрений. При этом одновременно устраняется неприятный запах помета.

Очевидно, что компостирование помета можно осуществлять с использованием других препаратов, содержащих микроорганизмы, ускоряющие процесс переработки органических отходов, например, «Байкал-ЭМ1» [7], и Восток-ЭМ1» [8].

Очевидно, что заявленный способ может включать также дополнительное введение минеральных удобрений в полученный продукт, например, азотного, фосфорного, калийного, или их смеси, других микроэлементных удобрений.

Очевидно, что в полученные продукты кроме минеральных добавок могут вводиться также пестициды, регуляторы роста растений, индукторы устойчивости растений, активаторы микробиологической активности, гуматы, биоудобрения, микроудобрения, микроорганизмы, клеевые вещества - патока, крахмал, силикаты, влагопоглощающие, адсорбирующие материалы.

Очевидно, что полученный продукт может гранулироваться.

Литература

1. Титова В.И., Седов Л.К., Дабахова Е.В. Индустриальное птицеводство и экология: опыт сосуществования / Нижний Новгород: Изд-во Волго-Вятской академии государственной службы, 2004. - С. 28.

2. Patent WO 9706121. Publ. Date 20.02.1997 г.

3. Patent WO 1997006121 A1. Publ. Date 20.02.1997.

4. Патент РФ №2647918. Опубл. 21.03.2018.

5. Методическое пособие по инвентаризации, нормированию и контролю выбросов запаха. НИИ охраны атмосферного воздуха (ОАО «НИИ Атмосфера»). Санкт-Петербург 2012 г. С. 27.

6. Полевой В.В. Физиология растений. М.: «Высшая школа», 1989. 464 с.

7. Сухамера С.А. ЭМ-технология - биотехнология XXI века. Сборник материалов по практическому применению препарата «Байкал ЭМ-1» / Алматы. 2006. С. 11.

8. Северина В.Я. Биопрепарат «Восток-ЭМ1». Теория и практика / Владивосток. 2009. С. 9-11.