Способ получения кислого биокомпоста из отходов рисового производства

(51) 05 11/08 (2006.01) 12 1/22 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ слой отходов рисового производства вносят штамм целлюлолитических бактерийИМиВ В-8 из расчета на 1 тонну отходов 2 л суспензии бактерий с концентрацией 1107-1108 кл/мл., а также тем, что полученный конечный продукт имеет кислое значение . Внесение кислого биокомпоста в сильнозасоленную почву создает условия для транзитного выноса солей растворимых соединений,токсично действующих на рост и развитие растений. Мелиоративное действие кислого биокомпоста выражается в существенном повышении минерализации почвенных фильтратов,способствует транзитному выносу токсичных ионов,снижаетпочвы и увеличивает процент выживаемости проростков, за счет снижения щелочного токсикоза растений. Применение кислого биокомпоста повышает выживаемость растений риса по сравнению с контролем на 56.(76) Саданов Аманкелди Курбанович Смирнова Ирина Эльевна(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОГО БИОКОМПОСТА ИЗ ОТХОДОВ РИСОВОГО ПРОИЗВОДСТВА(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке органических отходов, в частности, отходов рисового производства для получения органического удобрения с кислым значением . Способ получения кислого биокомпоста включает анаэробную твердофазную ферментацию отходов рисового производства с влажностью смеси 50-60, отличается тем, что при послойной укладке отходов риса, навоза (птичьего помета) и почвы, на Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке органических отходов, в частности, отходов рисового производства для получения органического удобрения с кислым значением . Известен способ приготовления, включающий смешение навоза и влагопоглощающего органического материала, внесение добавки (смесь микроорганизмов) и последующее аэробное компостирование. Одновременно с внесением добавки осуществляют локальный подогрев очагов внесения до температуры выше 40 С ( патент 2264369, МКИ 7 05 3/00, 2004.) Недостатком способа является нестабильность качества готового продукта и сложность технологического процесса приготовления компоста. Известен способ приготовления компоста,включающий формирование бурта,путем послойной укладки навоза крупного рогатого скота и влагопоглощающего органического материала торфа с перемешивание компонентов. Для получения посевного компоста используют птичий помет и консорциум микроорганизмов в режиме периодического перемешивания( патент 2445296, МПК 8 05 11/08, 2012). Недостатком способа является нестабильность качества готового продукта и сложность процесса приготовления компоста за счет использования дополнительного оборудования - ферментеров и применения дополнительной операции - вентилирования компоста. Наиболее близким по технической сущности является способ получения компоста путем твердофазной ферментации отходов растениеводства в анаэробных условиях с использованием микроорганизмов и ингредиентов, стимуляторов - МЭРС и гумата натрия и птичьего помета (Предпатент РК 21700, МПК 8 С 05 11/00, 2009). Недостатками способа являются сложность технологического процесса и повышенные затраты на производство компоста,связанные с внесением биологического стимулятора МЭРС и гумата натрия. Задачей изобретения является получение биокомпоста с кислым значением . Получение кислого биокомпоста и применение его в качестве органического удобрения на засоленных почвах позволит снижать их засоленность, уменьшать щелочной токсикоз растений на засоленных почвах и повышать урожайность сельскохозяйственных культур. При решении поставленной задачи планируется значительное упрощение технологии процесса получения биокомпоста, за счет этого снижения затрат на его производства. Кроме того,переработка отходов производства риса в полезные органические удобрения для сельского хозяйства,решит проблему утилизации ненужных отходов производства риса, загрязняющих окружающую среду. Поставленная задача решается путем твердофазной ферментации отходов рисового производства в анаэробных условиях, проводимая со специально подобранным штаммом 2 ИМиВ В-8. ШтаммИМиВ В-8,обладает способностью синтезировать целлюлолитические ферменты,разрушающие целлюлозу отходов производства риса и накапливать органические кислоты, понижающиебиокомпоста в анаэробных условиях. ШтаммИМиВ В-8 депонирован в коллекции Института микробиологии и вирусологии МОН РК. Копия справки о депонировании прилагается. Сущность изобретения поясняется следующим конкретным примером. Пример 1. Проведенные модельные опыты показали возможность получения ферментированных отходов риса с низким значением . Для обработки отходов риса жидкую культуру бактерийИМиВ В-8 выращивают в колбах со средой Гетчинсона с 2 рисовой соломы до концентрации 1107-1108 кл/мл. Солому измельчают до частиц размером 3-10 см. Обработку рисовой соломы и шелухи проводят из расчета 103 клеток на 1 г рисовой соломы или шелухи. В сосуды помещают обработанную бактериями солому или шелуху с влажностью 65 и плотно утрамбовывают. Через 25-30 дней анаэробной ферментации получают ферментированные отходы. В таблице 1 представлены данные о влияние обработки бактериями на биохимические показатели ферментированной в анаэробных условиях рисовой соломы. В качестве контроля использовали рисовую солому без инокуляции целлюлолитическими бактериями. После 30 дней инкубации в анаэробных условиях содержание целлюлозы снижается по сравнению с контролем на 14,9, а гемицеллюлоз на 14,5. Установлено, что количество органических кислот (молочная и уксусная) возрастает по сравнению с контролем. На фоне уменьшения масляной кислоты заметно возрастает концентрация молочной кислоты. Отмечено снижение значениябиокомпоста по сравнению с контрольным вариантом (таблица 1). Пример 2. Получение кислого биокомпоста. Жидкую культуру бактерийИМиВ В-8 готовят как в примере 1. Способ получения биокомпоста включает послойную укладку рисовой соломы или шелухи, навоза(птичьего помета) и почвы с последующей анаэробной ферментацией при влажности смеси 5060. Солому измельчают до частиц размером 3-10 см. Для правильного ведения процесса, высота траншеи должна составлять 1,5-2,0 м, ширина - 2,02,5 м. Затем соломенная резка или шелуха закладывается послойно толщиной 20-30 см,чередуясь с укладкой навоза и почвы. Каждый слой увлажняется приготовленной водой до влажности 50-60, в это количество воды вносят культуру бактерий из расчета на 1 т соломы или шелухи риса - 2 л суспензии бактерий с концентрации 1107-1108 кл/мл и соли азота, фосфора и калия. Остальные слои - почва и навоз (птичий помет) увлажняют, но бактерии не вносят. Через 25-30 дней анаэробной ферментации получают кислый биокомпост. Эффективность полученного биокомпоста проверяют в вегетационных опытах на культуре риса. Биокомпост вносят в почву из расчета 2 т/га. В таблице 2 представлены данные о влиянии кислого биокомпоста на урожайность риса сорта Маржан. В качестве контроля используют рисовую солому и шелуху без ферментации. Установлено, что урожайность риса при внесении кислого биокомпоста из соломы возрастала по сравнению с прототипом на 10,6, а привнесении биокомпоста из рисовой шелухи на 9. Пример 3. Биокомпост готовят как в примере 2. Весеннюю запашку кислого биокомпоста проводят на сильнозасоленной такыровидной почве (сумма ионов солей составляет 24,3 г/л) из расчета 2 т/га. Изучение влияния кислого биокомпоста на процессы транзитного выноса токсичных солей из пахотного горизонта проводили на территории Караултюбинского опытно-производственного хозяйства Кызылординской области. В качестве контроля брали вариант опыта без внесения компоста. Мелиоративное действие кислого биокомпоста проявляется в существенном повышении минерализации почвенных фильтратов сильнозасоленной такыровидной почвы. Так,относительно прототипа содержание ионов Свозросло на 7,6, 42- - на 18, Са 2 - на 23,2- 6,3, сумма солей на 67. Увеличение общей кислотности в НСО 3- свидетельствует о сдвигепочвы в нейтральную сторону. Таким образом, весеннее внесение кислого биокомпоста в сильнозасоленную такыровидную почву создает условия повышенной минерализации почвенных растворов, способствует транзитному выносу токсичных ионов, снижаетпочвы и увеличивает процент выживаемости проростков риса, за счет снижения щелочного токсикоза растений (таблица 4). Применение кислого биокомпоста повышает выживаемость растений риса по сравнению с контролем на 56. Таким образом, разработан эффективный и низкозатратный способ получения кислого биокомпоста в анаэробных условиях из отходов рисового производства (солома и шелуха), навоза и почвы,с использованием штамма целлюлолитических бактерий и не требующий дополнительных технических процессов(перемешивание, вентиляция) и дополнительных затрат на использование ингредиентов стимуляторов - МЭРС и гумата натрия. Заявляемый способ позволяет повысить технологичность процесса,снизить затраты на получение биокомпоста, способствует сохранению экологии, за счет переработки отходов производства риса в полезные органические удобрения, и позволяет решить проблему утилизации ненужных отходов,загрязняющих окружающую среду. Кислый биокомпост можно использовать как высококачественное органическое удобрение на засоленных почвах,способное повысить выживаемости проростков и, следовательно,урожайность сельскохозяйственных культур. Кроме того, применение кислого биокомпоста позволит частично заменить минеральные удобрения и существенно повысить плодородие почв, так как целлюлолитические бактерии являются полезными представителями микрофлоры почвы,участвующими в процессах повышения почвенного плодородия. Пониженная цена кислого биокомпоста обеспечит широкое внедрение его в сельское хозяйство и реализацию среди населения. Фигура 1 Влияние обработки бактериями на биохимические показатели ферментированной рисовой соломы Варианты опыта Органические кислоты,свободные связанные молочная уксусная масляная уксусная масляная 0,32 0,86 0,36 0,62 0,41 1,5 0,58 0,01 0,23 0,10 Фигура 2 Влияние кислого биокомпоста на урожайность риса сорта Маржан Варианты опыта Контроль (солома) Контроль (шелуха) Компост из соломы (прототип) Компост из шелухи (прототип) Кислый биокомпост из соломы Кислый биокомпост из шелухи Фигура 3 Минерализация почвенных растворов при внесении кислого биокомпоста под рис Варианты опыта Контроль Компост (прототип) Кислый биокомпост Фигура 4 Влияние кислого биокомпоста на выживаемость проростков риса сорта Маржан Вариант Контроль Кислый биокомпост Количество растений на 1 м 2 129 217 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения кислого биокомпоста,включающий анаэробную твердофазную ферментацию отходов рисового производства с влажностью смеси 50-60, отличающийся тем, что при послойной укладке отходов риса, навоза(птичьего помета) и почвы, на слой отходов рисового производства вносят штамм целлюлолитических бактерийИМиВ В-8 из расчета на 1 тонну отходов 2 л суспензии бактерий с концентрацией 1107-1108 кл/мл., а также тем, что полученный конечный продукт имеет кислое значение рН.