Биоорганогуминовое удобрение и способ его получения

(51) 05 3/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ переработанный микробиологической ферментацией помет птиц и балластный гумат натрия с макроэлементами азот, фосфор и калий в связанной форме. Биологическая и органическая составляющие удобрения совмещены,а макроэлементные компоненты удобрения находятся в следующем соотношении на абсолютно сухое вещество, мас. азот аммонийный 2,5-3,5, фосфор(Р 2 О 5) 5,2-9,0, калий (2 О) 1,0-2,6. Полезная модель обеспечивает безопасную утилизацию агрессивных отходов птицефабрик, существенно повышает урожайность и качество продукции при снижении расхода минеральных удобрений. Полученный при этом продукт имеет рассыпчатый вид и удобен при работе.(72) Фазылов Серик Драхметович Абдыкалыков Мейрам Ахмеджанович Акенов Мурат Джумажанович Шакенов Алтынбек Айыпович Кабиев Ахметжан Магжанович(57) Предложен способ получения биоорганогуминового удобрения,содержащий Заявляемая полезная модель относится к сельскому хозяйству, а более конкретно к производству органических удобрений на базе птичьего помета, и может быть использовано в растениеводстве и при промышленной утилизации отходов птицеводства. Натуральные органические удобрения,применяемые в растениеводстве, обладают низкой эффективностью, из-за чего для получения приемлемых показателей урожайности их приходится вносить в почву в очень больших объемах - от 3-х до 10-ти т/га (В.А. Васильев и др. Справочник по органическим удобрениям, М.,Росагропром, 1988, .39,170). Известно биоорганическое удобрение по патенту РФ 2191764, С 05 3/00, 2000. Удобрения получают добавлением к птичьему помету 25-50 масс. окиси кальция, которая связывает азотосодержащие кислоты,с последующим перемешиванием полученной смеси. Такое удобрение хотя и позволяет утилизировать отходы птицеводства и регулировать кислотно-щелочной режим почвы, однако эффективность действия этого удобрения довольно низкая, поскольку для достижения требуемых показателей на 1 га нужно вносить 5,5 т удобрения, что требует больших затрат на их доставку и внесение. Кроме того,процесс производства данного удобрения периодический,малопроизводительный,с большими затратами энергии и с обязательным присутствием обслуживающего персонала,соприкасающегося с вредным поллютантом свежим пометом и другими вредными химическими веществами. Все вышеперечисленное делает данное удобрение малоэффективным и неэкономичным при изготовлении, что резко сужает область его применения. Недостатком указанной технологии является также разогрев смеси при введении СаО,что приводит к распаду ценных ингредиентов и снижению эффективности полученного удобрения из-за больших потерь азота. Известно комплексное удобрение ( 2258053,05 3/00, 2010), которое содержит в качестве органического компонента помет птиц, а в качестве минерального - смесь природного цеолита с химическими добавками, содержащими азот,фосфор, калий, магний и серу (суперфосфат,аммиачную селитру и калий-магнезию), при следующем соотношении компонентов удобрения,мас. природный цеолит 55-65, помет птиц 20-25, химические добавки 12-15. Недостатком данного комплексного удобрения является невысокое содержание птичьего помета, что снижает его эффективность,а также неоднородность его состава, что затрудняет процессы стандартизации при его внесении в почву. Недостаточное содержание основных элементов(, Р) в данном удобрении и особенно наиболее ценных из них - гуминовых кислот, отрицательно сказывается на способности удобрения восстанавливать содержание гумуса в почве, ее плодородие и структуру. Наиболее близким по достигаемому эффекту от его использования к заявляемому биоорганическому удобрению является известное удобрение(РФ 2184718, С 05 11/08, 2000), содержащее биологический,минеральный,органический компоненты и микроэлементы, причем в качестве минерального компонента оно содержит водорастворимые соли одно- и двухвалентных катионов и неорганических кислот, содержащие в связанной форме калий, фосфор и азот. В качестве биологического компонента оно содержит переработанный микробиологической ферментацией помет птиц и активную биомассу микроорганизмов, а также другие компоненты. Кроме этого среди микроэлементов,присутствующих в переработанном микробиологической ферментацией птичьем помете, дополнительно содержатся медь, кобальт и цинк. Такое удобрение хотя и позволяет утилизировать отходы птицеводства, однако в силу его многокомпонентного состава, производство и применение его затруднено и экономически невыгодно, особенно при применении для обработки полей с большими площадями. Наиболее близким по технической сущности и по достигаемому эффекту от его использования к заявляемому биоорганическому удобрению и способу его получения является удобрение(балластный гумат натрия из углей), содержащие в связанной форме калий, фосфор и азот. В качестве биологического компонента оно содержит переработанный микробиологической ферментацией помет птиц. Данный способ,принятый за прототип, прост в осуществлении,однако получаемое удобрение имеет небольшую питательную ценность в связи с несбалансированностью по основным элементам питания растений (азот 0,1-0,34, фосфор (Р 2 О 5) 3,2-4,5). Целью полезной модели является улучшение качества биоорганического удобрения. Сущность полезной модели заключается в составлении эффективной композиции биоорганических (помт, гумат) и минеральных(химических) веществ, обеспечивающих высокую питательную эффективность удобрения за счет их пролонгированного, а также комплексообразующего и ростстимулирующего действия гумата натрия. Технической задачей, решаемой авторами,являлось создание более эффективного биоорганического удобрения, в частности, за счет повышения содержания в удобрении доли минерального ингредиента, а также разработка технологии получения более стабильного удобрения, отвечающего поставленной задаче. Технический результат в отношении способа достигается тем, что в композицию, состоящую из птичьего помета влажности 35-40, измельченного балластного гумата натрия (калия) (5-10 мас.),вносится водный раствор ферментного препарата из расчета 50 мл на тонну смеси и количество воды с расчетом доведения влажности в смеси 45-55. Добавление в компост специальных биоферментов типа оксизим,микрозим,водограйутилизатор, биовел и др. значительно ускоряет процесс ферментации, доведя глубину переработки органики почти до гумуса. Слой перемешивается дисковой бороной типа ромашка. После тщательного перемешивания субстрат укрывается полиэтиленовой плнкой. В летнее время процесс переработки происходит за 7-10 дней. В процессе утилизации помета температура внутри штабеля поднимается до 70 С, неприятный запах помета исчезает, погибают биологические опасные объекты и семена сорняков, влага испаряется или осаждается на основание. При ферментации угольного материала помтом птиц (и/или навозом крупного рогатого скота) происходит биологическое расщепление(восстановление) остатков растительно-животной органики, входящей в состав помта (навоза), гуминовых веществ на мелкие углеводородные части, которые легко усваивается растениями. После окончания обработки к полученной массе добавляют измельченный фосфорсодержащий компонент (размер частиц не более 1,0 мм) и продолжают перемешивание в течение 30-60 мин,затем при перемешивании добавляют пластификатор. В качестве фосфорсодержащего компонента используют фосфориты, и/или двойной суперфосфат,и/или аммофос. В качестве пластификатора предпочтительно использовать вещество, содержащее азот с тем, чтобы сбаллансировать состав удобрения по основным вещество, содержащее азот с тем, чтобы сбаллансировать состав удобрения по основным элементам питания растений, например 4-5-ный раствор мочевины. По окончании переработки,переработанный субстрат выгружается из емкости,перемешается на площадку для сушки, смесь формуют в гранулы, выдерживают при температуре 35-45 С в течение 2-2,5 ч и сушат при температуре 80-95 С до достижения необходимой влажности готового продукта. Полученное после переработки удобрение сохраняет удобрительные свойства при хранении в штабеле без укрытия и представляет собой однородную (35-45 влажности) сыпучую массу темно-коричневого цвета, характеризуется высокой биогенностью и питательностью. Естественную сушку осуществляют до влажности 12-14, после чего удобрение можно затаривать и хранить в мешках в условиях склада до его применения. Ферментированный углекомпост, полученный из окисленного (бурого угля) совместно с птичьим помтом(или навозом) и минеральными веществами, содержит легкодоступного растениям органики до 65-75, а содержание аммонийного азота в нм доходит до 2,5-3,5, а фосфора (Р 2 О 5) до 5,2-9,0. Более высокая агрохимическая эффективность получаемого удобрения обеспечивается сбалансированным содержания в нем питательных элементов. В качестве исходного угольного сырья для получения балластного гумата натрия используют забалансовые (окисленные в пластах) бурые угли,которые подвергают предварительной механохимической активации в дробилке до размеров частиц менее 1 мм (оптимальное 0,1-0,3 мм) с дальнейшим выщелачиванием 2-10 ным раствором щелочи в реакторе-смесителе при оптимальном соотношении угольсода, равном 41 при жидкостном модуле ТЖ 21 и температуре 60-80 С в течение 30-60 мин. Предлагаемый способ, по сравнению с известными, позволяет оптимизировать состав удобрения таким образом, чтобы оно в большей степени соответствовало биологическим требованиям сельскохозяйственных культур, а составляющие его компоненты проявляли при использовании синергизм. Количественные соотношения ингредиентов заявляемого биоорганического удобрения были получены экспериментальным путем после проведения большого количества анализов состава удобрения в течение его изучения и последующего опытного применения. Рекомендуемая норма внесения в почву составляет порядка 600-700 кг/га. Сущность заявляемой полезной модели иллюстрируется следующим примером. Пример. В емкость смесителя объемом 1-1,5 тонны загружают композицию, состоящую из птичьего помета (70-80 мас.), измельченного балластного гумата натрия (калия) (5-10 мас.),после перемешивания композицию обрабатывают водным раствором ферментного препарата из расчета 50 мл на тонну смеси и количество воды с расчетом доведения влажности в смеси 45-55. Слой перемешивается дисковой бороной типа ромашка. После тщательного перемешивания субстрат укрывается полиэтиленовой плнкой. Переработка композиции занимает от 2-х до 4 недель. Эти сроки характерны для температуры окружающей среды 20-25 С (чем выше температура,тем быстрее переработка). По окончании ферментативной реакции взаимодействия реагентов в смеситель подают фосфорсодержащий компонент, измельченный до размеров частиц менее 0,5-1 мм, в необходимом количестве, которое может быть различным в зависимости от конкретно используемого вещества. В качестве фосфорсодержащего компонента добавляют, мас.15 фосфоритов, или 4 двойного суперфосфата, или 2 аммофоса и затем продолжают перемешивание реакционной массы в течение 30-60 мин. В полученную массу добавляют раствор мочевины в качестве пластификатора. В варианте с использованием фосфоритов добавляют 200 л/т 4,5-ного раствора мочевины, а в варианте с использованием двойного суперфосфата или аммофоса добавляют 200 л/т 5-ного раствора мочевины. Компоненты перемешивают в течение 30-45 мин и направляют на формирование. Полученные гранулы провяливают при температуре 35-45 С в течение 2-2,5 ч, а затем сушат при температуре 80-95 С до достижения необходимой 3 влажности готового продукта (12-14). Готовую продукцию затаривают в соответствующую тару. Приготовленное таким образом удобрение представляет собой зерна неправильной формы от темно-коричневого до черного цвета влажностью не более 25. Оно содержит азота общего 3,5-6,5, в т.ч. аммонийного азота 2,5-3,5, фосфора (Р 2 О 5) до 5,2-9,0, 1,2-2,6 2 О и не менее 5-8 гумата калия в пересчете на сухое вещество удобрения. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Биоорганогуминовое удобрение, содержащее ферментированный птичий помет, отличающееся тем, что в качестве ростстимулирующего компонента содержит гумат натрия, а также макроэлементы азот и фосфор в связанной форме при следующем соотношении ингредиентов, мас. птичий помет (70-80), балластный гумат натрия 2. Способ получения биоорганогуминового удобрения на основе птичьего помета, воды и гуматного компонента, путем смешения исходных ингредиентов и их обработки ферментным препаратом (50 мл на 1 тонну композиции),отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют птичий помет влажности 35-40,угольный материал (бурый уголь, окисленный уголь) предварительно измельченный до размера частиц менее 1 мм и 2-10-ный водный раствор(ОН), которые смешивают при интенсивном перемешивании в течение 30-60 мин, а затем подвергают дегидратации до влажности 10-14 мас 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что для повышения питательной ценности биоорганогуминового удобрения в состав композиции добавляют минеральные компоненты,обеспечивающие содержание азота, фосфора и калия до 2,5-3,5, 5,2-9,0 и 1,0-2,6 соответственно.