Потоковий спосіб виготовлення збалансованих органічних добрив

Запропонована корисна модель відноситься до сільського господарства, а більш точно, до поточного способу виготовлення збалансованих органічних добрив. Спосіб може бути використаний у промисловому виробництві органо-мінеральних біоактивних добрив на основі прокомпостованих підстилкового або нативного пташиного посліду, підстилкового гною великої рогатої худоби (ВРХ), твердої фракції рідкого гною ВРХ і свиней, продуктів анаеробного зброджування органічної речовини у ферментерах, компостів з різної органічної маси, осадів стічних вод міських очисних споруд, а також на основі прокомпостованих природних покладів - торфу, сапропелів, бурого вугілля з додаванням необхідних мінеральних добавок і специфічного мікробоценозу. Відомий спосіб отримання органо-мінеральної суміші на основі торфу, дефекту, осадів стічних вод, бентонітової глини, золи від лушпиння соняшника і гречки, що включає витримування згаданої маси у біореакторі при температурі у мезофільному режимі 25-35°С, а потім за термофільного бродіння 55-65°С, після чого продукт подають на центрифугу, а далі на гранулювання і сушіння [4]. Недолік описаного способу полягає у незбалансованості отриманої органо-мінеральної суміші за вмістом основних поживних речовин, а також у відсутності засобів для організації поточного процесу виготовлення добрива. Найбільш близьким до запропонованого за технічною суттю є поточний спосіб виробництва збалансованих органічних добрив, який включає безперервний процес компостування компостної маси, яку перемішують і переміщують до одержання збалансованих органічних добрив [5]. Згаданий спосіб включає змішування на бетонованому майданчику за допомогою самохідного змішувача гною та пташиного посліду з носієм органічного вуглецю з укладанням в бурти і витримуванням в буртах впродовж 3-5 діб. Потім суміш переміщують в аераційний реактор де її продувають озонокисневою сумішшю. Після вивантаження із реактора готовий компост витримують в купах, а після виділення із нього крупних включень подають на фасування. Недоліками описаного способу є: - можливість одержання продукту тільки з природним вмістом основних біогенних елементів, що відзначається незбалансованим співвідношенням NPK, - неможливість забезпечити стабільну якість добрив, - залежність виробництва від кліматичних умов, - неможливість оперативно змінювати рецептуру продукту в залежності від агрономічних потреб - для різних видів ґрунтів і біологічних особливостей вирощуваних рослин. У основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу створення такого способу виготовлення збалансованих органічних добрив, який би дозволив створити умови для одержання продукту із заданим вмістом основних біогенних елементів та збалансованим співвідношенням NPK, забезпечив би стабільну якість продукту і незалежність виробництва від кліматичних умов, а також дозволив би оперативно змінювати рецептуру продукту в залежності від агрономічних потреб - для різних видів ґрунтів і біологічних особливостей сільськогосподарських рослин. Поставлена задача вирішується шляхом створення запропонованим способом умов для оптимального протікання мікробіологічних процесів під час безперервного процесу компостування за рахунок створення і витримування оптимальних параметрів температури та вологості. Окрім того, запропонований спосіб надає можливість коригувати склад продукту шляхом додавання поживних речовин, сорбентів, йонообмінників, а також специфічного мікробіоценозу у визначені терміни технологічного процесу. Запропонований, як і відомий поточний спосіб виробництва збалансованих органічних добрив, включає безперервний процес компостування компостної маси, яку перемішують і переміщують до одержання збалансованих органічних добрив, а, відповідно до корисної моделі, спосіб здійснюють у приміщенні і він включає три етапи, на першому етапі в підготовлену для компостування масу додають екзоферменти та речовини, призначені для зв'язування азотних сполук - фосфогіпс, сірчанокислий марганець, суперфосфат, перемішану із згаданими речовинами масу подають до компостної машини і формують бур т, компостну масу у бурті до водять до вологості 55-65% і проводять її періодичне короткотривале продування повітрям протягом 3-5 хвилин з інтервалом 60-90 хвилин, яке подають по коробу, розташованому у підлозі приміщення, доводять температуру маси у перші три дні до +65...+75°С, впродовж перших трьох-п'яти триденних циклів проводять її перемішування і переміщеннядля забезпечення рівномірності проходження процесу по всьому об'єму компостної маси, а фільтрат, який утворюється впродовж цього періоду, відводять до окремого резервуару і використовують для зволоження компостної маси на першому триденному циклі, причому поступово до кінця останнього триденного циклу температуру маси знижують до +30...+35°С, по закінченню першого етапу в компостну масу додають попередньо змішану в необхідних пропорціях суміш тор фу, вапна або гіпсу і специфічного мікробоценозу для створення оптимальних умов для проходження мікробіологічних процесів перетворення органічної речовини і впродовж другого етапу, що включає, щонайменше, два триденних цикли, проводять перемішування і переміщення компостної маси, в процесі якого йде дозрівання маси з специфічним мікробоценозом, та знижують температуру маси до +20...+25°С і зменшують вологість до 40%, по закінченню другого етапу починають третій етап - до компостної маси додають попередньо змішану суміш мінеральних добавок, сорбентів, йонообмінників і мікроелементів для досягнення збалансованості по поживним речовинам і мікроелементам, а впродовж двох наступних триденних циклів проводять перемішування і переміщення компостної маси до одержання гомогенізованої маси збалансованих органічних добрив з вологістю 20-30%. Особливістю запропонованого способу є також і те, що одержані добрива підсушують до вологості 16-18%, гранулюють і потім фасують. Запропонований спосіб реалізується на технологічній лінії, показаній на схематичному кресленні (Фіг.). Приклад. Попередньо в залежності від виду і обсягу органічних компонентів перед завантаженням до технологічної лінії проводять їх підготовку. Нативний пташиний послід, а за потреби і підстилковий пташиний послід, і підстилковий гній ВРХ змішують з носієм органічного вуглецю (С) до досягнення співвідношення C/N=2030 і транспортують до технологічної лінії і відразу подають на компостування. За накопичення відходів у кількостях, що не потрапляють на пряме виготовлення добрив, створюють майданчики попереднього компостування з гноєсховищами траншейного типу, що передбачають збирання фільтрату в окремий резервуар, і використання його для зволоження компостної маси. В процесі завантаження додають компоненти для зв'язування уреази і проходження молочно-кислого бродіння. Компостна маса перемішується і переміщується влітку через один, взимку - через 2 місяці. При цьому при подальшому надходженні на технологічну лінію враховується ступінь визрівання прокомпостованої маси. У випадку використання рідкого гною ВРХ або свиней, а також при отриманні з органічної маси антропогенного або рослинного походження біогазу, одержаний фугат підлягає сепарації. Виділену тверду фракцію за необхідності змішують з носієм органічного вуглецю (С) до досягнення співвідношення C/N=20-30 і подають на технологічну лінію. У випадку використання природних покладів - торфу, сапропелів, бурого вугілля, їх змішують на першому етапі з мінеральними азотними і фосфорними добавками, або з пташиним послідом, або гноєм великої рогатої худоби, або з зеленою масою бобових і не бобових культур і направляють на технологічну лінію. У випадку використання штучного гною на основі соломи злакових культур, подрібнених стебел кукурудзи, або соняшника у сумішах із зеленою масою рослин та іншими добавками проводять їх попереднє компостування в траншеях, або бурта х і отриману масу направляють на технологічну лінію. У випадку використання осадів стічних вод міських очисних споруд приймаються додаткові заходи по термічному і хімічному знезараженню та зниженню вмісту важких металів. Проводять процес попереднього компостування на спеціально обладнаних майданчиках з твердим покриттям. Отриманий компост подають на технологічну лінію. В те хнологічній лінії процес організовано таким чином. На першому етапі в підготовлену для компостування масу додають екзоферменти та речовини, які зв'язують азотні сполуки - фосфогіпс, сірчанокислий марганець, суперфосфат (суміш №1) і подають її до компостної машини, яка формує бурт [1]. Компостну масу у бурті доводять до вологості 55-65% і проводять її періодичне короткотривале продування повітрям протягом 3-5 хвилин з інтервалом 60-90 хвилин, яке подається по коробу розташованому у підлозі. Цим створюють оптимальні умови для розвитку мезо- і термофільної мікрофлори за рахунок життєдіяльності якої в компостній масі в перші три дні температура підіймається до +65...+75°С, що забезпечує знезараження компосту від патогенів і гельмінтів, а також загибель насіння бур'янів, проходить інтенсивне розкладання органічної речовини, причому мікроорганізми перетворюють її у форми доступні для засвоювання рослинами. Впродовж перших трьох-п'яти триденних циклів проводять її перемішування і переміщення, що забезпечує рівномірне проходження процесу по всьому об'єму компостної маси. Фільтрат, який утворюється впродовж цього періоду, відводять до окремого резервуару і використовують для зволоження компостної маси на першому триденному циклі. Поступово до кінця останнього триденного циклу температуру знижують до +30...+35 °С. По закінченню першого етапу до компостної маси додають попередньо змішану в необхідних пропорціях суміш торфу, вапна або гіпсу, (суміш №2) і привноситься специфічний мікробоценоз. Впродовж наступних дво х триденних циклів другого етапу проводиться перемішування і переміщення компостної маси, в процесі якого проводиться дозрівання маси з специфічним мікробоценозом, температуру знижують до +20...+25°С і вологість зменшують до 40%. По закінченню другого етапу починають третій етап - до компостної маси додають попередньо змішану в необхідних пропорціях суміш мінеральних добавок, сорбентів, йонообмінників і за потребою мікроелементів (суміш №3). Впродовж двох наступних триденних циклів проводять перемішування і переміщення компостної маси і зменшують вологість до 20-30%. На цьому етапі для пришвидшення зниження вологості можливе періодичне продування одержаного продукту повітрям. Для забезпечення безперервності процесу паралельно облаштовують три лінії компостування, а для підвищення потужності збільшують кількість ліній компостування кратну трьом. Отримані за результатом процесу органо-мінеральні збалансовані біоактивні добрива у вигляді гомогенної маси темно коричневого або бурого кольору не токсичні, екологічно безпечні для людей і навколишнього природного середовища. Добрива направляють на фасування або на сушильну установку сумісних процесів [6]. Отриманий після висушування до вологості 16-18% продукт направляють на гранулювання. Готові гранульовані добрива фасують. Переваги запропонованого способу одержання органо-мінеральних збалансованих біоактивних добрив: - повна безвідходна утилізація органічних відходів антропогенного походження; - проведення терміну компостування за 24-30 діб за рахунок інтенсифікації проходження мікробіологічних процесів для забезпечення знезараження від патогенів і гельмінтів; - одержання полікомпонентного органо-мінерального біоактивного добрива, що є самодостатнім для мінерального живлення рослин з підтримуючим меліоративним ефектом для ґрунтів з кислою або лужною реакцією та адресним забезпеченням мікроелементами, з урахуванням біологічних особливостей сільськогосподарських рослин; - відтворення в компостній масі введеного специфічного мікробіоценозу, що забезпечує врівноважені процеси синтезу і деструкції органічної речовини ґрунту; - одержання продукту, що відповідає вимогам сучасного «органічного» землеробства, відтворює потенційну родючість ґрунту та забезпечує одержання санітарно-токсикологічно чистої продукції рослинництва. Використання запропонованого способу є основою для промислового виробництва органо-мінеральних біоактивних добрив з вмістом 4-5% загальних форм азоту, 3,5-4% фосфору і 3-4% - калію, які мають сорбційні, іонообміні властивості та містять корисну мікрофлору, що забезпечують активний стартовий ріст рослин та пролонгованість дії впродовж вегетаційного періоду [2]. Оптимальні дози в основне удобрення врозкид під зернові культури – 1-1,5т/га, просапні - 2,0-2,5т/га, локально - на 50% нижче. Одержані пропонованим способом добрива забезпечують приріст врожаю сільськогосподарських культур у 1,5-2 рази вище порівняно без застосування добрив і на 30-50% вище порівняно з внесенням лише оптимальних доз мінеральних туків [3]. Література: 1. Бацула А.А., Де годюк Э.Г., Гамалей В.И., Головачев Е.А., Раз умная Р.А., Кукоба П.И., Балюк С.И., Линник М.К. Органические удобрения. Киев: Урожай. - 1988. - 182с. 2. Дегодюк Е.Г., Дегодюк С.Е. (у складі авторського колективу). Наукові основи агропромислового виробництва в зоні Лісостепу України. Київ: Логос.- 2004. - С.129-155. 3. Дегодюк Е.Г. Дегодюк С.Е. Еколого-техногена безпека України. Київ: ЕКМО. -2006. - 305с. 4. Єрмоленко В.О., Шабатько A.M., Бродський Є.В., Єрмоленко О.В. Органо-мінеральна суміш добрив. A.C.U A56293C2, бюл. №2, 2002. 5. Миронов В.В., Хмыров В.Д., Гордеев А.С. Поточный способ производства компоста РФ №2291136, МПК C05F3/00 (2006.01). Опубл. 2007.01.10. 6. Гордієнко П.В., Процишин Б.М., П упін В.Б. Спосіб вироблення штучного твердого добрива 67607А, бюл. 6, 2004.