Виготовлення продукту біоферментації з додаванням зернистих або жовнових фосфоритів

Спосіб приготування продукту біоферментації з додаванням зернистих або жовнових фосфори Найменування показників Зовнішній вигляд, колір та запах Вміст частинок більших 50мм Масова доля вологи, % рН сол. Зольність, % на абсолютно суху речовину, не більше Характеристика Однорідна сипуча маса темнокоричневого кольору без специфічного запаху Не допускається 50-60 6,3-7,2 30 (19) Результати аналізів продукту біоферментації „Біотерм-С" UA Таблиця 1 3 49595 4 Продовження таблиці 1 Результати аналізів продукту біоферментації „Біотерм-С" Найменування показників Вміст, % на суху речовину: загального азоту, не менше фосфору (Р2О5), не менше калію (К2О), не менше СаО, не менше Яйця та личинки гельмінтів Патогенні мікроорганізми Загальна бактеріальна обнасіненність мікрофлорою позитивних якостей, тис. мікробних тіл в 1г Наявність життєздатних насінин бур’янів, тис. шт./кг Аналогом продукту "Біотерм-С" є „Фермвей" американської фірми "Біоферм". Але процес приготування дещо відрізняється, тому що при компостуванні за іноземною технологією у камериферментатори додають мікроорганізми, що ускладнює роботи і значно збільшує собівартість продукції. Найбільш близьким до технології приготування та складу є російський продукт "компост многоцелевого назначения" (див. ТУ 9841-0020068732-99). До складу даного компосту входять гній, курячий послід, торф, тирса, калійна сіль та фосформагнієві добрива. Недоліком такого складу є додавання синтетичної мінеральної складової та менший вміст біогенних макроелементів. Масова доля загального азоту становить 1,7%, фосфору 1,5 та калію - 1,5%. Відомо декілька способів приготування компостів на основі гною, курячого посліду, торфу, тирси та ін. [див. патенти Російської федерації №2112764; №2044435; №2141464; №2136760; №2152157]. Суттєвими недоліками таких способів приготування є тривалий час компостування, втрати азоту, наявність насіння бур’янів, екологічна небезпека для довкілля. В камерах-ферментаторах проходить компостування на основі органічних відходів і торфу з додаванням пивної дробини [див патент №2249581]. Недоліком такого компостування є співвідношення 50:50 складових (без врахування вмісту азоту та вуглецю) та нерегульована подача повітря. Через це отримані компости мають низьку агрономічну цінність. Крім цього розміщення таких ферментаторів прив’язується до пивних заводів, де є пивна дробина. В Інституті загальної і експериментальної біології (Росія) розроблена технологія компостування природних фосфоритів і бурого вугілля (див. патент №2186050). Недоліком такої технології є тривалий час компостування - 60-70 днів, низька агрономічна цінність та негативний вплив на довкілля. В Україні запатентовано ОМД на основі сапропелю і наповнювачів у вигляді торфу і дефекату при такому співвідношенні компонентів, мас.%: органічна речовина (10,6-23 на суху речовину), азот (2,6-3,1), фосфор (0,7-0,23), калій (1,6-2,0), кальцій (16,0-22,0) [див. патент України №50042]. Характеристика 2,6 2,1 1,5 1,8 відсутні відсутні 500,0 відсутні Недоліком такої технології є те, що компостування не відбувається, а тому продукт містить незначну кількість корисної мікрофлори, а мінеральні поживні речовини перебувають у важкодоступних для рослин формах. В такому добриві незначний вміст фосфору. Завданням, на вирішення якого спрямована корисна модель, що заявляється, є розширення асортименту екологічно чистих та безпечних повноцінних компостів шляхом ретельного підбору та складу компонентів, та додавання зернистих або жовнових фосфоритів при оптимальних технологічних режимах ферментації. Поставлене завдання вирішується таким чином. Сировиною для добрив „Біотерм-С" є гній ВРХ вологістю не більше 87% та курячий послід, вологістю не більше 80% з використанням одного або декількох органічних та мінеральних наповнювачів: торф вологістю не більше 55%; тирса вологістю до 30%; солома подрібнена (20-50мм) вологістю до 20%; різноманітні рослинні залишки, подрібнені до 50мм, вологістю до 25%; мінеральна компонента. При умові використання добрив „Біотерм-С" в системі органічного землеробства мінеральні домішки повинні бути тільки природного походження (природні зернисті або жовнові фосфорити). Синтетичні мінеральні добрива додавати забороняється. Рецепт суміші визначається для кожної партії розрахунковим методом за показниками умісту вологості, азоту та вуглецю [див. Мерленко І.М. Розрахунки кількості складових компонентів для приготування компосту "Біотерм-С" / 3б. наук. пр. Вип.15. - Т.1. Проблеми моніторингу ґрунтів і сучасні технології відтворення їх родючості. - К. Подільський, 2007. - С.210-212]. Для спрощення та прискорення розрахунків запропоновано використовувати Програмний продукт "Fermentacia-1.0" [Мерленко І.М., Сунак П.О., Зінчук М.І., Аджиєва Л.Г. - Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір №24808]. 5 За результатами проведених розрахунків необхідна кількість компонентів ретельно змішується на майданчику за допомогою переобладнаних гноєрозкидачів РОУ-6, ПРТ-10, ПНД-250 та ін. Для подрібнення соломи та інших рослинних решток використовується ИРТ-165. Об'єм бурта бажано мати не менше 400-500т для декількох завантажень ферментатора. Для покращення агрофізичних та агрохімічних властивостей запропоновано до суміші додавати зернисті або жовнові фосфорити в кількості від 2 до 5% від маси. Перед кожним завантаженням частину штабеля 2-3 рази перемішують за допомогою гноєрозкидача для досягнення максимально гомогенної маси. Ферментація - це те ж саме компостування з метою приготування повноцінних добрив, яке використовується для зменшення втрат поживних елементів в одних видах (гній, послід, фекалії) та зростання доступності для рослин в інших інертних матеріалах (торф, сапропель, тирса). Головна різниця в термінах достигання: якщо компостування проходить від 2-х до 6-ти місяців, то ферментація - за 7-12 днів та в кращій якості отриманої продукції. Для приготування „Біотерм-С" використовується місцева сировина (запаси торфу, курячий послід з птахофабрик, тирса). Крім цього, на території Волинської області розвідані значні промислові запаси зернистих фосфоритів, їх мінералогічний склад становить: глауконіт - 9,7%, фосфати 24,6%, кварц, польові шпати - 18,4%, кальцит 45,5% ... . Хімічний склад: Р2О5 - 6,4; СаО -38,6; К2О - 0,98; MgO - 0,32; Fe2О3 - 2,3%. Серед жовнових фосфоритів Волинської області найбільш розвіданою є Поступельська ділянка. Вона характеризується такими основними даними хімічного складу сировини: Р2О5 - 13-16% та до 15%СаО. На Фіг. показано принципова схема і загальний вигляд ферментатора. Завдяки спеціальній системі у камерах-ферментаторах (1) проходять аеробні процеси. Суміш ретельно підбирається за співвідношенням вуглецю та азоту, вологості та 2-5% від маси - фосфоритами. Потім вона (2) завантажується через двері (3) в біоферментатор висотою до 1,8-2,0м, де відбувається процес ферментації на протязі 7-12 днів при температурі 60-78°С з дотриманням діючих ветеринарно-санітарних норм і правил. Це забезпечує практично на другий день після завантаження суміші різке підняття температури 49595 6 до 57-73°С та перехід з мезофільної до термофільної стадії. За допомогою вентилятора-нагнітача (4) через систему напірних повітроводів (6) регулюється вологість та вміст кисню в суміші. Контроль температури проводиться через отвори (7), а вміст кисню - за допомогою киснеміру (10). Оптимальним вмістом кисню в масі є діапазон 8-12%. При необхідності (через високу вологість або температуру, яка фіксується газоаналізатором (11)) включають витяжний вентилятор (5). У процесі біоферментації гинуть яйця та личинки гельмінтів та мух, відбувається знезараження компосту від патогенних мікроорганізмів, втрачає схожість насіння, зникає неприємний запах. "Біотерм-С" випускається у вигляді однорідної сипучої маси темно-коричневого кольору без специфічного запаху. За результатами досліджень внесення „ Біотерм-С": сприяє стабілізації гумусового стану ґрунту, змінюючи груповий склад гумусу. Зростає вміст гумінових та фульвокислот за рахунок відносного зменшення залишку, що не гідролізується; розширюється співвідношення між вмістом гумінових і фульвокислот; забезпечує зростання вмісту гідролізованого азоту, рухомих форм фосфору, обмінного калію та загального кальцію; покращує агрофізичні властивості ґрунту завдяки їх розпушувальній дії, високій пористості та вологоємності; забезпечує покращення умов живлення рослин, змінює умови існування ґрунтових мікроорганізмів, посилює інтенсивність мікробіологічних процесів, сприяє зростанню чисельності корисної мікрофлори (нітрифікаторів, азотобактеру, бактерій, що розчиняють фосфати). Використання „Біотерм-С" в якості комплексного органічного добрива поряд із підвищенням родючості фунту в залежності від культури, забезпечує приріст врожаю на 15-70% в польових умовах і на 20-60% при вирощуванні огірків і томатів у теплицях . Таким чином, запропонований спосіб приготування продукту біоферментації з додаванням зернистих або жовнових фосфоритів, дотримання технологічних режимів в камерах-ферментаторах, агроекологічна ефективність "Біотерм-С", доводять, що мета запропонованого комплексного технічного рішення досягнута. 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 49595 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601