Спосіб виготовлення таблетованого органічного добрива

1. Спосіб виготовлення таблетованого органічного добрива, що включає сушіння, здрібнювання і пресування двокомпонентного органічного субстрату, який відрізняється тим, що як компоненти органічного субстрату 3 до вологості 20-30%. Мінеральні компоненти здрібнюють у дробарці і змішують у змішувачі. Окремі компоненти, що мають підвищену вологість, піддають попередньому сушінню. Кількість і склад мінеральних компонентів установлюється рецептурою в залежності від призначення брикетів. Для одержання брикетів суміш усіх мінеральних компонентів і торфу перемішують у змішувачі і піддають брикетуванню в пресі. Загальними ознаками аналога і рішення, що заявляється, є: спосіб виготовлення пресованого органічного добрива, що включає сушіння, здрібнювання і пресування органічного субстрату. Брикети, що одержані по зазначеному способу, мають низьку якість по міцності й особливо по складу речовин в зв'язку з інертністю торфу, застосування добавок у вигляді мінеральних добрив приводить до погіршення екологічних характеристик добрива і подорожчанню продукції. Відомий також спосіб виробництва пресованих субстратів з торфу по [авторському свідоцтву СРСР №1701728, МПК C10F7/06. A01G9/10, заявлено 07.02.1990] Спосіб здійснюють таким чином. Торф, що надходить для виробництва, як органічний субстрат, подають на грохот, де виконують відсівання сторонніх включень і фракцій крупніше 20мм. Пройшовши крізь грохот, фракції до 5мм подають в усереднювач торфу. Фракції торфу понад 5 і до 20мм піддають повторному здрібнюванню в дробарці і також подають в усереднювач де вихідний торф доводиться до середньозваженого розміру часток 0,5-2,5мм. В усереднювачі здрібнений торф обробляють імпульсним електричним полем при градієнті напруги 200-250В/см і тривалістю проходження імпульсів 2-4 хвилин, що дозволяє зруйнувати усередині капілярні зв'язки і виділити вологу, яка знаходиться в капілярах, у вигляді вільної води, що сприяє більш повному видаленню вологи з торфу в процесі його сушіння. Після електроімпульсної обробки торфу в усереднювачі його направляють у сушарку з псевдозрідженим шаром, де виконують сушіння торфу до 25% вологості. Сушіння торфу в псевдозрідженому шарі ведуть при концентрації торфу в газовій суспензії 0,08-0,12кг/кг, при цьому підтримують послідовне зниження кількості теплоносія, що подають в зону сушіння, до 0,6-0,7 його первинної величини. У процесі сушіння торфу на псевдозріджений шар додатково накладають механічні коливання з частотою 60-100Гц і амплітудою 6-8мм. Висушений таким способом торф подають на подальшу переробку, де його перемішують з мінеральними добавками і пресують у зручні для уживання форми у вигляді брикетів, плит, пресованих субстратів і т.п. для вирощування розсади різних рослин. Загальними ознаками аналога і рішення, що заявляється, є: спосіб виготовлення пресованого органічного добрива, що включає сушіння, здрібнювання і пресування органічного субстрату. 29425 4 Пресовані субстрати, що одержані по зазначеному способу, мають низьку якість по міцності й особливо по складу в зв'язку з інертністю торфу, вимагають застосування добавок у вигляді мінеральних добрив, що приводить до погіршення екологічних характеристик добрива і подорожчанню продукції. Для збільшення міцності пресованих субстратів застосовують штучні добавки. Так, відомий також спосіб виробництва брикетів для вирощування рослин по [патенту СРСР №465765, МПК A01G9/10, заявлено 15.11.1972], відповідно до якого як сполучну речовину використовують водну бітумну емульсію, яку наносять на тонко здрібнений торф, що містить 25% води. Частки торфу перемішують з бітумною емульсією в співвідношенні бітуму до сухої ваги торфу від 15 до 40 вагових %, сушать суміш до вмісту води не вище 25% і формують у брикети пресуванням суміші. Торф можна поміняти на мох. Для реалізації способу можуть застосовуватися звичайні водні бітумні емульсії, що містять 50-70% асфальту або подібного бітуму. Водну масляну емульсію утворюють і стабілізують будь-якими відомими бітумними емульгаторами, які складають 0,1-5% від ваги емульсії. Загальними ознаками аналога і рішення, що заявляється, є: спосіб виготовлення пресованого органічного добрива, що включає попередню підготовку органічного субстрату і наступне його пресування. Пресовані субстрати, що одержані по зазначеному способу мають низьку якість по складу в зв'язку з інертністю торфу, вимагають застосування штучних добавок (емульсія бітуму), що приводить до погіршення екологічних характеристик добрива і подорожчанню продукції. Як прототип вибрано спосіб виготовлення живильних таблеток для вирощування рослин по [патенту Російської Федерації №2138 944 МПК6 A01G9/10, дата подачі заявки 1998.01.05]. Сутність способу виражається в наступному. Спосіб включає здрібнювання, сушіння, змішування і пресування органічного субстрату, при цьому як органічний субстрат використовують два компоненти - торф і пташиний помет, сушіння проводять перед здрібнюванням, причому здійснюють сушіння до повітряно-сухого стану субстрату, а потім подрібнюють, змішують і пресують органічний субстрат у таблетки. Так як торф не володіє потрібними для вирощування рослин живильними властивостями, додавання до торфу пташиного помету підвищує живильні якості таблеток при забезпеченні механічної міцності й екологічної чистоти таблеток. Спосіб здійснюють таким чином. Чистий торф і пташиний помет сушать до повітряно-сухого стану для забезпечення таблеткам високої міцності, потім подрібнюють у дробарці до розміру часток торфу від 1,0 до 8,0мм, пташиного помету - до 0,5 до 2,5мм. Після здрібнювання торф і помет змішуються в змішувачі в співвідношенні 3,03,5:1,0-1,5 відповідно. Отриману суміш пресують у таблетки при тиску 60МПа, можливе пресування й 5 в інші види брикетів. Експериментальним шляхом виявлено, що найбільш сприятливий вплив на ріст і розвиток рослин надає фракційний склад торфу 1,0-8,0мм, пташиного помету - 0,5-2,5мм. При співвідношенні торф/помет 3,0-3,5:1,0-1,5 таблетки у своєму складі мають в оптимальній кількості і співвідношенні макро- і мікроелементи /азот, фосфор, калій, кальцій, магній, сірку, марганець, мідь, цинк, молібден і ін. елементи/ без додавання мінеральних компонентів у вигляді мінеральних добрив. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є: спосіб виготовлення таблетованого органічного добрива, що включає сушіння, здрібнювання і пресування двокомпонентного органічного субстрату. Таблетоване органічне добриво, що отримане по зазначеному способу, є екологічно чистим добривом, так як органічний субстрат містить тільки натуральні компоненти (торф і пташиний помет). Однак біологічні властивості (властивості біостимуляції рослин, імуногенні, фунгіцидні, бактерицидні й інші біологічні властивості) такої суміші невисокі в зв'язку з інертністю торфу та особливостями пташиного помету, як добрива. Зазначена суміш не являється природно збалансованою на основі природного біоценозу системою мінеральних і біологічних компонентів, яка проявляє найбільш активну біологічну взаємодію з рослинами. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу виготовлення таблетованого органічного добрива, який забезпечує підвищенні біологічних властивостей добрива. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення таблетованого органічного добрива, що включає сушіння, здрібнювання і пресування двокомпонентного органічного субстрату, відповідно до корисної моделі, як компоненти органічного субстрату використовують біогумус та сапропель в наступному співвідношенні, в вагових %: біогумус - 50-90, сапропель - 50-10. Зазначені ознаки є істотними ознаками корисної моделі. Доцільно сушіння біогумусу і сапропелю виконувати до вологості 5-15%, здрібнювання - до фракції нижче 150мкм, а пресування виконувати при тиску 80-100Мпа. Доцільно як біогумус використовують біогумус червоного каліфорнійського черв'яка. Істотні ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з результатом, що досягається. Так, використання біогумусу та сапропелю як компонентів органічного субстрату для одержання таблетованого органічного добрива шляхом сушіння, здрібнювання і наступного пресування двокомпонентного субстрату дозволяє підвищити біологічні властивості добрива. Відомо, що біогумус (вермикомпост), як продукт життєдіяльності червоного каліфорнійського черв'яка або дощового черв'яка, містить у збалансованому природою стані 29425 6 комплекс живильних речовин і мікроелементів, біологічно активні ферменти, ґрунтові антибіотики, вітаміни, гормони росту і розвитку рослин, велику кількість гумінових речовин. У біогумусі існує унікальний природний консорціум мікроорганізмів, який представляє собою біологічну систему, побудовану на принципах біоценозу живих організмів і мінеральних речовин. Біогумус не містить патогенну мікрофлору. Використання біогумусу як добрива прискорює проростання насінь, ріст і розвиток рослин, підвищує стійкість рослин до захворювань і стресових ситуацій у несприятливих умовах. Відомо також, що біогумус являється природним структуруючим агентом, регулятором РН грунту. При використанні біогумусу для вирощування рослин на забруднених ґрунтах важливим є його властивість блокувати надходження в органи рослин важких металів і їх сполук, а також радіонуклідів. Відомо, що "Застосування локального внесення біогумусу в лісостеповій зоні України на слабо деградованому чорноземі дозволяє збільшити врожайність картоплі в середньому на 68%, помідорів - на 51%, солодкого перцю - на 81%." - "Дослідження використання біогумусу в екологічному землеробстві для відновлення родючості ґрунтів і рекультивації порушених земель", С. Таргоня, дійсний член МАН України, Національний університет "Києво-Могилянська академія", факультет природничих наук, доповідь на всеукраїнській студентській конференції, Київ, 2001p., [http://www.ecoleague.net/34903999179.html]. Тобто врожайність культур при локальному внесенні біогумусу підвищується на 50-80%. Відомо також, що природні сапропелі, як донні відкладення прісноводних водоймищ, утворені в результаті багаторічного розкладання в особливих умовах (відсутність кисню, незначні коливання температури) відмерлої водної рослинності, мікроводоростей, живих організмів, ґрунтового гумусу, грибків, найпростіших і одноклітинних організмів, являють собою, як і біогумус, збалансовані природою біологічні системи дуже складного складу. Ці біологічні системи характеризуються високим вмістом активних біологічних речовин (амінокислоти, пептиди, нуклеотiди, нуклеозіди, каротиноїди, протеїни, вітаміни, гормони, антиоксиданти, стимулятори росту, ферменти, наприклад каталази, пероксидази, редуктази, протеази, і інші біологічно активні речовини) і високим вмістом мікроелементів (Co, Mn, Сu, В, Zn, І, Вr, Мо, Сr, Be, Ni, Ag, Sn, Ті). Сапропелі застосовуються як органічні добрива, що, як і біогумус черв'яка, прискорюють проростання насінь, ріст і розвиток рослин, підвищують стійкість рослин до захворювань і стресових ситуацій у несприятливих умовах, як сорбенти забруднень. При застосуванні сапропелів в умовах вирощування рослин на техногенне забруднених ґрунтах важливим являється їх властивість, як і властивість біогумусу, блокувати надходження в органи рослин важких металів і їх сполук, а також радіонуклідів. 7 Широко відомо, що використання сапропелю як добрива (біостимулятора) дозволяє підвищити врожайність культур на 40-50%. В багатьох джерелах інформації підкреслюється, що як біогумус, так і сапропель представляють собою складні природно збалансовані біологічні системи з характерними для них колоніями мікроорганізмів, мікроелементами та мінеральним складом. На практиці доведено, що саме такі «живі» природні системи найбільше результативно взаємодіють з іншими біологічними системами, наприклад із ґрунтом, усуваючи і коректуючи фактори, що перешкоджають існуванню і розвитку біологічної системи. Авторами експериментально встановлено, суміш біогумусу черв'яка і природного сапропелю при зазначеному співвідношенні являє собою особливу біологічну систему, яка представлена новим біоценозом, тобто сукупністю мікроорганізмів, органічних та мінеральних компонентів, що знаходяться в певних відносинах як між собою, так і з абіотичним середовищем. Суміш біогумусу черв'яка і природного сапропелю при зазначеному співвідношенні не являється простою механічною сумішшю двох компонентів, а представляє собою нову систему, яка у результаті процесів синергізму здобуває нові властивості, що відрізняють її від властивостей біогумусу та властивостей сапропелю в їх роз'єднаному стані. Нові властивості проявляються в підвищенні біологічної активності в порівнянні як з сапропелем, так і з біогумусом. Неочевидність властивостей та синергічність ефектів підтверджують наступним. Проведені експерименти для оцінки біологічної активності препарату, що заявляється, на смородині, аґрусі, редисі. Препарат застосовували локальним внесенням в грунт в прикореневій області із розрахунку 10-15кг/м2 (передозування препарату нешкідливо) та шляхом некореневого підживлення витяжкою з препарату в період вегетації. Одержані наступні результати: - розміри ягід чорної смородини в зрілому стані досягали розмірів ягід крупної вишні; врожайність в результаті застосування препарату підвищилась на 100-120% (в залежності від співвідношення компонентів, у межах: біогумус черв'яка - 50-90 вагових %, природний сапропель 10-50 вагових %) в порівнянні з контрольними рослинами, в відношенні яких препарат не застосовували; - розміри ягід аґрусу в зрілому стані досягали 3-4см, врожайність в результаті застосування препарату підвищилась на 90-100% в порівнянні з контрольними рослинами, в відношенні яких препарат не застосовували; врожайність редису в результаті застосування препарату підвищилась на 80-100% в порівнянні з контрольними рослинами на ділянці, де препарат не застосовували; коренеплоди характеризувались високою щільністю та соковитістю. 29425 8 Зазначена біологічна активність препарату (підвищення врожайності культур в межах 80120%) проявляється при наступному співвідношенні вихідних компонентів, в вагових %: біогумус - 50-90, сапропель - 10-50. Коли в суміші вміст біогумусу перевищує 90%, а вміст сапропелю менше 10% біологічна активність препарату Істотно знижується. Коли в суміші вміст сапропелю перевищує 50%, а вміст біогумусу менше 50% біологічна активність препарату також знижується. Також експериментальне встановлено, що суміш біогумусу та сапропелю, що попередньо здрібнені до фракції нижче 150мкм і висушені до вологості 5-15%, легко піддається безпосередньому пресуванню на таблетковому пресі, наприклад на пресі ТП-40М, з одержанням механічно міцних таблеток, що не змінюють своїх властивостей при збереженні і транспортуванні. Результати експериментів свідчать про високу ефективність препарату як стимулятора росту і розвитку рослин, підтверджують досягнення зазначеного Заявником технічного результату підвищення біологічної активності відомого, прийнятого Заявником за найближчий аналог, препарату. Нижче приводиться докладний опис способу, що заявляється. Біогумус та сапропель, як два компоненти органічного субстрату, піддають попередній обробці, ціль якої - одержати роздільно біогумус та сапропель у порошкоподібному вигляді, що здрібнені до фракції не більше 150мкм з вологістю 5-15%. Попередня обробка біогумусу та сапропелю включає сушіння, здрібнювання і просіювання зазначених компонентів. Сушіння можливо виконувати в літній період природним шляхом, тобто без штучного підігріву, або з використанням відомого сушильного обладнання. Висушені компоненти здрібнюють до фракції не більше 150мкм. Для здрібнення використовують відоме обладнання, наприклад шарові млини. Здрібнений біогумус та сапропель просіюють на відповідному обладнанні, наприклад на віброситі, у результаті чого одержують підрешітні продукти компонентів з фракцією менше 150мкм, які представляють кінцеві продукти попередньої обробки біогумусу та сапропелю. Надрешітні продукти фракції більше 150мкм передають на повторну переробку. Порошкоподібні біогумус та сапропель після попередньої обробки, (висушені до вологості 5-15% і здрібнені до фракції не більше 150мкм) змішують в співвідношенні, в вагових %; біогумус - 50-90, сапропель - 50-10. Змішування виконують в відомих змішувачах (шнекових, лопаткових, барабанних та інших типів). Одержану суміш без додаткової обробки піддають пресуванню, наприклад на таблетковому пресі ТП-40М, при тиску 80-100Мпа. Одержують таблетки вагою приблизно 1,0г при продуктивності 40000 таблеток у годину. Одержана продукція є екологічно чистою з високими біоенергетичними параметрами. У сухому вигляді таблетки мають масу близько 1,0г, при збереженні і транспортуванні зберігають 9 міцність, форму і задані властивості. При наявності вологи таблетка швидко розпадається і засвоюється рослиною. 29425 10