Спосіб одержання органічного добрива

Реферат: Винахід належить до сільського господарства, зокрема до птахівництва, а саме до отримання органічного добрива з посліду птиці, і може бути використаний як добриво для сільськогосподарських культур. Заявлено спосіб, в якому курячий послід змішують з гідроксидами лужних металів загальної формули МеОН, де Me=K, Na, y кількості до 1-6 % від маси посліду до отримання значень рН 8,0-11,0. Потім отриману суміш змішують з цільовими добавками у вигляді суміші триосновних кислот - лимонної і борної і сушать при температурі 6065 °C при перемішуванні з видаленням води до вмісту її у добриві до 20-25 %. Тех. результат: покращено якість органічного добрива за рахунок збільшення кількості калію у складі органічного добрива і збільшення розчинності поживних речовин посліду у воді для прискорення засвоєння їх рослинами. UA 116047 C2 (12) UA 116047 C2 UA 116047 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до сільського господарства, зокрема до птахівництва, а саме до отримання органічного добрива з посліду птиці, і може бути використаний як добриво для сільськогосподарських культур. Відомо спосіб підготовки рідкого гною до використання як добрива шляхом фіксації аміачного азоту обробкою хімічними реагентами. З метою підвищення поживної цінності гною і ефективності фіксації в ньому аміачного азоту попередньо визначають вміст в рідкому гної гідрокарбонату амонію і двоокису вуглецю, потім гній обробляють аміачною водою при молярному співвідношенні її з гідрокарбонатом амонію і двоокисом вуглецю відповідно 1:1 і 2:1, а в отриману реакційну масу вводять сульфат кальцію при молярному співвідношенні його з утвореним карбонатом амонію не менше 1:1 [UA 1301, C05F 3/00, 1994]. Недоліком цього способу є введення до курячого посліду аміачної води, наявність якої призводить до збільшення запаху аміаку. Введення додатково сульфату кальцію, який є сполукою, нерозчинною у воді, не впливає на стабілізацію аміаку у повітрі, тому що реакція карбонату амонію з сульфатом кальцію теоретично може проходити, проте тільки у розчині, але -5 3 добуток розчинності сульфату кальцію при 25 °C дорівнює 2,410 моль/дм , тому про наявність у водному розчині сульфату кальцію можна вважати лише теоретично. Відомо спосіб виготовлення органо-мінерального добрива, який включає додавання до пташиного посліду речовини, що поглинає вологу і зв'язує азотовмісні кислоти, і подальше перемішування. До 10 масових частин свіжого пташиного посліду додають від 10 до 5 вагових частин меленого негашеного вапна. Компоненти перемішують протягом 20-40 хв., а протягом останніх 10-20 хв. операції перемішування добриво розігрівають до температури 80-120 °C [RU 2191764, C05F 3/00, C05G 1/00, 2002]. Недоліком цього способу є те, що при змішуванні негашеного вапна з курячим послідом (співвідношення послід:вапно дорівнює 1:1-0,5) значно підвищується нерозчинна частина у вигляді кальцію - від 30 до 50 %, що зменшує ефективність органічного добрива. Найближчим до способу, що заявляється, є спосіб одержання органічного добрива Біопрофіт з курячого посліду шляхом змішування його з сумішшю триосновних кислот -4 -14 лимонної і борної з константами гідролізу в інтервалі від Κ=8,410 до Κ=1,610 у співвідношенні 0,5-1:0,3-0,5 у кількості 12-15 г/кг і сушінні при температурі 60-65 °C при перемішуванні з видаленням води до вмісту її у добриві до 20-25 %. При цьому одержують органічне добриво з вмістом, мас. %: азот:фосфор:калій 3-5:1-3:3-5 органічна речовина 20-25 мікроелементи: кальцій 50-60 г/кг залізо 1-2 г/кг магній 5-10 г/кг марганець 2-3 г/кг мідь 1-2 г/кг хром 4-6 мг/кг цинк 2-3 мг/кг. [UA 101271, C05G 1/00, C05F 15/00, C05F 3/00, 2015]. Недоліком способу є те, що при зв'язуванні азоту або азотовмісних сполук з кислотами лимонною і борною молекулярна маса сполук зростає і розчинність у воді зменшується, що впливає на швидкість засвоєння поживних речовин рослинами. Карбоксильні залишки органічних кислот, які входять до складу посліду птиці, практично не впливають на їх розчинність у воді (валін, лізин, триптофан, фенілаланін та інші). У посліді птиці міститься, в %: лізину - 0,7-0,8; гістидину - 0,15-0,20; аргініну - 0,35-0,42; аспаргінової кислоти - 1,01-1,02; треоніну - 0,5-0,6; серину - 0,5-0,7; глутамінової кислоти - 1,21,3; проліну - 0,2-0,3; гліцину - 1,1-1,3; аланіну - 0,7-0,8; валіну - 0,6; ізолейцину - 0,4-0,5; лейцину - 0,67-0,85; тирозину - 0,17-0,20; фенілаланіну - 0,36-0,45 - це амінокислоти, значна частина яких погано розчиняється у воді і тому дуже повільно всмоктується кореневою системою рослин. З метою покращення розчинності у воді амінокислот посліду птиці останній попередньо оброблюють лужними реагентами - гідроксидами лужних металів калію або натрію.1 UA 116047 C2 Таблиця 1 Константи гідролізу амінокислот Амінокислота Валін Гістидин Треонін Фенілаланін Тирозин Пролін Гліцин Серин 5 10 рK 2,27 1,70 2,20 2,20 2,24 1,99 2,34 2,13 рK 9,52 9,09 9,96 9,09 10,10 10,60 9,58 9,05 Амінокислоти є амфолітами, тому що містять як позитивно, так і негативно заряджені амінокислотні залишки при характерних значеннях рН. Заряд бічних R-груп амінокислот залежить від значення рН: при високих значеннях рН карбоксильні групи у водному розчині легко втрачають Н+ і набувають негативний заряд, тоді як у аміногруп заряд відсутній, а при низьких значеннях рН спостерігається зворотна ситуація - карбоксильні групи не несуть заряду, тоді як аміногрупи захоплюють з водного розчину іон Η+ і набувають позитивний заряд. Згідно з константами гідролізу амінокислот, наведених в таблиці 1, спочатку будуть реагувати карбоксильні групи, для яких характерні значення рК  у діапазоні 1,7-2,34. Реагентами для отримання солей амінокислот за карбоксильними групами повинні бути лужні речовини - гідроксиди натрію або калію. Отримані калійні або натрієві солі амінокислот набагато краще розчиняються у воді, ніж самі кислоти (таблиця 2). Розчинність калієвих солей амінокислот у воді наведена у таблиці 2. 15 Таблиця 2 Розчинність амінокислот і їх калійних солей у воді Амінокислоти Аланін Аргінін Аспарагін Аспарагінова кислота Валін Гістидин Глутамін Глутамінова кислота Ізолейцин Лейцин Метіонін Серин Тирозин Триптофан Фенілаланін 20 25 Розчинність у воді, в г/л при 25 °C Кислотна форма Калієва сіль 166 240 150 220 25 84 5 48 88 121 41,9 87 42 101 9 47 41 92 22 81 34 104 50 79 0,5 28 11 72 30 49 Як видно з таблиці 2, калійні солі амінокислот краще розчиняються у воді, ніж самі амінокислоти. В основу винаходу поставлено задачу покращення якості органічного добрива за рахунок збільшення кількості калію у складі органічного добрива і збільшення розчинності поживних речовин посліду у воді для прискорення засвоєння їх рослинами. Поставлену задачу вирішують тим, що у способі одержання органічного добрива з курячого посліду шляхом змішування його з цільовими добавками у вигляді суміші триосновних кислот лимонної і борної і сушінням при температурі 60-65 °C при перемішуванні з видаленням води до вмісту її у добриві до 20-25 %, згідно з винаходом, перед кислотною обробкою курячий послід 2 UA 116047 C2 5 10 15 змішують з гідроксидами лужних металів загальної формули МеОН, де Me=K, Nа, у кількості до 1-6 % від маси посліду до отримання значень рН 8,0-11,0. Отримують органічне добриво з наступним вмістом компонентів: азот:фосфор:калій= 3-5:1-3:6,0-6,5 органічна речовина 30-35 % мікроелементи: кальцій 50-60 г/кг залізо 1-2 г/кг магній 5-10 г/кг марганець 2-3 г/кг мідь 1-2 г/кг хром 4-6 мг/кг цинк 2-3 мг/кг. Зв'язування карбоксильних груп лужними металами збільшує розчинність органічних кислот посліду у воді, що покращує якісні показники органічного добрива при його застосуванні. Збільшення розчинності поживних речовин у воді прискорює засвоєння їх рослинами і позитивно впливає на вегетацію в цілому. Спосіб одержання органічного добрива здійснюють наступним чином. Спочатку курячий послід змішують з гідроксидами лужних металів загальної формули МеОН, де Me=K, Na, y кількості до 1-6 % від маси посліду до отримання значень рН 8,0-11,0. Потім отриману суміш змішують з цільовими добавками у вигляді суміші триосновних кислот лимонної і борної і сушать при температурі 60-65 °C при перемішуванні з видаленням води до вмісту її у добриві до 20-25 %. У результаті отримують органічне добриво, яке містить: азот:фосфор:калій= 3-5:1-3:6,0-6,5 органічна речовина 30-35 % мікроелементи: кальцій 50-60 г/кг залізо 1-2 г/кг магній 5-10 г/кг марганець 2-3 г/кг мідь 1-2 г/кг хром 4-6 мг/кг цинк 2-3 мг/кг Приклад отриманого добрива, яке містить: азот:фосфор:калій= 3,5:3:6,2 органічна речовина 32,4 мікроелементи: кальцій 50,2 г/кг залізо 1,8 г/кг магній 6,6 г/кг марганець 2,2 г/кг мідь 1,8 г/кг хром 4,5 мг/кг цинк 2,2 мг/кг ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 1. Спосіб одержання органічного добрива з курячого посліду шляхом змішування його з цільовими добавками у вигляді суміші триосновних кислот - лимонної і борної, і сушінням при температурі 60-65 °C при перемішуванні з видаленням води до вмісту її у добриві до 20-25 %, який відрізняється тим, що перед кислотною обробкою курячий послід змішують з гідроксидами лужних металів загальної формули МеОН, де Me=K, Na, у кількості до 1-6 % від маси посліду до отримання значень рН 8,0-11,0. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що отримують органічне добриво, яке містить: азот:фосфор:калій=3-5:1-3:6,0-6,5. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що отримують органічне добриво, яке містить органічну речовину 30-35 мас. %. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що отримують органічне добриво, яке містить наступні мікроелементи: 3 UA 116047 C2 кальцій залізо магній марганець мідь хром цинк 50-60 г/кг 1-2 г/кг 5-10 г/кг 2-3 г/кг 1-2 г/кг 4-6 мг/кг 2-3 мг/кг. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4