способ приготовления компоста

Формула изобретения

1. Способ приготовления компоста, включающий смешение навоза или помета и влагопоглощающего органического материала, внесение добавки, перемещение смеси в ферментер и последующее аэробное компостирование при вентилировании, отличающийся тем, что внесение добавок осуществляют очагами, в качестве добавок используют смесь азотфиксирующих и целлюлозоразрушающих микроорганизмов, взятых в соотношении 1:1,20-1,30, в виде суспензии концентрацией 10 ⁶-10⁷ клеток/мл, в количестве не более 0,5 л/т, а после выгрузки из ферментера компост выдерживают 10-12 дней и вносят добавки микроорганизмов стимуляторов роста и подавления болезней растений.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно с внесением добавки осуществляют локальный подогрев очагов внесения до температуры выше 40°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам переработки навоза, помета и др. органических отходов.

Известен способ приготовления компоста, включающий смешение навоза (или помета) с влагопоглощающими органическими материалами (торф, измельченная солома и др.), внесение добавки микроорганизмов и последующую аэробную переработку с в биоконверторе (Лысенко В.П. Переработка отходов птицеводства. Сергиев-Посад, 1998, стр. 70-78). Недостатками данного способа является нестабильность действия добавок на качество компоста из-за значительного варьирования микробиологического состава и длительности ферментации.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ приготовления компоста, включающий смешение навоза и влагопоглощающего органического материала, внесение добавок готового компоста в массовом соотношении к компостируемой смеси 1:9, перемещение смеси в ферментер и последующее аэробное компостирование при вентилировании (Патент РФ №2112764 кл. С 05 F 3/00, 1998). Недостатком известного способа является нестабильность качества готового продукта, постепенное снижение эффективности закваски вплоть до прекращения действия после определенного количества циклов компостирования.

Результат изобретения - повышение производительности, технологичности процесса компостирования и стабилизация качества продукта.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе приготовления компоста, включающем смешение навоза и влагопоглощающего органического материала, внесение добавок, перемещение полученной смеси в ферментер и последующее аэробное компостирование при вентилировании, в качестве добавок используют смесь азотфиксирующих и целлюлозоразрушающих микроорганизмов, взятых в соотношении 1:1,2-1,3, в виде суспензии концентрацией 10⁶-10⁷ клеток/мл в количестве не более 0,5 л/тонну, внесение добавок осуществляют отдельными очагами, а после выгрузки из ферментера биокомпост выдерживают в течение 10-12 дней и вносят добавки микроорганизмов стимуляторов роста растений и антагонистов возбудителей болезней. Оптимально, если одновременно с внесением добавок в одном из вариантов проводят локальный подогрев очагов внесения до температуры выше 40°С.

Указанная совокупность позволяет сократить продолжительность процесса ферментации на 8-15%, стабилизировать и повысить качество биокомпоста по химическим и микробиологическим показателям, снизить затраты на производство удобрений.

Проведена серия испытаний влияния различного состава вводимой суспензии на достигаемый технический результат, которая позволила установить оптимальность использования смеси азотфиксирующих и целлюлозоразрушающих микроорганизмов, взятых в соотношении 1:1,2-1,3 и концентрацией 10⁶ -10⁷, для технологии компостирования навоза или помета. При выходе предела указанного интервала понижается качество продукта. Заявленная концентрация суспензии наиболее проста в приготовлении и эффективна для последующего использования в производственных масштабах: при меньшей концентрации добавки не достигается результат, а при более высокой значительно возрастает стоимость компоста.

Равномерное внесение указанных добавок в компостируемую смесь, даже в количестве 1,5-2,0 л/ тонну, практически не изменяет продолжительности ферментации, уровень максимальной температуры и качество продукта.

Установлено, что внесение испытуемых добавок в количестве не более 0,5 л/тонну отдельными очагами с последующей продувкой атмосферного воздуха резко ускоряет время достижения максимальной температуры и, как следствие, обеспечивает устойчивое качество готового биокомпоста. Введение добавок в меньших количествах приводит к недостаточному сокращению продолжительности технологического процесса компостирования, а превышение доз более 0,5 л/тонну экономически нецелесообразно.

Осуществление нагревания очагов внесения добавки до температуры выше 40°С позволяет существенно ускорить разогрев компостируемой смеси.

Выдержка компоста в течение 10-12 дней обеспечивает завершение процесса ферментации.

Весь процесс круглогодичного производства биокомпоста осуществляется в закрытом теплоизолированном помещении различной площади в зависимости от заданной производительности, в котором смонтировано технологическое оборудование.

Реализация предлагаемого способа осуществляется следующим образом (фиг.1).

Навоз или помет выгружают в приемное устройство 1 для подачи в загрузочный транспортер 2, а затем в смеситель 3, куда электропогрузчиком 4, дополнительно оборудованным бульдозерно-грейферным устройством 5, подают влагопоглощающий органический материал 6. Поступившие в смеситель компоненты смешивают в однородную смесь и выгружают из смесителя отгрузочным транспортером 7 и тем же мобильным электропогрузчиком 4 загружают в ферментер 8. Во время загрузки ферментера в органическую массу дозатором 9 (в котором предусмотрена возможность подогрева), вносят добавку, включают вентилятор высокого давления 10 и по системе перфорированных труб 11, уложенных в полу ферментера 8, подают атмосферный воздух. После начала снижения температуры смеси продукт выгружают из ферментера. В течение 10-12 дней проходит выдержка компоста, в процессе которой (или при расфасовке продукта) в биокомпост вносят добавки стимуляторов роста и подавления патогенной микрофлоры растений. Продолжительность аэробной переработки в ферментере предлагаемым способом (без учета выдержки готового продукта) для птичьего помета составляет 3-4 дня, а для навоза крупного рогатого скота 5-7 дней.

Максимальная температура ферментации смеси помета с торфом достигает 78-82°С, торфа и навоза крупного рогатого скота - 65-72°С.

Пример 1 (вне рамок заявленного способа).

Птичий помет через приемное устройство 1, загрузочный транспортер 2 закладывают в смеситель 3, куда погрузчиком 4 подают и торф. Смесь отгружают из смесителя транспортером 6 в ферментер 7. Во время загрузки в компостируемую смесь порционно вносят добавку в количестве 0,25 л/тонну. Время достижения максимальной температуры компостирования (разогрева) сократилось на 5% и составило примерно 25 часов.

Пример 2.

Все, как в примере 1, но внесено добавки 0,5 л/тонну отдельными дозами. Время разогрева сократилось на 8% и составило 23 часа. Получен компост хорошего качества.

Пример 3 (вне рамок заявленного способа).

Все, как в примере 1, но внесено добавки 1,5 л/тонну отдельными дозами. Продолжительность разогрева сократилась на 9% и составила 22,75 часа. Значительно возросла стоимость готового продукта.

Пример 4.

Все, как в примере 1, но при внесении добавки в количестве 0,5 л/тонну с одновременным подогревом очага внесения до 45-50°С продолжительность разогрева сократилась на 15% и составила 21,25 часа. Продукт отличается высоким качеством.

Примеры 5-14.

В тех же условиях проведена серия ферментации с целью исследования стабильности качества готового продукта в десяти последовательных партиях с введением добавки в количестве 0,5 л/тонну отдельными дозами (таблица). Она показала высокую стабильность качества готового продукта по содержанию основных элементов питания растений: азота, фосфора и калия.

Готовый биокомпост - это однородная сыпучая масса темно-коричневого или бурого цвета, не токсичен, экологически безопасен для человека и окружающей среды. Применяется в качестве высокоэффективного органического удобрения, позволяя в 3-4 раза по сравнению с традиционным навозом или компостом снизить как нормы внесения минеральных удобрений и пестицидов (вплоть до их исключения), так и затраты на хранение, перевозку и внесение. Отличается продолжительностью действия в почве - до 8 лет. Срок хранения биокомпоста - до 6 лет без потери потребительских качеств.

Готовый продукт не содержит всхожих семян сорняков, патогенной микрофауны, он подавляет полевую засоренность, улучшает физико-химические и механические свойства почвы, повышает урожайность сельхозкультур и их качество.