способ получения органо-минерального удобрения

Формула изобретения

Способ получения органо-минерального удобрения, содержащего источник органического вещества, микро- и макроэлементы, отличающийся тем, что в качестве органического вещества и микро- и макроэлементов удобрение содержит отходы пивоварения - остаточные пивные дрожжи и кизельгуровые фильтрационные осадки, отходы добывающих предприятий - природные цеолиты, отходы химического производства - фосфогипс полугидрат, отходы цементного производства - цементную пыль и мел в соотношении (5-31):(1-5):1:(1-2,5):(1-2,5) соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения органо-минеральных удобрений из отходов перерабатывающих предприятий и может быть использовано в сельском хозяйстве для повышения плодородия земель и улучшения структуры почвы.

Известен способ производства гранулированных органо-минеральных удобрений, включающий смешивание навоза или куриного помета с тонкодисперсным мелом, гранулирование, классификацию и сушку полученных гранул при температуре 110-120°С (патент РФ № 2108993, C05F 3/00. C05D 3/02).

Недостаток данного способа состоит в том, что указанные компоненты не являются легко доступным сырьем во всех регионах России, а в процессе его приготовления используется дополнительное тепло для сушки.

Известен способ получения компостной смеси ферментацией органического материала, в котором для стабилизации гуминовых кислот добавляют цеолит или бентонит (авт. свид. ЧССР № 230/92, C05F 9/00).

Известен способ получения удобрения на основе куриного помета, бентонитовой муки и обожженной извести (заявка OS 3317241., ФРГ, кл. C05F 3/00).

Основной недостаток известных способов - загрязнение окружающей среды и присутствие в готовом продукте патогенной микрофлоры.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения органо-минерального удобрения (патент РФ № 2086522), включающий смешивание птичьего помета и/или свиного, конского навоза с наполнителем (солома, древесные опилки) и сорбентами, насыщенными ионами натрия: цеолитом, активированным углем, бентонитом, известью, фосфоритной мукой, суперфосфатом и фосфогипсом.

Недостатками известного способа являются:

- предварительное насыщение цеолита ионами натрия;

- унос значительного количества азота воздухом при аэрации;

- присутствие патогенной микрофлоры в готовом продукте.

Задачей изобретения является создание экологически безопасного органо-минерального удобрения пролонгированного действия, обладающего способностью восстанавливать и улучшать структуру почвы; применение продукта, ранее не известного, относящегося к отходам, но обладающего рядом ценных свойств. Кроме того, предлагаемый способ позволит перерабатывающим предприятиям снизить техногенное воздействие на окружающую природную среду.

Целью предлагаемого изобретения является создание безопасного способа переработки различных отходов перерабатывающих предприятий в новые полезные продукты для нужд народного хозяйства и снижение техногенного воздействия перерабатывающих предприятий на окружающую среду.

При этом ставилась задача получения сухих гранул органо-минеральных удобрений из отходов различных производств с содержанием полного набора питательных веществ, макро- и микроэлементов, что весьма актуально для повышения урожайности, улучшения структуры почвы и снижения техногенного воздействия на окружающую среду.

Эта задача решается созданием комплексных удобрений пролонгированного действия, включающих органо-минеральные вещества, микро- и макроэлементы -остаточные пивные дрожжи и кизельгуровые фильтрационные осадки, природные цеолиты, фосфогипс полугидрат, цементную пыль и мел в соотношении (5-31):(1-5):1:(1-2,5):(1-2,5) соответственно.

Остаточные пивные дрожжи богаты азотом, фосфором, калием и органическими веществами в более доступных для почвы формах. Таким образом, в почву вносятся неспецифические органические вещества не гумусовой природы, определяющие функциональные (процессные) свойства почв: развитие микрофлоры, дыхание почвы, биогеохимические циклы углерода и зольных элементов. Остаточные пивные дрожжи также действуют как мелиорант при внесении в солонцы и солонцовые почвы, вызывая временную мелиорацию почв, способствуют самомелиорации карбонатных почв. Способствуют пролонгации мелиорирующего эффекта, так как органические вещества подвергаются дальнейшему окислению, в результате чего почва подкисляется. Кроме органического вещества, в почву вносятся макро- и микроэлементы, необходимые для роста и развития растений (кальций, фосфор, натрий, железо, цинк, медь), в незначительных количествах, что обеспечивает соблюдение условий нормирования по данным веществам в почве.

Кизельгуровые фильтрационные осадки способствуют разрыхлению почвы, увеличению объема пор, улучшению микробиологического действия почвы, повышению количества удерживаемой влаги и питательных веществ и десорбции фосфатов, регулированию рН почвы, повышению прочности стеблей и устойчивости растений к различным заболеваниям и их урожайности.

В качестве источника калия предложено использование природных цеолитов и цементной пыли.

Природные цеолиты сохраняют влагу в почве, удерживая ее длительное время и снабжая ею растения медленно и постоянно, являются источником микроэлементов и терморегулятором почв. Препятствуют вымыванию удобрений из почвы, восстанавливается и увеличивается способность земли к обмену питательных веществ для растений, предотвращаются заболевания корней растений, снижается количество нитратов в плодах на 7-38%, повышается урожайность, увеличивается содержание в плодах сахаров и аскорбиновой кислоты. А цементная пыль способствует устранению вредной для сельскохозяйственных растений кислотности почвы и обогащает ее калием.

Фосфогипс способствует улучшению водно-физических свойств почвы, положительно влияет на развитие ценных в агрономическом отношении групп микроорганизмов и их биохимическую активность, способствует усилению процессов гумусообразования в почве и повышению содержания обменного кальция.

Мел улучшает водопоглощающую способность почвы, способствует образованию почвенных агрегатов, комков и коагуляции почвенных коллоидов, что улучшает структуру почвы, аэрацию, облегчает ее обработку; восстанавливает нормальный уровень рН на кислых почвах, повышает эффективность от использования других удобрений. Улучшаются физические качества почвы, увеличивается микробиологическая деятельность, повышается доступность фосфора для культур, увеличивается содержание кальция в почве, снижается процентное содержание в почве алюминия.

Все применяемые составляющие удобрения - природного происхождения, являются экологически безопасными, широкодоступными и крупнотоннажными отходами перерабатывающих и добывающих предприятий.

В полученном удобрении хорошо сбалансированы как органо-минеральная часть, так и микро- и макроэлементы.

Почвенные процессы на границе контакта частиц удобрений с влагой протекают медленно, в течение нескольких лет, чем и объясняется пролонгированное действие удобрения. Соотношения исходных компонентов в заявляемом изобретении подобраны таким образом, чтобы обеспечить в удобрении содержание основных компонентов и микро- и макроэлементов, необходимых для повышения плодородия земель и улучшения структуры почвы.

Пример 1. Удобрение, включающее 5 частей остаточных пивных дрожжей и кизельгуровых фильтрационных осадков, 1 часть природных цеолитов, 1 часть цементной пыли, 1 часть фосфогипса полугидрата и 1 часть мела.

Данное удобрение получают смешиванием всех компонентов до однородной массы и вносят в почву (весной или осенью).

Пример 2. Удобрение, включающее 31 часть остаточных пивных дрожжей и кизельгуровых фильтрационных осадков, 10 частей природных цеолитов, 5 частей цементной пыли, 2 части фосфогипса полугидрата и 5 частей мела.

Предлагаемое удобрение способствует разрыхлению почвы, увеличению объема пор, улучшению микробиологических характеристик почвы, повышению количества удерживаемой влаги и питательных веществ и десорбции фосфатов, что в итоге позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур более чем в 2 раза; ускоряет их рост в 2-4 раза; повышает прочность стеблей и устойчивость растений к различным заболеваниям; снижает количество нитратов в плодах на 10-30%; способствует увеличению в плодах сахаров и аскорбиновой кислоты. Основные химические показатели опытного образца удобрения представлены в таблице 1.

Таблица 1.
Химические показатели опытного образца удобрения
№	Компонент	Единицы измерения	Содержание
1.	pH	ед. pH	9,6
2.	Влага	%	14,0
3.	Азот нитратный (подвижная форма)	мг/кг	3,2
4.	Азот аммонийный (подвижная форма)	мг/кг	47,0
5.	Фосфор общий	мг/кг	130,0
6.	Фосфор (подвижная форма)	мг/кг	<0,1
7.	Калий общий	мг/кг	3207,0
8.	Калий (подвижная форма)	мг/кг	108,0
9.	Натрий общий	мг/кг	2200,0
10.	Натрий (подвижная форма)	мг/кг	850,0
11.	Цинк (подвижная форма)	мг/кг	0,5
12.	Свинец (подвижная форма)	мг/кг	<0,5
13.	Медь (подвижная форма)	мг/кг	1,3
14.	Кадмий (подвижная форма)	мг/кг	<0,01
15.	Марганец (подвижная форма)	мг/кг	0,1
16.	Ртуть (подвижная форма)	мг/кг	<0,005

Кроме того, предлагаемый способ имеет преимущество - во многих регионах России удобрение может быть легко получено из отходов местных перерабатывающих предприятий, что одновременно позволяет последним снизить техногенное воздействие на окружающую природную среду. Это обстоятельство чрезвычайно важно в условиях наступившего экологического кризиса.