способ приготовления компоста

Формула изобретения

Способ приготовления компоста, включающий послойную укладку навоза и влагопоглощающего органического материала - торфа, внесение компоста с последующим аэробным компостированием при влажности смеси 50-60%, отличающийся тем, что в качестве компоста берут посевной компост на основе птичьего помета и консорциума штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶-1·10 ⁷ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета, при этом посевной компост берут в массовом отношении к компостируемой смеси 1:20, а компостирование ведут в буртах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке органических отходов, в частности навоза и торфа, с получением органического удобрения.

Навоз является биологически активным компонентом, содержащим большое количество полезных микроорганизмов, активизирующих процесс компостирования, и большой запас азота, фосфора и калия. Навоз является также источником микроэлементов для питания растений. В 1 тонне навоза крупного рогатого скота влажностью 92% содержится 2,8 г Cu, 2,2 г Mn, 12 г Zn, 2,4 г В. Энергетические свойства навоза характеризуются содержащимися в нем такими органическими веществами, как жиры, белки, полисахариды и другие высокомолекулярные соединения, которые, разлагаясь при сбраживании, преобразуются в CO₂, H₂, H₂O и CH₄ .

Известен способ приготовления компоста, в котором навоз укладывают послойно с влагопоглощающими углеродсодержащими материалом-торфом, перемешивают и компостируют, см. Органические удобрения. Справочник. М.: ВО «Агропромиздат», 1988 г., стр.150 152.

Указанный способ характеризуется высокими потерями биогенных веществ, длительностью, неоднородностью по составу и загрязнением окружающей среды.

Известен способ приготовления компоста, включающий смешение навоза и влагопоглощающего органического материала, внесение добавки, перемещение смеси в ферментер и последующее аэробное компостирование при вентилировании, в котором 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 10⁶-10⁷ 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.

Преимущественное выполнение способа, когда одновременно с внесением добавки осуществляют локальный подогрев очагов внесения до температуры выше 40°C, см. RU патент № 2264369, МКИ⁷ C05F 3/00, 2004.

Недостатком известного способа является нестабильность качества готового продукта и сложность технологического процесса.

Известен способ приготовления компоста, включающий предварительное измельчение навоза и торфа с последующим их перемешиванием, введение в смесь биологически активной добавки и проведение процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре с последующим охлаждением продукта биоконверсии до температуры окружающей среды, при этом в процессе биоконверсии смесь периодически продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях, а первую стадию биоконверсии проводят в температурном интервале 36-39°C, в качестве биологически активной добавки используют фосфорно-кислый калий в количестве 0,01-0,5 мас.% смеси с последующим дополнительным ее перемешиванием, при этом первую стадию процесса биоконверсии проводят в течение 72 ч, вторую - в течение 48 ч в температурном интервале 75-80°C, а продувку смеси воздухом осуществляют в течение 20 мин через каждые 12 ч, см. RU патент № 2264460, МПК⁷ C12P 1/00, C05F 3/00, 2005.

Недостатком известного способа является сложность технологического процесса.

Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления компоста, включающий послойную укладку навоза и влагопоглощающего органического материала, перемешивание компонентов при одновременном перемещении смеси в ферментер и последующее аэробное компостирование смеси, в котором компостирование осуществляют в ферментере при влажности смеси 50-60% и периодическом вентилировании в течение 3-4 сут, при этом концентрацию кислорода в смеси поддерживают в пределах 5-12%, а перед компостированием загружаемую в ферментер смесь перемешивают с готовым компостом в массовом соотношении 9:1. см. RU Патент № 2112764, МПК⁶ C05F 3/00, 1998.

Недостатком известного способа является нестабильность качества готового продукта, за счет постепенного снижения эффективности добавки готового компоста вплоть до прекращения ее действия, и следовательно, ухудшение качества компоста. Усложнение процесса за счет использования дополнительного оборудования - ферментера и дополнительной операции - вентилирования.

Задачей изобретения является упрощение процесса приготовления компоста и получение компоста со стабильными свойствами.

Техническая задача решается способом приготовления компоста, включающим послойную укладку навоза и влагопоглощающего органического материала-торфа, внесение компоста с последующим аэробным компостированием при влажности смеси 50-60%, в котором в качестве компоста берут посевной компост на основе птичьего помета и консорциума штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶-1·10 ⁷ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета, при этом посевной компост берут в массовом соотношении к компостируемой смеси 1:20, а компостирование ведут в буртах.

Решение технической задачи позволяет упростить процесс приготовления компоста и получить компост в больших количествах по экологически безопасной технологии со стабильными свойствами.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1 по заявляемому объекту.

Способ приготовления компоста включает формирование бурта, например, шириной 5,0 м, высотой 2,5 м и длиной 100 м и более путем послойной укладки свиного навоза и влагопоглощающего органического материала-торфа в соотношении 50:50, на поверхность равномерно распределяют из расчета 1 т посевного компоста на 20 т навоза с влагопоглощающим материалом, после чего осуществляют перемешивание компонентов. Аэробное компостирование ведут при влажности смеси компонентов 50-60%.

Посевной компост получают предварительно с использованием птичьего помета и консорциума штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета в режиме периодического перемешивания.

На основе консорциума микроорганизмов формируется микробиологическое сообщество посевного компоста, которое обеспечено легкодоступными субстратами питания микроорганизмов и адаптировано по составу к условиям технологии компостирования.

Штаммы, входящие в состав консорциума микроорганизмов: Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441, см. Всесоюзная коллекция микроорганизмов «Collection of Cultures of «Microorganisms», State Reseach Center of Virology and Biotechnology «Vector».

Штаммы консорциума культивируют на питательной стерильной среде, необходимой для каждого вида штамма, и в нужном количестве. Из указанных штаммов микроорганизмов готовят консорциум для промышленного использования.

Затем компостируемую массу увлажняют, осуществляют биологический разогрев до 70°C, что обеспечивает обеззараживание массы от болезнетворных микроорганизмов и уничтожение всхожести семян сорняков, и осуществляют периодическое перемешивание компостируемой массы. Сигналом готовности компоста является падение температуры в смеси до 30°C.

Полученный компост представляет собой однородную сыпучую массу, удобную для транспортировки, фасовки и внесения в почву, и может использоваться в нескольких направлениях, срок хранения не ограничен, срок действия от 3 до 5 лет.

Приготовленный компост складируют в хранилища или направляют на фасовку.

Пример 2 аналогичен примеру 1.

Способ приготовления компоста включает формирование бурта путем послойной укладки навоза крупного рогатого скота и влагопоглощоющего органического материала - торфа в соотношении 50:50. Посевной компост получают предварительно с использованием птичьего помета и консорциума штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁷ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета в режиме периодического перемешивания.

Разные партии приготовленного компоста по заявляемому способу прошли промышленные испытания на стабильность его свойств.

Таблица 1
Состав макро- и микроэлементов в компосте партии № 1
Состав макроэлементов	Количество, %	Состав микроэлементов	Количество, мг/кг
Органические вещества	82,0	Марганец	300-350
Азот	2,5	Сера	40,0-42,0
Фосфор	1,5	Цинк	20,0-23,0
Калий	1,0	Медь	3,0
Железо	0,1	Бор	4,5
Кальций	0,5	Кобальт	3,0-3,5
Магний	0,2	Молибден	0,05-0,07

Таблица 2
Состав макро- и микроэлементов в компосте партии № 2
Состав макроэлементов	Количество, %	Состав микроэлементов	Количество, мг/кг
Органические вещества	82,0	Марганец	300-350
Азот	2,7	Сера	40,0-42,0
Фосфор	2,0	Цинк	20,0-23,0
Калий	1,2	Медь	3,0
Железо	0,15	Бор	4,5
Кальций	0,5	Кобальт	3,0-3,5
Магний	0,25	Молибден	0,05-0,07

Норма внесения приготовленного компоста составляет 5-10 т/га.

В земледелии компост используется как высококачественное органическое удобрение, способное практически заменить минеральные туки, существенно повысить плодородие почв, снизить объемы применения пестицидов.

Таким образом, заявляемый способ приготовления компоста позволяет упростить процесс и получить компост в больших количествах по экологически безопасной технологии со стабильными свойствами и тем самым снизить затраты на его приготовление.