Способ приготовления компоста

Авторы патента:

Зеников Владимир Иванович (RU)

C05F3/00 - Удобрения из фекалий человека или животных, в том числе навоз

C05F11/02 - из торфа, бурого угля и подобных растительных отложений

Владельцы патента RU 2522515:

Зеников Владимир Иванович (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству для переработки отходов животноводства, птицеводства и других пастообразных материалов. Способ приготовления компоста включает укладку навоза, помета в ферментер с последующей подачей кислорода воздуха внутрь ее. Исходная масса с нативной влажностью 76-78% укладывается в ферментер без предварительной подготовки и смешивания на слой органического углеродосодержащего компонента ферментации в количестве, обеспечивающим C:N=25:1, или без этого компонента, если масса навоза, помета за счет присутствия остатков корма и подстилки содержит вышеуказанное соотношение C:N. В качестве органического углеродосодержащего компонента ферментации используют солому, торф, опилки, измельченные растительные остатки. Способ позволяет снизить расход влагопоглощающих органических компонентов в процессе аэробной ферментации.

Изобретение относится к сельскому хозяйству для переработки отходов животноводства, птицеводства и других пастообразных материалов.

В настоящее время, при аэробной ферментации для приготовления аэробной смеси перед укладкой ее в ферментер добавляют в навоз (помет) влагопоглощающий органический компонент. Этот компонент выполняет двоякую роль: во-первых, снижает избыточную влажность, для придания смеси свойств пористости; во-вторых, сбалансирует соотношение в смеси углерода и азота (C:N). Естественная влажность навоза (помета) 76-78%, а пастообразующая консистенция не содержит пор для ведения аэробного процесса. При снижении влажности до 65% за счет добавления, например, опилок, соломы и др. в смеси образуются воздушные поры, необходимые для аэробной ферментации. При повышении влажности навоза (помета), количество органического компонента доходит до экономически невыгодных размеров (до 1 т торфа (соломы, опилок) на 1 т навоза (помета). При этом совершенно игнорируется требуемое соотношении C:N для корректного аэробного процесса.

Произведем расчет.

В настоящее время из-за повышенной влажности навоза и помета по причине добавления в них технической воды расчет смеси навоза (помета) и влагопоглощающих углеродосодержащих компонентов проводится по одному параметру - влажности. При этом второй компонент добавляется в избытке и необходимость уточнения соотношения С:N отпадает.

Формула для расчета состава смеси приведена в рекомендациях (1)

где:

Wт, Wн, Wсм - соответственно влажности опилок навоза и смеси;

Ст - масса влагопоглощающего компонента; (опилок);

Сн - масса навоза (помета).

Состав смеси будем вычислять по формуле 1:

На 1 т навоза влажностью 76% требуется добавить 0,2 т. опилок с влажностью 10%, чтобы получить смесь влажностью 65%. При исходной влажности навоза 78% потребуется добавить 0,232 т опилок.

Решим задачу другим путем.

Дано: навоз с влажностью Wн=76…78% и соотношение С:N=16…18; углеродосодержащий компонент опилки Wo=10% и соотношение С:N=100:1. Смесь навоза с опилками соотношение С:N=25:1.

Требуется: определить массу опилок в смеси.

Решение.

Для упрощения расчетов массу навоза (помета) принимаем за 1, а массу опилок и смеси в долях от 1.

В общем виде решение задачи определяется по формуле:

(Примечание. Показатели в долях сухого вещества.)

где x - доля добавленного углерода в опилках;

- доля добавленного азота;

Где (1-3) доля органического вещества в навозе;

З - зольность навоза =0,24 (справочные данные);

0,5 - доля углерода в органическом веществе навоза (средне-справочные данные).

Предварительно решим задачу практического содержания углерода в навозе с влажностью Wн=76% и зольностью 24% от сухого вещества.

- Сухое вещество навоза = 1-0,76=0,24;

- Зола от сухого вещества = 0,24·0,24=0,0576;

- Органическое вещество = сух. вещ-во - зола = 0,24-0,0576=0,182;

- Сн = орг. в-во · 0,5 = 0,182·0,5=0,091.

Подставляем найденное значение Сн в формулу 2.

0,091+х=0,142+0,25х;

0,75x=0,142-0,091=0,051;

х=0,068.

Таким образом:

Сн=0,84·0,6=0,504

- Сухое вещество навоза = 1-0,76=0,24;

- Зола от сухого вещества = 0,24·0,24=0,0576;

- Органическое вещество = сухое вещество - зола = 0,24-0,0576=0,182;

- Сн = органическое вещество · 0,5=0,182·0,5=0,091.

Представляем найденное значение Сн в формулу 2:

x=-0,068 - количество углерода добавленного к навозу.

Проведем расчет по формуле 2 для навоза 78% влажности.

Wн=78%

- Сух. в-во = 0,22;

- Зола 0,24·0,22=0,053;

- Орг. в-во 0,22-0,053=0,167

- Углерод - 0,167·0,5=0,083.

После подстановки значений в формулу получим х=0,0613.

Для перехода от долей углерода к массовой доли опилок в смеси, предварительно определяем долю углерода (Со) в 1 т опилок

Со=(1·0,9-0,16·0,9)·0,5=0,378; где 0,16 - зольность опилок.

Если в 1 т опилок содержится 0,378 т углерода, то m_O=0,179 т. (W=76%).

То же для смеси с навозом 78% влажности m_O=0,162.

Наименование показателей	Формула 1	Формула 2
Влажность навоза	76%	78%	76%	78%
Доля углерода, добавленного к навозу	-	-	0,068	0,0613
Доля опилок, добавленных к навозу	0,2	0,232	m_O 0,179	m_O 0,162
Экономия			0,021	0,07

В качестве прототипа выбран способ приготовления компоста по патенту РФ №2264368.

Этот способ обладает недостатком, который заключается в том, что для нормального ведения аэробного процесса требуется большое кол-во органического влагопоглощающего компонента.

Целью изобретения является снижение расхода влагопоглощающих органических компонентов в процессе аэробной ферментации и повышении экономичности процесса.

Цель достигается тем, что на дно ферментера помещается слой органического компонента в количестве, обеспечивающим минимальное его кол-во C:N=25:1, затем на него накладывается навоз (помет) по расчету азотно-углеродного соотношения. Аэробный процесс осуществляется в ферментере (фиг.1) произвольной формы в плане с термоизолированными стенками 1, и дном 2, с уложенным на него коллектором перфорированных труб 3 и крышкой 4. Коллектор труб соединен с компрессором 5, включение и выключение которого осуществляется реле времени 6, регулировка которого осуществляется в зависимости от производительности компрессора и объема ферментера и корректируется в процессе эксплуатации. Пространство в верхней части ферментера соединено с всасывающей частью компрессора, с влагоотделителем 7, с забором свежего воздуха 8. Интегрирующим показателем для этих регулировок является время от начала работы компрессора до появления первых воздушных пузырьков на поверхности пастообразной массы. Технологический процесс описанной установки осуществляется следующим образом. В начале процесса на дно ферментера помещают органический влагопоглощающий материал 9 (солома, торф, опилки, измельченные растительные остатки и др.), но в кол-ве, обеспечивающим оптимальную аэробную ферментацию на минимальном уровне содержания C:N=25:1. В тех случаях, когда в навозе (помете) содержание углерода соответствует выше указанному, дополнительная укладка на дно органического материала не требуется. После заполнения ферментера навозом (пометом) 10 включается компрессор 5 и замеряется время от начала включения до появления первых пузырьков на поверхности пастообразующей массы - Т. Это время указывает на то, что пастообразующая масса насыщена воздухом, а вместе с ним и кислородом, необходимым для аэробного процесса. В соответствии с алгоритмом жизнедеятельности аэробных микроорганизмов для потребления кислорода, подаваемого за время - t, требуется время - 5t - для его потребления. Время 5t равно паузе в работе компрессора. Возможен вариант подачи воздуха путем подачи его сверху и сбоку с помощью гребенки с инъекционными иглами.

Литература

1. Рекомендации по использованию органических удобрений в условиях Московской области (“Агропром. М.О.” М. 1990).

Способ приготовления компоста, включающий укладку исходной массы: навоз, помет - в ферментер и последующую подачу кислорода воздуха внутрь ее, отличающийся тем, что в ферментер укладывается масса без предварительной подготовки и смешивания с нативной влажностью 76-78% на слой органического углеродосодержащего компонента ферментации в количестве, обеспечивающим C:N=25:1, или без этого компонента, если масса навоза, помета за счет присутствия остатков корма и подстилки содержит вышеуказанное соотношение C:N.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения жидкого гуминового удобрения включает перемешивание гуминосодержащего материала с 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия, отстаивание суспензии и отделение жидкой фракции, причем перемешивание гуминосодержащего материала с 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия и отстаивание суспензии осуществляют неоднократно, в качестве гуминосодержащего материала используют отход производства жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия, действующим началом которого является углерод органического вещества Cорг - 30,0-40,0, масс.%, включающий макроэлементы: азот Nобщ.

Анаэробный реактор // 2518307

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к биоэнергетике. Анаэробный реактор содержит корпус с камерами гидролизного и метанового брожения, устройства загрузки и перемешивания субстрата в камерах, гидравлический затвор и колонну для обогащения биогаза, разделенную перегородками на сборник биогаза и секции, заполненные иммобилизирующей засыпкой.

Способ получения органоминерального компоста // 2516454

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального компоста включает использование навоза крупного рогатого скота, причем дополнительно в компосте содержится свиной навоз, осадки сточных вод и минеральная составляющая - фосфогипс.

Способ подготовки птичьего помета для анаэробного сбраживания // 2515038

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ подготовки птичьего помета, поступающего с птицефабрик и птицеводческих хозяйств, для последующего анаэробного сбраживания с выработкой биогаза и органических удобрений предусматривает подготовку птичьего помета или смеси пометов до максимальной влажности 91%, соотношения углерод:азот:фосфор 25:1:1, pH 7÷8.5, оптимальной температуры, не превышающей 64°C, зависящей от размера метантенка, размера помета или смеси пометов, сопоставимого с размерами бактерий, добавления активного ила анаэробного происхождения для нейтрализации действия продуктов санитарной обработки и вакцинации, использованием двухступенчатого сбраживания.

Способ получения органоминерального удобрения из осадка сточных вод с помощью компостирования // 2514221

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального удобрения из осадка сточных вод с помощью компостирования, при котором смешивают осадок сточных вод с опилками (отходы деревопереработки) в соотношении, равном 1:0,12 по массе или 1:0,61 по объему, или с измельченной соломой в соотношении, равном 1:0,11 по массе или 1:1,82 по объему, затем в данную смесь добавляют сульфат калия в количестве 0,2-0,3% по массе субстрата и компостируют в буртах.

Устройство для утилизации продуктов жизнедеятельности животных и птицы // 2509756

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Устройство для утилизации продуктов жизнедеятельности животных и птицы содержит бункер загрузки исходного сырья, реактор пиролиза, состоящий из горизонтального цилиндрического корпуса с узлами отвода парогазовой смеси и твердого углеродоминерального остатка, конденсатор воздушного охлаждения, циклон, газгольдер для сбора несконденсированной части парогазовой смеси, причем дно реактора пиролиза выполнено в виде сита со сквозными отверстиями, под которым установлен грузонесущий орган вибратора, под ним размещена горизонтальная труба с отверстиями в верхней части для подачи теплоносителя, с одной стороны закрытая заглушкой, а с другой стороны соединенная через калорифер с воздуходувкой и патрубком для подачи теплоносителя, в верхней части реактора расположена камера для сбора топочных и пиролизных газов, соединенная узлом отвода парогазовой смеси с конденсатором воздушного охлаждения, который в нижней части соединен с емкостью для сбора топлива, а в верхней части через циклон и абсорбер - с газгольдером.

Способ и установка переработки птичьего помета // 2508280

Группа изобретений может быть использована в области утилизации отходов животноводства и сельского хозяйства, а также в энергетике. Птичий помет обезвоживают в устройстве механического обезвоживания (1), которое соединено сборником отогнанной жидкости (2) посредством последовательно расположенных стерилизатора (3), представляющего собой автоклав, и концентратора (4) через устройство насыщения (15) с устройством выгрузки угля.

Почвосмесь универсальная "плодород-рекорд" // 2505511

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Почвосмесь универсальная содержит лигнин гидролизный, навоз и торф, причем в состав входит свиной навоз любой свежести подстилочный или бесподстилочный, и дополнительно смесь содержит гидроперит.

Способ получения органического удобрения // 2504531

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органического удобрения, который включает ферментацию исходного продукта, удаление биогаза, сепарацию, причем в качестве исходного продукта используют экскременты птиц или животных, которые предварительно ферментируют, после окончания ферментации и удаления биогаза из продукта ферментации посредством сепарации отделяют плотную составляющую исходного продукта, а жидкую составляющую смешивают с флокулянтом, флоккулируемый продукт отстаивают до достижения уровня разделения твердой фракции и жидкой в соотношении от 1 к 3 до 1 к 5, жидкую фракцию удаляют, а отстоявшийся продукт декантируют до влажности 40-50%, жидкую составляющую удаляют, а декантированную массу смешивают с плотной составляющей продукта сепарации и отжимают шнековым устройством или же вначале отжимают шнековым устройством, а затем смешивают с плотной составляющей продукта сепарации, предварительно отжатой шнековым устройством, при этом на выходе шнекового устройства продукт имеет влажность 20-30%, после чего продукт подвергают тепловой сушке при температуре 40-60°С до влажности 10-15%.

Способ использования отходов маслоэкстракционного производства как удобрения для выращивания томатов на черноземе // 2498968

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ использования отходов маслоэкстракционного производства как удобрение для выращивания томатов на черноземе заключается во внесении удобрений в почву, причем в качестве удобрения вносят золу лузги подсолнечника под каждый куст локально в дозе 50 г или навоз и золу лузги подсолнечника, причем доза внесения 4,5 т/га навоза и 50 г золы локально под растение.

Способ получения жидкого гуминового удобрения // 2520144

Инсектицидно-фунгицидный состав и способ борьбы с крестоцветными блошками и болезнями льна масличного // 2516789

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Состав включает инсектициды Актеллик и Моспилан, фунгицид Инфинито, прилипатель МиБАС, комплекс микроэлементов Аквамикс, имммуномодулятор Силк, стимулятор роста растений Гумат калия при следующих соотношениях компонентов, масс.%: Актеллик 33,90-36,23; Моспилан 6,78-7,25; Инфинито 16,95-17,30; МиБАС 28,98-33,90; Силк 3,39-4,35; Аквамикс 1,45-1,69; Гумат калия 3, 39-4,35.

Кремнийсодержащее хелатное микроудобрение и способ его получения // 2515389

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Кремнийсодержащее хелатное микроудобрение для внекорневой обработки растений, получаемое смешиванием и разбавлением в водопроводной воде в заданном соотношении двух маточных компонентных водных растворов: маточного раствора микроэлементов и маточного раствора, содержащего кремний, в котором маточный раствор микроэлементов содержит железо сернокислое, борную кислоту, марганец сернокислый, медь сернокислую, кобальт хлористый, цинк сернокислый, аммоний молибденовокислый и комплексообразователь в количестве, дающем pH раствора микроэлементов 2,5-3, причем маточный раствор микроэлементов содержит в качестве комплексообразователя гумусовые кислоты.

Способ получения структурированного торфо-сапропелевого концентрата // 2514715

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения структурированного торфо-сапропелевого концентрата включает кавитационное диспергирование гуматосодержащего вещества при использовании раствора щелочи едкого калия, при этом в движущийся поток воды подают торфяную крошку с размером частиц не более 5 мм, сапропель, едкий калий, белый шлам.