Способ получения комплексного органо-минерального удобрения на основе жидкого вермикомпоста (биогумуса)

Авторы патента:

C05F11/00 - Прочие органические удобрения

Владельцы патента RU 2558920:

Общество с ограниченной ответственностью "Агробиоцентр" (RU)
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мичуринский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. В способе получения препарата жидкого вермикомпоста (биогумуса) из гумусосодержащих веществ путем импульсного многофакторного воздействия на твердую фракцию вермикомпоста (биогумуса) в установке на базе роторного импульсного аппарата вермикомпост (биогумус) предварительно смешивается с водой в соотношении 70% воды и 30% вермикомпоста без добавления каких-либо реагентов, в том числе щелочей, и прогоняется через роторный импульсный аппарат, в результате интенсивного диспергирования и гомогенизации вермикомпоста в воде при такой обработке образуется однородная смесь с мелкодисперсными частицами вермикомпоста в воде, обогащенная питательными элементами NPK, гумусовыми веществами и полезной почвенной микрофлорой в виде стабильной суспензии. Изобретение позволяет получить жидкий биопрепарат высокого качества с высокой физиологической активностью гуминовых веществ в виде их водорастворимых соединений, что в конечном счете обуславливает его высокую агрохимическую эффективность. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при получении жидких биологически активных препаратов из гумусосодержащих субстратов, а именно из компостов и вермикомпостов, которые являются органо-минеральными подкормками и стимуляторами роста и развития растений.

Вермикомпост (биогумус) является возобновляемым органо-минеральным экологически безопасным удобрением, получаемым из органосодержащих отходов с помощью дождевых (компостных) червей. Он содержит в себе кроме гуминовых веществ очень широкий набор биологически активных веществ и богатую по видовому составу микрофлору полезных почвенных сапрофитных микроорганизмов-антагонистов патогенов различной природы, в частности фитопатогенов. Поэтому, используя различные технологические приемы, из такого сложного по составу органического сырья с помощью дробного фракционирования возможно получать не только гуминовые препараты, но и более сложные по составу комплексные биопрепараты, содержащие в себе кроме гуминовых веществ ряд биологически активных веществ, продукты метаболизма почвенных микроорганизмов и живые почвенные микроорганизмы. Такие биопрепараты в отличие от таковых на основе молодого бурого угля или низинного (переходного) торфа обладают более широким спектром действия как на почву, так и на растения [1].

Вермикомпост давно используется в сельском хозяйстве в качестве высокогумусированного экологически безопасного органо-минерального удобрения в виде твердой фракции. Для получения жидкого биопрепарата с целью эффективного использования для корневой подкормки (полив) и внекорневой обработки (опрыскивание листовой поверхности) вегетирующих растений необходимо максимально извлечь все полезные физиологически активные вещества, находящиеся в нем, в водорастворимую фазу. Это позволяет получить препарат жидкого вермикомпоста, содержащий растворимые вещества (питательные микро- и макроэлементы и некоторые физиологически активные вещества: метаболиты почвенных микроорганизмов и дождевых червей), а также сообщество полезных почвенных микроорганизмов, которое при внесении в почву размножается и способствует обогащению почвы необходимыми для роста и развития растений веществами и улучшает физико-химическую структуру почвы и ее плодородие. Использование такого жидкого биопрепарата при опрыскивании вегетирующих растений способствует быстрому проникновению в растение через устьица питательных и физиологически активных веществ, а также позволяет устранять фитопатогены, находящиеся на поверхности листьев растений. Данный препарат является эффективным средством повышения продуктивности растений и их иммунитета [2].

Известен способ получения жидкого препарата из вермикомпоста путем замачивания его в воде и последующего отделения жидкой фракции. Этот способ позволяет получить препарат жидкого биогумуса, содержащий водорастворимые вещества (питательные микро- и макроэлементы и некоторые физиологически активные вещества), а также сообщество полезных почвенных микроорганизмов, которое при внесении в почву размножается и способствует обогащению почвы необходимыми для роста и развития растений веществами [3].

Недостатком данного способа получения препарата жидкого вермикомпоста является то, что в готовом продукте физиологически активные вещества находятся в очень низких концентрациях и вследствие этого эксплуатационные характеристики этого жидкого удобрения при крупномасштабном применении, транспортировке и хранении являются неудовлетворительными.

Известен способ получения комплексного удобрения, включающий разбавление вермикомпоста водой, микробиологическую ферментацию полученной водной суспензии при перемешивании и последующем отделение жидкой фракции методом фильтрации при 25-30°C и при непрерывном обогащении водной суспензии кислородом в течение 150-170 часов. На конечной стадии получения целевого продукта отфильтрованную жидкую фракцию обезвоживают при пониженном давлении и температуре 30-35°C. Конечный продукт обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками и содержит в себе более высокие концентрации регуляторов роста растений: ауксинов, цитокининов и гибберелинов - физиологически активных метаболитов, продуцируемых аэробными почвенными микроорганизмами [4].

Недостатком данного способа получения комплексного удобрения является то, что при нем из твердой фракции вермикомпоста в водорастворимую фазу переходит незначительное количество соединений (не более 3-5%), а большая часть гуминовых веществ, содержащихся в самом вермикомпосте, остается в нерастворимом водой осадке и удаляется при отстаивании и фильтрации водной суспензии. Кроме того, водную суспензию подвергают обезвоживанию в вакууме до получения сухого порошка, что удорожает производство такого препарата.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ растворения вермикомпоста водой, экстрагирование и ферментация. Размер частиц биогумуса составляет 0,1-10 мм, а его растворение водой осуществляется в соотношении 1:10. Экстрагирование проводят отмыванием микрофлоры в течение 1-2 часов при температуре 23-26°C и растворением питательных элементов вермикомпоста турбулентными токами воды с последующей естественной биологической ферментацией раствора в течение 3-5 суток [5].

Недостатком данного способа получения жидкого вермикомпоста является продолжительность процесса (до 3-5 суток), а большая часть исходного сырья (до 95%) не переходит в жидкую фазу и остается в твердой фазе и удаляется с осадком вермикомпоста.

Предлагаемый метод является одним из перспективных методов получения жидких препаратов в виде экстрактов биологически ценных веществ и тонкодисперсных дисперсий, основанный на многофакторном воздействии, реализуемом в роторном импульсном аппарате (РИА). Многофакторное воздействие состоит из трех основных видов воздействий: механического, акустического и теплового. Дискретное, сконцентрированное и локализованное многофакторное воздействие существенно интенсифицирует процесс массопереноса полезных веществ из твердых частиц вермикомпоста в жидкость за счет большой удельной диссипации энергии в малом объеме за малый интервал времени. В результате интенсивного диспергирования и гомогенизации вермикомпоста в РИА образуется однородная и гомогенная смесь с мелкодисперсными частицами. При этом в водную фазу переходит до 90% твердой фазы вермикомпоста [6].

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный способ получения жидкого вермикомпоста (биогумуса) отличается новой совокупностью признаков, состоящих в том, что:

- в результате интенсивного диспергирования и гомогенизации твердой фракции вермикомпоста (биогумуса) с использованием аппарата с лопастной мешалкой на базе РИА в присутствии воды (70%) до 90% твердой фазы вермикомпоста (биогумуса) переходит в мелкодисперсное растворимое состояние, при этом концентрация гуминовых веществ в готовом продукте составляет 5-15 г/л, что существенно выше по сравнению с существующими подобными препаратами [7].

Вышеуказанные обстоятельства свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию "Новизна".

Сравнение заявленного способа с известными способами показывает, что оно для специалиста не следует явным образом из уровня техники. Это свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию "Изобретательский уровень".

Предлагаемый способ получения жидкого вермикомпоста (биогумуса) из вермикомпостов направлен на повышение качества целевого продукта за счет улучшения условий экстрагирования гуминовых веществ в виде водорастворимых с помощью многофакторного воздействия: механического, акустического и теплового, при использовании аппарата с лопастной мешалкой на базе РИА.

Предлагаемый способ получения жидкого вермикомпоста (биогумуса) является простым в отношении аппаратурного оформления и может быть реализован в промышленных условиях. При этом предлагаемый способ обеспечивает получение жидкого биопрепарата более высокого качества и с более высокой физиологической активностью гуминовых веществ в виде их водорастворимых соединений, что в конечном счете обуславливает его более высокую агрохимическую эффективность.

На рис. 1 иллюстрируются графические зависимости расслоения суспензии вермикомпоста в воде при экстракции в аппарате с лопастной мешалкой и на установке на базе РИА: 1 - обработка в емкостном аппарате; 2 - обработка в установке на базе РИА.

Применение данного типа биопрепарата в сельскохозяйственной практике экологически безопасно как для человека, так и животных и почвенной микрофлоры. Он обладает следующими свойствами:

- повышает всхожесть семян и энергию прорастания;

- стимулирует корнеобразование;

- способствует быстрому укоренению черенков;

- стимулирует рост и развитие растений;

- повышает урожайность сельскохозяйственных культур;

- повышает устойчивость растений к неблагоприятным воздействиям окружающей среды при листовой обработке опрыскиванием;

- улучшает структуру почв при поливе;

- снижает количество нитратов в растениях;

- увеличивает содержание в плодах и овощах белков, сахаров, витаминов;

- устраняет хлороз;

- стимулирует цветение и плодоношение;

- усиливает устойчивость растений к бактериальным и грибковым заболеваниям;

- повышает качество урожая и продлевает сроки его хранения.

Источники информации

1. Титов И.Н., Усоев В.М. Гуминовые препараты на основе продуктов аэробной биоконверсии органических отходов для органического земледелия. Мат. Всеросс. научно-практической конференции «Инновационные подходы к естественно-научным исследованиям и образованию». Казань, 12-13 марта 2009 г. Казань: Лаб. оперативной печати ТГГП Университета, 2009. С. 282-286.

2. Arancon N. and С.A. Edwards. The Use of Vermicomposts as Soil Amendments for Production of Field Crops. In: Vermiculture Technology: Earthworms, Organic Wastes, and Environmental Management, ed. C.A.Edwards, N.Q.Arancon and R.Sherman, CRS Press, Taylor and Francis Group. 2011, pp 129-152.

3. Salter С.E. and C. A. Edwards. The Production of Vermicompost Aqueous Solutions or Teas. In: Vermiculture Technology: Earthworms, Organic Wastes, and Environmental Management, ed. C.A. Edwards, N.Q. Arancon and R.Sherman, CRS Press, Taylor and Francis Group. 2011, pp 153-164.

4. Каржеманов B.H. Способ получения комплексного удобрения. Патент РФ №2107054 от 27.06.1997.

5. Шония A.M., Коробкин А.А., Попов В.Ф. Способ получения жидких биологически активных веществ из биогумуса. Патент РФ №2231513 от 20.03.2004 г.

6. Ириков О.В., Промтов М.А. Установка для получения водной дисперсии биогумуса. Патент на полезную модель №: 105905 от 27.06.2011 г.

Электронные ресурсы

7. http://www.armagro.corri/rus/index.php?k=2

Способ получения препарата жидкого вермикомпоста (биогумуса) из гумусосодержащих веществ путем импульсного многофакторного воздействия на твердую фракцию вермикомпоста (биогумуса) в установке на базе роторного импульсного аппарата, отличающийся тем, что вермикомпост (биогумус) предварительно смешивается с водой в соотношении 70% воды и 30% вермикомпоста без добавления каких-либо реагентов, в том числе щелочей, и прогоняется через роторный импульсный аппарат, в результате интенсивного диспергирования и гомогенизации вермикомпоста в воде при такой обработке образуется однородная смесь с мелкодисперсными частицами вермикомпоста в воде, обогащенная питательными элементами NPK, гумусовыми веществами и полезной почвенной микрофлорой в виде стабильной суспензии.

Похожие патенты:

Способ получения биогумуса // 2547553

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Для получения биогумуса смешивают твердые и жидкие органические отходы на площадке, формируют бурты с выполнением между ними технологических проездов, заселяют субстрат дождевыми червями вида Eisenia foetida, после получения целевого продукта и биомассы червей повторяют цикл утилизации отходов.

Кондиционер почвы // 2547431

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Кондиционер почвы в форме гранул включает минеральные компоненты с использованием золошлаковой смеси и извести, причем он выполнен из гранул нерегулярной формы в интервале фракций от 1,0 до 6,0 мм водостойкого пористого конгломерата с плотностью от 300 до 400 кг/м3 и со структурой пористости, имеющей капиллярную и некапиллярную форму, при их соотношении между собой, равном 0,85:1, в свою очередь конгломерат состоит из сухой смеси, обработанной смешением с водой до однородной консистенции при соотношении вода:сухая смесь, равном 0,75:1, при этом сухая смесь содержит в качестве золошлаковой смеси золу биотоплива, а также цемент, негашеную известь и порообразователь.

Способ производства вермикомпоста и устройство для его осуществления // 2546893

Способ производства вермикомпоста включает формование гряды из субстрата и заселение ее вермикультурой, добавление на часть верхней и боковую поверхности гряды слоя свежего субстрата.

Способ получения органического удобрения из сплавины // 2524376

Изобретение относится к сельскому хозяйству, мелиорации и биотехнологии и может быть использовано для получения органического удобрения на основе сплавины, извлеченной из водоемов при их очистке.

Способ получения биоорганического удобрения // 2520730

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и может быть использовано для получения повышающих плодородие почв удобрений из табачных отходов методом компостирования.

Способ переработки короотвала и технологическая площадка для его осуществления // 2520022

Изобретение относится к способу переработки и утилизации короотвала, являющегося продуктом отхода на целлюлозно-бумажных комбинатах. В образованный короотвал вводят осадки сточных вод очистных сооружений, содержащие масс.%: влажность 92-96; массовая доля органических веществ 62-66; массовая доля общего азота 5,6-7,3; массовая доля общего фосфора (Р2O5) 4,8-6,5; тяжелые металлы 0,02-2,0; остаточная нефть - 0,015-0,25; рН - 6,8, в соотношении кора:реагент (ОСВ), соответственно 8:2 с последующей аэрацией короотвала атмосферным воздухом, при этом в качестве разбавителя для реагента используют дренажные воды короотвала, а для получения органического удобрения процесс прокачки тела короотвала реагентом и воздухом повторяют неоднократно.

Способ утилизации отходов в комплексе безотходного птицеводства и животноводства с собственным производством кормов // 2519853

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству. Способ включает биотехнологическую и термохимическую переработку навоза и помета.

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 производства биогумуса с помощью красного калифорнийского червя и установка для реализации способа // 2493139

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ производства биогумуса, который заключается в том, что происходит вермикомпостирование субстрата с использованием красного калифорнийского червя Eisenia Foetida в количестве 250 тыс.шт.

Почвогрунт для рекультивации нарушенных земель // 2490240

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Способ биотехнологической переработки твердых отходов целлюлозно-бумажной промышленности для получения биогумуса, включающий стадию обработки грибами и стадию вермипереработки // 2562526

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Способы биотехнологической переработки твердых отходов целлюлозно-бумажной промышленности для получения биогумуса включают: а) стадию обработки грибами, заключающуюся в том, что в твердые отходы целлюлозно-бумажной промышленности вносят грибной инокулянт базидиальных грибов белой гнили из расчета 0,8-1,1 л на 10 кг отходов или зерновой мицелий грибов белой гнили из расчета 300-350 г на 6-8 кг отходов и проводят твердофазное культивирование в течение 45-65 дней при температуре 18-28°C или в течение 15 дней при температуре 10-15°C, а в следующие 40-45 дней - при температуре 18-28°C; б) стадию вермипереработки, заключающуюся в том, что субстрат, полученный на стадии а) увлажняют до 65-80%, затем на 10 кг или на 6-8 кг указанного субстрата вносят 1300-2500 особей или 200 шт. половозрелых красных калифорнийских червей Eisenia andrei, после чего в течение 42-47 дней поддерживают указанную влажность, при этом субстрат содержат при температуре 12-34°C; в) стадию подготовки биогумуса, заключающуюся в том, что осуществляют отделение червей от увлажненного биогумуса, полученного на стадии б), затем биогумус просушивают до влажности 50-65%. Изобретения позволяют упростить способ получения биогумуса из твердых отходов целлюлозно-бумажной промышленности, а также интенсифицировать утилизацию указанных отходов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 пр.

Способ очистки почв, загрязненных полихлорированными бифенилами и другими токсичными соединениями // 2563660

Изобретение относится к биотехнологии и экологии. Для очистки почв, загрязненных хлорароматическими токсикантами, вводят в почву гуматы и бактерии штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 в дозах 106-107 кл/г почвы. В качестве гуматов используют препарат «Гумиком» в концентрации 0,01-1,0% в расчете на массу почвы. Изобретение обеспечивает повышение степени очистки почв. 3 табл., 2 пр.

Хитоолигосахариды и способы их применения для усиления роста растений // 2564844

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют усиление роста растений путем обработки семян растения или растения, которое прорастает из семян, эффективным количеством по меньшей мере одного хитоолигосахарида (ХО), представленного формулой: в которой R1 означает водород или метил; R2 означает водород или метил; R3 означает водород, ацетил или карбамоил; R4 означает водород, ацетил или карбамоил; R5 означает водород, ацетил или карбамоил; R6 означает водород, арабинозил, фукозил, ацетил, сульфат, 3-0-S-2-0-MeFuc, 2-0-MeFuc или 4-0-AcFuc; R7 означает водород, маннозил или глицерин; R8 означает водород, метил или -CH2OH; R9 означает водород, арабинозил или фукозил; R10 означает водород, ацетил или фукозил; и n равно 0, 1, 2 или 3. Изобретение позволяет повысить урожайность растений. 71 з.п. ф-лы, 31 ил., 3 табл., 20 пр.

Субстрат "бекулит" для выращивания злаковых культур // 2568131

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Субстрат «Бекулит» для выращивания злаковых культур включает использование в качестве минеральной основы цеолитосодержащую глину диалбекулит, в которую вводят 0,1% водного раствора йодистого калия и почву до 20 см слоя многолетних трав второго года жизни в следующем соотношении, мас.%: йодистый калий 0,1% водного раствора 8-10, почва - 10-15, глина диалбекулит - остальное. Изобретение позволяет повысить эффективность субстрата, применяемого на злаковых культурах. 1 табл., 2 пр.

Способ комплексной глубокой переработки зеленой массы топинамбура // 2569724

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ комплексной глубокой переработки зеленой массы топинамбура включает сбор растительного сырья, его измельчение и метановое сбраживание в метантенках, полученный после сбраживания биогаз подают в газгольдеры для получения тепловой и электрической энергии, а полученный биошлам подают на механическое обезвоживание до относительной влажности 40-50%, причем зеленую массу топинамбура делят на две части, одну из них подают на метановое сбраживание, а вторую часть подают на механическое прессование с целью получения сока, полученный при прессовании жмых досушивают до необходимой влажности, брикетируют и подают в реактор, где без доступа кислорода в результате термохимической конверсии получают пиролизный горючий газ и золу, при этом горючий газ используют в качестве топлива для производства тепловой и электрической энергии, а золу подают на смешивание с обезвоженным биошламом, используемым в качестве органического компонента, полученную органо-минеральную смесь гранулируют, досушивают до необходимой влажности и используют в качестве удобрений. Изобретение позволяет комплексно глубоко переработать зеленую массу топинамбура с целью получения сока, который может использоваться для производства фруктозо-глюкозного сиропа, получить дешевую тепловую и электрическую энергии, получить комплексное органо-минеральное удобрение с высоким содержанием питательных веществ, необходимых для растений. 2 з.п. ф-лы.

Способ получения вермикомпоста // 2570565

Способ получения вермикомпоста включает использование листового опада и внесение в субстрат компостного червя Eisenia fetida. В качестве листового опада используют опад тополя Populus nigra, который смешивают с верховым торфом в соотношении 1:8 по весу и добавляют воду до достижения влажности 70-80%. В полученный субстрат вносят популяцию Eisenia fetida из расчета 20% от сухой массы субстрата и вермикомпостируют в течение 25-30 суток. Техническим результатом является получение вермикомпоста с повышенным содержанием солей кальция и количественным преобладанием кальция над калием. 2 табл.

Способ переработки шламовых отходов // 2576202

Изобретение относится к области переработки промышленных отходов. При осуществлении способа переработки шламовых отходов смешивают отходы со связующей смесью. Связующая смесь содержит гашеную и/или негашеную известь. Компонент связующей смеси при взаимодействии с известью образует вещество. Растворимость образуемого вещества в воде меньше, чем растворимость веществ, содержащихся в шламовых отходах. Обеспечивается уменьшение негативного воздействия на окружающую среду промышленных и коммунальных отходов. 16 з. п. ф-лы.

Биогрунт для орхидей // 2580159

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Биогрунт для орхидей включает древесную кору, мох сфагнум, керамзит, древесный уголь, верховой торф, причем в качестве органической составляющей включает биогумус. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет повысить эффективность готового грунта для выращивания орхидей. 2 табл., 1 пр.

Удобрение-мелиорант // 2588987

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Удобрение-мелиорант содержит низинный торф и сапропель, причем дополнительно содержит трепел и гумикс. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет использовать удобрение непосредственно после его изготовления и более эффективно удерживать влагу в почве. 1 табл., 3 пр.

Способ получения жидкого стимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ // 2600748

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения жидкого препарата для стимуляции роста и развития растений включает предварительный помол, растворение в воде гумусосодержащего сырья и дезинтеграцию в роторно-пульсационном аппарате, при этом в качестве сырья используют вермикомпост и виноградные выжимки, причем сначала исходный вермикомпост с размером частиц, не превышающим 3 мм, и влажностью 55-57% обрабатывают в роторно-пульсационном аппарате водой, забуференной аммиаком или гидроксидом калия до рН в диапазоне 9,5-10,9, при массовом соотношении вермикомпост:вода, равном 1:3-4, и температуре 55-60°С в течение 2-3 минут, затем к полученной пульпе в роторно-пульсационный аппарат загружают виноградные выжимки с размером частиц, не превышающим 20 мм, влажностью 6-9%, при массовом соотношении виноградные выжимки:вермикомпост, равном 1:6-9, и проводят совместную дезинтеграцию при температуре 55-60°С до достижения частицами твердой фазы размера 5-10 мкм и рН в диапазоне 7,2-7,5, после чего полученную дисперсию в качестве целевого продукта разливают в тару. Изобретение позволяет получить более однородную дисперсию в режиме саморазогрева пульпы с одновременной ее пастеризацией. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.