Система для получения органоминерального удобрения

Полезная модель относится к технологии получения удобрений из отходов перерабатывающих предприятий, более конкретно, к системе для получения органо-минерального удобрения и может быть использована в производственной деятельности государственных и частных сельскохозяйственных предприятий для повышения урожайности различных культур, улучшения структуры почвы и плодородия земель.

Технический результат полезной модели заключается в том, что предлагаемая система позволяет снизить техногенное воздействие сельскохозяйственных предприятий на окружающую природную среду и обеспечить получение удобных для применения сухих гранул органо-минеральных удобрений из отходов различных производств, включающих полный набор питательных веществ, макро- и микроэлементов.

Указанная задача и технический результат достигаются тем, что система для получения органо-минерального удобрения, содержащая оборудование для сбора, дозирования, перемешивания и гранулирования органо-минеральных веществ, согласно полезной модели, включает накопительные емкости для размещения отходов в виде пивной дробины, остаточных пивных дрожжей, кизельгуровых фильтрационных осадков, природных цеолитов, фосфогипса полугидрата и мела, причем выходы указанных накопительных емкостей связаны через весы-дозаторы, шнековый измельчитель, смесительную камеру и гранулятор с устройствами для расфасовки и складирования готовой продукции.

Кроме того, весы-дозаторы системы выполнены с возможностью дозирования указанных компонентов при следующем соотношении, % масс:

Описание на 6 л., ф-ла 2 пп., илл. 1 л.

Полезная модель относится к технологии получения удобрений из отходов перерабатывающих предприятий, более конкретно, к системе для получения органо-минерального удобрения и может быть использована в производственной деятельности государственных и частных сельскохозяйственных предприятий для повышения урожайности различных культур, улучшения структуры почвы и плодородия земель.

Известна система для получения удобрения, реализующая способ производства гранулированных органо-минеральных удобрений (см. патент РФ 2108993, C05F 3/00, опублик. 20.04.1998 г.). Система включает оборудование для смешивания компонентов навоза или куриного помета с тонкодисперсным мелом, гранулирование и классификацию гранул, а также сушилку для термообработки полученных гранул при температуре 110-120ºC.

Недостатки данной системы состоят в том, что указанные компоненты не являются легко доступным сырьем в большинстве регионов России, причем в процессе приготовления удобрения необходимо использовать дополнительное тепло для сушки гранул.

Известна система для получения удобрения в виде компостной смеси, реализующая способ ее получения ферментацией органического материала, в котором для стабилизации гуминовых кислот добавляют цеолит или бентонит (см. авт.свид. ЧССР 230/92, C05F 9/00, опублик. ИСМ вып.55, 6, 1985 г.). Система включает оборудование для смешивания указанных компонентов и сравнительно сложное устройство для ферментации органического материала.

Также известна система для получения удобрения, описанная в способе получения удобрения на основе куриного помета, бентонитовой муки и обожженной извести (см. заявку ФРГ OS 3317241, C05F 3/00, опублик. ИСМ вып.55, 2, 1985 г.). Система также включает оборудование для приготовления и смешивания указанных компонентов в необходимой пропорции.

Основной недостаток указанных систем для получения органо-минерального удобрения состоит в загрязнении окружающей среды и присутствии в готовом продукте патогенной микрофлоры.

Наиболее близкой по технической сущности является система для получения органо-минерального удобрения, реализующая способ получения удобрения (см. патент РФ 2086522, C05D 3/02; C05F 3/00, опублик. 10.08.1997 г. - прототип).

Известная система для получения органо-минерального удобрения содержит оборудование для сбора, дозирования, перемешивания и гранулирования органо-минеральных веществ в виде птичьего помета и/или свиного, конского навоза с наполнителем (солома, древесные опилки) и сорбентами. Оборудование для приготовления сорбентов включает средства для их насыщения ионами натрия в составе цеолитов, активированного угля, бентонита, извести, фосфоритной муки, суперфосфата и фосфогипса.

К недостаткам известной системы и способа следует отнести присутствие патогенной микрофлоры в готовом продукте, унос значительного количества азота воздухом при аэрации и усложнение оборудования, предназначенного для предварительного насыщения цеолита ионами натрия.

Задачей полезной модели является создание сравнительно простой и эффективной системы для получения экологически безопасного органо-минерального удобрения пролонгированного действия, обладающего рядом ценных свойств, в том числе способностью восстанавливать и улучшать структуру почвы.

Технический результат полезной модели заключается в том, что предлагаемая система позволяет снизить техногенное воздействие сельскохозяйственных предприятий на окружающую природную среду и обеспечить получение удобных для применения сухих гранул органо-минеральных удобрений из отходов различных производств, включающих полный набор питательных веществ, макро- и микроэлементов.

Указанная задача и технический результат достигаются тем, что в системе для получения органо-минерального удобрения, содержащей оборудование для сбора, дозирования, перемешивания и гранулирования органо-минеральных веществ, согласно полезной модели, система включает накопительные емкости для размещения отходов в виде пивной дробины, остаточных пивных дрожжей, кизельгуровых фильтрационных осадков, природных цеолитов, фосфогипса полугидрата и мела, причем выходы указанных накопительных емкостей связаны через весы-дозаторы, шнековый измельчитель, смесительную камеру и гранулятор с устройствами для расфасовки и складирования готовой продукции.

Кроме того, весы-дозаторы системы выполнены с возможностью дозирования указанных компонентов при следующем соотношении, % масс:

Такое выполнение полезной модели позволяет решить поставленную задачу создания простой и эффективной системы для получения экологически безопасного органо-минерального удобрения и достичь указанный технический результат по получению гранулированного органо-минеральных удобрений из отходов различных производств, которые обладают способностью восстанавливать и улучшать структуру почвы. Все применяемые составляющие удобрения имеют природное происхождение, являются экологически безопасными, легкодоступными и крупнотоннажными отходами перерабатывающих и добывающих предприятий. В получаемом удобрении хорошо сбалансированы как органо-минеральная часть, так и микро- и макроэлементы.

Дозирование компонентов в указанных соотношениях было определено авторами в результате ряда лабораторных и полевых испытаний и является наиболее оптимальным для решения поставленной задачи и для достижения технического результата.

Остаточные пивные дрожжи и пивная дробина богаты азотом, фосфором, калием и органическими веществами в более доступных для почвы формах. Таким образом, в почву вносятся неспецифические органические вещества негумусовой природы, определяющие функциональные (процессные) свойства почв: развитие микрофлоры, дыхание почвы, биогеохимические циклы углерода и зольных элементов. Остаточные пивные дрожжи и пивная дробина также действуют как мелиорант при внесении в солонцы и солонцовые почвы, вызывая временную мелиорацию почв, способствуют самомелиорации карбонатных почв и пролонгации мелиорирующего эффекта, так как органические вещества подвергаются дальнейшему окислению, в результате чего почва подкисляется.

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, устойчивости растений к различным заболеваниям и увеличению их урожайности.

В качестве источника калия и микроэлементов предложено использование природных цеолитов. Природные цеолиты сохраняют влагу в почве, удерживая ее длительное время и снабжая ей растения медленно, являются источником микроэлементов и терморегулятором почв, препятствуют вымыванию удобрений из почвы. Одновременно восстанавливается и увеличивается способность земли к обмену питательных веществ для растений, предотвращаются заболевания корней растений, при этом снижается количество нитратов в плодах на 7-38%, повышается урожайность, увеличивается содержание в плодах Сахаров и аскорбиновой кислоты.

Фосфогипс полугидрат способствует улучшению водного баланса и физико-химических 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 pH на кислых почвах, а также повышает эффективность от использования других удобрений. Улучшаются физико-химические показатели почвы, микробиологическая деятельность, повышается доступность фосфора для культур, увеличивается содержание кальция в почве, снижается процентное содержание в почве алюминия.

Таким образом, кроме органического вещества в почву вносятся в незначительных количествах макро- и микроэлементы, необходимые для роста и развития растений (кальций, фосфор, натрий, железо, цинк, медь), что обеспечивает соблюдение принятых условий нормирования по данным веществам в почве. 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 заявленной полезной модели подобраны таким образом, чтобы обеспечить в удобрении требуемое содержание основных компонентов и микро- и макроэлементов, необходимых для повышения плодородия земель и улучшения структуры почвы.

На фиг.1 представлена принципиальная схема системы для получения органо-минерального удобрения.

Система содержит следующее оборудование для сбора, дозирования, перемешивания и гранулирования органо-минеральных веществ: накопительные емкости 1-6 для размещения отходов, соответственно, в виде пивной дробины, остаточных пивных дрожжей, кизельгуровых фильтрационных осадков, природных цеолитов, фосфогипса полугидрата и мела. Выходы указанных накопительных емкостей 1-6 связаны через весы-дозаторы 7, шнековый измельчитель 8, смесительную камеру 9 и гранулятор 10 с устройствами для расфасовки 11 и складирования 12 готовой продукции.

Производство органо-минеральных удобрений из отходов различных производств осуществляется следующим образом. Отходы различных перерабатывающих предприятий поступают и размещаются в накопительных емкостях 1-6, откуда указанные компоненты дозируются посредством весов-дозаторов 7 в указанных пропорциях, например, при следующем соотношении, % масс:

С помощью шнека-измельчителя 8 измельченную смесь подают в смесительную камеру 9. После смешения указанных компонентов до однородного состояния смесь поступает на гранулятор 10, затем готовый продукт поступает на вход устройства для расфасовки 11 в соответствующую тару (мешки, пакеты и т.д.) и устройства для складирования 12 готовой продукции для ее дальнейшей реализации. На каждом этапе производства и жизненного цикла продукции производится отбор проб для проведения качественного и количественного анализов согласно техническим условиям и ГОСТам.

Предлагаемая полезная модель позволяет производить органо-минеральное удобрение, способствующее разрыхлению почвы, увеличению объема пор, улучшению микробиологических характеристик почвы, повышению количества удерживаемой влаги и питательных веществ и десорбции фосфатов. В итоге предложенная система позволяет выпускать удобрения, повышающие урожайность сельскохозяйственных культур более чем в 2 раза, способствующие ускорению их роста в 2-4 раза. При этом повышается прочность стеблей и устойчивость растений к различным заболеваниям; снижается количество нитратов в плодах на 10-30%. Это 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	6,6
2.	Влага	%	14
3.	Азот нитратный (подвижная форма)	мг/кг	3,2
4.	Азот аммонийный (подвижная форма)	мг/кг	47
5.	Фосфор общий	мг/кг	130
6.	Фосфор (подвижная форма)	мг/кг	<0,1
7.	Калий общий	мг/кг	3207
8.	Калий (подвижная форма)	мг/кг	108
9.	Натрий общий	мг/кг	2200
10.	Натрий (подвижная форма)	мг/кг	850
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, предлагаемая система для получения органо-минерального удобрения имеет важное 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 особенно чрезвычайно важно в условиях наступившего экологического кризиса.

1. Система для получения органоминерального удобрения, содержащая оборудование для сбора, дозирования, перемешивания и гранулирования органоминеральных веществ, отличающаяся тем, что система включает накопительные емкости для размещения отходов в виде пивной дробины, остаточных пивных дрожжей, кизельгуровых фильтрационных осадков, природных цеолитов, фосфогипса полугидрата и мела, причем выходы указанных накопительных емкостей связаны через весы-дозаторы, шнековый измельчитель, смесительную камеру и гранулятор с устройствами для расфасовки и складирования готовой продукции.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что весы-дозаторы системы выполнены с возможностью дозирования указанных компонентов при следующем соотношении, мас.%: