Технология переработки органических отходов в комплексные гуминовые удобрения и оборудование для ее реализации

Фирмой ООО НПФ «МАШГЕО» разработана высокоэффективная высокопроизводительная и низкозатратная технология переработки органических отходов (осадки сточных вод, куриный, свиной помет, помет КРС, отходы спиртовых и сахарных производств, лигносульфанаты и др.), торфа и сапропеля в комплексные гуминовые удобрения.

Разработанная технология и оборудование позволяют конструировать (создавать) высокоэффективные комплексные удобрения под заданные типы почв в соответствии с их агрохимическим анализом и под заданные виды выращиваемых сельскохозяйственных культур (см. Приложение 1).

Преимущества производимых гуминовых удобрений:

  • являются органическим веществом;
  • не подвержены передозировке;
  • не вымываются из почвы при поливах и дождевых осадках;
  • повышают активность растительной клетки;
  • содержат специальный состав микроэлементов;
  • обеспечивают повышенную морозостойкость растений;
  • повышают в 2-3 раза всхожесть растений;
  • ликвидируют фенольную интоксикацию почвы;
  • переводят нитраты в безопасные нитросоединения.

Удобрения могут выпускаться в виде пастообразного концентрата и в виде гранул. Они не подвержены передозировке, повышают активность растительной клетки, содержат специальный состав микроэлементов, повышают морозостойкость растений, ликвидируют фенольную интоксикацию почвы и переводят нитраты в безопасные нитросоединения.

При этом разработанная технология позволяет придавать удобрениям дополнительные другие полезные свойства.

Оборудование для переработки органических отходов в комплексные гуминовые удобрения состоит из двух основных блоков.

В первом блоке происходит обеззараживание органических отходов путем уничтожения патогенной микрофлоры, гельминтов, вирусов и т.п., разрушение антибиотиков, активация фульвокислот и гуминовых кислот.

Во втором блоке происходит конструирование удобрения путем механохимической активации, поглощение тяжелых металлов гуминовыми кислотами с образованием водонерастворимых (хелатных) гуминовых соединений.

Оборудование занимает небольшую площадь, может иметь мобильное исполнение, легко масштабируется и может выпускаться с производительностью 2,5,10,15 и 20 тонн удобрений в час.

Приложение 1

Примеры типов почв и агрокультур, к которым применимы получаемые гуминовые удобрения

    1. Типы почв

Аллювиальные дерновые почвы

Аллювиальные почвы

Антропогенные почвы

Дерново-подзолистые почвы

Дерновые почвы

Желтозёмы

Каштановые почвы

Коричневые почвы

Карбонатные почвы

Краснозёмы

Лугово-чернозёмные почвы

Подзолистые почвы

Серозём

Серые лесные почвы

Слабоподзолистые почвы

Солоди

Солонцы

Терра роса

Чернозёмы

    1. Типы агрокультур

Любые типы агрокультур, например, плодовые, кустарники, зерновые, бахчевые и т.д.

Приложение 2

Химический анализ гуминовых удобрений, произведенных из илистых остатков сточных вод

1. Жидкое удобрение

№

п/п

Наименование определяемых показателей продукции

Ед.

изм.

Фактическое значение

Применяемый метод

1

Массовая доля сухих веществ

г/л

7,2-9,2

весовой

2

Массовая доля органического вещества на сухой продукт, не менее

%

40,0-50,0

весовой

3

Показатель активности водородных ионов солевой вытяжки

pH

8,9

потенциометрия

4

Массовая доля кальция, в пересчете на CaO

г/л

0,02

титрометрия

5

Массовая доля магния, в пересчете на MgO

г/л

0,0005 и более

титрометрия

6

Массовая доля общего азота на сухое вещество

г/л

2,5 и более

не менее 2,5

метод Кьельдаля

7

Массовая доля фосфора в пересчете на P2O5 на сухое вещество

г/л

2 и более

не менее 2,0

фотометрия

8

Массовая доля калия общего в пересчете на К2О

г/л

1,56-2,5 и более

ионометрия

9

Массовая доля нитратного азота

мг/л

850,0-950,0 и более

ионометрия

2. Пастообразный концентрат

№

п/п

Наименование определяемых показателей продукции

Ед.

изм.

Фактическое значение

Применяемый метод

1

Массовая доля влаги, не более

%

70

весовой

2

Массовая доля органического вещества на сухой продукт, не менее

%

54,6 и более

весовой

3

Показатель активности водородных ионов солевой вытяжки

pH

8,0

потенциометрия

4

Массовая доля кальция, в пересчете на CaO

%

3,08

титрометрия

5

Массовая доля магния, в пересчете на MgO

%

0,52 и более

титрометрия

6

Массовая доля общего азота на сухое вещество

%

2,05 и более

метод Кьельдаля

7

Массовая доля фосфора в пересчете на P2O5 на сухое вещество

%

1,10 и более

фотометрия

8

Массовая доля калия общего в пересчете на К2О

%

1,1 и более

ионометрия

9

Массовая доля нитратного азота

мг/кг

650,0 и более

ионометрия

3. Гранулированное удобрение

№

п/п

Наименование определяемых показателей продукции

Ед.

изм.

Фактическое значение

Применяемый метод

1

Массовая доля влаги, не более

%

13

весовой

2

Массовая доля органического вещества на сухой продукт, не менее

%

70

весовой

3

Показатель активности водородных ионов солевой вытяжки

pH

7,5

потенциометрия

4

Массовая доля кальция, в пересчете на CaO

%

3,5

титрометрия

5

Массовая доля магния, в пересчете на MgO

%

0,6

титрометрия

6

Массовая доля общего азота на сухое вещество

%

3,0

метод Кьельдаля

7

Массовая доля фосфора в пересчете на P2O5 на сухое вещество

%

2,0 и более

фотометрия

8

Массовая доля калия общего в пересчете на К2О

%

2,0 и более

ионометрия

9

Массовая доля нитратного азота

мг/кг

700

ионометрия

Приложение 3

Образец состава сырья для производства гуминовых удобрений

Наименование компонента

% содержание

Комплексоны

0,2

Осадки сточных вод*

92,8

Торф

7
*Может добавляться куриный помет, навоз крупного рогатого скота и свиной.

Действие органических удобрений

  • Улучшение физических характеристик почвы (структура почвы, накопление воды, вентиляция, температура почвы);
  • Изменение химических характеристик почвы (накопление питательных веществ, доставка питательных веществ из питательного гумуса и минеральных почвенных резервов, временная иммобилизация азота;
  • Изменение биологических характеристик почвы (микробиологическая насыщенность, разнообразие и активность);
  • Влияние активных веществ на растения (стимуляторы роста, сопротивляемости, ингибиторы).

Оценка органических удобрений Назначение органических удобрений:

  • Введение в почву органических веществ для улучшения структуры почвы, сохранения имеющегося уровня гумуса, снабжение флоры и фауны почвы легко доступными органическими питательными веществами;
  • Введение в почву питательных веществ и улучшение доступности питательных веществ;
  • Введение в почву веществ щелочного действия (снабжение кальцием) (только компост и осадок сточных вод со стабилизированным кальцием).

Оценка органических удобрений Критерии оценки

  • Содержание органических веществ;
  • Степень разложения органических веществ;
  • Соотношение C:N (микробиологически усвояемый С, скорость минерализации, доступность N / иммобилизация N);
  • Содержание питательных веществ, требуемых растениям (N, Р, К, Са, Mg, S, Fe, Mn, Zn, Си, CI, В, Мо);
  • Отсутствие вредных веществ (тяжелые металлы, органические токсины);
  • Гигиеническая безопасность (паразиты, возбудители болезней, аллергены и т.д.);
  • Однородный состав;
  • Простое и экономное внесение в почву.

Среднее содержание органических веществ

Органические удобрения

Сухая

масса (%)

Органические вещества (%)

в свежей массе

В сухой массе

Солома злаковая

86

82

95

Кукурузная солома

86

80

93

Зеленые удобрения

15

14

81

Ботва сахарной свеклы

15

13

77

Компост из биологических отходов и зелени

50

20

40

Жидкий навоз

7,5

4,5

63

Стойловый навоз

29

23

82

Осадок сточных вод жидкий

5

2,3

46

Осадок сточных вод сгущенный

34

12,5

37
Соотношение C:N позволяет сделать вывод о содержании в почве микробиологически усвояемого углерода. Широкий разброс C:N ведет к временной фиксации N в почве (иммобилизация N).

Среднее содержание питательных веществ

Органические удобрения

Содержание в % ТМ

N

Р

К

Са

Mg

S

Солома злаковых

0,6

0,2

1,4

0,3

0,1

0,1

Кукурузная солома

1,5

0,2

2,4

0,4

0,2

0,1

Зеленые удобрения

 

 

 

 

 

 

Кормовой рапс/кормовая свекла

2,7

0,4

2,6

1,6

0,2

0,3

Клевер

5,5

0,6

5,0

0,6

0,4

0,4

Ботва сахарной свеклы

2,3

0,1

2,9

1,2

0,4

0,3

Компост из биологических отходов

1,5

0,4

1,0

3,0

0,5

0,7

Компост из зелени

1,2

0,2

0,8

3,7

0,5

0,6

Жидкий навоз (КРС)

9,7

0,8

5,9

1,7

0,7

0,6

Жидкий навоз (свиньи)

8,7

2,4

6,3

3,3

1,2

0,8

Стойловый навоз (КРС)

2,8

0,9

2,6

2,2

0,7

0,5

Стойловый навоз (свиньи)

3,0

2,8

4,6

3,9

1,5

0,6

Стойловый навоз (бройлеры)

4,7

4,7

2,6

2,4

0,7

0,6

Осадок сточных вод

4,3

2,1

0,4

8,0

0,5

0,7

Внесение в почву питательных веществ органическими удобрениями по сравнению с потреблением питательных веществ растениями

 

Сухая

масса в

ц/га*год

Внесение питательных веществ

в кг/га*год

N

Р

K

Са

Mg

S

Солома злаковых

70

42

14

98

21

7

7

Кукурузная солома

110

165

22

264

44

22

11

Зеленые удобрения

 

 

 

 

 

 

 

  • Кормовой рапс/кормовая свекла

55

149

22

143

88

11

17

  • Клевер

50

275

30

250

30

20

20

Ботва сахарной свеклы

75

173

8

218

90

30

23

Компост из биологических отходов

100

150

40

100

300

50

70

Компост из зелени

100

120

20

80

370

50

60

Жидкий навоз (КРС)

10

97

8

59

17

7

6

Жидкий навоз (свиньи)

10

87

24

63

33

12

8

Стойловый навоз (КРС)

25

70

23

65

55

18

13

Стойловый навоз (свиньи)

25

75

70

115

98

38

15

Стойловый навоз

(бройлеры)

25

118

118

65

60

134

18

15

Осадок сточным вод

16,7

72

35

7

134

(7-568)

8

12

 

Урожайность в ц/га

Среднее потребление растениями питательных веществ в кг/га*год

Озимая пшеница (зерно)

80

160

28

40

4

10

9

Озимый рапс (зерно)

35

116

27

29

4

11

14

Сахарная свекла

600

108

24

126

25

30

36

Микроэлементы

 

 

Содержание микроэлементов в мг/кг сухой

массы

Fe

Mn

Zn

Cu

В

Mo

Солома злаковых

45

30

20

3

3

0,3

Кукурузная солома

50

40

23

9

5

0,5

Зеленые удобрения

 

 

 

 

 

 

  • Кормовой рапс/кормовая свекла

218

120

20

8

22

0,3

  • Клевер

147

50

43

10

18

0,6

  • Луговая трава

97

46

32

7

5

0,2

Ботва сахарной свеклы

593

168

66

12

31

0,8

Компост из биологических отходов

10883

433

202

60

22

2

Компост из зелени

 

516

171

41

21

2

Жидкий навоз (КРС)

1244

285

225

54

31

2

Жидкий навоз (свиньи)

2661

528

864

225

44

6

Стойловый навоз (КРС)

1467

235

144

34

25

1,3

Стойловый навоз (свиньи)

2148

240

491

213

21

2

Стойловый навоз (бройлеры)

1269

536

377

112

52

5

Осадок сточным вод

41498

470

917 1

328

39

6


 

Сухая

масса в

ц/га*год

Внесение питательных веществ

в кг/га*год

Fe

Mn

Zn

Cu

В

Мо

Солома злаковых

70

| 315

210

140

21

21

2

Кукурузная солома

110

550

440

253

99

55

6

Зеленые удобрения:

 

 

 

 

 

 

 

  • Кормовой рапс/кормовая свекла

55

1199

660

110

44

121

2

  • Клевер

50

735

250

215

50

90

3

  • Луговая трава

 

485

230

160

35

25

1

Ботва сахарной свеклы

75

4448

1260

495

90

233

6

Компост из биологических отходов

100

108830

4330

2020

600

220

20

Компост из зелени

100

119910

5160

1710

410

210

20

Жидкий навоз (КРС)

10

1244

285

225

54

31

2

Жидкий навоз (свиньи)

10

2661

528

864

225

44

6

Стойловый навоз (КРС)

25

3668

588

360

85

63

3

Стойловый навоз (свиньи)

25

5370

600

1228

533

53

5

Стойловый навоз (бройлеры)

25

3173

1340

943

280

130

13

Осадок сточным вод

16,7

69302

785

1531

548

65

10

 

Урожайность в ц/га:

Среднее потребление растениями: питательных веществ в кг/га*год

Озимая пшеница (зерно)

80

138

144

179

34

58

3

Озимый рапс (зерно)

35

188

102

108

13

70

12

Сахарная свекла

600

593

469

373

102

204

2

Внесение микроэлементов в почву органическими удобрениями в сравнении с потреблением микроэлементов растениями