CS253081B1 - Způsob výroby organického hnojivá a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zpracování výkalů hospodářských zvířat, zejména prasat, na hodnotné organominerální hnojivo. Toho je dosaženo tím, že původní tekuté výkaly o nízkém obsahu sušiny, jsou zahuštovány doplňkový látkami, jako jsou čistírenské a saturační kaly, příp. výkaly jiných hospodářských zvířat o vyšší sušině, minerálními sorbenty a jinými látkami s vysokým obsahem koloidů na obsah sušiny nejméně 8%, vzájemně spolu promíchány a homogenizovány a takto vzniklá suspenze je dávkována v poměru 1 až 13 hmotnostních dílů k 1 hmotnostnímu dílu organické hmoty tak, aby poměr C:N byl v rozmezí 10 až 25:1 a pH upraveno na hodnotu 6,4 až 7,4, přičemž tyto komponenty jsou vzájemně promíseny v organominerální substrát, který je ukládán na fermentační složiště, kde vlivem fermentačního procesu a zvýšené teploty se odstraní úplně fekální zápach a za současného odpaření části vody vzniká do 10 dnů soudržné organominerální hnojivo. zařízení k provádění tohoto způsobu sestává z manipulační nádrže se zabudovaným homogenizátorem. Do manipulační nádrže je zaústěn dopravník doplňkových látek a potrubí výkalů, napojené kalovým čerpadlem na sběrnou jímku výkalů. Do spodní části manipulační nádrže zasahuje potrubí upravených výkalů, opatřené dávkovacím čerpadlem a je zaústěno do směšovače upravených výkalů a organické hmoty, do kterého je zaústěn dopravník dávkovače organické hmoty a je od něho vyveden dopravník substrátu.

Description

Řešení se týká způsobu výroby organického hnojivá z upravených tekutých výkalů s doplňkovými látkami a zařízení k provádění tohoto způsobu.

U vyšších koncentrací prasat a skotu se využívají tekuté výkaly zpravidla přímým rozvozem na pole. Tento způsob je však v průběhu roku omezen vegetací, případně povětrnostními vlivy, kdy přímá aplikace na pozemky není možná a v důsledku čehož nejsou živiny z tekutých výkalů efektivně využívány. Dochází však k zamořování životního prostředí nepříjemným zápachem, k znečištování spodních vod, pramenů a zdrojů pitné vody, zejména smyvem lehce rozpustných živin po aplikaci tekutých výkalů, k systematickému zaplevelování pozemků při současné úrovni aplikace, hlavně prasečí kejdy, čímž se zvyšují nároky na další použití herbicidů.

V důsledku nemožnosti aplikovat tekuté výkaly v průběhu celého roku se zvyšují požadavky na investiční prostředky na výstavbu potřebných skladovacích prostorů. Koncentrace tekutých výkalů v poměrně malých lokalitách vytvořila problémy nejen při jejich zpracování a využití, ale též při jejich dopravě, což v posledních letech také nepříznivě ovlivňuje ekonomiku výroby, zejména vepřového masa. Vzhledem k obtížnosti aplikace tekutých výkalů a celkově větším problémům než při manipulaci s chlévským hnojem, snaží se zemědělské závody separovat organický podíl od tekuté složky pomocí různých způsobů, jako je sedimentace, filtrace, dekantace, lisováni, centrifugaoe, sítová separace apod. Oddělená pevná frakce je výborné organické hnojivo, tekutá složka se dá použít po přechozím provzdušnění k závlahám, ovšem jen v omezených oblastech a s řadou nedořešených problémů. Všechny způsoby separace jsou nákladné a energeticky náročné. Zpracování tekutých výkalů na principu čištění s městskými odpadními vodami nachází velmi omezené uplatnění a klade značné nároky na investice, přičemž využiti živin není vždy nejvýhodnější. Při systematické přímé aplikaci tekutých výkalů do půdy dochází ke zhoršování fyzikálního stavu půdy v důsledku omezeného přísunu organické hmoty, která je v nich obsažena v nedostatečné míře.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny způsobem výroby organického hnojivá a zařízením k prováděni tohoto způsobu podle vynálezu. Podstata způsobu spočívá v tom, že původní tekuté výkaly o nízkém obsahu sušiny, např. vepřové, jsou zahuštovány doplňkovými látkami na minimální obsah sušiny 8 %. Těmito látkami jsou např. čistírenské a saturační kaly, univerzální sorbenty a jiné látky s vysokým obsahem koloidů, dále výkaly jiných hospodářských zvířat o vyšší sušině a jiné. Po vzájemném promíchání a homogenizaci je vzniklá suspenze dávkována v poměru 1 až 13 hmotnostních dílů k 1 hmotnostnímu dílu organické hmoty, jako např. sláma, piliny, papírenské a dřevní odpady a jiné. Tyto komponenty jsou vzájemně proraíseny v organominerální substrát, který je ukládán na fermentačni složiště. Vlivem fermentačniho procesu a zvýšení teploty až na cca 65 °C se úplně odstraní fekální zápach a za současného odpařeni části vody vzniká do 10 dnů soudržné organominerální hnojivo.

Podstata zařízení spočívá v manipulační nádrži se zabudovaným nejméně jedním homogenizátorem, do níž je zaústěn jednak dopravník doplňkových látek a jednak potrubí tekutých výkalů napojené kalovým čerpadlem na sběrnou jímku výkalů. Ze spodní části manipulační nádrže je vyvedeno potrubí upravených výkalů opatřené dávkovacim čerpadlem a zaústěno do směšovače upravených výkalů a organické hmoty. Do směšovače je současně zaústěn dávkovač organické hmoty. Od směšovače upravených výkalů a organické hmoty je vyveden dopravník substrátu. Potrubí upravených výkalů může být také zaústěno mezi dávkovač organické hmoty a směšovač upravených výkalů s organickou hmotou. Do potrubí upravených výkalů je současně vřazen průtokoměr.

Způsob výroby organického hnojivá a zařízení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu přináší řadu výhod, z nichž nejpodstatnější spočívá zejména v tom, že umožňuje efektivní využití biologického potenciálu termofilních celulolytických baktérií z hlediska jejich optimální činnosti. Vhodné podmínky pro rozvoj těchto baktérií jsou vytvořeny především úpravou úživného poměru C:N a aerobním prostředím daným strukturou organominerálního substrátu. Při rozvoji termofilních celulolytických baktérií dochází k rychlé asimilaci látek vytvářejících typický fekální zápach, který rychle mizí, přičemž je asimilován dusík z vepřových výkalů s uhlíkatými látkami z přidané organické hmoty i výkalů na bílkovinnou hmotu baktérií. V průběhu fermentace se při vytvoření vhodných podmínek zvyšuje teplota již po několika hodinách až na 65 °C. Zpracování tekutých výkalů je vhodné pro bezstelivové technologie chovu hospodářských zvířat a má průmyslový charakter. Řeší problém efektivního zpracování stelivové slámy v rámci koloběhu organické hmoty s minimálními ztrátami. Opravou tekutých výkalů v manipulační nádrži pomocí minerálních sorbentů se zvyšuje jejich sorpce a tím značně snižuje potřeba nasávacího organického materiálu. Aplikací organického hnojivá obohacujeme půdu vhodnou formou organické hmoty pro tvorbu a zvyšování obsahu humusu v půdě. Z hlediska životního prostředí dochází k poměrně rychlé dezodorizaci tekutých výkalů a zamezení znečišťování spodních vod a pramenů, čímž tento způsob přispívá k řešení světového problému využití tekutých výkalů. Ve vhodné formě se vrací do půdy, kromě organické hmoty, velké množství živin z výkalů především N, P, K. Při průmyslovém zpracování výkalů lze konečný produkt obohacovat o další minerální živiny a mikroelementy v takovém množství, aby byl komplexním organominerálním hnojivém. Při nedostatku rašeliny může sloužit vyrobené organominerální hnojivo také pro výrobu dalších pěstebních substrátů.

Zařízení pro výrobu organického hnojivá podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojeném výkresu.

Zařízení sestává z manipulační nádrže 2» ^v níž je uložen nejméně jeden homogenizátor 2·

Do manipulační nádrže 2 3^e zaústěn dopravník 6_ doplňkových látek, vedoucí od zásobníku 7_ doplňkových látek. Do manipulační nádrže 2 3^e rovněž zaústěno potrubí 2 výkalů, které je přes kalové čerpadlo 2 propojeno se sběrnou jímkou £. Ze spodní části manipulační nádrže 2 3^€ vyvedeno potrubí 9 upravených výkalů, do něhož je vřazeno dávkovači čerpadlo 2 upravených výkalů a průtokoměr 15 upravených výkalů, přičemž potrubí 2 j^e zaústěno do směšovače 12 upravených výkalů a organické hmoty, do něhož je zaústěn i dopravník 11 organické hmoty, jehož druhý konec je napojen na dávkovač 10 organické hmoty a/nebo na směšovač 12 upravených tekutých výkalů a organické hmoty navazuje dávkovač 10 organické hmoty přímo. Na směšovač 12 upravených výkalů a organické hmoty navazuje dopravník 13 substrátu vyústěný na fermentační složiště 14.

Do manipulační nádrže 2 ^se dopraví původní výkaly hospodářských zvířat, jako vepřové, hovězí, drůběží trus a jiné, které lze doplnit jinými látkami o vyšším obsahu sušiny, jako čistírenské kaly, rybniční bahno apod., tak, aby bylo dosaženo standardizace sušiny v tekutých výkalech. Pro zvýšení jímavosti je možno tekuté výkaly doplnit doplňkovými látkami typu sorbentů, jako např. bentonit, saturační kaly a jiné, dopravníkem 6. Obsah manipulační nádrže 2 se intenzívně promíchá homogenizátory 2» čímž vznikne homogenní suspenze. Vzniklá suspenze upravených výkalů se čerpá a dávkuje dávkovacím čerpadlem 2 upravených výkalů do směšovače 12 upravených výkalů a organické hmoty. Sem je současně dávkována přesná dávka organické hmoty jako je řezená sláma obilní, řepková a jiné organické hmoty dávkovačem 10 organické hmoty, kterým je např. dávkovači stůl, samosběrací a vyprazdňovací vůz apod. Směšovačem 12 organické hmoty a upravených tekutých výkalů je např. stacionární kontinuální bubnová míchačka, směšovací vřetenové čerpadlo nebo mobilní směšovač. Nadávkovaná organická hmota s upravenými výkaly se ve směšovači 12 organické hmoty a upravených tekutých výkalů rovnoměrně promíchá a výsledný produkt, organominerální substrát, se ukládá na fermentační složiště 14 do vrstvy asi 2 cm vysoké. Ze substrátu zmizí samovolnou fermentací celulolytickými baktériemi, nejpozději po 2 dnech fekální zápach. Za současného odpaření části vody zvýšenou teplotou, vznikne soudržné organické hnojivo.

Příklad 1

Bylo použito 2,6 hmotnostního dílu vepřových výkalů o obsahu 3% sušiny a 1 díl drůbežích výkalů o sušině 21 %, k tomu byly přidány 4 hmotnostní procenta saturačních kalů. Mícháním a homogenizací vzniklá suspenze obsahovala 8 % sušiny. Suspenze upravených výkalů v dávce 11 hmotnostních dílů byla smíchána s 1 hmotnostním dílem řezané pšeničné slámy o obsahu 85 % sušiny a vzniklý organominerální substrát o pH 6,9 byl podroben několikadenní fermentaci,

Čímž vzniklo organominerální hnojivo, u něhož poměr C:N byl 14:1. Z uvedeného vyplývá, že 1 hmotnostní díl řezané pšeničné slámy pojme 11 hmotnostních dílů upravených vepřových výkalů.

Příklad 2

Bylo použito 1,4 hmotnostního dílu vepřových výkalů o obsahu 3 Ϊ sušiny a 1 hmotnostního dílu drůběžích výkalů o sušině 21 %, k tomu byly přidány 2 hmotnostní procenta bentonitu. Mícháním a homogenizací vzniklá suspenze obsahovala 10 % sušiny. Suspenze upravených výkalů v dávce 13 hmotnostních dílů byla smíchána s 1 hmotnostním dílem pšeničné řezané slámy o obsahu 85 % sušiny a vzniklý organominerální substrát o pH 6,7 byl podroben několikadenní fermentaci, čímž vzniklo organominerální hnojivo, u něhož poměr C:N byl 17:1.

Claims (3)

1. Způsob výroby organického hnojivá vyznačující se tím, že původní tekuté výkaly o nízkém obsahu sušiny, např. vepřové, jsou zahušťovány doplňkovými látkami, jako jsou čistírenské a saturační kaly, případně výkaly jiných hospodářských zvířat o vyšší sušině, minerálními sorbenty a jinými látkami s vysokým obsahem koloidů na obsah sušiny nejméně 8 %, vzájemně spolu promíchány a homogenizovány a takto vzniklá suspenze je dávkována v poměru 1 až 13 hmotnostních dílů k 1 hmotnostnímu dílu organické hmoty tak, aby poměr C:N byl v rozmezí 10 až 25:1 a pH upraveno na hodnotu 6,4 až 7,4, přičemž tyto komponenty jsou vzájemně promíseny v organominerální substrát, který je ukládán na fermentační složiště, fermentován 10 dnů při teplotě do 65 °C za současného odpaření části vody a odstranění fekálního zápachu.

2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1 vyznačující se tím, že sestává z manipulační nádrže (1) se zabudovaným nejméně jedním homógenizátorem (2), do kteréžto manipulační nádrže (1) je zaústěn dopravník (6) doplňkových látek a potrubí (5) výkalů, napojené kalovým čerpadlem (3) na sběrnou jímku (4) výkalů, přičemž do spodní části manipulační nádrže (1) zasahuje potrubí (9) upravených výkalů, opatřené dávkovacim čerpadlem (8) a je zaústěno do směšovače (12) upravených výkalů a organické hmoty, do kterého je zaústěn dopravníkem (11) dávkovač (10) organické hmoty, a od kterého je vyveden dopravník (13) substrátu a/nebo potrubí (9) upravených výkalů je zaústěno mezi dávkovač (10) organické hmoty a směšovač (12) upravených výkalů a organické hmoty.

3. Zařízeni podle bodu 2 vyznačující se tím, že do potrubí (9) upravených výkalů je vřazen průtokoměr (15).