RU2612208C1

RU2612208C1 - Method for processing organic wastes to produce highly effective fertilizer-biohumus

Info

Publication number: RU2612208C1
Application number: RU2016103204A
Authority: RU
Inventors: Ольга Владимировна Трушко; Станислав Вячеславович Ковшов; Вячеслав Петрович Ковшов
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2016-02-01
Publication date: 2017-03-03

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture. The method for processing organic wastes to produce a highly effective fertilizer - biohumus includes biothermal composting of organic wastes with the subsequent stocking of the worms of the species Eisenia foetida, and the processing of organic wastes is carried out in the mobile device and is accompanied with moisturizing every 5-7 days in an amount to provide a constant level of the substrate moisture content of not less than 75%, with the stocking of the resulting vermicompost with compost earthworms of the central Russian subspecies with a density of at least 50 units per 1 liter of vermicompost volume with periodic, every 5-7 days, stirring and loosening of vermicompost followed by separation of the finished biohumus.

EFFECT: invention enables to improve the efficiency and mobility of the waste processing process.

1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке различных типов сельскохозяйственных органических отходов с получением ценного органического удобрения - биогумуса.The invention relates to agriculture and can be used in the processing of various types of agricultural organic waste to produce valuable organic fertilizer - vermicompost.

Известны способ переработки органических отходов и устройство для переработки органических отходов (патент РФ №2422478, опубл. 27.06.2011 г.), заключающиеся в подаче отходов в реактор, их термолизе в реакторе в среде теплоносителя, пропускаемого через слой отходов, с образованием газообразной и твердой фаз, выводе газообразной фазы из реактора, ее охлаждении, отделении жидкой фазы, сконденсированной при охлаждении от газообразной фазы, сжигании несконденсированной газообразной фазы, выводе твердой фазы из реактора по окончании процесса термолиза, ее охлаждении, выгрузке твердой фазы из контейнера и ее магнитной обработке, при этом в качестве теплоносителя используют газообразную смесь из продуктов сгорания, поступающих в теплообменник, и воздуха в реакторе, теплоноситель нагревают до 750-1150°C и пропускают через слой отходов со скоростью 2-15 м/с при давлении в реакторе 0,1-1,0 МПа.A known method of processing organic waste and a device for processing organic waste (RF patent No. 2422478, publ. 06/27/2011), which consists in the supply of waste to the reactor, their thermolysis in the reactor in a coolant passing through a layer of waste, with the formation of gaseous and solid phase, withdrawing the gaseous phase from the reactor, cooling it, separating the liquid phase condensed during cooling from the gaseous phase, burning the non-condensed gaseous phase, removing the solid phase from the reactor at the end of the thermoli process a, its cooling, unloading of the solid phase from the container and its magnetic treatment, while a gaseous mixture of combustion products entering the heat exchanger and air in the reactor is used as a heat carrier, the heat carrier is heated to 750-1150 ° C and passed through a waste layer with a speed of 2-15 m / s at a pressure in the reactor of 0.1-1.0 MPa.

Недостатками являются технологическая сложность, узкий диапазон температур и давления, а также невозможность применения в бытовых условиях.The disadvantages are technological complexity, a narrow range of temperatures and pressures, as well as the inability to use in a domestic environment.

Известен способ приготовления удобрения из органических отходов животноводства, птицеводства и растениеводства (патент РФ №2371425, опубл. 27.10.2009 г.), заключающийся в разделении биомассы на фракции сепарированием, ее обеззараживании с одновременной детоксикацией жидкой фракции в электролизере с нерастворимыми электродами, а твердой фракции - путем обработки озоновоздушной смесью и ультрафиолетовым излучением.A known method of preparing fertilizers from organic waste of animal husbandry, poultry and crop production (RF patent No. 2371425, publ. 10/27/2009), which consists in the separation of biomass into fractions by separation, its disinfection with simultaneous detoxification of the liquid fraction in the electrolyzer with insoluble electrodes, and solid fractions - by treatment with an ozone-air mixture and ultraviolet radiation.

Недостатками является технологическая сложность, энергоемкость операции детоксикации жидкой фракции и резкое изменение соотношения гуминовых и фульвокислот в сторону фульвокислот, что приводит к снижению плодородия.The disadvantages are technological complexity, the energy intensity of the detoxification operation of the liquid fraction and a sharp change in the ratio of humic and fulvic acids to fulvic acids, which leads to a decrease in fertility.

Известен способ получения органического удобрения (патент РФ №2216528, опубл. 20.11.2003 г.), заключающийся в обработке гумусосодержащего вещества щелочным реагентом, выделении твердой фракции и комплекса гумусовых кислот, из которого выделяют фракции гуминовых кислот и фульвокислот, растворении низкомолекулярной фракции гуминовых кислот в щелочном растворе гидроксида кальция с получением щелочного раствора гумата кальция, в котором растворяют ионный сорбент с получением суспензии, которую смешивают с содержащими органические компоненты сточными водами.A known method of producing organic fertilizer (RF patent No. 2216528, publ. November 20, 2003), which consists in treating a humus-containing substance with an alkaline reagent, isolating a solid fraction and a complex of humic acids, from which fractions of humic acids and fulvic acids are isolated, and dissolving a low molecular weight fraction of humic acids in an alkaline solution of calcium hydroxide to obtain an alkaline solution of calcium humate, in which the ionic sorbent is dissolved to obtain a suspension, which is mixed with organic full-time waters.

Недостатками способа является технологическая сложность, а также повышенная кислотность приготовленного удобрения, которое возможно эффективно применять только на высокощелочных почвах.The disadvantages of the method is the technological complexity, as well as the increased acidity of the prepared fertilizer, which can only be effectively applied on highly alkaline soils.

Известен способ приготовления удобрения из органических отходов (патент РФ №2235706, опубл. 10.09.2004 г.), заключающийся в разделении органических отходов на жидкую и твердую фракции, подаче воздуха в массу органических отходов и ферментации.A known method of preparing fertilizers from organic waste (RF patent No. 2235706, publ. 09/10/2004), which consists in the separation of organic waste into liquid and solid fractions, air supply to the mass of organic waste and fermentation.

Недостатками способа является неэффективность применения в холодное время года, когда жидкая фракция может смерзаться, а также развитие грибковой микрофлоры, которая может в дальнейшем распространиться на культурные растения.The disadvantages of the method are the inefficiency of use in the cold season, when the liquid fraction can freeze, as well as the development of fungal microflora, which can subsequently spread to cultivated plants.

Известен способ производства биогумуса (патент РФ №2274628, опубл. 20.04.2006 г.), заключающийся в предварительном перемешивании и биотермическом компостировании субстрата, включающего органические рыхлители, заселении увлажненного компоста красными калифорнийскими червями вида Eisenia foetida для переработки компоста и отделении червей от увлажненного до 60-65% биогумуса.A known method for the production of vermicompost (RF patent No. 2274628, publ. 04/20/2006), which consists in pre-mixing and biothermal composting of the substrate, including organic cultivators, populating the moistened compost with red California worms of the species Eisenia foetida for processing compost and separating the worms from moist 60-65% of vermicompost.

Недостатками способа является неэффективность использования красного калифорнийского червя вида Eisenia foetida в условиях холодного времени года умеренного климатического пояса.The disadvantages of the method is the inefficiency of using a red California worm of the species Eisenia foetida in the cold season of the temperate climate zone.

Известен способ производства биогумуса (патент РФ №2205163, опубл. 27.05.2003 г.), принятый за прототип, который заключается во внесении в куриный помет органических рыхлителей в виде древесных опилок, стружки, мелкой щепы с последующим перемешиванием и увлажнением до 80-90%. Полученный субстрат размещают буртами на открытых площадках и подвергают биотермическому компостированию, перед началом которого производят его рыхление. Процесс компостирования ведут при максимальной температуре 70°C с понижением ее до минимальной 25-30°C в конце процесса с регулярным рыхлением для обогащения кислородом нижних слоев и отвода газов. Готовый субстрат размещают в траншеях и заселяют красным калифорнийским червем вида Esenia foetida путем выкладывания его пучками по всей поверхности слоя субстрата. Траншеи накрывают пленкой. После переработки всей толщи субстрата в биогумус и снятия пленки производят снятие верхнего подсушенного слоя и отделение оставшегося биогумуса от червей при помощи ловушек в виде сетки. Оставшийся готовый биогумус просеивают и просушивают до влажности 65%.A known method for the production of vermicompost (RF patent No. 2205163, publ. 05/27/2003), adopted as a prototype, which consists in adding organic cultivators in chicken droppings in the form of sawdust, wood shavings, small chips, followed by stirring and moistening to 80-90 % The resulting substrate is placed with collars in open areas and subjected to biothermal composting, before which it is loosened. The composting process is carried out at a maximum temperature of 70 ° C, lowering it to a minimum of 25-30 ° C at the end of the process with regular loosening to enrich the lower layers with oxygen and remove gases. The finished substrate is placed in trenches and populated with a red California worm of the species Esenia foetida by spreading it in bundles over the entire surface of the substrate layer. The trenches are covered with film. After processing the entire thickness of the substrate into vermicompost and removing the film, the upper dried layer is removed and the remaining vermicompost is separated from the worms using grid traps. The remaining finished biohumus is sieved and dried to a moisture content of 65%.

Недостатками способа являются использование в качестве вермикультуры калифорнийского подвида кольчатого червя вида Esenia foetida, неприспособленного к российским климатическим условиям, малая мобильность переработки в сочетании с использованием чрезмерно значительных площадей территории, а также зауженность использования куриного помета с органическими рыхлителями, которые без дополнительного раскисления практически не поддаются переработке с помощью вермитехнологии.The disadvantages of the method are the use of vermiculture of the California subspecies of the ringworm Esenia foetida species, unsuitable for Russian climatic conditions, low processing mobility in combination with the use of excessively large areas, as well as the narrower use of chicken manure with organic cultivators, which practically do not lend themselves to additional deoxidation processing using vermit technology.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и мобильности процесса переработки отходов.The technical result of the invention is to increase the efficiency and mobility of the waste recycling process.

Технический результат достигается тем, что переработка органических отходов осуществляется в специальном мобильном устройстве и сопровождается периодическим, раз в 5-7 дней, увлажнением водой в количестве, обеспечивающем постоянный уровень влажности субстрата от 75 до 90%, заселением полученного вермикомпоста дождевыми компостными червями среднерусского подвида с плотностью не менее 50 особей на 1 л объема вермикомпоста при периодическом, раз в 5-7 дней, перемешивании и разрыхлении вермикомпоста с последующим сепарированием готового биогумуса.The technical result is achieved by the fact that the processing of organic waste is carried out in a special mobile device and is accompanied by periodic, every 5-7 days, moistening with water in an amount that provides a constant level of substrate moisture from 75 to 90%, populating the obtained vermicompost with rain compost worms of Central Russian subspecies with with a density of at least 50 individuals per 1 liter of vermicompost volume with periodic, every 5-7 days, mixing and loosening of vermicompost with subsequent separation of the finished biog Musa.

Способ переработки органических отходов с получением высокоэффективного удобрения-биогумуса поясняется фиг. 1 - таблица основных технологических характеристик способов получения биогумуса.A method for processing organic waste to produce highly effective biohumus fertilizer is illustrated in FIG. 1 is a table of the main technological characteristics of the methods for producing biohumus.

Процесс получения биогумуса протекает в специальном мобильном устройстве, которое для наиболее эффективного режима работы рекомендуется ставить в теплое освещаемое место, например, на обогреваемый пол теплицы, и выдерживать 90 дней, периодически (раз в 5-7 дней) поливая вермикомпост теплой водой в количестве, обеспечивающем уровень влажности субстрата от 75 до 90%.The process of obtaining vermicompost takes place in a special mobile device, which for the most efficient operation is recommended to be placed in a warm, lit place, for example, on a heated floor of a greenhouse, and kept for 90 days, periodically (every 5-7 days) pouring vermicompost with warm water in quantity, providing a substrate moisture level of 75 to 90%.

Состав вермикомпоста и соотношение компонентов зависят от типа растений, которые будут выращиваться на почве, удобренной получаемым биогумусом.The composition of vermicompost and the ratio of components depend on the type of plants that will be grown on soil fertilized with biohumus.

После полного перепревания вермикомпоста в мобильном устройстве происходит его дальнейшая переработка заселенными червями вида Eisenia foetida среднерусского подвида в биогумус, который впоследствии сепарируется.After complete overheating of vermicompost in a mobile device, it is further processed by populated worms of the species Eisenia foetida of the Central Russian subspecies into biohumus, which is subsequently separated.

Способ осуществляется биотермическим компостированием органических отходов в специальном мобильном устройстве с периодическим увлажнением водой в количестве, обеспечивающем постоянный уровень влажности субстрата от 75 до 90%.The method is carried out by biothermal composting of organic waste in a special mobile device with periodic moistening with water in an amount that provides a constant level of substrate moisture from 75 to 90%.

Затем производят заселение в приготовленный перепревший вермикомпост дождевых компостных червей среднерусского подвида вида Eisenia Foetida с плотностью не менее 50 особей на 1 л объема, а после производят сепарирование готового биогумуса.Then, rain compost worms of the Central Russian subspecies of the species Eisenia Foetida with a density of at least 50 individuals per 1 liter of volume are introduced into the prepared rotted vermicompost, and then the finished biohumus is separated.

В качестве технологий переработки органических отходов с получением биогумуса для сравнения использовали основные промышленные и бытовые методы: траншейный метод, метод «шагающей гряды» и ячеистый метод. Во всех случаях в компостосодержащий субстрат, одинаковый по составу и массе (50 кг), вносили дождевых компостных червей среднерусского подвида вида Eisenia foetida по нормативам 50 шт. на 1 л смеси, орошают субстрат до 80-85%. Полученное органическое удобрение подсушивали, просеивали и использовали для выращивания декоративных и сельскохозяйственных растений.The main industrial and domestic methods were used as technologies for processing organic waste to produce biohumus: the trench method, the walking ridge method, and the cellular method. In all cases, compost-containing substrate of the same composition and weight (50 kg) was introduced with compost earthworms of the Central Russian subspecies Eisenia foetida species according to the standards of 50 pcs. per 1 liter of the mixture, irrigate the substrate to 80-85%. The resulting organic fertilizer was dried, sieved and used to grow ornamental and agricultural plants.

Рассматриваемые способы получения биогумуса исследовались на предмет их скорости переработки, мобильности и качества гранулометрического состава получаемого биогумуса (фиг. 1).The considered methods for producing biohumus were investigated for their processing speed, mobility and quality of the particle size distribution of the resulting biohumus (Fig. 1).

Таким образом, при реализации заявленного способа, особенно в бытовых условиях, условиях отдельного дачного или фермерского участка, обеспечиваются оптимальные условия переработки органических отходов с наиболее быстрым получением готового биогумуса на единицу веса компостной смеси в сочетании с получением оптимального гранулометрического состава за счет автоматического сепарирования. При этом реализация разработанного способа переработки позволяет не занимать больших площадей территории, а при необходимости и оперативно менять место расположения устройства.Thus, when implementing the inventive method, especially in domestic conditions, in the conditions of a separate country or farm plot, optimal conditions for processing organic waste are provided with the most rapid production of biohumus per unit weight of the compost mixture in combination with the optimal particle size distribution due to automatic separation. Moreover, the implementation of the developed processing method allows not to occupy large areas of the territory, and, if necessary, to quickly change the location of the device.

Claims

A method of processing organic waste to produce a highly effective fertilizer - vermicompost, including biothermal composting of organic waste followed by a worm of the species Eisenia foetida, characterized in that the processing of organic waste is carried out in a mobile device and is accompanied by humidification, every 5-7 days, in an amount that ensures a constant substrate moisture level of at least 75%, by populating the obtained vermicompost with rain compost worms of the Central Russian subspecies with a density of at least 50 individuals per 1 liter of vermicompost volume with periodic, every 5-7 days, mixing and loosening of vermicompost with subsequent separation of the finished vermicompost.