Способ получения органоминерального компоста на основе малоценных отходов древесины

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО КОМПОСТА НА ОСНОВЕ МАЛОЦЕННЬТХ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫСпособ получения органоминерального компоста на основе малоценных отходов древесины, включающий измельчение древесных отходов, смешение их с мочевиной, как источником азота, и с источником фосфора, буртование полученной смеси, ее Компостированиепри саморазогревании и последующее снижение температуры реакционной массы, отдшчающийся тем, что в качестве источника азота дополнительно используют аммиачную селитру в количестве 2,О-4,2 от массы абсолютно сухого вещества, которую вносят в измельченные отходы древесины вместе с источником фосфора, полученную смесь обогащают(71) Заявитель Белорусский государственный технологический университет (ВТ)(73) Патентообладатель Белорусский госу дарственный технолсгичесштй универ ситет (ВУ)золой от сжигания древесных отходов в количестве 3,0-10,0 от массы абсолютно сухого вещества, после компостирования смеси и снижения ее температуры в реакционную массу при перемешивании вносят мочевину в количестве О,65- 135 к массе исходного абсолютно сухого вещества, буртуют и компостируют 30-60 суток.1. Коровкин А .С . Эффективность компотов еловой коры с минеральными удобрениями. Повышение эффективности примененияудобрений в хозяйствах Уральской зонь 1. Пермь, 1983. С. - 61-67.Изобретение относится к переработке малоценных отходов лесопромъшшент-того комплекса и к сельскому хозяйству, а именно, к усовершенствованию способа производства органошанеральною компоста из малоиспользуемтьвс древесных отходов и минеральных удобрений.Наиболее близким к заявляемому способу но технологической сущности и достигаемому результату является способ получения органоминерального компоста, включающийизмельчение древесных отходов, их смешение с мочевиной, суперфосфатом в количестве 1 по действующему веществу к массе а.с.в.,бурггование и биоконверсию древесного вещества 1. Недостатками данного способа являются значительные потери азота, достигающие 11-26 отсутствие калия и микроэлементов в компосте и длительный срок компостирования (не Менее 90 суток).Для устранения указанных недостатков предложен способ получения органоминеральногокомпоста на основе малоценных отходов древесины, включающий измельчение древесных отходов, смешение их с мочевиной, как источьпшом азота, и с источником фосфора, бургование полученной смеси, ее Компостирование при саморазогревании и последующее снижение температуры реакционной массы,в котором в качестве источника азота дополнительно используют аммиачную селитру в количестве 20-42 от массы а.с.в., которую вносят в измельченные отходы древесины вместе с источником фосфора, полученную смесь обогащают золой от сэкигашгя древесных отходов в количестве 3,0- 10,0 от массы а.с.в., после компостирования смеси и снижения ее температуры в реакционную массу при перемешивании вносят мочевину в количестве 0,65-1,35 к массе исходного а.с.в., буртуют и компостирутот 30-60 суток.Преимущество использования в качестве источника азота аммиачной селитры и мочевины и их раздельное внесение в компостируемую массу в сравнении с прототипом состоит в существенном снижении потерь азота из органоминерального компоста.Введение аммиачной селитры стимулирует процесс ассимиляторной денитрификации с восстановлением ее до аммиака, который служит источником азота для развития микроорганизмов и бактерий, разлагающих древесное вещество. Денитрификация осуществляется мезофильньтми микроорганизмами и термофильными бактериями, развивающимися при тештературе 55-65 С. Татсим образом, образующаяся аммиачная форма азота в течение всего процесса биоконверсии погтностъю расходуется на развитие микроорганизмов, деструктируЦшх древесное вещество, что позволяет существег-п-го снизить потери азота.Введение мочевины с указанным расходом при снижении температурных условий биоконверсии древесного вещества позволяет равномерно превращать ее микроорганизмами в аммиак и углекислоту. Образующийся в небольших количествах аммиак хорошо усваивается микроорганизмами и адсорбируется развитой пористой структурой деструктируемого древесного материала, что позволяет существенно снизить потери азота. Одновременно с введением золы органоминеральный компост обогащается солями калия и необходимыми микроэлементами.Из литературных источников неизвестно совместное использование аммиачной селитры и мочевины в качестве источника азота в органошшерадтьном компост, их раздельное введение в реакционную смесь при дополнительном введении древесной золы с цельюснижения потерь азота и ускорения биоконверсии малоценных отходов древесины и нами предлагается впервые. Массовый расход аммиачной селитры и мочевины в пределах 2,0-4,2 и 065-1,35 к массе абсолютно сухих отходов древесины определен из условий достаточности азота для биоконверсии древесного вещества. Снижение расхода аммиачной селитры и мочевины ниже 2,0 и 065 к массе а.с.в. ведет к увеличению срока компостирования и потерям азота. Повышение расхода аммиачной селитры и мочевины выше укаванных верхних пределов соответственно ведет к интенсивному образованию аммиака и значительным потерям азота.Расход золы выбран из условий достижения наилучшего результата по биоконверсии отходов древесины и сбалансированности питательных веществ компоста.Уменьшение расхода золы ниже 3 от массы а.с.в. приводит к недостатку солей К и микроэлементам, что способствует замедлению процесса биодестругщии древесного вещества и потерям азота. Повышение расхода золы более 10 от массы а.с.в. приводит к перещелачиванию реакционной массы и потерям азота из-за улетучивания, а также к переходу соединений фосфора в нерастворимую, неусвояемую для растений и микроорганизмов форму Временной интервал определен из условий достижения наибольшего эффекта процесса биодеструкции древесных отходов, который характеризуется степенью конверсии гемицеллюлоз и целлюлозы, интенсивностью компостирования без заметного влияния на содержание питательных веществ компоста. При длительности процесса компостирования менее 30 суток не достигается требуемая степень конверсии древесного вещества. Период компостирования более 60 суток заметно увеличивает интенсивность компостирования, что приводит к неоправданным потерям органического вещества и азота.Изобретение илюстрируется следующими примерами.Пример 1. В качестве сырья использовали Малоценные отходы от механической переработки древесины, в частности, мелкий отсев и кора от фанерного производства, отсев от технологической щепы производства древесностружечных плит, кора от различных видов деревообработки. Крупные кусочки коры измельчали. Фракционный состав отходов древесного вещества представлен следующим образом до 7103 м - 90, от 7 до 10103 м 10.навеску подготовленных отходов древесного вещества массой 1,880 кг ( 0,565 кг по абсолютно сухому веществу) влажностью 70 смеши 5 - ВУ 1449 С 1 ввают с аммиачной селитрой в количестве 0,0113 кг или 2,0 к массе а.с.в. и двойным суперфосфатом в количестве 0,310 кг. Полученную смесь обогащают золой от сжигания древесных отходов, перемешивают,компостируют. Масса золы - 0,039 кг или 7 к массе а.с.в. Компост закладывают в перфорированную полиэтиленовую пленку со всех сторон, кроме донной части. Процесс компостирования от его закладки до снижения температуры реакционной массы занимает не более 30 суток. В этот период поддерживают влажность компоста постоянной, по мере необходимости его увлаъкняя. При снижении тетипературы компостируемой массы до 35-40 С вводят мочевину в количестве 3,71 О 3 кг или 0,65 к массе а.с.в., перемешивают и компостируют в течение 60 суток, поддерживая влажность реакционной массы постоянной. В результате получают органоминеральный компост с выходом массы 60,2 по абсолют-го сухому веществу (коэффициент интенсивности компостирования Ки 0,602). При этом деструкция гемицеллюлоз, характеризующаяся коэф фициентом деструкции (Кг), определяется величиной, равной 0,477, целлюлозы (Кц) 0,654. Масса компоста содержит 1,33 азота при его первоначальном валовом количестве(с учетом содержания в исходном древесном веществе 034) 134. Таким образом, потери составили 0,5, что в сравнении с прототипом меньше на 96. Масса азота в компосте от его валового количества составтшет 99,5.Примеры 2-27 вьптодшены по схеме примера 1,отличие состоит только в количестве вводимых реагентов биодест-рухщии отходов древесного вещества и времени компостирования.Результаты заявленного способа представлены в таблице.Таким образом, заявленный способ позволяет уменьшить потери азота до 0,5-8,6 от валового количества и, следовательно, довести его содержание в исходном продукте до 91,4995. При этом время биоконверсии древесною вещества сокращается в 1,5 раза в сравнении с прототипом.Расход минеральных Нтервал Степень Шпенсив- Содерэкание Потери М дгеструкции ность азота в азота,ОПЫТ компонентов, 96 к а.с.в. компосш- полисахаридов Компошш компост, к ашшачндй а розах-Ш гешдцвл- Целлю- роват к исход- валовому Ы мочевины золы СУТ толщ Кг Лозы К НИЛ, Кн нему асв 1 3 4 5 6 7 8 9 10 1. 0,65 . 7 60 0,477 0,654 0,602 1,33 0,5 2 0,65 3 30 0,198 0,226 0,869 1,33 0,5 3 1,35 10 60 0,455 0,628 0,655 1,58 3,6 4 0,65 10 30 0,164 0,286 0,927 2,56 3,0 5 1,35 3 60 0,478 0,605 0,756 2,24 4,3 6 0,95 7 60 0,420 0,653 0,664 2,55 8,6 7 1,35 10 30 0,160 0,317 0,913 2,23 5,8 8 1,35 3 60 0,415 0,587 0,667 2,19 7,3 9 2,0 0,65 10 30 0,205 0,244 0,855 1,33 0,5 10 2,0 0,65 10 60 0,485 0,662 0,598 1,32 1,5 11 3,0 0,95 3 60 0,435 0,555 0,683 2,04 6,7 12 3,0 0,95 10 30 0,178 0,264 0,861 2,07 5,2 13 3,0 0,95 7 30 0,186 0,282 0,865 2,08 4,8 14- 4,2 1,35 10 30 0,211 0,286 0,860 2,24 4,4 15 4,2 0,65 10 60 0,442 0,546 0,685 2,44 7,6 16 6,3 2,00 7 60 0,536 0,668 0,635 2,75 17,7 17 6,3 2,00 7 80 0,542 0,689 0,619 2,68 21,0 18 6,3 2,00 7 20 0,241 0,164 0,916 2,97 11,1 19 1,5 0,65 10 60 0,373 0,425 0,719 0,98 10,8 20 6,3 1,35 7 60 0,565 0,653 0,648 2,89 19,6 21 2,0 0,65 2 60 0,498 0,618 0,698 1,26 5,8 22 2,0 0,65 15 60 0,488 0,675 0,598 1,19 11,5 23 4,2 1,35 2 30 0,194 0,126 0,976 2,24 4,4 24 15 30 0,218 0,304 0,911 2,01 14,3 25 7 80 0 474 0 648 0 683 2 06 12,1Заказ 1565. Тираж 20 экз. Государственное патентное ведомство Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. СкоринЫ, 66.