Переработка
органоминеральных отходов
почвенными
организмами
в экочерноземы и почвенные растворы –
центральное
звено Хомобиотического оборота (ХБО).
Хомобиотический
оборот – это оборот биогенных веществ энергии и информации, направляемый
человеком разумным. Упрощенно это означает, что животноводство, растениеводство
и переработка отходов должны быть объединены. Центральным звеном ХБО как раз и
является переработка отходов почвенными организмами.
Несмотря на то, что принципы ХБО едины,
технологии ХБО специфичны для каждого конкретного случая, и разработка
Технического Задания (ТЗ) является первым шагом разработки региональных
технологий ХБО.
Сегодня ведется разработка технологий для специализированного
крупнотоннажного производства переработки органических отходов в экочерноземы для разных регионов РФ.
В 2003 году НИПТИ «Агропромпрогресс»
были произведены исследования наличия и состава органических отходов и
определены наиболее эффективные способы их переработки. Выявлена острая необходимость
в разработке технологии для специализированного крупнотоннажного производства
переработки этих отходов. Установлено, что наиболее экологически и экономически
обоснованным является переработка органических отходов в экочерноземы.
Переработка органических отходов в экочерноземы
производится с помощью комплексной культуры черноземообразующих
организмов, в состав которых входит дождевой червь.
Применение полученного на базе переработки
органических отходов экочернозема для выращивания
растительной продукции не только повышает урожайность, но и позволяет улучшить
качество растительной продукции, увеличивая содержание жизненно важных
микроэлементов и биологически активных веществ в продуктах
питания.
Черноземы - самые продуктивные земли из всех
известных на Земле. Проведенные в начале ХХ века исследования показали со
статистической достоверностью отсутствие некоторых системных заболеваний у
жителей черноземной полосы.
Высокая продуктивность черноземов объясняется тем,
что чернозем, как среда обитания почвенных организмов, является наиболее комфортной
для почвенной флоры и фауны.
Ещё в1949 году М.С. Гиляров своей
монографии - «Особенности почвы как среды обитания и её значение в эволюции
насекомых» -показал, что жизнь почвенной флоры и фауны
тесно связана со структурой почв.
Почва очень сложная среда. В ней играют
роль размер частиц, соотношение частиц разного размера, агрегирование частиц и
многое другое. Промежутки между твердыми частицами почвы и их агрегатами заполнены
водой и воздухом. Соотношение жидкой и газовой фазами в различных
почвах меняется в зависимости от сезона и погодных условий. При
влажности меньшей определенного уровня воздух в почве не содержит водяных
паров, и растение начинает увядать. Из этого следует, что растение является
точным индикатором наличия в почвенных газах паров воды. Следовательно, под
покровом растительности потери воды почвенными беспозвоночными практически отсутствуют
(даже в пустынях). Многие группы животных с кожным дыханием чувствительны к
высыханию и могут жить только в почве.
Общая поверхность микрокапель,
капилляров и пор между твердыми частицами почвы столь велика, что позволяет
сосуществовать огромному количеству микроскопических и мелких животных.
Именно зернистая структура чернозема
сделала возможным сосуществование такого огромного разнообразия почвенных
организмов. Именно зернистая структура чернозема позволяет перерабатывать огромные
количества поступающей в почву органики. Чернозем - самый эффективный биореактор, предназначенный для переработки органики.
Подсчитано, что количество бактерий
и микроскопических грибов, которое имеется на одном гектаре в
пятнадцатисантиметровом слое хорошо удобренной почвы по своему метаболитическому потенциалу равно метаболитическому
потенциалу нескольких десятков тысяч человек! На единицу произведенной
«продукции» в почве, как среде обитания, воды и энергии расходуется намного
меньше, чем в других средах обитания - воздушной или водной.
В почвах идет постоянный обмен
веществами, энергией и информацией между всеми Царствами природы. Для нас особо
важен обмен веществ между живым и минеральным Царствами.
Значение почвенной флоры и фауны в процессах роста
растений особенно ярко показала Ф.Ю. Гельцер. Она
первой описала механизм взаиморегуляции растений и микроорганизмов.
В своей блистательной работе «Симбиоз с
микроорганизмами - основа жизни растений» (М: МСХА 1990) Гельцер
доказала обязательность участия микроорганизмов в системе питания растений и
предложила признать растения симбиотрофами (от греч.simbiosis - сожительство, trophe - питание).
Таким образом, поняв суть процессов плодородия, мы
получили возможность изготавливать чернозем в искусственных условиях. Теперь
необходимо процессы изготовления чернозема перевести на промышленный уровень.
Разрабатываемые
агроэкотехнологии предусматривают изготовление экочерноземов при совместной переработке малоплодородных
материнских почв, полученных, к примеру, из котлованов при строительстве г.
Москвы, и органических отходов. Городские органические отходы в количествах,
измеряемых миллионами тонн, поступают на полигоны (свалки) или через городскую
канализацию поступают на очистные сооружения г. Москвы.
Основными органическими отходами являются: бытовые
отходы, в т.ч. пищевые отходы, отходы пищевых производств, отходы при переработке
древесины, отходы при очистке города и городских парков от поваленных деревьев,
озерный ил, фекалии, избыточный ил очистных сооружений, отходы овощехранилищ и
т.п. Переработка органических отходов значительно снизит интенсивность работы
полигонов и очистных сооружений и принесет прибыль городу.
Экочерноземы
отличаются от всех других искусственных и естественных грунтов тем, что:
- содержат все необходимые для жизнедеятельности
микроэлементы в усваиваемом для растений виде;
- имеют водопрочную структуру, обеспечивающую
оптимальный водно-воздушный режим питания растений;
- заселены устойчивым
сообществом почвенных организмов, не позволяющим развиваться патогенным
организмам;
- содержат не менее 10% гумуса, что обеспечивает
растения полноценным питанием;
-
содержат микрофлору,
обеспечивающую минеральное питание растений (разложение гумуса, а также
извлечение микроэлементов из материнской почвы).
1.
1-й этап
ХБО– Техническое Задание (ТЗ)
1.
Линейка компонентов сырья
2.
Линейка товарной продукции.
3.
Основные технологические процессы
4.
Площади отапливаемых помещений
5.
Площади площадок с твердым покрытием
6.
Основное оборудование
7.
Нестандартное оборудование
8.
Техно-экономическое обоснование организации
переработки.
Экологическая и этическая
необходимость организации такого рода производств не вызывает сомнения.
Сырьем для производства экочерноземов являются:
-
навоз, помет, фекалии
-
осадки сточных вод и избыточный ил очистных сооружений
-
малоплодородная почва
-
животноводческие и растениеводческие отходы
-
пищевые отходы
-
отходы переработки деревопереработки
-
прочие отходы
В процессе работы необходимо определить нижеследующие
технологические параметры:
оптимальные соотношения компонентов
в составе экочерноземов;
оптимальные условия содержания
сообщества черноземообразующих микроорганизмов на 1-й
фазе - компостирование, компостирование производится исключительно в мезофильном режиме, оптимизация состава комплекса черноземообразующих микроорганизмов;
оптимальные условия заселения субстратов сообществом черноземообразующих организмов, содержащих культуру
дождевого червя;
оптимальные условия содержания культуры черноземообразующих организмов до получения зрелого
чернозема
Технологические параметры необходимо разрабатывать двухстадийно – 1-я стадия: адаптация сообщества черноземообразующих
организмов к конкретным органоминеральным субстратам, обучение биотехнологов, «разгон» стада технологического червя,
вначале для работы в емкостях 20-
В результате завершения работ 1 этапа должны быть
апробированы оптимальные микробиологические препараты, содержащие жизнеспособные
почвенные микроорганизмы для проведения ускоренного компостирования в мезофильном режиме. Компостирование в термофильном режиме
при изготовлении черноземов недопустимо, так как идет выброс углекислого газа в
атмосферу, а это означает не только загрязнение атмосферы, но и потерю
органического вещества почвы, и потерю черноземообразующей
микрофлоры.
В
результате завершения работ 1 этапа должна быть определена технологическая
схема и рецептура биокомпостирования.
Конечным
товарным продуктом первого этапа
является -
Культура черноземообразующих
микроорганизмов.
Содержание
органического вещества от 40%
Массовая
доля питательных веществ на абсолютно сухое вещество не менее:
азота общего
– более 3 %, фосфора общего – 2%, калия общего – 2%
Культура
черноземообразующих микроорганизмов предназначен для :
-
восстановления структуры, микрофлоры и плодородия
почв
-
стимуляции роста и развития растений, повышения
урожайности
-
профилактики бактериальных, грибковых и раковых
заболеваний растений
Способ применения:
Весна:
Внесение удобрений в почву с
последующим перемешиванием.
Овощные: – в лунки по 10÷15г., в
рядки по 25÷50г. на погонный метр.
Ягодные: – в
посадочные ямы по 200÷300г.
Фруктовые: –
в посадочные ямы по 500÷700г.
Весна и
лето:
Подкормка овощных, ягодных, фруктовых
культур приготовленным раствором
(400÷500г. удобрений на
8÷10 л. воды).
Овощные: 0,5 ÷0,7 л. раствора на
растение, 3÷5 раз за сезон.
Ягодные:
5÷10л. на куст, 3÷5 раз за период май-июль.
Фруктовые:
10÷20л. на одно дерево, 3÷4 раза за период май – июнь
Осень:
для улучшения плодородия почвы -
равномерное внесение удобрений на почву с последующей перекопкой 5 ÷10
кг. на одну сотку.
Цветы:
Жидкая подкормка для цветов: 1ст. ложка
на
Использование
культуры черноземообразующих организмов не требует применения минеральных удобрений.
Для приготовления жидкой подкормки желательно
использование вместо воды раствора микробиологического удобрения «Культура черноземообразующих микроорганизмов» в соответствии с
инструкцией.
Класс
опасности – 4. Не относится к взрывоопасным веществам. Самовозгорание
исключено. При попадании в глаза или на кожу промыть водой. Работать в
резиновых перчатках. Транспортировка возможна всеми видами транспорта. Хранить
в местах, недоступных для детей и животных, при температуре от 5 до 250 С.
Не хранить в холодильнике. Рассыпанный биокомпост собрать и использовать по назначению. Пакет
следует утилизировать с мусором.