Ознакомиться подробно

ВИ – технология производства удобрения из сапропеля и из других органических и
минеральных материалов .
Способ получения органоминерального удобрения относится к области производства
удобрений.
Изобретение направлено на повышение биологической активности удобрения путем
повышения степени его измельчения.
Известен способ получения органоминерального удобрения на основе сапропеля,
заключающийся в смешивании последнего с порошкообразными азотными и калийными
компонентами, добавлении в эту смесь газообразного аммиака с доведением соотношения
«гуминовые кислоты сапропеля: аммиак» до величины равной 1 : (2-5),[ 1 ].
Полученное таким способом удобрение представляет собой сочетание минеральных
составляющих с высокомолекулярными химическими соединениями органической составляющей,
которые недостаточно эффективно используются растениями, т.к. мембраны растительных клеток
слабопроницаемы для соединений с большой молекулярной массой.
Новая технология получения органоминерального удобрения направлена на повышение
биологической активности удобрения путем повышения степени его тонкого измельчения и
одновременного смешивания с жидкостью.
Для решения поставленной задачи в способе получения органоминерального удобрения,
заключающимся в обогащении гуминосодержащего органического сырья минеральными
компонентами и его измельчения, Тонкое измельчение сырья, в качестве которого используют
сапропель или его смесь с торфом, осуществляют одновременно диспергируя и смешивая все
компоненты при температуре до 95ºС в течение 300-600сек. до образования гомогенной
тонкодисперсионной суспензии. После этого нейтрализуют полученную суспензию кислотными
агентами.
Применяя в этом методе получения органоминеральных удобрений установку «АРГУС», мы
добиваемся интенсивной химической и механической деструкции частиц сырья, разрушения его
минеральных и органических составляющих, с образованием низкомолекулярных соединений.
Благодаря этому, полученный продукт обладает способностью легко проникать через мембраны
растительных клеток, являясь, таким образом, биологически высокоактивным соединениям.
Используя в качестве щелочной среды сухого калия позволяет обогатить удобрение одним
из основных минеральных компонентов. Нейтрализация полученной суспензии растворами
азотной и фосфорной кислот необходима не только для дополнительного насыщения суспензий
азотом и фосфором, но и для обеспечения оптимальных условий жизнедеятельности растений,
поскольку применение удобрений как с повышенной кислотностью, так и с повышенной
щелочностью угнетающе действует на большинство из них.
Использование в качестве исходного сырья сапропеля или смеси торфа и сапропеля
определяется необходимостью получения удобрения с оптимальным сочетанием гуминовых
веществ и микроэлементов в значительной степени определяющих биологическую ценность
удобрения.
Гуминовые соединения в большом количестве содержатся в торфе. который, однако,
беден микроэлементами, в то время как в сапропеле последних содержится значительное
количество. Соотношение торфа и сапропеля зависит от их химического состава и определяется
тем, для каких видов сельскохозяйственных культур, и в какой период их развития будет
вноситься удобрение.
Предлагаемый способ иллюстрируется рисунком , на котором приведена схема
технологического процесса получения удобрения.
В качестве исходного сырья использовали торф с относительной влажностью 50-60%, и
сапропель – влажностью 60%. В ходе эксперимента были испытаны смеси с различными
соотношением торфа и сапропеля ( в пересчете на сухое вещество) -- 1:1 ; 1:2 ; 2:1 ; 0:3 ;
3:0. При этом оптимальным оказалось соотношение 1:1.
Исходную торфо-сапропелевую массу в нужном соотношении помещали в раствор щелочи
с одновременным перемешиванием. Обработка этой смеси раствором щелочи необходима для
извлечения гуминовых веществ из органического сырья. При этом гуминовые вещества
переходят в раствор в виде растворимых солей-гуматов. Растворение гуминовых веществ в
щелочи сводится к нейтрализации и ионизации карбоксильных и гидроксильных групп
макромолекул гуминовых веществ, Схематично реакция растворения гуминовых веществ может
быть представлена в виде уравнения :
-
{
Hum
Н
Н
} - Н + 5 КОН
- Н
- Н
______
{
где [Hum] --- макромолекула гуминовых веществ.
Hum
}
-
К
К
-К
К
К
+ 5 НО
После доведения общего объема смеси торфо-сапропелевой массы с раствором едкого
калия до нужного объема, который определяется мощностью перерабатывающей установки,
полученная смесь проходит заданный цикл переработки в установке «АРГУС». Этот момент
является ключевым в процессе получения нужного продукта.
Обработка торфо-сапропелевой массы в установке проводилась в течение 300-600 сек.,
что позволило получить суспензию со степенью измельчения частиц до 10 мкм. В процессе
измельчения на этой установке температура смеси за счет выделения тепловой энергии доходила
до 60-70 ºС, что интенсифицировало выход гуминовых веществ.
Таким образом, гидроударное измельчение торфо-сапропелевой массы в щелочной среде
обеспечивает ее интенсивное химическое и механическое разрушение, в результате которого из
исходного сырья получается гомогенная тонкодисперсионная суспензия с размером частиц
мкм, а высокомолекулярные составляющие исходной органической массы разрушаются с
образованием низкомолекулярных соединений.
Полученную гомогенную тонкодисперсионную суспензию сливали в отстойную емкость, в
которой для нейтрализации щелочной среды подавали дозированную смесь 50% растворов
азотной и фосфорной кислот. В отстойной емкости для интенсификации процесса нейтрализации
устанавливалась мешалка. Осуществилась полная нейтрализация щелочи, т.е. показатель
кислотности суспензии доводился до рН = 6,0 – 7,0.
Полученное по данной технологии удобрение является концентрированным комплексным
препаратом, содержащим моносахариды, витамины, аминокислоты, водорастворимые гуминовые
вещества и комплекс ростовых составляющих – азот, фосфор, калий, а также микроэлементы.
Предварительные испытания показали, что полученное удобрение положительно влияет
на энергию прорастания замоченных в ней семян, что особенно заметно при их низком качестве,
Опрыскивание раствором полученного удобрения значительно ускоряет вегетацию растений. При
совместном применении этого препарата с пестицидами растения легче переносят отравления
последними, легче нарушается ритм развития растений.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить комплексное
концентрированное удобрение с высокой биологической активностью, характеризуется полнотой
использования сырья, является высокопроизводительным, не требует создания высоких
температур и давлений и предлагает использование безотходной, экологически чистой
технологии.
Рекомендуется перерабатывать верховой малоразложившийся торф со степенью
разложения до 20% и сапропель органического и карбонатного класса с зольностью не более
65%.
Интенсивная механическая деструкция компонентов торфа и сапропеля происходит в
аппарате «АРГУС», где из измельченного торфа и сапропеля, предварительно смешанных с
щелочным раствором за 120-300сек. образуются растворимые в воде продукты.
Экстракция продуктов механико-химической деструкции и превращение олигомеров в
мономеры осуществляется в специальном аппарате системы «АРГУС», при этом образуется
тонкодисперсная суспензия, которая нейтрализуется кислотными агентами. Полученная
нейтрализованная суспензия является концентрированным комплексным препаратом,
содержащим моносахариды, витамины, аминокислоты, волорастворимые гуминовые вещества и
комплекс ростовых составляющих компонентов NРК и микроэлементов. Целевой препарат ,
полученной из 10 кг сухого торфа и 10 кг сухого сапропеля, представляет собой гомогенную
суспензию в объеме 100 литров, которая обладает высокой физиологической активностью.
Учитывая высокую физиологическую активность, обработку семян и растений необходимо
осуществлять слабым раствором, в концентрации от 0,001 до 0,01%.
НОВЫЙ ПРЕПАРАТ ЖТСККУ – 0,5-93 может использоваться :
- для предпосевного замачивания семян в его водных растворах, под воздействием
препарата в семенах стимулируется интенсивное прохождение биологических процессов,
положительное его влияние на энергию прорастания и всхожесть особенно возрастает при
низком качестве семян;
- для опрыскивания водным раствором этого препарата вегетирующих растений ,
опрыскивание проводится в течение всего вегетационного периода в несколько сроков от 2 до 8
раз с интервалом между обработками в 7-10 дней, концентрация от1 до 10г на литр, расход
препарата при одной обработке – 300 литров водного раствора на 1000 м²;
- для совместного применения препарата с пестицидами методом опрыскивания. Т.к. при
совместном их применении растения легче переносят отравление пестицидами, ритм развития
растений нарушается в меньшей степени;
- для полива водным раствором под корневую систему , но этот метод имеет ограниченное
применение ввиду того. Что расход препарата повышается многократно, большая часть
препарата адсорбируется грунтом и только незначительная часть его попадает в растения под
корни. Новый препарат является физиологически активным и позволяет более полно и
эффективно продуцировать растения.
ПРОЦЕСС :
- не требует высоких температур и давления
- не требует больших площадей;
- высокопроизводителен по сырью и конечному продукту;
- позволяет получить доброкачественный высококонцентрированный раствор основного
продукта;
- осуществляет деструкцию полисахаридов и других компонентов торфа и сапропеля с выходом
растворимых продуктов до 50% от сухой массы торфа и сапропеля;
- характеризуется полнотой использования сырья и минимальным количеством сточных вод и
газовых выбросов.
-
ПРЕДЛАГАЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ - «АРГУС».
установка компактна и высокоэффективна ;
проста и надежна по конструкции ;
имеет небольшие габариты и массу ;
отличается несложностью контроля и ремонта ;
характеризуется не высокими эксплутационными расходами.