EA027426B1 - Гранулированный сельскохозяйственный гидрогель, накапливающий и отдающий влагу и питательные вещества, а также его изготовление и применение - Google Patents

Гранулированный сельскохозяйственный гидрогель, накапливающий и отдающий влагу и питательные вещества, а также его изготовление и применение Download PDF

Info

Publication number
EA027426B1
EA027426B1 EA201500761A EA201500761A EA027426B1 EA 027426 B1 EA027426 B1 EA 027426B1 EA 201500761 A EA201500761 A EA 201500761A EA 201500761 A EA201500761 A EA 201500761A EA 027426 B1 EA027426 B1 EA 027426B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
particles
straw
granulate
hydrogel
plant
Prior art date
Application number
EA201500761A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201500761A1 (ru
Inventor
Изольде М. Глинке
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Нереус Про"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Нереус Про" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Нереус Про"
Publication of EA201500761A1 publication Critical patent/EA201500761A1/ru
Publication of EA027426B1 publication Critical patent/EA027426B1/ru

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

В изобретении представлен гранулированный сельскохозяйственный гидрогель, накапливающий и отдающий влагу, питательные и биологически активные вещества, а также его изготовление и применение. Гидрогель, состоящий как минимум из одного натурального и/или синтетического гидрогельного полимера и подготовленной растительной биомассы, преимущественно используется в качестве средства для улучшения структуры почвы в сельскохозяйственной отрасли.

Description

В основе изобретения, приведенного в патентном притязании 1, в дополняющих и описывающих патентных притязаниях 2-17, а также в расположенном ниже разделе Уровень техники, принимая в особое внимание соответствующее раскрытие сущности изобретения согласно патенту ЕР 2403814 за номером заявки ЕР 10704824.1, лежит следующая задача.
Состав, изготовление и применение прессованного сельскохозяйственного гидрогелевого гранулята, имеющего в своей структуре преимущественно растительную биомассу, накапливающего влагу, и/или водные растворы, и/или водные питательные растворы и вновь отдающего влагу и/или водные растворы, и/или агломераты, относящийся к группе веществ гидрогелевых композитов (ГГК), содержащих как минимум один натуральный и/или синтетический суперабсорбирующий полимер (гидрогельный полимер), который может частично и/или полностью иметь структуру гидрогеля, и растительные остатки от колосовых культур (солома), содержащие целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин, а также минеральный наполнитель, преимущественно вулканическую каменную муку, накапливающую и/или отдающую минеральные вещества, влагу, растворимые в воде питательные вещества, а также вредные вещества, и/или органические добавки, преимущественно с микропористой структурой, для использования, но не исключительно, в качестве вспомогательного почвенного вещества, удобрения или для иного сельскохозяйственного применения, например, в качестве подстилки для животных в местах их содержания.
Кроме того, гидрогелевый гранулят, гидрогелевый композит (ГГК), являющиеся предметом изобретения, могут быть использованы не только как готовые продукты, но и как промежуточные продукты, применяемые для изготовления готовых продуктов, которые преимущественно подходят для обработки и/или внесения в естественные почвенные и земляные субстраты и/или почвенные или земляные структуры, в частности, для улучшения структуры почвы и/или повышения влагонакапливающей и влагоотдающей способности сухих почв, а также могут быть использованы для трансформации жидких и/или влагосодержащих твердых силосных остатков, образующихся в процессе производства биогаза методом мокрой ферментации, а также для производства сыпучих и /или прессованных удобрений.
Задача изобретения должна быть преимущественно решена благодаря использованию специально подготовленной соломы колосовых культур с добавлением и/или присоединением печной золы, образованной в результате термической переработки (сжигании) соломы, а также в смеси с печной золой из древесины и/или только с печной золой из древесины и суперабсорбирующих полимеров с применением традиционных технологий подготовки и изготовления, как, например, смешивание, измельчение, дробление, экструдирование, прессование с помощью прессов с плоской и/или кольцевой матрицей, которые, например, обычно используются для изготовления древесных, соломенных и травяных гранул, а также с добавлением иных органических и/или неорганических добавок и активных веществ.
Уровень техники
Известный уровень техники для состава, изготовления и применения гранулята с суперабсорбирующим полимером и неорганическими и органическими добавками показательно раскрыт в патентах ЕР 2307333, ΌΕ 102008032003 А1, ЕР 1399397, ЕР 2456736, а использование печной золы, преимущественно печной золы из древесины, в ЭЕ 102011010 329.5, - эта документация, конечно, не раскрывает технического решения предложенного изобретения.
Предлагаемый для патентирования гранулят на основе соломы и с суперабсорбирующим полимером в соответствии с ЕР 2403814 содержательно полностью основан на сущности изобретения ЭЕ 102008032003 А1, запатентованного в 2008 г., в патентном притязании 1 определены входящие в его состав вещества с искаженными свойствами, которые в соответствии с современным уровнем знания не являются присущими компонентам, составляющим предмет изобретения. Техническое решение данного изобретения, без учета этих фактов, не имеющих отношения к делу, заключается в раскрытии смысла изобретения, на которое распространяется патентное притязание, выраженное настоящей заявкой РК1ЫО 140212-1-2-4.
Дополнительно в качестве примера неправильности технического решения ЕР 2403814 можно указать то, что указанные растительные материалы согласно патентному притязанию 1 этого патента (ЕР 2403814) на изобретение не обладают гигроскопическими свойствами.
Это касается также приписываемых данным материалам свойств пластификаторов для органических материалов, а также для материалов минерального происхождения.
Согласно изобретению заявляемое количественное соотношение основных компонентов соответствует общеизвестному уровню техники и является понятным для каждого специалиста среднего уровня, оно уже было подробно раскрыто в ЭЕ 102008032003 А1. Патентные притязания в части, касающейся изготовления, соответствуют уровню техники и не являются новаторскими, они уже более двадцати лет используются для изготовления гранулята, пеллет и других прессованных материалов, например, на основе соломы и других видов биомассы.
Патентное изобретение ЕР 2403814 не затрагивает даже частично заявленного нового технического решения, поскольку его техническая задача не является новой и ни в коей мере не демонстрирует требуемого уровня изобретательского творчества. В ЕР 2403814 не раскрываются структура и свойства входящих в основной состав компонентов согласно патентному притязанию 1 п.Ь).
- 1 027426
Дополнительная информация по технической задаче изобретения (основание).
Солома колосовых культур, в частности зерновых колосовых культур, является растительным остатком, объем которого только в сельскохозяйственном секторе ФРГ достигает показателя свыше 30 млн тонн в год, и который лишь в незначительной степени используется в виде пеллет, гранулята или применяется в виде резаного и/или мелко измельченного стебельчатого материала в качестве подстилки для животных в местах их содержания, и при этом не всегда возвращается в пахотную землю, вопреки известному факту, что солома биологически хорошо разлагается и улучшает образование слоя гумуса в пахотной земле, возвращая в нее полезные минеральные вещества, а также устойчиво улучшая способность пахотных земель удерживать влагу.
На протяжении последних лет наблюдается растущая тенденция к использованию соломы для термической переработки (сжигание) в специальных теплоэлектростанциях, работающих на соломе, преимущественно в форме соломенных пеллет.
При сжигании соломы в зависимости от типа соломы образуется около 6-8% минерального остатка, который лишь ограниченно возвращается в круговорот сельскохозяйственного использования почв в виде минерального удобрения.
В будущем солома будет более активно использоваться в виде биомассы для производства биогаза, в результате чего появятся новые остатки, которые надлежит возвратить в круговорот сельскохозяйственного использования почв.
Показатели и ориентировочные значения для соломы и соломенной золы.
Химический состав/ориентировочные значения для наиболее часто используемых типов соломы зерновых культур - расчет основной составной части, удельный вес, %:
Целлюлоза: 45
Пентозаны: 22 (гемицеллюлозы)
Лигнин: 16
Сырой жир, воск: 4
Минеральные вещества: 6
Содержание золы в сухом остатке: 3-8%
Содержание питательных минеральных веществ в золе соломы - ориентировочные значения в % от веса сухого остатка - средние показатели, учитывающие наиболее распространенные типы соломы зерновых культур - примерный состав золы: СаО: 7,8, МдО: 4,3, К2О: 14,3, Р2О5: 2,2, Ыа2О: 0,4.
Актуальный выход золы, образованной при сжигании древесины и соломы, составляет в ФРГ в год около 200000 т. Выход соломенной золы в настоящее время отдельно не учитывается.
Решение технической задачи и примеры возможных компоновочных решений.
Для лучшего понимания сущности изобретения и сфер его применения и использования, а также для изображения механизмов действия группы веществ гидрогельного композита (КГГ), к которому относится изобретенный гранулированный сельскохозяйственный гидрогель, в состав описания включены открытия и технические задачи, содержащиеся в патентах ЕР 2307333, ΏΕ 102008032003 А1, ЕР 2456736, ΏΕ 102011010329.5, поскольку все они затрагивают основополагающие технологии и применения в сфере материалов для сельскохозяйственного гидрогеля; это также послужит основой для отграничения сути раскрываемого нового технического задания изобретения.
Может показаться неожиданным, обращаясь к патентному притязанию 1, что используемые растительные частицы должны быть подготовлены особым образом согласно патентному притязанию 1, вследствие этого они при воздействии влаги и/или водных растворов спонтанно вбирают в себя и удерживают жидкости с одновременным увеличением своего объема.
Такой эффект достигается благодаря тому, что стебли зерновых культур с влажностью от 10 до макс. 20% от веса сначала разрезаются при помощи обычной соломорезки на части длиной ок. 100 мм, а затем механически обрабатываются при помощи мельницы ударного типа, дробильной мельницы с бегунами, валковой мельницы, экструдера с отрезным ножом, до тех пор, пока не будет достигнут необходимый согласно патентному притязанию 1 данного изобретения размер частиц, при этом будет разрушена структура стебля и восковая оболочка. Такие частицы соломы будут также именоваться соломенной мукой.
Размеры частиц соломы, обработанных в соответствии с изобретением, содержащиеся и/или добавляемые в гранулят, составляющего предмет изобретения, составляют: длина частиц не > 10 мм, предпочтительнее не > 5 мм, ширина частиц не > 3 мм, предпочтительнее не > 2 мм.
Спонтанное водопоглощение, влагонакопительная способность таких частиц, полученных из соломы пшеничных культур, составляет от 4 до 5,5 раз больше своего веса с практически идентичным увеличением объема частиц. Напротив, нарезанная солома пшеничных культур длиной ок. 100 мм и нетронутой структурой стебля способна поглощать влагу только в примерно 2,5 раза больше своего веса, при этом процесс поглощения происходит очень медленно и не спонтанно, процесс набухания с увеличением
- 2 027426 объема в примерно 1,5-2,5 раза от исходного размера также не происходит спонтанно.
Большая часть воздействующей влаги и/или водных растворов при нетронутой структуре стебля сохраняется не в самом материале соломы, а во внутреннем пространстве структуры стебля и высвобождается даже при незначительном надавливании.
В нижеследующем техническом решении изобретения, раскрытого в патентных притязаниях 11-17 и в примерах производственных и компоновочных решений, рассматриваются в основном частицы согласно патентному притязанию 1 или соответствующие смеси, изготовленные из соломы пшеничных культур с 15% содержанием влажности. Эти частицы включены в распределительную идентификационную таблицу под обозначением \νΖΡΛ.
Это не исключает, однако, возможности того, что оно может быть заменено при использовании частиц, полученных из других типов соломы и/или смесей разных типов соломы, способствующих достижению оптимального водопоглощения и/или при необходимости приспособить свойства продукта требуемым условиям.
Также в качестве используемых в примерах суперабсорбирующих полимеров применяется исключительно 8ЛР=суперабсорбирующий полимер (гидрогельный полимер) на основе калиевой соли сополимера акриловой кислоты и акриламида, обозначаемого как §АР-А§АМ 100. Однако принципиально могут применяться все синтетические и/или натуральные суперабсорбирующие полимеры.
Пример 1 возможного компоновочного решения с отсылкой к притязанию 1.
Состав:
1) 65% от веса νΖΡΑ с размером частиц ок. 3 мм,
2) 15% от веса §АР-А§АМ 100 с размером частиц < 500 мкм,
3) 5% от веса промытая каменная мука с размером частиц < 50 мкм,
4) 10% от веса частицы вспученного перлита с размером частиц < 250 мкм,
5) 5% от веса кизельгур, тип молер, с размером частиц 0-60 мкм.
Изготовление.
Компоненты 1-5 основательно перемешиваются в смесителе принудительного действия. Затем жидкая смесь поступает на пеллетирование в плоскоматричный пресс с дробильной мельницей с бегунами, дисковой матрицей с формующими отверстиями 6 мм и ротационным отрезным ножом, где под воздействием давления происходит пеллетирование. В результате образуются гомогенные пеллеты размером 6x8 мм с гладкой и цельной поверхностью. Во время процесса пеллетирования температура пеллетируемой смеси поднимется до примерно 90°С.
Поскольку при применении гранулята, являющегося предметом изобретения, востребованным является спонтанное поглощение влаги и ее удержание, а гранулят при увеличении объема должен распасться на отдельные компоненты, то пеллеты с отсылкой к патентному притязанию 13 разламываются и/или перемалываются предпочтительно до частиц с размером зерна от 0,5 до 2,0 мм и 3,00 до 5,0 мм.
Спонтанное обратимое поглощение влаги гранулятом, являющимся предметом изобретения, при описанном в примере 1 составе и фракции зернового состава от 0,5 до 2,00 мм составляет минимум 40-кратное увеличение собственного веса.
Было обнаружено, со ссылкой на патентные притязания 3 и 4, что дополнительным преимущественным компоновочным решением данного изобретения является то, что добавляемая печная минеральная зола в оксидной форме и/или в углеродной форме, полученная из соломы колосовых культур, позволяет вернуть в пахотную землю важные для питания растений питательные вещества.
Объем добавки в виде печной золы рассчитывается на основе требований, предъявляемых к удобрениям, а также зависит от структуры почвы и потребности выращиваемых культур, она может составлять до 80% общей массы.
Другое важное преимущество компоновочного решения данного изобретения со ссылкой на патентное притязание 5 достигается тем, что добавляется микропористый растительный уголь, получаемый путем полного и/или частичного пиролиза соломы. Добавление микропористого растительного угля улучшает влагонакопительную способность и способность удержания питательных веществ сельскохозяйственного гидрогелевого гранулята и служит также для того, чтобы придать грануляту землянистую окраску.
Неожиданностью было обнаружить со ссылкой на патентное притязание 6, что влагонакопительная и влагоотдающая способность композитного сельскохозяйственного гидрогеля может быть значительно повышена, если добавить кокосовое волокно Сои НЬгс ΡίΐΠ (СРР) (при идентичной доли §АР в общей массе).
Неожиданностью было обнаружить, что комбинация частиц соломы с СРР приводит к значительному улучшению структуры и водонакопительной способности сельскохозяйственного гидрогелевого гранулята, прочность которого улучшается, а механическое истираемость сокращается, поскольку содержащиеся соединения лигнина под воздействием давления и температуры частично затвердевают и/или полимеризируются.
Применение и/или использование СРР в водонакопительных композитах было уже раскрыто, в том числе в ΌΕ 202011004661.3, но не в комбинации с частицами соломы, являющейся предметом изобрете- 3 027426 ния, и не с целью упрочнения и улучшения структуры гранулята, и улучшения сопротивления к истираемости.
СРР, являясь возобновляемым растительным сырьем, заменяет также торф, предложенный в патенте ЕР 2403814, имеющим малую, по сравнению с СРР, водонакопительную способность; необходимо также отказаться по экологическим причинам от использования торфа в качестве средства, улучшающего структуру почвы.
Со1г Р1Ьге ΡίΐΗ (СРР) образуется в больших количествах при получении кокосового волокна, материала, похожего на пробку, имеющего открытые микропоры, в котором, наряду с основными составными компонентами целлюлозой и гемицеллюлозой, содержится значительная доля лигнина, как правило, более 45% от веса. Высокий процент содержания лигнина препятствует быстрому микробиологическому разложению СРР в почве, благодаря чему действие СРР как долгосрочного накопителя воды и структуроулучшающего материала сохраняется на многие годы.
Однако СРР, вследствие воздействия соленой воды во время роста пальмы и вследствие процесса замачивания кокосовой скорлупы в соленой воде для получения кокосового волокна, имеет высокое содержание Ναί','Κ которое надлежит удалить путем промывания в воде до тех пор, пока электропроводимость СРР не будет иметь показатель < 1,0 мС/см.
СРР, в зависимости от размера частиц, происхождения и подготовки, обладает способностью накопления влаги > 10 раз своего собственного веса.
Пример 2 возможного компоновочного решения со ссылкой к патентному притязанию 6.
Состав:
1) 60% от веса ХУЙРЛ с размером частиц ок. 3-8 мм,
2) 15% от веса Со1г Р1Ьге РИЬ (СРР),
3) 15% от веса §АР-А8ЛМ 100 с размером зерна < 500 мкм,
4) 5% от веса промытая каменная мука с размером зерна < 50 мкм,
5) 5% от веса кизельгур, тип молер, с размером зерна 0-60 мкм.
Изготовление.
Компоненты 1-5 основательно перемешиваются в смесителе принудительного действия. Затем жидкая смесь поступает на пеллетирование в плоскоматричный пресс с дробильной мельницей с бегунами, дисковой матрицей с формующими отверстиями 6 мм и ротационным отрезным ножом, где под воздействием давления происходит пеллетирование. В результате образуются гомогенные пеллеты размером 6x8 мм с гладкой, цельной и устойчивой к истиранию поверхностью. Во время процесса пеллетирования температура пеллетируемой смеси поднимется до примерно 90°С.
Спонтанное обратимое поглощение влаги гранулятом, являющимся предметом изобретения, при описанном в примере 2 составе и фракции частиц от 0,5 до 2,00 мм, составляет как минимум 50-кратное увеличение собственного веса.
Для повышения спонтанной и/или абсолютной влагопоглощающей способности необходимо добиться необходимого размера гранул путем разламывания и/или перемалывания больших прессматериалов, вследствие чего их гладкая поверхность растрескивается и/или надламывается.
Добавка микропористого растительного угля со ссылкой к патентному притязанию 7, получаемого из пиролизированного Сои Р1Ьге РИЪ (СРР), является другим важным преимуществом компоновочного решения данного изобретения, поскольку количество микропор в растительном угле на основе СРР составляет до > 50% по сравнению с растительным углем на основе соломы.
Добавление растительного угля из соломы и/или СРР, в частности только частично углефицированной соломы и/или СРР, является таким же полноценным, как и использование торфа, также относящегося к группе углефицированной и/или частично углефицированной биомассы и/или растительным углям.
Компоновочное решение данного изобретения со ссылкой к патентному притязанию 8, что единичный объем (объем частицы) входящей в состав частицы суперабсорбирующего полимера после полного формирования гидрогельной частицы при увеличении объема под воздействием воды и/или водных растворов не является большим, чем объем насыщенной и набухшей в результате поглощения воды растительной частицы, со ссылкой на патентное притязание 1, и/или общий объем всех содержащихся гидрогельных частиц не превышает общего объема всех содержащихся под воздействием воды набухших растительных частиц, дает преимущество в использовании, так как частица суперабсорбирующего полимера, переходящая в гидрогельную форму благодаря воде, после внесения в почву вследствие чрезвычайно большого объема не поднимается на поверхность и не остается в корневой зоне растений в качестве действенного мининакопителя воды и/или питательных веществ.
Благодаря добавкам, технологическим процессам и химическим реакциям согласно патентному притязанию 10 во время изготовления достигается то, что составляющие гранулят материалы, с одной стороны, соединяются в гомогенную и прочную композицию, и, с другой стороны, если необходимо, то в процесс изготовления можно также интегрировать добавки щелочно-земельного карбоната, преимущественно карбонатов на основе кальция и магния, необходимых для питания растений и улучшения структуры почвы.
Добавка КОН в твердой форме и/или в виде калийного щелока согласно патентному притязанию 11
- 4 027426 и превращение под воздействием СО2 в карбонат калия, способствуют щелочному расщеплению волокон частиц соломы и повышению их влагопоглощающей способности.
Оказалось, со ссылкой на патентное притязание 12, что предпочтительнее добавлять растительные частицы (солому) согласно патентному притязанию 1 в завершающий процесс изготовления уже в виде прессованного материала (пеллеты), поскольку вследствие дополнительных механических нагрузок давлением и/или измельчения и/или срезывающих нагрузок на соломенные частицы, составляющие предмет данного изобретения, значительно повышается их способность водопоглощения, как следствие дополнительного расщепления волокон.
Гранулят, являющийся предметом изобретения, согласно патентному притязанию 14 и раскрытию изобретения, должен при спонтанном воздействии с влагой распадаться на отдельные компоненты, благодаря чему они в форме многотысячных мининакопителей влаги и питательных веществ начинают действовать в пахотной почве и легкодоступны для растений; внесенные в пахотный слой небольшие, расщепленные соломенные частицы активно заселяют микроорганизмы, что также способствует формированию гумуса.
Дальнейшая работа над изобретением позволила открыть новые преимущества, описанные ниже, улучшить качество гранулята, являющегося предметом изобретения, и дополнить и расширить его возможности использования и применения в качестве почвенного вспомогательного элемента, накапливающего и отдающего влагу, питательные вещества и удобрения, а также его воздействие в качестве структурного элемента на улучшение почвы.
Со ссылкой на патентные притязания 15-17 надлежит изложить следующее.
Было открыто, что добавление порошка кокосовой скорлупы тонкого помола с минимальным содержанием соединений лигнина > 35% от веса значительно улучшает износостойкость и обеспечивает прочное сцепление отдельных компонентов друг с другом.
Уже добавка в 2% к грануляту, являющемуся предметом изобретения, способствует значительному улучшению гранулята, в частности его плотности, твердости и износостойкости.
Это обусловлено тем, что порошок кокосовой скорлупы имеет высокий процент лигнина, который может составлять до 50% от общей массы. Под воздействием давления и температуры при механическом уплотнении, например, в пеллеты лигнин пластифицируется и при охлаждении затвердевает. Лигнин действует как естественный полимер, который сначала реагирует термопластичным образом как клеющее средство и затем необратимо затвердевает.
Другое важное преимущество компоновочного решения данного изобретения достигается благодаря тому, что добавляются волокна бурого угля - ксилита, образовавшегося в раннетретичный период, и/или получаемый из него ксилитовый порошок. Благодаря добавке бурого угля - ксилита обеспечивается то, что гранулят, являющийся предметом изобретения, наилучшим образом подходит для того, чтобы вбирать и сохранять растворимые фосфаты, которые загрязняют почвы и/или воды.
Необходимо пояснить, что ксилит, ксилитовые волокна и частицы, имеющие структуру древесных волокон, являются жестко-эластичными и обладают экстра высокой стойкостью к сопротивлению. Ксилитовые волокна и/или ксилитовый порошок имеют высокую внутреннюю пористость, а также большую специфическую поверхность, выраженное свойство ионообменного вещества и чрезвычайно высокий уровень адсорбции фосфатов и азота.
Благодаря такой способности становится возможным проводить рекультивацию загрязненных фосфатами пахотных земель; при взаимодействии с водой в ксилитовых частицах накапливаются водорастворимые фосфаты, и они уже не попадают в грунтовые воды, но забираются корнями растений.
Необходимо дополнительно пояснить со ссылкой на патентное притязание 9, что описывающее притязание 9 по производству гранулята, являющегося предметом изобретения, включено составной частью в техническое решение изобретения.
В приведенном ниже обобщении перечислены (не претендуя на полноту) самые важные сферы применения сельскохозяйственного гидрогелевого гранулята, являющегося предметом изобретения, и его воздействия при использовании в сельском хозяйстве на структуру почвы, рост растений, урожай, потребление воды, питательных веществ и удобрений, а также его роль в защите грунтовых вод.
Сельскохозяйственный гидрогелевый гранулят, являющийся предметом изобретения:
сокращение периодичности полива до 50%;
эффективное и устойчивое управление водными ресурсами;
обратимое накопление влаги и питательных веществ непосредственно в корневой зоне растений; устойчивое улучшение качества почвы и стимулирование образования гумуса на пахотных землях; отдача в пахотную землю и растениям ценных минеральных веществ;
сокращение вносимого количества удобрений и оптимизация доступности для растений внесенных растворенных удобрений;
- 5 027426 воспрепятствование загрязнению грунтовых вод удобрениями, гербицидами и пестицидами; больший урожай продовольственных насаждений. Увеличение надземной и подземной биомассы при возделывании энергетических растений;
возможность рекультивации засушливых и полузасушливых территорий, находящихся также в жарких, сухих климатических зонах и на почвах, бедных гумусом, и почвах с песчаной структурой.

Claims (23)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Прессованный сельскохозяйственный гидрогелевый гранулят, имеющий в своей структуре растительную биомассу, накапливающий влагу, и/или водные растворы, и/или водные питательные растворы и вновь отдающий влагу и/или водные растворы, и/или агломераты, относящийся к группе веществ композитного гидрогеля (ГПС - Гидро-Гель-Композит), содержащий как минимум один натуральный и/или синтетический суперабсорбирующий полимер (гидрогельный полимер), который может частично и/или полностью иметь структуру гидрогеля, и растительные остатки от колосовых культур (солома), содержащие целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин, а также минеральный наполнитель - вулканическую каменную муку, накапливающую и/или отдающую минеральные вещества, влагу, растворимые в воде питательные вещества, а также вредные вещества, и/или органические добавки с микропористой структурой, служащий для использования в качестве вспомогательного почвенного вещества удобрения или для иного сельскохозяйственного применения, отличающийся тем, что содержит растительные частицы минимум 10,0% от общего веса.
  2. 2. Гранулят по п.1, отличающийся тем, что растительные частицы содержат расщепленные волокна, прошедшие механическую обработку путем нагрузок давлением и/или срезывающей силы и/или путем измельчения, полученные из соломы колосовых культур.
  3. 3. Гранулят по п.1, отличающийся тем, что растительные частицы получены из пшеничной, и/или ржаной, и/или ячменной, и/или овсяной соломы и/или из их смесей, продольная кромка (длина) частиц с расщепленными волокнами составляет не > 10 мм, а ширина и толщина частиц составляет не > 3 мм.
  4. 4. Гранулят по п.3, отличающийся тем, что растительные частицы получены из пшеничной, и/или ржаной, и/или ячменной, и/или овсяной соломы и/или из их смесей, продольная кромка (длина) частиц с расщепленными волокнами составляет не > 5 мм, а ширина и толщина частиц составляет не > 2 мм.
  5. 5. Гранулят по п.1, отличающийся тем, что растительные частицы получены с вскрытием и/или удалением изначально покрывающей соломенный стебель водоотталкивающей восковой оболочки, делая растительные частицы водопроникающими.
  6. 6. Гранулят по п.1, отличающийся тем, что размер частиц и зерна содержащихся гидрогельных полимеров и минеральных и/или органических добавок, если они не являются частицами растительного происхождения, является не > 500 мкМ, предпочтительно < 300 мкМ.
  7. 7. Гранулят по п.1 или 6, отличающийся тем, что в состав входит печная минеральная зола, получаемая при сжигании соломы колосовых культур, и/или соломенная зола в смеси с печной золой из древесины и/или только печная зола из древесины.
  8. 8. Гранулят по одному или нескольким вышестоящим пунктам, отличающийся тем, что присутствует печная зола, насыщенная диоксидом углерода (карбонизация).
  9. 9. Гранулят по одному или нескольким вышестоящим пунктам, отличающийся тем, что в состав входит микропористый растительный уголь из пиролизованной, и/или углефицированной, и/или частично углефицированной соломы колосовых культур.
  10. 10. Гранулят по одному или нескольким вышестоящим пунктам, отличающийся тем, что в состав входит кокосовое волокно (СЕР - Οοίτ НЬгс Рйй), в котором содержание солей натрия ЫаС1 сокращается путем промывания водой, а электропроводимость составляет < 1,0 мС/см.
  11. 11. Гранулят по одному или нескольким вышестоящим пунктам, отличающийся тем, что в состав входит микропористый растительный уголь из пиролизованного, и/или углефицированного, и/или частично углефицированного кокосового волокна Со1г ЕФте Рйй (СЕР).
  12. 12. Гранулят по одному или нескольким вышестоящим пунктам, отличающийся тем, что единичный объем (объем частицы) входящей в состав частицы суперабсорбирующего полимера после полного формирования гидрогельной частицы при увеличении объема под воздействием воды и/или водных растворов не является большим, чем объем насыщенной и набухшей в результате поглощения воды растительной частицы, и/или общий объем всех содержащихся гидрогельных частиц не превышает общего объема всех содержащихся под воздействием воды набухших растительных частиц.
  13. 13. Способ изготовления прессованного сельскохозяйственного гидрогелевого гранулята по одному или нескольким вышестоящим пунктам, отличающийся тем, что:
    a) соломенные частицы и/или изготовленные из них соломенные пеллеты подаются в смеситель и основательно перемешиваются с композитным гидрогельным комбинированным материалом до образования гомогенной смеси;
    b) при интенсивном перемешивании осуществляется добавление воды и/или других твердых и/или жидких добавок и/или вяжущих веществ, пока не образуется гомогенная, свободно текучая смесь мате- 6 027426 риала;
    с) смесь материалов, образованная согласно п.Ь), преобразуется под воздействием давления в гранулят (формовочную пресс-массу), которая по окончании процесса остывает;
    ά) уплотненные согласно с) гранулы после охлаждения размельчаются, затем сортируются по величине фракций и в заключении очищаются от пыли.
  14. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что соломенные частицы и/или изготовленные из них соломенные пеллеты подаются в смеситель в размолотой форме.
  15. 15. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве смесителя используется плужный смеситель с ротационным ножом-рубаком.
  16. 16. Способ по п.13, отличающийся тем, что при изготовлении гранулята посредством прессования под давлением, уплотнения и/или экструзии с подачей воды добавляются щелочно-земельные оксиды, преимущественно жженая известь (оксид кальция), и/или обожженный доломит (оксиды магния и кальция), и/или полуобожженный доломит, под воздействием СО2 переходящие в щелочно-земельные карбонаты.
  17. 17. Способ по п.13, отличающийся тем, что при изготовлении гранулята посредством прессования под давлением, уплотнения и/или экструзии добавляется гидроокись калия КОН, под воздействием СО2 переходящая в карбонат калия.
  18. 18. Способ по п.13, отличающийся тем, что растительные частицы добавляются в виде смеси уплотненных гранул.
  19. 19. Способ по п.13, отличающийся тем, что прессованные, уплотненные гранулы разламываются и/или размалываются на мелкие острокантные частицы/сегменты.
  20. 20. Применение гранулята по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что под воздействием воды гранулят распадается на единичные частицы, которые затем действуют как отдельные минихранилища, накапливающие и отдающие влагу, и/или водные растворы, и/или питательные вещества, если это только возможно благодаря присущим свойствам веществ, входящим в состав.
  21. 21. Применение гранулята по п.20, отличающееся тем, что в состав входит порошок кокосовой скорлупы тонкого помола с минимальным содержанием соединений лигнина > 35% от веса.
  22. 22. Применение гранулята по п.20 или 21, отличающееся тем, что в состав входят волокна бурого угля - ксилита, образовавшегося в раннетретичный период, и/или получаемый из него ксилитовый порошок.
  23. 23. Применение гранулята по п.22 с добавкой бурого угля - ксилита, применяемой для поглощения и связывания фосфатов, содержащихся в почвах и водах.
EA201500761A 2015-03-05 2015-08-21 Гранулированный сельскохозяйственный гидрогель, накапливающий и отдающий влагу и питательные вещества, а также его изготовление и применение EA027426B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015002831 2015-03-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201500761A1 EA201500761A1 (ru) 2016-09-30
EA027426B1 true EA027426B1 (ru) 2017-07-31

Family

ID=56991049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201500761A EA027426B1 (ru) 2015-03-05 2015-08-21 Гранулированный сельскохозяйственный гидрогель, накапливающий и отдающий влагу и питательные вещества, а также его изготовление и применение

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA027426B1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107759320A (zh) * 2017-10-30 2018-03-06 岳从星 一种西红柿专用有机肥

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2181112C2 (ru) * 1999-04-28 2002-04-10 Кали унд Зальц ГмбХ Способ получения удобрений в виде прессованных гранулятов
US7658780B2 (en) * 2005-08-02 2010-02-09 Alberta Research Council Inc. Method of treatment of wood ash residue
DE102011010329A1 (de) * 2011-02-04 2012-08-09 Inotec Glienke & Glienke Gbr (Vertretungsberechtigte Gesellschafter: Peter O. Glienke, 10557 Berlin; Isolde M. Glienke, 10557 Berlin) Wasser speicherndes und abgebendes organisch basiertes Kompositmaterial sowie dessen Herstellung und Anwendung
CN103333019A (zh) * 2013-07-16 2013-10-02 龚涛 一种实用长根菇培养基及其配置方法
EP2403814B1 (en) * 2009-03-04 2014-07-02 Daniela Sternini Agricultural composition
EP2307333B1 (de) * 2008-07-07 2014-09-10 Inotek Glienke & Glienke GbR Materialverbund aus polymermaterialien und einer porösen, mineralischen matrix sowie deren herstellung und anwendung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2181112C2 (ru) * 1999-04-28 2002-04-10 Кали унд Зальц ГмбХ Способ получения удобрений в виде прессованных гранулятов
US7658780B2 (en) * 2005-08-02 2010-02-09 Alberta Research Council Inc. Method of treatment of wood ash residue
EP2307333B1 (de) * 2008-07-07 2014-09-10 Inotek Glienke & Glienke GbR Materialverbund aus polymermaterialien und einer porösen, mineralischen matrix sowie deren herstellung und anwendung
EP2403814B1 (en) * 2009-03-04 2014-07-02 Daniela Sternini Agricultural composition
DE102011010329A1 (de) * 2011-02-04 2012-08-09 Inotec Glienke & Glienke Gbr (Vertretungsberechtigte Gesellschafter: Peter O. Glienke, 10557 Berlin; Isolde M. Glienke, 10557 Berlin) Wasser speicherndes und abgebendes organisch basiertes Kompositmaterial sowie dessen Herstellung und Anwendung
CN103333019A (zh) * 2013-07-16 2013-10-02 龚涛 一种实用长根菇培养基及其配置方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107759320A (zh) * 2017-10-30 2018-03-06 岳从星 一种西红柿专用有机肥

Also Published As

Publication number Publication date
EA201500761A1 (ru) 2016-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2307333B1 (de) Materialverbund aus polymermaterialien und einer porösen, mineralischen matrix sowie deren herstellung und anwendung
CA2654886C (en) Organo-mineral soil amendment
CN106242892A (zh) 一种盐碱地改良剂及其制备方法
DE102009034137A1 (de) Flüssigkeiten speicherndes und expandierbares Kompositmaterial sowie dessen Herstellung und Anwendung
DE102011010329A1 (de) Wasser speicherndes und abgebendes organisch basiertes Kompositmaterial sowie dessen Herstellung und Anwendung
CN102503723A (zh) 一种有机无机抗旱复合肥及其制备方法
CN106116903A (zh) 一种盐碱地改良用复混肥及制备方法
KR101243104B1 (ko) 자연친화적인 식생매트
WO2019053301A1 (de) Aufbereitungsmittel für versalzte, verkalkte, verlaugte und/oder versauerte böden
CN104140823B (zh) 一种以土为膜的地膜制备方法
CN101012404A (zh) 生物质颗粒燃料及其生产方法
JPH04104736A (ja) フライアッシュ含有植物用培地材
CN114409471A (zh) 一种矿源生物炭土壤调理剂及其制备方法
CN101336572A (zh) 农田土壤肥沃耕层的构建方法
EP3649215B1 (en) Reclamation of sandy soils under difficult climatic conditions
KR100634569B1 (ko) 법면 조경용 식생토 및 이의 제조방법
CN108147916A (zh) 一种磷素肥料增效剂及其制备方法
EA027426B1 (ru) Гранулированный сельскохозяйственный гидрогель, накапливающий и отдающий влагу и питательные вещества, а также его изготовление и применение
CN102241549B (zh) 含氨基酸生物复合肥
DE202014006943U1 (de) Bodenhilfsstoff für den Agrarbereich
CN110172350A (zh) 一种酸性土壤改良剂及其制备方法以及改良酸性土壤的方法
CN104892326A (zh) 一种以甘蔗渣为主要原料的保水肥
RU2246530C1 (ru) Углеродсодержащие формовки и способ их изготовления
DE202019103796U1 (de) Organisch natives Substrat
DE202006021265U1 (de) Biosynthetisches Substrat

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ KG TJ TM RU