LV14647B - Bioloģiski aktīva humīnu produkta iegūšanas paņēmiens - Google Patents

Description

Izgudrojums attiecas uz kūdras pārstrādes tehnoloģiju un to var izmantot bioloģiski aktīvu humīnu produktu iegūšanai, kurus var izmantot, it īpaši, lauksaimniecībā.

Ir zināms humīnvielu iegūšanas paņēmiens, lai atjaunotu tehnogēni piesārņotas zemes, augsni, ūdeņus, kas aprakstīts patentā RU_2242447. Paņēmiens satur organiskās izejvielas smalcināšanu līdz viendabīgam stāvoklim un kopā ar ūdeni tā tālāku padevi uz maisītāju. Pirms organisko izejvielu smalcināšanas notiek svešķermeņu atsijāšana, piem., akmeņu un dažādu mehānisku ieslēgumu atsijāšana. Kā maisītāju izmanto rotortipa aparātu, kas darbojas pēc hidrotrieciena principa.

Organiskās izejvielas un ūdens masas attiecības ir 1:5, rezultātā humīnvielu koncentrācija ir zema un iegūtajam humīnvielu šķīdumam ir zema stabilitāte.

Pieteiktā izgudrojuma tuvākais analogs ir patentā RU_2233293 aprakstītais humīnu-minerālvielu reaģenta iegūšanas paņēmiens. Metode satur organiskā izejmateriāla smalcināšanu un sijāšanu, tā pārstrādi un gatavā produkta iegūšanu. Aprakstītajā metodē humīnskābju iznākums ir 4%, maksimums ir 6%, bet iegūtā humīnskābju ūdens suspensija izrādās nestabila, kas ūdens šķīdumā ātri noslāņojas un zaudē savu aktivitāti. Tas apgrūtina produkta lietošanu lauksaimniecībā kā preparātu augu laistīšanai nolūkā paātrināt augu augšanu.

Zināmo paņēmienu kopīgs trūkums ir humīnvielu nelielā koncentrācija gatavajā produktā, kā arī tā sarežģītā iegūšanas tehnoloģija.

Pieteiktā izgudrojuma risināmais tehniskais uzdevums ir izstrādāt vienkāršu humīnu produkta iegūšanas tehnoloģiju, kas dotu iespēju iegūt humīnu produktu ar paaugstinātu humīnvielu koncentrāciju.

Tehniskais rezultāts ir bioloģiski aktīvo vielu paaugstināta koncentrācija gatavajā produktā un vienkāršota tehnoloģija gatavā produkta iegūšanai.

Tas tiek sasniegts tā, ka zināmajā bioloģiski aktīvā humīnu produkta iegūšanas metodē, kas satur organiskās izejvielas smalcināšanu un sijāšanu, saskaņā ar izgudrojumu par organisko izejvielu izmanto kūdru, kuras mitrums ir līdzīgs dabiskajam mitrumam, pie kam kūdras apstrādi realizē, veicot priekšgranulēšanu artam sekojošu granulu atdzesēšanu, izturot 12 stundas slēgtās tilpnēs. Pēc tam veic atdzesēto granulu atkārtotu granulēšanu. Rezultātā iegūst granulas, kuru diametrs ir mazāks par priekšgranulēšanā iegūto granulu diametru. Pēc tam atkārtotajā granulēšanā iegūtās karstās i

granulas ieber ūdens šķīdumā, maisa ar iegremdētu maisītāju līdz veidojas viendabīga viskoza plūstoša pasta, iegūtajai pastai pievieno sārmu līdz pH sasniedz vērtību 10 līdz 10,5. Kad iegūtā pasta atdziest līdz apkārtējās vides temperatūrai, gala produkts ir gatavs. Bez tam, priekšgranulēšanā iegūst ar granulas ar diametru 5 mm, bet atkārtotajā granulēšanā granulu diametrs ir 3 mm.

Zīmējumā (Fig.1) ir attēlota tehnoloģiskā līnija humīnu saturoša produkta iegūšanai saskaņā ar izgudrojumā pieteikto metodi.

Paņēmiens satur organiskās izejvielas smalcināšanu un sijāšanu, tā apstrādi un gatavā produkta iegūšanu. Par organisko izejvielu izmanto kūdru, kuras mitruma saturs ir tuvs dabiskajam kūdras mitrumam. Kūdras apstrādi veic ar smalcināšanu un sijāšanu. Iegūtās sijātās kūdras apstrādi veic ar priekšgranulēšanu, iegūstot granulas 5 mm izmērā, un ar tam sekojošu iegūto granulu izturēšanu slēgtās tilpnēs 12 stundas līdz atdzišanai. Pēc tam veic atdzisušo granulu atkārtotu granulēšanu, iegūstot granulas ar mazāku diametru kā priekšgranulēšanā, t.i., 3 mm diametrā. Pēc tam otrajā granulēšanā iegūtās granulas ieber ūdens šķīdumā attiecībā 6:4 un maisa ar iegremdētu maisītāju. Ja ūdens daudzums ir lielāks, iegūst plūstošāku, bet mazāk viskozu pastu, bet ja granulu daudzums ir lielāks, pasta ir viskozāka, bet mazāk plūstoša. Jebkurā no abiem pēdējiem gadījumiem rodas zināmas grūtības pie pastas iepildīšanas tarā. Pie minētās komponentu attiecības 6:4 un maisot ar iegremdētu maisītāju, veidojas viskoza plūstoša pasta. Iegūtajai pastai pa daļām pievieno sārmu, piem., kālija hidroksīdu līdz sasniedz pH vērtību 10-10,5. Gatavais produkts veidojas iegūtajai pastai atdziestot līdz apkārtējās vides temperatūrai.

Piedāvātais paņēmiens ir realizējams izmantojot zīmējumā attēloto tehnoloģisko līniju (Fig. 1). Tehnoloģiskā līnija, kas nodrošina humīnu produkta iegūšanu, satur: iekraušanas transportieri (1); priekšgranulēšanas granulatoru (2), piem., matricu tipa granulatoru OMG-1,5, lai iegūtu kūdras granulas 5 mm diametrā; iekraušanas transportieri (3); noslēdzamu tilpni (4); transportieri (5); iekraušanas transportieri (6); granulatoru (7) otrreizējai granulēšanai, lai iegūtu kūdras granulas 3 mm diametrā; iekraušanas transportieri (8); dozatoru (9); mērtilpumu (10) ar ūdens šķīdumu; iegremdējamu maisītāju (11); sūkni (12); sapildīšanas līniju (13). Kūdras smalcināšanas un sijāšanas iekārtas zīmējumā nav attēlotas.

Paņēmienu realizē sekojošā veidā.

Dabiskās mitruma pakāpes kūdru pēc iegūšanas smalcina un sijā. Izsijāto smalko kūdru, kam mitrums maz atšķiras no dabiskā mitruma, jo kūdra smalcināšanas un sijāšanas procesā procentuāli nedaudz zaudē mitrumu, ar iekraušanas transportieri (1) iekrauj granulatorā ar matricu (2), kas pirmējai granulēšanai nodrošina granulu iegūšanu ar diametru 5 mm. Kūdras sīkās daļiņas granulatorā (2) granuiēšanas procesā tiek pakļautas spēcīgai saspiešanai, deformācijām un sagraušanai, kam cēlonis ir to pārbīdīšana granulatora matricā. Šādas iedarbības uz izejvielu rezultātā attālumi starp kūdras daļiņām granulā stipri samazinās, krasi izmainās kūdras dispersijas rādītāji, t.i., saistītā un brīvā ūdens savstarpējās attiecības, un kūdras granulas blīvums saspiešanas dēļ palielinās 5 līdz 6 reizes, salīdzinot ar ielādējamo kūdru. Vienlaicīgi ar kūdras saspiešanu spiediens izplatās arī uz ūdeni, kas ietilpst kūdras sastāvā. Rezultātā ūdens molekulas no augstāka piesātinājuma zonas pārvietojas uz zemāka piesātinājuma zonām, kūdras porās tās pārorientējas, un mitrināšana notiek vienmērīgi. Vienlaicīgi ar šo procesu, berzes spēku, kuri darbojas starp granulām un granulatora matricas kanāliem, pārvarēšanas dēļ, izdalās liels daudzums siltuma. Tā rezultātā kūdra granulās sablīvējas un sasilst līdz 70-80°C. Pēc pirmējās kūdras granuiēšanas granulators (2) izdod karstas granulas, kuru diametrs ir 5 mm. Ar iekraušanas transportieri (3) granulas iekrauj noslēdzamā konteinerā (4), kurtās 12 stundu laikā lēnām atdziest. Paaugstinātās temperatūras ietekmē granulu atdzesēšanas laikā noslēdzamajā konteinerā aktivizējas skābās hidrolīzes procesi kūdrā, jo kūdrā esošo brīvo skābju disociācijas dēļ paaugstinās ūdeņraža jonu koncentrācija (šo skābju disociācija notiek tikai paaugstinātās temperatūrās). Pēc 12 stundu ilgas granulu atdzišanas tilpni (4) atver un atdzesētās granulas ar iekraušanas transportieri (6) ielādē granulatorā (7) otrreizējai granulēšanai. Otrreizējā granulatora (7) matricas diametrs ir 3 mm. Tā rezultātā priekšgranulēšanā iegūtās granulas tiek pakļautas bīdīšanai, sabrukšanai, spēcīgākai saspiešanai. Gala rezultātā granulas sasilst līdz 80°C. Divpakāpju granulēšana veicina kūdras mehāniskiķīmisko aktivāciju, t.i., izmainās komponentu sastāvs jo mainās garums molekulārajām virknēm, tai skaitā humīnskābju molekulām, palielinās hidrofilo komponentu skaits un fizikāli ķīmiski saistītā ūdens daudzums. Granuiēšanas operācijas sastāda gatavā produkta iegūšanas tehnoloģisko posmu. Tālāk ar iekraušanas transportieri (8) karstās granulas, kas iegūtas otrreizējā granulēšanā, ar dozatora (9) palīdzību padod uz mērtilpni (10), kurā iepildīts ūdens šķīdums. Pēc karsto granulu iekraušanas ūdens šķīdumā tiek veikta kūdras mehāniski-ķīmiskā aktivācija, 15 līdz 20 minūtes darbinot iegremdējamu maisītāju (11). Sagatavotajam homogēnajam kūdras maisījumam, nepārtraukti darbinot maisītāju, tālāk lēnām pievieno sārmu līdz tiek sasniegts pH 10 līdz 10,5. Maisīšanu pie 1500 apgriezieniem minūtē turpina 30 līdz 45 min. Šajā etapā ķīmisko procesu aktivācija notiek kavitācijas efekta dēļ un kūdras maisījuma augstā blīvuma dēļ. Kūdras maisījumam tālāk pievieno ūdeni, rēķinot 10-15% no maisījuma kopējā tilpuma, artam sekojošu maisīšanu 10 min.

Kad iegūtā pasta ir atdzisusi līdz apkārtējās vides temperatūrai, pastu sapilda tarā, izmantojot vakuumsūkni (12)

Piedāvātā metode vienkāršo bioloģiski aktīvā humīnu produkta iegūšanas tehnoloģisko procesu un palielina humīnskābju saturu gatavajā produktā līdz 12-13% (120 līdz 130 mg/kg). To nevar sasniegt ar zināmajiem paņēmieniem, kur humīnskābju koncentrācija parasti nepārsniedz 4 līdz 6%.

Pretenzijas

Claims (3)

1. Pretenzijas

   1. Bioloģiski aktīvā humīnu produkta iegūšanas paņēmiens, kas satur organisko izejvielu smalcināšanu un sijāšanu, to apstrādāšanu, gatavā produkta iegūšanu, atšķiras ar to, ka par organisko izejmateriālu izmanto kūdru, kuras mitruma saturs ir līdzīgs dabiskajam mitrumam, pie kam kūdras apstrādi realizē veicot priekšgranulēšanu ar tam sekojošu granulu izturēšanu dzesēšanas nolūkos noslēdzamās tilpnēs 12 stundas, pēc tam veic atdzesēto granulu atkārtotu granulēšanu, iegūstot granulas, kuru diametrs ir mazāks par granulu diametru, kuras iegūst iepriekšējā granulēšanā, pēc tam otrreizējā granulēšanā iegūtās karstās granulas saber ūdens šķīdumā, iegūto maisījumu pakļauj maisīšanai ar iegremdējamu maisītāju līdz izveidojas viendabīga viskoza plūstoša pasta, iegūtai pastai pievieno sārmu līdz pH 10-10,5 un gatavo produktu iegūst, kad pasta atdzesēta līdz apkārtējās vides temperatūrai.
2. 2. Iegūšanas paņēmiens saskaņā ar 1. pretenziju, atšķiras ar to, ka priekšgranulēšanu veic, iegūstot granulas, kuru ģigmetrs ir 5 mm, bet atkārtotā granulēšanā iegūst granulas ar diametru 3 mm.
3. 3. Iegūšanas paņēmiens saskaņā ar 1. pretenziju, atšķiras arto, ka pēc sārma pievienošanas ar iegremdējamu maisītāju veic maisīšanu pie 1500 apgriezieniem minūtē 30 līdz 40 min.