RU2108995C1 - Способ получения органо-минерального удобрения - Google Patents
Способ получения органо-минерального удобрения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2108995C1 RU2108995C1 RU97103008A RU97103008A RU2108995C1 RU 2108995 C1 RU2108995 C1 RU 2108995C1 RU 97103008 A RU97103008 A RU 97103008A RU 97103008 A RU97103008 A RU 97103008A RU 2108995 C1 RU2108995 C1 RU 2108995C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- humic substances
- organic
- fertilizers
- mineral
- liquid phase
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Способ предназначен для получения органо-минеральных удобрений, обладающих высокой агрохимической эффективностью, питательной ценностью и длительным периодом действия. Удобрения могут быть использованы при выращивании овощных, зерновых и других культур. Удобрения получают путем смешивания азот- и/или фосфорсодержащей минеральной компоненты с гуминовыми веществами, в качестве которых используют жидкую фазу, являющуюся продуктом окислительно-гидролитической деструкции органосодержащих осадков сточных вод и/или органосодержащих отходов целлюлозно-бумажного производства, предварительно обработанных кислородом воздуха в щелочной среде при температуре 150 - 200oС и давлении не выше 2,5 МПа, при этом жидкую фазу берут в количестве 1 - 7% (в пересчете на сухое вещество) от массы минеральных компонентов. В результате получают экологически безопасные органо-минеральные удобрения с высокими физико-механическими показателями, повышенной прочностью гранул при расширении ассортимента применяемых в их составе гуминовых веществ. 5 табл.
Description
Изобретение относится к производству органо-минеральных удобрений, обладающих высокой агрохимической эффективностью, питательной ценностью и длительным периодом действия. Удобрения могут быть использованы в сельском хозяйстве для выращивания овощных, зерновых и других культур.
Известен способ получения стимулирующих удобрений на основе минеральных компонентов из торфа (авт.св. СССР, 763309, кл. C 05 F 11/02, 1980). Способ заключается в том, что исходное гуматное сырье - торф подвергают окислительно-гидролитической деструкции озонированным воздухом с последующим смещением с минеральными компонентами. Полученное удобрение обладает высокой эффективностью за счет повышения физиологической активности органической составляющей удобрения.
Известен способ получения гуматного органо-минерального удобрения (авт. св. СССР, 1784619, кл. C 05 C 3/00, 1992), обладающего высокими физико-механическими свойствами, обеспечивающего низкое содержание нитратов в сельскохозяйственных продуктах за счет уменьшения вносимой дозы. Этим способом, являющимся наиболее близким по технической сущности к предложенному, удобрение получают путем введения в пульпу нитрофосфата перед грануляцией 0,05-1% гумата натрия. Введение гумата натрия в нитроаммофоску обеспечивает следующие свойства удобрения: слеживаемость гранул 0,3-0,5 кг/см2, содержание влаги 0,5-1,4 мас.%, прочность гранул 3,4-3,7 кг/гран.
Задачей изобретения является разработка способа получения новых экологически безопасных органо-минеральных удобрений с высокими физико-механическими показателями, повышенной прочностью гранул при расширении ассортимента применяемых в их составе гуминовых веществ. При этом улучшение экологии окружающей среды достигается за счет использования органосодержащих осадков сточных вод и отходов целлюлозно-бумажного производства. Технический результат изобретения заключается в уменьшении нормы внесения удобрений и увеличении продолжительности их действия.
Задача решается следующим образом. Органо-минеральные удобрения получают путем смешения минеральной азот- и/или фосфорсодержащей компоненты с гуминовыми веществами, в качестве которых используют жидкую фазу, являющуюся продуктом окислительно-гидролитической деструкции органосодержащих осадков сточных вод и/или органосодержащих отходов целлюлозно-бумажного производства, полученную путем обработки последних в щелочной среде кислородом воздуха при температуре 150-200oC и давлении не выше 2,5 МПа. Жидкую фазу, представляющую собой гуминовые вещества, берут в количестве 1-7% (в пересчете на сухое вещество) от массы минеральной компоненты. Жидкую фазу вносят в оболочку минерального удобрения или в пульпу до стадии их сушки и грануляции.
Органосодержащие осадки сточных вод накапливаются в результате очистки городских стоков. В состав осадков входят все примеси, растворенные и не растворенные после механической и биохимической очистки сточных вод. Основную часть осадка составляют органические вещества, количество которых составляет 65-75% от массы сухого вещества. По своему фракционному составу осадок неоднороден, содержание в нем частиц размером 7-10 • 10-3 μ составляет до 20%, размером 1-7•-3 μ - до 33%, а менее 1•10-3 μ составляет 50-88% всей массы сухого вещества. Влажность осадка 92-96%, он имеет слабокислую среду и насыщен микроорганизмами, часть которых патогенны.
Основной конгломерат, состоящий примерно из 100 штаммов микроорганизмов, которые биотрасформируют загрязнения - активный ил. Влажность активного ила 96 - 98%, размер частиц не менее 1 • 10-3 μ. Наличие в осадках до 25-30% солей тяжелых металлов ограничивает их прямую утилизацию.
В жидкой фазе, полученной в результате окислительно-гидролитической деструкции осадков сточных вод, тяжелые металлы находятся в незначительном количестве, так как их отделяют от осадков в виде гидроокисей, а оставшуюся растворимую фракцию утилизируют в соответствии с изобретением в качестве гуминовых веществ при получении органо-минеральных удобрений.
Другим исходным веществом для получения гуминовых веществ является продукт окислительно-гидролитической деструкции органосодержащих отходов целлюлозобумажной промышленности, преимущественно лигносульфонаты. Это многокомпонентный ароматический продукт, содержащий до 80% органического вещества. (Сапотницкий С.А. Использование сульфитных щелоков. - М., 1965, с. 41). Применение лигносульфонатов в натуральном виде в сельском хозяйстве не целесообразно, так как они ингибируют жизнедеятельность микроорганизмов и с трудом поддаются гумификации. Обработка лигносульфанатов по предлагаемой технологии позволит ускорить до нескольких часов процесс естественной гумификации этого органического отхода.
Совместное использование для получения гуминовых веществ лигносульфонатов и осадков сточных вод одного предприятия решает полностью экологическую проблему целлюлозобумажного производства.
В качестве щелочного агента в процессе обработки указанных исходных веществ могут быть использованы гидроокиси натрия, калия или аммония, притом два последних предпочтительней, так как улучшают баланс по калию и азоту при внесении удобрений в почву. В процессе деструкции щелочная среда способствует, с одной стороны, растворению образующихся высокомолекулярных кислот и полифенолов, которые накапливаются на поверхности твердых частиц и блокируют доступ воздуха к органическому веществу осадков. С другой стороны, щелочь катализирует реакции поликонденсации кислородсодержащих соединений и, в частности фенолов, в результате чего достигается их превращение в полифенолы и хинолы, обладающие ростстимулирующей активностью.
От температурного фактора реакции окислительной деструкции органосодержащего сырья зависит, с одной стороны растворимость кислорода и других газов в реакционной среде, с другой стороны качество конечного продукта. Увеличение температуры процесса выше 200oC вызывает некоторое уменьшение целевого продукта за счет накопления кислородосодержащих соединений, склонных к самоконденсации в щелочной среде, при этом уменьшается количество карбоксильных групп, что в свою очередь отражается на выходе гуминовых веществ. Снижение температуры ниже 150oC увеличивает время реакции до 8-12 ч., что делает процесс энергетическим малорентабельным.
Повышенное содержание азота в этих препаратах и наличие серы в образце из отходов целлюлозобумажного производства увеличивает ценность этих гуминовых добавок в минеральных удобрениях и ростстимулирующую функцию, так как азот и сера необходимы для синтеза белка в растениях, гуминовых кислот.
Эффект от применения гуминовых веществ обусловлен тем, что они оказывают положительное воздействие на рост и развитие растений, содержание хлорофилла в листьях, развитие микроорганизмов в почве. Кроме прямого физиологического воздействия гуминовых веществ на растения и микроорганизмы велика их роль как носителей незаменимых аминокислот, некоторых витаминов, антибиотиков. Гуминовые кислоты являются транспортным средством для микроэлементов, железа, значительная часть фосфора и серы поступает в растения в виде органоминеральных компонентов с гуминовыми кислотами. Для достижения технического результата по прочности гранул и увеличению срока действия органоминеральных удобрений жидкую фазу смешивают с минеральной компонентной в пределах 1 - 7% в пересчете на сухое вещество, так как ниже этого предела не удается достигнуть эффекта по улучшению физико-химических свойств гранул, а при внесении жидкой фазы выше 7% происходит слипание гранул удобрения.
Пример 1. В качестве исходного сырья берут осадки сточных вод Новоуральских городских очистных сооружений со следующей характеристикой:
Влажность, мас.% - 92
Содержание минеральной части, мас.% - 48,2
Содержание общей органической части, мас.% - 51,8
В том числе содержание углерода, мас.% - 15,58.
Влажность, мас.% - 92
Содержание минеральной части, мас.% - 48,2
Содержание общей органической части, мас.% - 51,8
В том числе содержание углерода, мас.% - 15,58.
Готовят водно-щелочную суспензию: для этого влажный осадок в количестве 8 г по сухому веществу смешивают с 2,4 г NaOH и до 1 л добавляют воду. Суспензию перекачивают в реактор с перемешивающим устройством, туда же подается воздух. Процесс окисления ведут при температуре 200oC, давлении 2,5 МПа, расход воздуха 50 л/мин, время обработки 2 ч. Реакционную смесь охлаждают и фильтруют. Полученный продукт (раствор гуминовых веществ) имеет следующую характеристику:
Активная кислотность, pH - 9,6
Содержание сухих веществ, % - 4,5
Содержание Н-гуматов от сухих веществ,% - 12,8
Приготовление органо-минерального удобрения. Раствор гуминовых веществ наносится на опытно-промышленной установке периодического действия в режиме "кипящего слоя" на суперфосфат (ТУ по 301-11-27-95) путем впрыскивания в слои гранул. количество гуминовых веществ рассчитывают исходя из обеспечения 4 мас.% к суперфосфату: на 1 кг суперфосфата добавляли 880 мл гуминовых веществ, содержащих сухих веществ 4,5%. Полученные гранулы органо-минерального удобрения имели состав, %:
P2O5 общего - 50,5
P2O5 усвояем. - 18,0
Гуматы - 4
Пример 2. В качестве исходного сырья берут лигносульфонаты Выборгского ЦБК со следующей характеристикой, %:
Содержание сухих веществ - 50,6
Содержание золы (от сухих веществ) - 18,9
Массовая доля нерастворимых веществ (от сухих веществ) - 0,55
Готовят водно-щелочную суспензию: для этого раствор лигносульфонатов 15 г/л по сухому веществу смешивают с 3 г/л NaOH и доводят водой объем до 1 л. Суспензию перекачивают в реактор с перемешивающим устройством. Процесс окисления ведут при температуре 150oC, давлении 1,5 МПа, количество воздуха 20 л/мин, время обработки 6 ч. Реакционную смесь охлаждают. Полученный продукт (раствор гуминовых веществ) имеет следующую характеристику:
Активная кислотность, pH - 8,15
Содержание сухих веществ,% - 13,4
Содержание Н-гуматов от сухих веществ,% - 47,5
Приготовление органо-минеральных удобрений. Раствор гуминовых веществ из лигносульфонатов вносится в пульпу перед стадией грануляции и сушки. Количество гуминовых веществ рассчитывалось исходя из обеспечения 3 мас.% к аммофосу: на 1 кг аммофоса добавляли 223 мл гуминовых веществ с содержанием сухих веществ 13,4%.
Активная кислотность, pH - 9,6
Содержание сухих веществ, % - 4,5
Содержание Н-гуматов от сухих веществ,% - 12,8
Приготовление органо-минерального удобрения. Раствор гуминовых веществ наносится на опытно-промышленной установке периодического действия в режиме "кипящего слоя" на суперфосфат (ТУ по 301-11-27-95) путем впрыскивания в слои гранул. количество гуминовых веществ рассчитывают исходя из обеспечения 4 мас.% к суперфосфату: на 1 кг суперфосфата добавляли 880 мл гуминовых веществ, содержащих сухих веществ 4,5%. Полученные гранулы органо-минерального удобрения имели состав, %:
P2O5 общего - 50,5
P2O5 усвояем. - 18,0
Гуматы - 4
Пример 2. В качестве исходного сырья берут лигносульфонаты Выборгского ЦБК со следующей характеристикой, %:
Содержание сухих веществ - 50,6
Содержание золы (от сухих веществ) - 18,9
Массовая доля нерастворимых веществ (от сухих веществ) - 0,55
Готовят водно-щелочную суспензию: для этого раствор лигносульфонатов 15 г/л по сухому веществу смешивают с 3 г/л NaOH и доводят водой объем до 1 л. Суспензию перекачивают в реактор с перемешивающим устройством. Процесс окисления ведут при температуре 150oC, давлении 1,5 МПа, количество воздуха 20 л/мин, время обработки 6 ч. Реакционную смесь охлаждают. Полученный продукт (раствор гуминовых веществ) имеет следующую характеристику:
Активная кислотность, pH - 8,15
Содержание сухих веществ,% - 13,4
Содержание Н-гуматов от сухих веществ,% - 47,5
Приготовление органо-минеральных удобрений. Раствор гуминовых веществ из лигносульфонатов вносится в пульпу перед стадией грануляции и сушки. Количество гуминовых веществ рассчитывалось исходя из обеспечения 3 мас.% к аммофосу: на 1 кг аммофоса добавляли 223 мл гуминовых веществ с содержанием сухих веществ 13,4%.
Полученные гранулы имели следующий состав, %:
P2O5 общий - 50,5
N - 10,8
Гуматы - 3.
P2O5 общий - 50,5
N - 10,8
Гуматы - 3.
Пример 3. В качестве исходного сырья берут осадки сточных вод и лигносульфонаты целлюлозобумажного комбината в соотношении 1:1 по сухому веществу.
Процесс окислительной деструкции проводят при температуре 180oC, давлении 1,8 МПа, расход воздуха 30 л/мин, время обработки 4 ч. Полученный продукт (раствор гуминовых веществ) имеет следующую характеристику:
Активная кислотность, pH - 9,4
Содержание сухих веществ,% - 8,3
Содержание Н-гуматов от сухих веществ,% - 31,2
Приготовление органо-минерального удобрения. Аналогично примеру 1.
Активная кислотность, pH - 9,4
Содержание сухих веществ,% - 8,3
Содержание Н-гуматов от сухих веществ,% - 31,2
Приготовление органо-минерального удобрения. Аналогично примеру 1.
Раствор гуминовых веществ вносили в гранулу карбамида (ГОСТ 2085 - 75). Количество гуминовых веществ рассчитывали исходя из обеспечения 4 мас.% к карбамиду: на 1 кг карбамида добавляли 480 мл гуминовых веществ, содержащих сухих веществ 8,3%. Полученные гранулы органо-минерального удобрения имели следующую характеристику, %:
N - 44,2
Гуматы - 4
Другие примеры получения органо-минеральных удобрений и их характеристики приведены в табл. 1. В табл. 2 дана сравнительная характеристика гуминовых веществ по элементному составу для оксигумата, используемого в прототипе, и препаратов, полученных из органосодержащего сырья осадка сточных вод и отходов целлюлозобумажного производства, полученных в соответствии с заявляемым способом. В качестве аналога показан состав широко применяемых за рубежом гуминовых веществ фирмы "Veneta mineraria" (Италия).
N - 44,2
Гуматы - 4
Другие примеры получения органо-минеральных удобрений и их характеристики приведены в табл. 1. В табл. 2 дана сравнительная характеристика гуминовых веществ по элементному составу для оксигумата, используемого в прототипе, и препаратов, полученных из органосодержащего сырья осадка сточных вод и отходов целлюлозобумажного производства, полученных в соответствии с заявляемым способом. В качестве аналога показан состав широко применяемых за рубежом гуминовых веществ фирмы "Veneta mineraria" (Италия).
Препараты, полученные по заявляемому способу, по элементному составу соответствуют классу гуминовых веществ.
Атомное соотношение C/H (наиболее информационный показатель для гуминовых веществ) несколько выше, чем у оксигумата, полученного по прототипу, но немного ниже, чем у коммерческого образца, что объясняется наличием в нем конденсированных полиароматических структур, но они слабо подвержены биологической градации, а это для сельхозпрепаратов не желательно.
Увеличение прочности гранул удобрений можно охарактеризовать по снижению показателя пылимости для них. В табл. 3 показан пример изменения пылимости аммофоса с добавкой гуматов от количества внесенного в оболочку гумата. Показатель пылимости снижается приблизительно до 25-35% при внесении 2 - 5% гуматов.
Опыты по эффективности органо-минеральных удобрений с добавкой гуминовых веществ на основе аммофоса и суперфосфата проводили на картофеле сорта Невский. Фон N60P40K70, Данные табл. 4 позволяют сделать заключение о высокой эффективности новых ОМУ. Качество картофеля при этом улучшается, увеличивается количество сухого вещества, крахмала и аскорбиновой кислоты. Содержание нитратного азота в опытах с добавкой гумата снижается, что подтверждается и более крупными клубнями картофеля.
При этом видно, что урожайность и на аммофосе и на суперфосфате с добавкой гумата по общеизвестному способу в количестве 50-70% соответствует действию стандартных удобрений без гуматов при 100% внесении.
Влияние органо-минерального удобрения на основе аммофоса с добавкой гуминовых веществ исследовалось на многолетних травах в течение двух лет. Опыт проводили на многолетних травах тимофеевка луговая с клевером в год внесения и на второй год (последействие). На основании данных табл. 5 можно сделать вывод, что добавка гуматов в соответствии с изобретением к минеральному удобрению повышает в первый год внесения урожай зеленой массы приблизительно на 4% по сравнению с контролем и на 11,5% по сравнению со стандартным аммофосом, но уже на второй год после гумата урожай зеленой массы увеличивается на 11,5%. При дополнительном внесении удобрения с гуматом на второй год урожай увеличивается на 33%, а при стандартном аммофосе - на 19,1%. Таким образом, после внесения ОМУ с гуматами на посевы многолетних трав проявляется пролонгация более, чем с применением стандартного аммофоса. Качество зеленой массы многолетних трав повышается при добавке гумата, на что указывает повышенное содержание в ней сухого вещества.
Таким образом, предлагаемый способ получения гранулированных органо-минеральных удобрений обеспечивает достижение технического результата, а именно в части повышения по сравнению с минеральными удобрениями качества ОМУ, снижения дозы внесения при улучшении качества сельхозпродукции и увеличении срока их действия, при этом улучшается экологическая обстановка путем использования отходов целлюлозобумажного производства и осадков сточных вод.
Claims (1)
- Способ получения органо-минеральных удобрений путем смешивания минеральной компоненты с гуминовыми веществами, отличающийся тем, что в качестве минеральной компоненты бурет азот- и/или фосфорсодержащую компоненту, а в качестве гуминовых веществ используют жидкую фазу, полученную в результате окислительно-гидролитической деструкции органосодержащих осадков сточных вод и/или органосодержащих отходов целлюлозобумажного производства, предварительно обработанных кислородом воздуха в щелочной среде при 150 - 200oС и давлении не выше 2,5 МПа, при этом жидкую фазу берут в количестве 1 - 7% (в пересчете на сухое вещество) от массы минеральной компоненты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97103008A RU2108995C1 (ru) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | Способ получения органо-минерального удобрения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97103008A RU2108995C1 (ru) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | Способ получения органо-минерального удобрения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2108995C1 true RU2108995C1 (ru) | 1998-04-20 |
RU97103008A RU97103008A (ru) | 1998-09-20 |
Family
ID=20190309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97103008A RU2108995C1 (ru) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | Способ получения органо-минерального удобрения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2108995C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010147503A1 (ru) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" | Способ получения органоминеральной удобрительной смеси |
-
1997
- 1997-03-05 RU RU97103008A patent/RU2108995C1/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010147503A1 (ru) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" | Способ получения органоминеральной удобрительной смеси |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1118223A (en) | Agrochemical agents and their use | |
AU2007320856B2 (en) | Structurally modified lignite with or without extraction of functionally enhanced organic molecules | |
JP2020537623A (ja) | 木材、樹皮、穀物わら、葉、草本植物、木菌、下水汚泥およびその他の有機廃棄物などのバイオマスからの腐植物質の生産プロセス | |
US5118337A (en) | Method for preparing granular fertilizer from manure | |
WO2010094985A1 (en) | Improved process for the preparation of a water-soluble humate-containing composition and the use thereof | |
WO2009100043A2 (en) | Process for removing and recovering phosphorus from animal waste | |
EP1973862A2 (en) | Fertilizer | |
WO2001019940A1 (en) | Soil improver composition and plant growth enhancer | |
US5352264A (en) | Seed hull extracts | |
RU2108995C1 (ru) | Способ получения органо-минерального удобрения | |
US4116663A (en) | Plant iron source, plant growing medium, and methods of making and using same | |
US5597399A (en) | Soil enhancing compound and method for producing same | |
Kłeczek et al. | Humic substances and significance of their application–a review | |
EP0010638B1 (de) | Agrochemische Mittel und Tierfutter-Zusatzmittel, ihre Verwendung, Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln und Verfahren zur Düngung von Pflanzen | |
CN1099373A (zh) | 一种植物促长剂 | |
EP0167522B1 (en) | A plant nutrient product | |
Singh et al. | Solubilisation of low grade rock phosphate by composting with a farm waste, pearl-millet boobla | |
AU615894B2 (en) | Fertilizer containing fungus mycelium and process for producing the same | |
CN111032597B (zh) | 可溶性肥料调配物及其使用方法 | |
RU2057105C1 (ru) | Способ получения балластного гумата калия | |
RU2054404C1 (ru) | Органоминеральное удобрение | |
RU2813881C1 (ru) | Способ получения биогумуса хелатированного | |
RU1792411C (ru) | Способ получени азотного удобрени | |
SU1101439A1 (ru) | Способ получени органоминерального удобрени | |
US20040209320A1 (en) | Humate production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20080123 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130306 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140327 |