RU2660262C1 - Гранулированное удобрение из золы лузги подсолнечника и способ его получения - Google Patents
Гранулированное удобрение из золы лузги подсолнечника и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660262C1 RU2660262C1 RU2018103830A RU2018103830A RU2660262C1 RU 2660262 C1 RU2660262 C1 RU 2660262C1 RU 2018103830 A RU2018103830 A RU 2018103830A RU 2018103830 A RU2018103830 A RU 2018103830A RU 2660262 C1 RU2660262 C1 RU 2660262C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granules
- ash
- fertilizer
- water
- sunflower
- Prior art date
Links
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 title claims abstract description 21
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 abstract description 46
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 abstract 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000010803 wood ash Substances 0.000 description 11
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 7
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 7
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000010882 bottom ash Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D9/00—Other inorganic fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D3/00—Calcareous fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
- C05F5/002—Solid waste from mechanical processing of material, e.g. seed coats, olive pits, almond shells, fruit residue, rice hulls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Botany (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к способу получения минерального удобрения и самому минеральному удобрению, полученному из продуктов промышленной утилизации, а именно из золы лузги подсолнечника. Гранулированное удобрение состоит из гранул округлой формы, которые сформированы из агломерированных смоченных водой частиц золы лузги подсолнечника. Гранулы имеют безъядерную структуру с уплотненным поверхностным слоем. Среднестатистическая прочность гранул составляет не ниже 4,0 МПа и коэффициент размягчаемости 2,2-2,6. Гранулированное удобрение получают в смесителе-грануляторе путём формирования сырцовых гранул, состоящих из золы лузги подсолнечника с добавлением воды. Далее осуществляют окатывание сырцовых гранул на тарельчатом грануляторе с применением воды в качестве увлажняющего компонента, обеспечивая самопроизвольное скатывание гранул через борт тарели тарельчатого гранулятора. Способ позволяет получить качественно новое минеральное удобрение, округлые гранулы которого, без применения затравочных частиц шлака, сформированы из золы лузги подсолнечника и обладают заданными свойствами - повышенной прочностью и коэффициентом размягчаемости, что приводит к более быстрой деструкции во влаге, содержащейся в почве. 2 н. и 3 з.п. ф-лы.
Description
Группа изобретений относится к способу получения минерального удобрения и самому минеральному удобрению, полученному из продуктов промышленной утилизации, а именно из золы лузги подсолнечника. Полученное из золы лузги подсолнечника удобрение может быть использовано на приусадебных участках, в сельском и лесном хозяйствах.
Предприятия, перерабатывающие сельскохозяйственную продукцию, имеют крупнотоннажные объемы растительных отходов. В частности, на маслоэкстракционных заводах, перерабатывающих семена подсолнуха, образуется большое количество лузги. При производстве подсолнечного масла ежегодно в России образуется от 1 до 2 млн тонн подобных отходов. Для утилизации лузгу используют в качестве альтернативного топлива в топливных котлах, получая при этом несгораемый остаток - золу.
Зола лузги подсолнечника способна быстро снизить кислотность почвы, которая нуждается в известковании, поэтому золу применяют как щелочное удобрение. Она затрудняет развитие корневой и внекорневой гнили, болезнетворных микроорганизмов. Зола лузги подсолнечника как минеральное безхлорное удобрение выпускается многими предприятиями [с информацией можно ознакомиться в сети Интернет по адресу https://mariupol.flagma.ua/zola-luzgi-podsolnechnika-o2877649.html, https://slavyansk.flagma.ua/zola-luzgi-podsolnechnika-o3142389.html]. По физическому состоянию это мелкодисперсная сухая сыпучая смесь с размером частиц от нескольких микрон до 0,01 мм. Золу вносят в почву на приусадебных участках путем полива приготовленного водного раствора или путем разбрасывания вручную. Сильное пыление, а соответственно неравномерность распределения по площади, не позволяет вносить золу в почву механизированным способом с помощью сельскохозяйственной техники.
Одним из методов снижения пылеобразования сыпучих веществ и удобрений, в частности, является гранулирование.
Для получения округлых гранул используют различные конструкции грануляторов. В роторных (лопастных) грануляторах [см., например, авторские свидетельства СССР №1005879, №1318279] применяют различные жидкие связующие агенты - вещества с выраженными вяжущими свойствами. В подобных грануляторах перемешиваемый лопастями вала поток порошка и жидкости перемещается по винтовой линии вдоль внутренней поверхности корпуса в сторону выходного отверстия. При этом частицы материала, соударяясь друг с другом, слипаются, образуя агломераты, которые превращаются в гранулы.
Известны технологии получения округлых гранул в тарельчатых грануляторах. Известно гранулированное удобрение из порошкообразного материала, в частности клийно-известковое, полученное окатыванием в тарельчатом грануляторе с применением качестве жидкой фазы водной вытяжки растворимых компонентов из этого же удобрения [патент RU 2084276]. Недостатком удобрения является необходимость использования вытяжки в технологии его изготовления, что не применимо для гранулированного удобрения из древесной золы.
Известно органо-минеральное удобрение ЭкоПлан [с информацией можно ознакомиться в сети Интернет по адресу https://dim-sad-gorod.com/products/ekoplant-l-kg/], в состав которого входит зола лузги подсолнечника. К сожалению, производитель не приводит информации ни о способе получения, ни об органической составляющей удобрения, но с высокой вероятностью можно предположить, что введение именно этого компонента делает удобрение чрезвычайно разнородным по фракционному составу. Производитель представляет ЭкоПлан как гранулированное удобрение, однако оно таковым не является. Из фотографии, приведенной на сайте, видно, что это не гранулы, а рыхлые окомкованные агломерационные частицы, имеющие форму дробленой крошки неправильной формы. Такое удобрение при транспортировании крошится, частично возвращаясь в исходное порошковое состояние. Большой разброс по фракционному составу приводит к неравномерности внесения удобрения.
Проблема гранулирования золы, полученной при сгорании растений (древесной золы, золы лузги подсолнечника) обусловлена, в первую очередь, свойствами исходного сырья. Зола - непластичное сырье, не обладает вяжущими свойствами и мелкодисперсное. Известно, что чем меньше размеры частиц пыли, тем меньше их способность смачиваться. Смачиванию препятствует газовая оболочка, образующаяся вокруг мелких частиц золы. Это обстоятельство обуславливает сложности организации процесса гранулообразования на начальной стадии зарождения гранул с применением воды в качестве связующего агента. Применение вместо воды других связующих агентов негативно сказывается на химическом составе удобрения.
Технической проблемой, лежащей в основе данного изобретения, является создание гранулированного удобрения и способа его получения исключительно из порошка золы лузги подсолнечника и воды в качестве увлажняющего компонента.
По своим физическим характеристикам зола лузги подсолнечника близка к древесной золе.
Попытка решить эту техническую проблему с использованием мелкодисперсной древесной золы была предпринята с применением технологии гранулообразования на тарельчатом грануляторе.
В качестве прототипа первого объекта - гранулированного удобрения принято удобрение, описанное в патенте RU 2631073 (патентообладатель ООО "Техносервис"), полученное из древесной золы окатыванием в тарельчатом грануляторе. Гранулы удобрения имеют ядро (затравка гранулообразования) и покрывающий слой, полученный окатыванием на тарельчатом грануляторе древесной золы с применением воды в качестве увлажняющего компонента. Размер частиц используемой древесной золы составляет от нескольких микрон до 0,01 мм. Ядром гранулы служит отсев древесной золы в виде частиц до 1,5 мм в диаметре, полученных при рассеве, то есть частицы шлака, так называемый непрогар.
В качестве прототипа второго объекта - способа получения удобрения принят способ, описанный в упомянутом выше патенте RU 2631073, в котором подробно описаны режимы работы тарельчатого гранулятора в процессе изготовления гранулированного удобрения путем формирования на ядре (частицы шлака до 1,5 мм) покрывающего слоя из древесной золы с применением воды в качестве увлажняющего компонента.
В процессе грануляции, описанном в прототипе, увлажненная древесная зола при участии физических явлений, возникающих на разделе жидкой и твердой фаз, агрегируется в рыхлые комочки. Последние благодаря взаимному воздействию, а также центробежным силам уплотняются и теряют избыточную воду, образующую пленку на поверхности гранулы, которая, в свою очередь, адсорбирует порцию золы и таким образом наращивает свой объем. При окомковании на тарели укрупнение гранул сопровождается их перемещением в поверхностные горизонты. Однако для инициирования процесса необходимо применение затравки, которая впоследствии становится ядром полученных гранул. В качестве затравки используются частицы отсева золы. Такие частицы имеют неправильную форму с рваными краями и окатывание таких частиц в смоченной водой золе на тарельчатом грануляторе весьма проблематично. К сожалению, в патенте RU 2631073 представлены результаты осуществления способа на лабораторном тарельчатом грануляторе с подачей золы на гранулятор в объеме 0,5 кг/мин. Как показали испытания способа по патенту RU 2631073, производимые на промышленном тарельчатом грануляторе, полученное удобрение товарного качества (гладкие округлые гранулы) имеет большой разброс по гранулометрическому составу, и гранулы с диаметр 5-7 мм преобладают. Это связано с тем, что для того, чтобы гранулы с ядрами из частиц шлака приобрели округлую форму, при которой осуществляется их самопроизвольное скатывание через борт тарели гранулятора, необходимо нарастить значительный покрывающий слой, выравнивающий округлость формы. Гранулы меньшего диаметра 2-4 мм скатываются с гранулятора вместе с мелкодисперсными частицами, то есть не являются товарной продукцией, что приводит к значительному отсеву.
Следует отметить, что гранулированное удобрение из золы является удобрением пролонгированного действия, оно медленно переходит в растворенное состояние, при котором минеральные вещества могут усваиваться растениями. Поэтому в личных подсобных хозяйствах, когда желательно быстро повысить урожайность культур, применение золы с гранулами 5-7 мм является неоправданно затратным, а потому неприемлемым. Кроме того, ядра гранул, полученные из отсева, плохо смачиваются и соответственно плохо обволакиваются частицами влажной золы, что приводит к тому, что силы сцепление ядра и покрывающего слоя невысоки, а соответственно гранулы по прототипу в реальности имеют относительно невысокую прочность (2,0 МПа) и значительный разброс значения этого показателя. Недостаточно высокая прочность приводит к тому, что при транспортировании и хранении объемных мешков (40-50 кг) навалом, сбрасывании мешков при погрузо-разгрузочных работах, гранулы измельчаются вследствие давления или трения, что сопровождается образованием мелкодисперсной частиц, то есть значительная часть гранул переходит в ее первичное порошкообразное состояние. Наличие мелкодисперсных частиц ухудшает условия работы механизаторов, увеличивает потери и приводит к неравномерности разбрасывания удобрения по площади.
Еще одним недостатком прототипа, обусловленным наличия ядра из шлака, является то, что это ядро практически нерастворимо во влажной почве, а потому является бесполезным балластом в составе гранулированного удобрения.
Таким образом, существует техническое противоречие. С одной стороны, чем больше радиус гранулы, тем она прочнее, поскольку покрывающий слой нивелирует негативное влияние ядра (инородного тела) на прочность гранулы. С другой стороны, чем больше радиус гранулы, тем дольше она растворяется, тем дольше высвобождаются ее питательные вещества. Следует учитывать то обстоятельство, что сама зола (исходное сырье) является удобрением пролонгированного действия. Гранулирование еще больше увеличивает пролонгацию, т.к. сами гранулы должны перейти в почве в размягченное состояние и в итоге разрушиться, возвратив золу в исходное мелкодисперсное состояние. Одна гранула диаметром 6 мм по количеству находящейся в ней золы равняется 3-5 гранулам диаметром 2-3 мм, которые растворяются значительно быстрее. Таким образом, гранулы 6 мм имеют неоправданно пролонгируемое действие, что делает нецелесообразным их применение в подсобных хозяйствах и на дачных участках. Однако удобрение с гранулами до 6-7 мм может найти применение в промышленном сельском хозяйстве и лесоводстве для возобновления и выращивания леса.
Задача, решаемая группой изобретений, заключается в расширении арсенала технических средств в области минеральных удобрений, а именно заключается в создании нового гранулированного удобрения с высокими потребительскими свойствами из золы лузги подсолнечника и способа его получения, лишенных недостатков прототипа. Заявляемый способ позволяет получить качественно новое минеральное удобрение, округлые гранулы которого целиком (без применения затравочных частиц шлака) сформированы из золы лузги и обладают заданными свойствами - повышенной прочностью и одновременно заданным коэффициентом размягчаемости (отношение прочности гранул в сухом состоянии к прочности гранул в водонасыщенном состоянии), что приводит к их более быстрой деструкции во влаге, содержащейся в почвы (срок до 0,5-3 года).
Задача в первом объекте изобретения (гранулированном удобрении) решается тем, что гранулированное удобрение состоит из гранул округлой формы, которые сформированы из агломерированных смоченных водой частиц золы лузги подсолнечника, имеют безъядерную структуру, то есть не имеют ядра из шлака и сформированы без использования затравочных частиц. При этом имеют уплотненный поверхностный слой. Среднестатистическая прочность гранул составляет не ниже 4,0 МПа и коэффициент размягчаемости 2,2-2,6.
Удобрение содержит питательные для растений вещества в следующем соотношении: P2O5 - 3.26-7.89%масс, K2O - 32.5-44.8%масс, СаО - 9.5-15.4%масс, MgO - 7.5-15.6%масс, SO3 - 11.1-13.5%масс, Na2O - 1,3-1,7%масс, SiO2 - 1,5- 2,1%масс, микроэлементы, включая Zn, Cu, Ва, Fe, В, Cr, Mn, Мо, Со, - не менее 2%масс.
Состав гранулированного удобрения полностью соответствует составу золы лузги подсолнечника и варьируется в зависимости от ее исходного состава. В свою очередь, это зависит от почв произрастания подсолнечника, используемых удобрений, климатических условий и других факторов.
Применительно к использованию в подсобных хозяйствах удобрение имеет фракции гранул диаметром 2-4 мм больше 80% от общего состава.
Задача во втором объекте изобретения (способе получения гранулированного удобрения) решается тем, что заявляемый способ включает осуществляемое в смесителе-грануляторе формирование сырцовых гранул из золы лузги подсолнечника с добавлением воды и последующее окатывание сырцовых гранул на тарельчатом грануляторе с применением воды в качестве увлажняющего компонента. При этом обеспечивается самопроизвольное скатывание гранул через борт тарели тарельчатого гранулятора.
На первом этапе может быть применен любой приемлемый для этих целей смеситель-гранулятор. Предпочтительным является применение на первом этапе роторного смесителя-гранулятора с лопастным ротором.
Для того чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности изобретения, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации, в котором для формирования ядра и покрывающего слоя использовалась подовая зола мини-ТЭЦ, полученная при сжигании лузги подсолнечника, образованной на маслоэкстракционных предприятиях.
Физическое состояние исходного гранулообразующего материала - золы: порошкообразная, сухая мелкодисперсная (пылящая) смесь. Размер частиц - от нескольких микрон до 0,01 мм. Состав питательных веществ приведен выше.
Зола загружается в роторный смеситель-гранулятор непрерывного действия, например аппарат с горизонтальным лопастным ротором. В смесителе-грануляторе зола смачивается подаваемой через форсунки водой и образует гомогенную массу. Процесс грануляции осуществляется под действием центробежных сил при интенсивном воздействии на гранулируемую смесь лопаток вращающегося рабочего органа. Турбулентное движение твердых частиц, задаваемое конструкцией ротора, обеспечивает равномерное распределение жидкой фазы между частицами золы во всем объеме движущегося материала и высокие динамические нагрузки, в результате чего формируются сырцовые гранулы заданного размера. Однако полученные сырцовые гранулы не имеют вида товарной продукции, т.к. имеют шероховатую поверхность с наростами мелких агломерированных частиц золы, которые в дальнейшем (транспортирование, складирование) осыпаются, и часть гранулы снова переходит в пылевидное состояние.
Для доведения полученного продукта до кондиции сырцовые гранулы подают на тарель тарельчатого гранулятора, на которую также подается вода через форсунки. При окатывании сырцовых гранул на тарельчатом грануляторе осуществляется сглаживание шероховатости поверхности и повышается их плотность и коэффициент сферичности гранул. В процессе последующей сушки гранулы набирают прочность. Ввиду мелкой дисперсности исходного материала высушенные гранулы способны сохранять достаточно высокую прочность, причиной которой являются так называемые "контактно-конденсационные" силы межмолекулярного притяжения, уровень которых пропорционален дисперсности золы.
Таким образом, в результате реализации описанного выше способа на выходе было получено гранулированное удобрение, гранулы которого имеют востребованную массовым потребителем фракцию диаметром 2-4 мм больше 80% от общего объема, то есть повышенной однородности дисперсного состава гранул.
При необходимости увеличить диаметр гранул (получение удобрения повышенной пролонгации с преобладанием фракции с диаметром 5-7 мм) возможно изменение режимов работы гранулятора и добавление золы в его тарель. Исследования полученного продукта показали, что состав удобрения по питательным для растения веществам соответствует составу исходной золы лузги (см. выше). Гранулы имеют округлую форму. Коэффициент сферичности - не менее 0,7-0,8. В отличие от прототипа полученные гранулы имеют безъядерную структуру, то есть не имеют ядра из шлака, сформированы без "затравочных частиц", что приводит к снижению напряжений в зоне контакта при сушке. Среднестатистическая прочность гранул составляет не ниже 4 МПа, а в отдельных случаях достигает 4,7 МПа, что на 20-25% выше, чем прочность гранул древесной золы.
Исследования позволили установить следующие характеристики полученного гранулированного удобрения - насыпная плотность 1000 кг/м3 (±1%), среднестатистическая плотность гранул 1700 кг/м3. Кроме того, активная пористость гранул (водопоглощение) составляет 30-40%, среднестатистическая прочность гранул в водонасыщенном состоянии - 2,05 МПа. При этом среднестатистичекий коэффициент размягчаемости, характеризующий снижение прочности в водонасыщенном состоянии, то есть способность к более быстрому разложению во влажной среде, составляет - 2,3. Калий в золе содержится в виде поташа (углекислый калий), который хорошо растворяется в воде. Растворимость в воде гранул золы лузги в 5-8 раз выше, чем древесной золы.
Перечисленные характеристики говорят о том, что гранулы, попав во влажную почву, размягчаются и переходят в исходное мелкодисперсное состояние (состояние исходной золы) и входящие в ее состав водорастворимые соединения начинают растворяться. При этом, в отличие от прототипа, разлагается вся гранула целиком, т.к. не имеет инородного ядра. Труднорастворимые соединения при разрушении структуры гранулы перерабатываются микроорганизмами, что приводит их в пригодное для употребления растениями состояние. Повышение скорости высвобождения питательных веществ и перехода в усвояемую растениями форму приводит к более быстрому повышению урожайности на первых сроках внесения удобрения, что важно для его применения в приусадебных хозяйствах.
Полученное в результате применения заявляемого способа существенное по отношению к прототипу увеличение прочности и стабильность этого показателя позволяет после завершения технологического процесса сбрасывать гранулы в мешки повышенной вместимости (объемом до 1-3 м3) и хранить их на складе на большегрузных стеллажах. В этих же мешках может осуществляться доставка удобрения автотранспортом и ж/д вагонами, а также морскими контейнерами на место расфасовки и реализации потребителю. Как показала практика, доставленное в жестких условиях потребителю гранулированное удобрение из золы лузги не измельчается вследствие давления и трения, что позволяет исключить пыление и потери.
Claims (5)
1. Гранулированное удобрение, характеризующееся тем, что гранулы имеют округлую форму, сформированы из агломерированных смоченных водой частиц золы лузги подсолнечника, имеют безъядерную структуру с уплотненным поверхностным слоем, при этом среднестатистическая прочность гранул составляет не ниже 4,0 МПа и коэффициент размягчаемости 2,2-2,6.
2. Гранулированное удобрение по п. 1, отличающееся тем, что содержит питательные для растений вещества в следующем соотношении: Р2O5 – 3,26-7,89 мас.%, K2O – 32,5-44,8 мас.%, СаО – 9,5-15,4 мас.%, MgO – 7,5-15,6 мас.%, SO3 – 11,1-13,5 мас.%, Na2O - 1,3-1,7 мас.%, SiO2 - 1,5-2,1 мас.%, микроэлементы, включая Zn, Сu, Ва, Fe, В, Cr, Mn, Мо, Со, - не менее 2 мас.%.
3. Гранулированное удобрение по п. 1 или 2, отличающееся тем, что фракция гранул диаметром 2-4 мм составляет больше 80%.
4. Способ получения гранулированного удобрения, характеризующийся тем, что включает осуществляемое в смесителе-грануляторе формирование сырцовых гранул, состоящих из золы лузги подсолнечника с добавлением воды, и последующее окатывание сырцовых гранул на тарельчатом грануляторе с применением воды в качестве увлажняющего компонента, обеспечивая самопроизвольное скатывание гранул через борт тарели тарельчатого гранулятора.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что на первом этапе применяют роторный смеситель-гранулятор.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018103830A RU2660262C1 (ru) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Гранулированное удобрение из золы лузги подсолнечника и способ его получения |
| PCT/RU2018/000666 WO2019151892A1 (ru) | 2018-01-31 | 2018-10-09 | Гранулированное удобрение из золы лузги подсолнечника и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018103830A RU2660262C1 (ru) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Гранулированное удобрение из золы лузги подсолнечника и способ его получения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2660262C1 true RU2660262C1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62815282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018103830A RU2660262C1 (ru) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Гранулированное удобрение из золы лузги подсолнечника и способ его получения |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2660262C1 (ru) |
| WO (1) | WO2019151892A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2756819C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2021-10-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный аграрный университет» | Органическая комплексная подкормка растений с функцией почвоулучшителя |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022076293A1 (en) * | 2020-10-05 | 2022-04-14 | California Safe Soil, LLC | Organic potassium compositions derived from plant ash |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5240490A (en) * | 1992-03-13 | 1993-08-31 | Harmony Products Inc. | Non-destructive recovery of natural nitrogen products |
| RU2296731C2 (ru) * | 2005-05-03 | 2007-04-10 | Александр Дмитриевич Петраков | Способ получения органоминеральных удобрений и технологическая линия для его осуществления |
| RU2498968C1 (ru) * | 2012-03-29 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Способ использования отходов маслоэкстракционного производства как удобрения для выращивания томатов на черноземе |
| RU2631073C2 (ru) * | 2015-04-01 | 2017-09-18 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОСЕРВИС" (ООО "ТЕХНОСЕРВИС") | Способ получения гранулированной древесной золы |
-
2018
- 2018-01-31 RU RU2018103830A patent/RU2660262C1/ru active
- 2018-10-09 WO PCT/RU2018/000666 patent/WO2019151892A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5240490A (en) * | 1992-03-13 | 1993-08-31 | Harmony Products Inc. | Non-destructive recovery of natural nitrogen products |
| RU2296731C2 (ru) * | 2005-05-03 | 2007-04-10 | Александр Дмитриевич Петраков | Способ получения органоминеральных удобрений и технологическая линия для его осуществления |
| RU2498968C1 (ru) * | 2012-03-29 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Способ использования отходов маслоэкстракционного производства как удобрения для выращивания томатов на черноземе |
| RU2631073C2 (ru) * | 2015-04-01 | 2017-09-18 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОСЕРВИС" (ООО "ТЕХНОСЕРВИС") | Способ получения гранулированной древесной золы |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2756819C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2021-10-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный аграрный университет» | Органическая комплексная подкормка растений с функцией почвоулучшителя |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019151892A1 (ru) | 2019-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107922286B (zh) | 球形肥料及其生产方法 | |
| US6287496B1 (en) | Method of granulating peat using gentle extrusion conditions and viscosified water | |
| US4519831A (en) | Method of converting sewage sludge to fertilizer | |
| US20220162133A1 (en) | Polyhalite and potash granules | |
| EP3655149B1 (en) | Granulated polyhalite and potash mixture and a process for the production thereof | |
| PL231027B1 (pl) | Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego i/ lub wapniowo-magnezowego pojedynczego lub wieloskładnikowego | |
| RU2660262C1 (ru) | Гранулированное удобрение из золы лузги подсолнечника и способ его получения | |
| US6454979B1 (en) | Wet granulation method for generating granules | |
| EA002577B1 (ru) | Способ грануляции исходного сырья (варианты) и гранулированная сера (варианты) | |
| RU2662186C1 (ru) | Гранулированное удобрение из древесной золы и способ его получения | |
| US8404259B2 (en) | Dispersible granular substrate for pesticide delivery | |
| US11059756B1 (en) | Pelletized fertilizer and methods of preparing pelletized fertilizer | |
| NO151648B (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av urea-granuler | |
| US20210283575A1 (en) | Systems and methods for manufacturing granules | |
| DK141659B (da) | Tørvekorn indeholdende agglomererede tørvepartikler samt findelt tørv og fremgangsmåde til fremstilling deraf. | |
| JP2573794B2 (ja) | ペット用トイレ砂 | |
| PL236497B1 (pl) | Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego i/lub wapniowo-magnezowego pojedynczego lub wieloskładnikowego | |
| PL236493B1 (pl) | Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego | |
| CA2310955C (en) | Manufactured granular substrate and method for producing same | |
| AT260882B (de) | Kontinuierliches Verfahren zur Bildung abgerundeter Pellets | |
| PL236495B1 (pl) | Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego i/lub wapniowo-magnezowego pojedynczego lub wieloskładnikowego | |
| PL236498B1 (pl) | Sposób wytwarzania granulowanego nawozu gipsowego | |
| PL231026B1 (pl) | Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego | |
| CA2385273C (en) | Manufactured granular substrate and method for producing the same | |
| PL231028B1 (pl) | Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego i/ lub wapniowo-magnezowego pojedynczego lub wieloskładnikowego |