RU2676140C1 - Method for producing organic fertilizer based on whey and glauconitic sorbent - Google Patents
Method for producing organic fertilizer based on whey and glauconitic sorbent Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676140C1 RU2676140C1 RU2018108007A RU2018108007A RU2676140C1 RU 2676140 C1 RU2676140 C1 RU 2676140C1 RU 2018108007 A RU2018108007 A RU 2018108007A RU 2018108007 A RU2018108007 A RU 2018108007A RU 2676140 C1 RU2676140 C1 RU 2676140C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- whey
- sorbent
- glauconite
- quartz
- glauconitic
- Prior art date
Links
- 239000005862 Whey Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 title claims abstract description 28
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 title description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910052631 glauconite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 5
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 3
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 3
- 241000209763 Avena sativa Species 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- -1 beks Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930192334 Auxin Natural products 0.000 description 1
- 241000209761 Avena Species 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002363 auxin Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004062 cytokinin Substances 0.000 description 1
- UQHKFADEQIVWID-UHFFFAOYSA-N cytokinin Natural products C1=NC=2C(NCC=C(CO)C)=NC=NC=2N1C1CC(O)C(CO)O1 UQHKFADEQIVWID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008939 whole milk Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C21/00—Whey; Whey preparations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D3/00—Calcareous fertilisers
- C05D3/02—Calcareous fertilisers from limestone, calcium carbonate, calcium hydrate, slaked lime, calcium oxide, waste calcium products
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам производства комплексных органоминеральных удобрений на основе молочной сыворотки, путем утилизации отходов молокоперерабатывающих предприятий, конкретно к утилизации молочной сыворотки за счет сорбции ее компонентов глауконитсодержащим сорбентом с последующим использованием отработанного сорбента в качестве органоминерального удобрения. Способ также обеспечивает снижение общего количества отходов и концентрацию загрязняющих веществ в сточных водах молокоперерабатывающих предприятий.The present invention relates to the field of agriculture, in particular to methods for the production of complex organomineral fertilizers based on whey by utilizing waste from milk processing enterprises, specifically to the utilization of whey due to the sorption of its components by a glauconite-containing sorbent, followed by the use of spent sorbent as an organomineral fertilizer. The method also provides a reduction in the total amount of waste and the concentration of pollutants in the wastewater of dairy plants.
Молочная сыворотка является основным отходом, образующимся при переработке цельного молока в такие продукты, как сыр, творог, казеин. Только небольшая часть этого отхода находит практическое применение, основная доля сыворотки сливается в канализацию, откуда поступает в очистные сооружения. Молочная сыворотка содержит до 7% сухих веществ (преимущественно углеводы, беки, жиры и др.) и широкий спектр микроэлементов, что делает ее хорошей питательной средой для развития микроорганизмов. Из-за высокой биохимической и химической потребности в кислороде (40000-60000 мг/дм3) сбрасываемый в канализацию отход приводит к ухудшению седиментационных свойств активного ила и нарушению нормальной работы сооружений биологической очистки.Whey is the main waste resulting from the processing of whole milk into products such as cheese, cottage cheese, casein. Only a small part of this waste finds practical application, the bulk of the serum is discharged into the sewer, from where it enters the sewage treatment plant. Whey contains up to 7% solids (mainly carbohydrates, beks, fats, etc.) and a wide range of trace elements, which makes it a good breeding ground for the development of microorganisms. Due to the high biochemical and chemical oxygen demand (40000-60000 mg / dm 3 ), the waste discharged into the sewer leads to a deterioration in the sedimentation properties of activated sludge and a disruption in the normal operation of biological treatment plants.
В настоящее время имеются технологии, позволяющие использовать молочную сыворотку для производства продуктов питания, кормов для животных, этанола, органических кислот, биоразлагаемых полимеров, а также выделять из нее лактозу, белок, биологически активные вещества. Большинство технологий переработки молочной сыворотки не получило широкого внедрения, поскольку низкое содержание сухого вещества существенно повышает энергозатраты на переработку этого отхода. Использование молочной сыворотки в качестве вторичного сырья для дальнейшей переработки ограничивает и низкая стабильность отхода при хранении. Согласно ГОСТ Р 53438-2009, срок годности охлажденной до 6°С молочной сыворотки с момента получения до дальнейшей переработки не должен превышать 24-х часов. Ограниченный срок хранения обусловлен быстрой микробиологической порчей отхода.Currently, there are technologies that allow the use of whey for the production of food, animal feed, ethanol, organic acids, biodegradable polymers, as well as to isolate lactose, protein, biologically active substances from it. Most whey processing technologies have not been widely adopted, since the low dry matter content significantly increases the energy consumption for processing this waste. The use of whey as a secondary raw material for further processing is also limited by the low stability of the waste during storage. According to GOST R 53438-2009, the shelf life of whey cooled to 6 ° C from the moment of receipt to further processing should not exceed 24 hours. Limited shelf life due to rapid microbiological deterioration of waste.
По имеющимся оценкам, в нашей стране перерабатывается не более 20% молочной сыворотки, в развитых западных странах - до 50-60%. Технологии переработки молочной сыворотки обычно внедряются на крупных предприятиях, на предприятиях малой мощности переработка молочной сыворотки оказывается экономически нецелесообразной.According to available estimates, in our country no more than 20% of whey is processed, in developed Western countries - up to 50-60%. Technologies for whey processing are usually introduced at large enterprises; in small enterprises, processing of whey is not economically feasible.
Отсутствие простых и дешевых технологий утилизации молочной сыворотки, пригодных для внедрения на небольших молокоперерабатывающих предприятиях, приводит не только к потере ценного натурального продукта, но и к серьезному загрязнению окружающей среды.The lack of simple and cheap technologies for the utilization of whey suitable for implementation at small dairy plants leads not only to the loss of a valuable natural product, but also to serious environmental pollution.
Из существующего уровня техники известен реагентный способ очистки промышленных сточных вод, образующихся в молочной промышленности и содержащих кроме неорганических соединений высокие концентрации органических соединений. Для осуществления способа сточные воды нейтрализуют известковым молоком до рН 6,0-8,5 и вводят анионный флокулянт на основе полиакриламида с молекулярной массой не менее 15⋅106 в количестве не менее 0,01 мг/л. Образующийся осадок отделяют. Способ обеспечивает повышение степени очистки сточных вод, содержащих высокие концентрации жира и белка, до 99% (патент RU 2414435 C1, опубл. 20.03. 2011). К недостаткам данного способа относится нерешенность проблемы практического использования осадка, образующегося в процессе коагуляции сточных вод и высокие затраты на внедрение и функционирование системы очистки сточных вод.The reagent method for treating industrial wastewater generated in the dairy industry and containing, in addition to inorganic compounds, high concentrations of organic compounds is known from the prior art. To implement the method, the wastewater is neutralized with milk of lime to a pH of 6.0-8.5 and an anionic flocculant based on polyacrylamide with a molecular weight of at least 15 × 10 6 in an amount of at least 0.01 mg / l is introduced. The precipitate formed is separated. The method provides an increase in the degree of purification of wastewater containing high concentrations of fat and protein, up to 99% (patent RU 2414435 C1, publ. 20.03. 2011). The disadvantages of this method include the unsolved problem of the practical use of sludge formed during the coagulation of wastewater and the high costs of introducing and operating a wastewater treatment system.
Известен способ очистки низкоконцентрированных (до 300 мг/л) сточных вод, который может быть использован при очистке сточных вод предприятий пищевой и рыбной промышленности с возможностью утилизации выделенного продукта. Выделение из сточных вод веществ белок-липидной природы осуществляют путем введения растворов коагулянта и флокулянта поэтапно: сначала в сточные воды вводят 1%-ный раствор альгината натрия в качестве флокулянта, перемешивают, затем вводят 1%-ный раствор хитозана в качестве коагулянта и выделяют осадок, причем дозы вводимых флокулянта и коагулянта составляют 25-30 мг/л. Способ обеспечивает повышение степени очистки сточных вод и улучшение качества выделенного продукта с целью его дальнейшего использования в качестве добавки в корм для животных (патент RU 2234466, опубл. 20.08.2004). Основным недостатком данного способа является высокая стоимость реагентов и высокие затраты на стабилизацию выделенного осадка.A known method of purification of low concentrated (up to 300 mg / l) wastewater, which can be used in wastewater treatment of food and fishing enterprises with the possibility of recycling the selected product. The isolation of protein-lipid substances from wastewater is carried out by introducing coagulant and flocculant solutions in stages: first, a 1% solution of sodium alginate as a flocculant is introduced into the wastewater, mixed, then a 1% solution of chitosan as a coagulant is introduced and a precipitate is isolated and the doses of the introduced flocculant and coagulant are 25-30 mg / l. The method provides an increase in the degree of wastewater treatment and an improvement in the quality of the isolated product with a view to its further use as an additive in animal feed (patent RU 2234466, publ. 20.08.2004). The main disadvantage of this method is the high cost of the reagents and the high cost of stabilizing the precipitate.
Известен способ очистки сточных вод молокоперерабатывающих заводов, содержащих, кроме неорганических соединений, высокие концентрации органических загрязнений. Способ очистки включает обработку сточных вод коагулянтом - оксихлоридом алюминия с последующим разделением фаз флотацией (патента РФ №2326821, опубл. 20.06.2008). Недостатком данного способа является нерешенность проблемы вторичного использования образовавшегося в процессе коагуляции осадка.A known method of wastewater treatment of dairy plants containing, in addition to inorganic compounds, high concentrations of organic pollutants. The treatment method includes treating wastewater with a coagulant — aluminum oxychloride, followed by separation of the phases by flotation (RF patent No. 2326821, publ. 06/20/2008). The disadvantage of this method is the unsolved problem of the secondary use of the precipitate formed during coagulation.
Известен способ производства биологического органического удобрения, включающий ферментацию композиции из сыворотки и богатого целлюлозой материала-носителя при различных значениях рН (патент ЕР 1694614 В1, опубл. 14.03.2012. Bulletin 2012/11). Недостатками данного технического решения являются длительность осуществления процесса ферментации.A known method for the production of biological organic fertilizers, including the fermentation of a composition of whey and cellulose-rich carrier material at various pH values (patent EP 1694614 B1, publ. 14.03.2012. Bulletin 2012/11). The disadvantages of this technical solution are the duration of the fermentation process.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ приготовления органоминерального удобрения, включающий смешивание кварц-глауконитового песка и источника органических веществ - смеси навоза и илового осадка (пат. РФ №2316523, МПК C05F 3/00, опуб. 10.12.2008). Недостатком соответствующего технического решения является ограниченный перечень отходов, пригодных для утилизации по предлагаемой в патенте схеме. Молочная сыворотка содержит слишком мало сухих веществ, поэтому переработка этого отхода по предлагаемой схеме не целесообразна.Closest to the claimed technical solution is a method of preparing organic fertilizer, comprising mixing quartz-glauconite sand and a source of organic matter - a mixture of manure and silt sediment (US Pat. RF No. 2316523, IPC C05F 3/00, publ. 10.12.2008). The disadvantage of the corresponding technical solution is the limited list of waste suitable for disposal according to the scheme proposed in the patent. Whey contains too little dry matter, so the processing of this waste according to the proposed scheme is not advisable.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является способ утилизации молочной сыворотки за счет пропускания этого отхода через фильтрационную установку, содержащую композицию из кварцевоглауконитовых песков с добавлением известняка. Кварцевоглауконитовые пески выполняют функцию сорбента, поглощая содержащиеся в молочной сыворотке органические и минеральные вещества, а известняк нейтрализует избыточную кислотность отхода. Отработанный сорбент высушивается и используется в качестве органоминерального удобрения. Содержание глауконита в кварцево-глауконитовых песках, используемых в качестве сорбента органических и минеральных веществ, входящих в состав молочной сыворотки, составляет не менее 50%.The problem to which the invention is directed is a method for the utilization of whey by passing this waste through a filtration unit containing a composition of quartz-agauconitic sand with the addition of limestone. Quartz-glauconite sands function as a sorbent, absorbing organic and mineral substances contained in milk whey, and limestone neutralizes the excess acidity of the waste. The spent sorbent is dried and used as an organomineral fertilizer. The content of glauconite in quartz-glauconite sands used as a sorbent of organic and mineral substances that make up whey is at least 50%.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является получение ценного органоминерального удобрения.The technical result provided by the above set of features is to obtain valuable organic fertilizer.
Заявленный способ включает следующие технологические операции:The claimed method includes the following technological operations:
1. Пропускание молочной сыворотки через фильтрационную установку, заполненную сорбентом, состоящим из кварцево-глауконитового песка и известняка (2÷5% от массы кварцевоглауконитового песка);1. Passing whey through a filtration unit filled with a sorbent consisting of quartz-glauconite sand and limestone (2 ÷ 5% by weight of quartz-glauconite sand);
2. Высушивание отработанного сорбента до остаточной влажности 30÷15%.2. Drying the spent sorbent to a residual moisture content of 30 ÷ 15%.
3. Гранулирование подсушенного сорбента.3. Granulation of the dried sorbent.
4. Стабилизация гранулированного продукта методом высушивания при температурах от 90 до 180°С.4. Stabilization of the granular product by drying at temperatures from 90 to 180 ° C.
Удобрение стабильно при хранении и пригодно для использования на всех видах почвы. Достоинством удобрения является высокая эффективность при использовании в низких дозировках.Fertilizer is stable during storage and is suitable for use on all types of soil. The advantage of fertilizer is its high efficiency when used in low dosages.
Для подтверждения эффективности предлагаемого способа утилизации молочной сыворотки были соответствующие исследования.To confirm the effectiveness of the proposed method of utilization of whey, there have been relevant studies.
Для выполнения исследований использовалась творожная сыворотка, полученная на одном из молочных комбинатов Кировской области (содержание сухого вещества - 6,8%, кислотность - 72 °T) и глауконитовый концентрат (отход, образующийся при добыче и переработке фосфоритной руды Вятско-Камского месторождения). Основными компонентами глауконитового концентра были глауконит (46±5%) и кварцевый песок. Концентрат имел однородную зернистую структуру, что делало материал удобным для использования в качестве сорбента.To carry out the studies, cottage cheese whey obtained at one of the dairy plants of the Kirov region (dry matter content - 6.8%, acidity - 72 ° T) and glauconite concentrate (waste formed during the extraction and processing of phosphate rock of the Vyatka-Kama deposit) were used. The main components of glauconite concentrate were glauconite (46 ± 5%) and quartz sand. The concentrate had a uniform granular structure, which made the material convenient for use as a sorbent.
Выбор глауконитового концентрата для проведения эксперимента был обусловлен следующими причинами:The choice of glauconite concentrate for the experiment was due to the following reasons:
- способность сорбировать широкий спектр органических и неорганических веществ;- the ability to sorb a wide range of organic and inorganic substances;
- низкая стоимость и доступность;- low cost and availability;
- благоприятные агрохимические свойства;- favorable agrochemical properties;
- простота в использовании.- ease of use.
Для сорбции компонентов молочной сыворотки использовались сорбционные колонки, заполненные глауконитовым концентратом. Последовательное пропускание молочной сыворотки через систему сорбционных колонок позволяло удалить из сыворотки до 95% (и более) растворенных веществ. Стабилизация отработанного сорбента (ОС) осуществлялась методом высушивался в термостате при температуре 105°С до остаточной влажности 11÷12%.For sorption of whey components, sorption columns filled with glauconite concentrate were used. Sequential passage of whey through a system of sorption columns allowed removal of up to 95% (or more) of dissolved substances from serum. The spent sorbent (OS) was stabilized by the method of drying in a thermostat at a temperature of 105 ° C to a residual moisture content of 11 ÷ 12%.
Для предварительной оценки возможности и целесообразности применения ОС в качестве удобрения применялся метод биотестирования. Исследования проводились в лабораторных условиях.For a preliminary assessment of the possibility and feasibility of using OS as a fertilizer, the biotesting method was used. The studies were conducted in the laboratory.
Грунт (агрозем) для выполнения исследований отбирался с глубины 5÷15 см на поле вблизи г. Кирова, высушивался до воздушно-сухого состояния и просеивался через металлическое сито с размером ячеек 4×4 мм. Данные о свойствах агрозема представлены в табл. 1.Soil (agrozem) for research was taken from a depth of 5-15 cm in a field near the city of Kirov, dried to an air-dry state and sifted through a metal sieve with a mesh size of 4 × 4 mm. Data on the properties of agrozem are presented in table. one.
В высушенный грунт вносились добавки ОС и перемешивались с грунтом с помощью лабораторного смесителя. Подготовленный для выполнения эксперимента агрозем помещался в пластиковые контейнеры и увлажнялся дистиллированной водой до влажности 60%. В качестве тест-культуры использовался овес посевной (Avena sativa), высеваемый на глубину 0,5 см.OS additives were added to the dried soil and mixed with the soil using a laboratory mixer. Agrozem prepared for the experiment was placed in plastic containers and moistened with distilled water to a moisture content of 60%. Sowing oats (Avena sativa), sown to a depth of 0.5 cm, were used as a test culture.
Во время эксперимента контейнеры с грунтом закрывались микроперфорированной полипропиленовой пленкой и выдерживались при температуре 20±1°С.During the experiment, containers with soil were closed with a microperforated polypropylene film and kept at a temperature of 20 ± 1 ° С.
Варианты состава грунта, используемого для проведения эксперимента:Options for the composition of the soil used for the experiment:
1. Контроль (грунт без добавок);1. Control (soil without additives);
2. Грунт + ОС (1% от массы грунта);2. Soil + OS (1% of the mass of soil);
3. Грунт + ОС (5% от массы грунта);3. Soil + OS (5% of the mass of soil);
4. Грунт + ОС (10% от массы фунта);4. Soil + OS (10% of the mass of a pound);
Биотестирование проводилось по таким показателям, как энергия прорастания (за 3 суток), дружность прорастания (доля семян проросших за первые сутки прорастания), скорость прорастания (сумма средних чисел семян, прорастающих ежедневно), интенсивность начального роста проростков.Biotesting was carried out according to such indicators as germination energy (for 3 days), germination friendliness (proportion of seeds germinated in the first day of germination), germination rate (the sum of the average number of seeds germinating daily), the intensity of the initial growth of seedlings.
Экспериментальные исследования выполнялись в трех повторностях. Полученные результаты подвергались статистической обработке в программе «Microsoft Excel» по общепринятым методикам.Experimental studies were performed in triplicate. The results were subjected to statistical processing in the program "Microsoft Excel" according to generally accepted methods.
Результаты экспериментаExperiment Results
Полученные в ходе эксперимента результаты представлены в таблице 2.The results obtained during the experiment are presented in table 2.
Анализ полученных результатов показывает, что ОС может быть использован в качестве удобрения под зерновые культуры. В условиях лабораторного эксперимента лучшие результаты получены при добавке в грунт 5% ОС. В этой дозировке дружность прорастания семян овса увеличивается в 2 раза, скорость прорастания - на 40%; энергия прорастания - на 20%, длина зеленых проростков - в 2 раза, средняя масса проростков - на 30%. Вероятной причиной положительного воздействия отработанного сорбента на прорастание семян и рост проростков может быть наличие в этом материале свободных аминокислот, янтарной кислоты, витаминов и других биологически-активных веществ. Стимулирующее влияние янтарной кислоты и аминокислот на прорастание семян и ростовые показатели растений установлены в исследованиях многих ученых.An analysis of the results shows that OS can be used as fertilizer for crops. In a laboratory experiment, the best results were obtained when 5% OS was added to the soil. At this dosage, the friendliness of oat seed germination increases by 2 times, the germination rate - by 40%; germination energy - by 20%, the length of green seedlings - 2 times, the average mass of seedlings - 30%. The probable cause of the positive effect of the spent sorbent on seed germination and seedling growth may be the presence of free amino acids, succinic acid, vitamins, and other biologically active substances in this material. The stimulating effect of succinic acid and amino acids on seed germination and plant growth parameters has been established in the studies of many scientists.
Следует отметить, что в присутствии отработанного сорбента наблюдается некоторое уменьшение длины корней проростков, причем, чем выше содержание отработанного сорбента в грунте, тем отчетливее проявляется эта тенденция. Данный факт может быть связан с фунгицидным действием молочной сыворотки. Уменьшение длины корней под влиянием фунгицидов является известным фактом. Данные научных исследований свидетельствуют о том, что микроорганизмы могут генерировать широкий спектр биологически активных веществ, таких как ауксины и цитокинины, способствующие эффективной колонизации корня и трансформации строения корневой системы.It should be noted that in the presence of spent sorbent, there is a slight decrease in the length of the roots of seedlings, and the higher the content of spent sorbent in the soil, the more pronounced this tendency. This fact may be associated with the fungicidal effect of whey. Reducing the length of the roots under the influence of fungicides is a known fact. Research data indicate that microorganisms can generate a wide range of biologically active substances, such as auxins and cytokinins, which contribute to effective colonization of the root and transformation of the structure of the root system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108007A RU2676140C1 (en) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Method for producing organic fertilizer based on whey and glauconitic sorbent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108007A RU2676140C1 (en) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Method for producing organic fertilizer based on whey and glauconitic sorbent |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2676140C1 true RU2676140C1 (en) | 2018-12-26 |
Family
ID=64753719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018108007A RU2676140C1 (en) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Method for producing organic fertilizer based on whey and glauconitic sorbent |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2676140C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764167C1 (en) * | 2021-07-01 | 2022-01-13 | Магомет Абубекирович Конов | Method for obtaining organomineral fertilizer |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3989854A (en) * | 1974-02-21 | 1976-11-02 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization | Contacting citrus juice with a cellulose ester adsorbent to remove limonin |
| SU1346109A1 (en) * | 1986-01-28 | 1987-10-23 | Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова | Method of producing dry serum concentrate |
| RU2189959C2 (en) * | 2000-01-10 | 2002-09-27 | ЗАО "Севзапналадка Росводоканал" | Mineral-organic complex fertilized based on quartz-glauconitic sand |
| RU2316523C1 (en) * | 2006-09-21 | 2008-02-10 | Виктор Иванович Пындак | Method for preparing organo-mineral combined fertilizer |
-
2018
- 2018-03-05 RU RU2018108007A patent/RU2676140C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3989854A (en) * | 1974-02-21 | 1976-11-02 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization | Contacting citrus juice with a cellulose ester adsorbent to remove limonin |
| SU1346109A1 (en) * | 1986-01-28 | 1987-10-23 | Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова | Method of producing dry serum concentrate |
| RU2189959C2 (en) * | 2000-01-10 | 2002-09-27 | ЗАО "Севзапналадка Росводоканал" | Mineral-organic complex fertilized based on quartz-glauconitic sand |
| RU2316523C1 (en) * | 2006-09-21 | 2008-02-10 | Виктор Иванович Пындак | Method for preparing organo-mineral combined fertilizer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764167C1 (en) * | 2021-07-01 | 2022-01-13 | Магомет Абубекирович Конов | Method for obtaining organomineral fertilizer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10618851B2 (en) | Process for manufacturing liquid and solid organic fertilizer from animal manure | |
| RU2424985C2 (en) | Method of preparing liqiud wastes from pig farm for agricultural use | |
| EA028181B1 (en) | Method of production of organic fertilizer | |
| CN105399465A (en) | Calcium hydrate polypeptide fish guano as well as preparation method and application thereof | |
| RU2513558C1 (en) | Method of preparation compost from sewage sludge (versions) | |
| US9382166B1 (en) | Plant nutrient composition | |
| RU2676140C1 (en) | Method for producing organic fertilizer based on whey and glauconitic sorbent | |
| RU2637126C1 (en) | Method for obtaining complex organomineral additive based on potassium humate, method for obtaining integrated organomineral fertiliser based on potassium humate and poultry manure, method for enriching animal fodder with complex organomineral additive based on potassium humate, watering method using complex organomineral additive based on potassium humate | |
| RU2423335C1 (en) | Method of producing organomineral fertiliser | |
| RU2412014C1 (en) | Method of purification and reclamation of ecological functions of substrates contaminated by oil and its products | |
| RU2722072C1 (en) | Method for production of organomineral fertilizer based on chicken manure and device for its implementation | |
| SUZUKI et al. | Concentrations and crystallization of phosphate, ammonium and minerals in the effluents of bio-gas digesters in the Mekong Delta, Vietnam | |
| Vukobratović et al. | Composting of wheat straw by using sheep manure and efective microorganisms | |
| RU2760673C1 (en) | Granular fertiliser produced using a fertile substrate | |
| RU2761202C1 (en) | Fertile substrate produced by treating sewage sludge with an agent based on plant raw materials | |
| RU2760161C1 (en) | Application of a fertile substrate for compost production | |
| Krutiakova et al. | Investigation of technology for obtaining biofertilisers based on sewage sludge | |
| RU2761819C1 (en) | Application of a fertile substrate for manufacturing a granular fertiliser | |
| CZ300166B6 (en) | Fertilizer exhibiting stimulation activity and process for producing thereof | |
| RU2761818C1 (en) | Method for producing the base of an agent treating sewage sludge and/or agricultural waste, manure and droppings using rice grain | |
| RU2761206C1 (en) | Method for producing the base of an agent treating sewage sludge and/or agricultural waste using wheat grain | |
| RU2737483C1 (en) | Method of recycling liquid wastes of pig complexes and sugar production wastes | |
| RU2690813C1 (en) | Method of preparing livestock-breeding complexes waste water for agricultural use | |
| RU2784063C1 (en) | Bioorganic agent as a humic fertiliser constituting a vermicompost extract | |
| RU2312819C1 (en) | Method of treating effluents from pig-breeding complexes and farms for agricultural applications |