RU2727193C1

RU2727193C1 - Method of producing organomineral, complex fertilizers and a process line for its implementation

Info

Publication number: RU2727193C1
Application number: RU2019133360A
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Тетерин; Николай Сергеевич Панфенов; Михаил Арутюнович Гайбарян; Наталья Николаевна Гапеева; Сергей Владимирович Митрофанов; Дмитрий Сергеевич Мельничук; Николай Николаевич Новиков; Владимир Иванович Сидоркин; Николай Тимофеевич Сорокин; Сергей Анемподистович Белых
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2020-07-21

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to a method of producing organomineral complex fertilizers from different types of organic material (peat, sapropel, biohumus, brown coal) and a process line for production thereof. Method involves preliminary preparation of an alkali solution, raw material – peat, sapropel, biohumus, brown coal – subjected to alkaline extraction and receipt dispersion and micronutrients are added. Before passage of alkaline extraction and cavitation dispersion, peat, sapropel and biohumus are subjected to preliminary purification from sand and other insoluble inclusions, and brown coal – preliminary grinding to 0.5–1 mm fraction. 50 % alkaline solution of KOH is introduced differentially until the active formation of humic and fulvic acid salts is stopped. Suspension of ready organomineral complex fertilizers undergoes multistage purification to produce ballast-free fertilizer. Method allows to produce ballast organic-mineral complex fertilizers due to use of multi-stage system for purification of suspension of finished product, as well as to improve quality of obtained fertilizers. Process line comprises storage bin for organic material, with installed on it vibratory separator and screw conveyor, tank for solution of alkali, pump dispenser, pH level sensor, dismembrator, coarse filter hydrocyclones, fine cleaning centrifuge, micronutrient element containers, dispenser pumps and storage tank, wherein in case of brown coal use the line additionally comprises a hammer type grinder and a screw conveyor installed in front of the collecting hopper, and in case of peat / sapropel / biohumus – vibratory separator installed on accumulation bin, and hydromechanical unit for raw material pre-treatment, equipped with flow water heater and blade mixer installed after screw conveyor.EFFECT: this line enables to obtain complex fertilizers from different types of organic raw materials (peat, sapropel, biohumus and brown coal) with a dosed amount of different micronutrient elements on one line to increase the efficiency of the formation of humic and fulvic acid salts and reduce wear of used equipment due to cleaning of raw material from sand and other foreign impurities.2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для производства органоминеральных и на их основе комплексных удобрений из различных видов органического сырья (торф, сапропель, биогумус, бурый уголь.The invention relates to agriculture and can be used for the production of organomineral and on their basis complex fertilizers from various types of organic raw materials (peat, sapropel, biohumus, brown coal.

Одним из приемов повышения урожайности сельскохозяйственных культур, улучшения качества получаемой продукции, увеличения эффективности использования питательных веществ из удобрений и почвы, а также укрепления иммунитета растений к неблагоприятным факторам средыявляется использование в сельскохозяйственном производстве экологически чистых, недорогих и эффективных органоминеральных удобрений.One of the methods for increasing the yield of agricultural crops, improving the quality of the products obtained, increasing the efficiency of using nutrients from fertilizers and soil, as well as strengthening the immunity of plants to unfavorable environmental factors is the use of environmentally friendly, inexpensive and effective organic fertilizers in agricultural production.

Органоминеральные (гуминовые) удобрения повышают устойчивость сельскохозяйственных культур к негативным погодно-климатическим условиям в частности, к засухе, ухудшению структуры почв. Они могут быть рекомендованы как эффективные агрохимикаты в зонах рискованного земледелия, а также применяться для поддержания плодородия почв при использовании интенсивных методов земледелия, а также для рекультивации сельскохозяйственных земель.Organomineral (humic) fertilizers increase the resistance of crops to negative weather and climatic conditions, in particular, to drought, deterioration of soil structure. They can be recommended as effective agrochemicals in areas of risky farming, as well as used to maintain soil fertility when using intensive farming methods, as well as for the reclamation of agricultural land.

Эффективность использования органоминеральных удобрений во многом зависит от их качества, которое, в свою очередь, определяется технологией производства. The efficiency of using organic fertilizers largely depends on their quality, which, in turn, is determined by the production technology.

Известен способ получения жидкого торфогуминового удобрения (патент RU № 2566993, МПК C05F11/02,2014), согласно которому получение жидкого торфо-гуминового удобрения включает приготовление смеси раствора с высоким рН с гуматосодержащим веществом, последующее кавитационное диспергирование гуматосодержащих веществ из расчета удельной мощности 1-4 Вт/см3 зоны обработки смеси в течение 5-10 мин, причем в процессе приготовления смеси раствора с гуматосодержащимвеществом воду предварительно обрабатываютпосредствомэлектролиза, полученную таким образом воду с высоким рН смешивают с торфяной суспензией влажностью 75-85%, приготовленной на активированной воде, перемешивают и затем смесь активированной посредством электролиза воды и торфяной суспензии подвергают кавитационной обработке в ультразвуковом поле. Изобретение позволяет создать органоминеральное удобрение, обладающее повышенной агрохимической эффективностью.A known method of obtaining liquid peat-humic fertilizer (patent RU No. 2566993, IPC C05F11 / 02,2014), according to which obtaining liquid peat-humic fertilizer includes preparing a mixture of a solution with high pH with a humate-containing substance, followed by cavitation dispersion of humate-containing substances based on the specific power 1- 4 W / cm3 of the treatment zone of the mixture for 5-10 minutes, and in the process of preparing a mixture of a solution with a humate-containing substance, the water is pretreated by means of electrolysis, the water with high pH thus obtained is mixed with a peat suspension with a moisture content of 75-85% prepared on activated water, stirred and then the mixture of water activated by electrolysis and peat suspension is subjected to cavitation treatment in an ultrasonic field. The invention makes it possible to create an organomineral fertilizer with increased agrochemical efficiency.

Недостатками известного изобретения является то, что для получения гуминовых кислот применяется только торф, который не проходит предварительной очистки от песка и других не растворимых примесей, что снижает качество получаемых торфогуминовых удобрений и ведёт к дополнительному абразивному износу рабочих органов, также отсутствует многоступенчатая очистка готового продукта, что приводит к сохранению нерастворимого балласта и в свою очередь ведет к дальнейшему засору рабочих органов сельскохозяйственных машин при внесении данных удобрений. The disadvantages of the known invention are that only peat is used to obtain humic acids, which does not undergo preliminary cleaning from sand and other insoluble impurities, which reduces the quality of the peat humic fertilizers obtained and leads to additional abrasive wear of the working bodies; there is also no multi-stage cleaning of the finished product, which leads to the preservation of insoluble ballast and, in turn, leads to further clogging of the working bodies of agricultural machines when applying these fertilizers.

Известен способ получения гуминовых кислот и устройство для его осуществления (патент RU №2042422, МПК B01J8/16, 1991), согласно которому уголь измельчают, обрабатывают его экстрагентом и акустическими колебаниями, представляющими собой чередование положительных и отрицательных полупериодов смещения пульпы, обработку угля осуществляют при движении пульпы сверху вниз в виде параллельных потоков с увеличивающейся интенсивностью воздействия низкочастотными акустическими колебаниями и в каждый полупериод колебанийосуществляют разгонпульпыв одной группе потоков, а в каждый отрицательный полупериод колебаний осуществляют разгон пульпы в другой группе потоков, причем в обоих случаях ускоренные потоки направляют на жесткие неподвижные перегородки и производят их торможение, при этом часть пульпы из нижней зоны с большой интенсивностью обработки направляют в верхнюю зону с низкой интенсивностью обработки.There is a known method for producing humic acids and a device for its implementation (patent RU No. 2042422, IPC B01J8 / 16, 1991), according to which coal is crushed, treated with an extractant and acoustic vibrations, which are an alternation of positive and negative half-periods of pulp displacement, coal processing is carried out at the movement of the pulp from top to bottom in the form of parallel flows with an increasing intensity of exposure to low-frequency acoustic vibrations and in each half-period of oscillations, the pulp is accelerated in one group of flows, and in each negative half-period of oscillations, the pulp is accelerated in another group of flows, and in both cases the accelerated flows are directed to rigid fixed partitions and produce their inhibition, while part of the pulp from the lower zone with a high processing intensity is directed to the upper zone with a low processing intensity.

Недостатками известного изобретения являются то, что способ направлен на получение гуминовых кислот только из угля;слабое воздействие на частицы угля в устройстве, имеющем только возбудители акустических колебаний, возникающие в затопленных струях суспензии, и очень малая вероятность возникновения кавитации, имеющей значительно более интенсивные факторы воздействия.The disadvantages of the known invention are that the method is aimed at obtaining humic acids only from coal; a weak effect on coal particles in a device that has only exciters of acoustic vibrations arising in the flooded jets of the suspension, and a very low probability of cavitation, which has much more intense impact factors ...

Известен способ получения комплексного органоминерального удобрения и активатора (патент RU № 2189370, МПК С05F11/02, 2000), согласно которому торф обрабатывают раствором щелочи, полученную смесь вместе с водой пропускают через кавитационный насос, полученную торфоводяную пасту обогащают фосфорными соединениями и активируют раствором серной кислоты.There is a known method of obtaining a complex organomineral fertilizer and activator (patent RU No. 2189370, IPC S05F11 / 02, 2000), according to which peat is treated with an alkali solution, the resulting mixture is passed through a cavitation pump together with water, the resulting peat-water paste is enriched with phosphoric compounds and activated with a solution of sulfuric acid ...

Недостатками известного способа являются: ограниченность состава сырья, необходимого для получения действительно комплексного органоминерального удобрения, и отсутствие возможности его приготовления для любых видов почв;сложность внесения пастообразующих удобрений в почву, отсутствие предварительной очистки сырья от песка и других нерастворимых включений, а также использование серной кислоты требующей дополнительных мер по технике безопасности и экологии, предъявляемых к производству.The disadvantages of this method are: the limited composition of the raw materials required to obtain a truly complex organic mineral fertilizer, and the lack of the possibility of its preparation for any type of soil; the complexity of the introduction of paste-forming fertilizers into the soil, the lack of preliminary cleaning of raw materials from sand and other insoluble inclusions, as well as the use of sulfuric acid requiring additional safety and environmental measures required for production.

Известен способ получения органоминеральных удобрений и технологическая линия для его осуществления (патент RU № 2296731, МПК С05F11/02, 2005) согласно которому он включает смешение каустобиолитов угольного ряда с минеральными удобрениями и щелочами, обезвоживание, гранулирование и тепловую сушку гранул. Предварительно получают гуминовые кислоты и гуматы путем кавитационного диспергирования каустобиолитов в водном растворе щелочей до полного выхода гуминовых кислот с последующим получением гуматов путем добавления гидроксидов, карбонатов и гидрокарбонатов калия, натрия, аммония и кавитационного диспергирования до достижения температуры смеси 80-90°С. Получают органоминеральную составляющую путем кавитационного диспергирования в водной среде лигноцеллюлозного сырья, минеральных удобрений и микроэлементов, а также органоуглеводную составляющую путем кавитационного диспергирования в водной среде городских твердых бытовых отходов до перевода крахмалов в легко усваиваемые вещества, гидролизации жиров до низкомолекулярных карбоновых кислот. После этого осуществляют смешивание всех полученных составляющих удобрения, кавитационную гомогенизацию смеси, обезвоживание, гранулирование и тепловую сушку гранул. Предложена также технологическая линия для получения органоминеральных удобрений. Изобретение позволяет получать комплексные гуминовые органоминеральные удобрения для повышения урожайности всех видов культур, улучшения структуры почв посевных площадей, рекультивации нарушенных земель, детоксикации и очистки почв, загрязненных пестицидами, нитратами, промышленными техническими жидкостями.There is a known method for producing organomineral fertilizers and a technological line for its implementation (patent RU No. 2296731, IPC С05F11 / 02, 2005) according to which it includes mixing of coal series caustobiolites with mineral fertilizers and alkalis, dehydration, granulation and thermal drying of granules. Preliminarily, humic acids and humates are obtained by cavitation dispersion of caustobiolites in an aqueous solution of alkalis until the complete yield of humic acids, followed by the production of humates by adding hydroxides, carbonates and hydrogencarbonates of potassium, sodium, ammonium and cavitation dispersion until the mixture temperature reaches 80-90 ° C. An organomineral component is obtained by cavitation dispersion in an aqueous medium of lignocellulosic raw materials, mineral fertilizers and microelements, as well as an organocarbohydrate component by cavitation dispersion in an aqueous medium of municipal solid waste before transferring starches into easily digestible substances, hydrolyzing fats to low molecular weight carboxylic acids. After that, all the obtained fertilizer components are mixed, the mixture is cavitationally homogenized, dehydrated, granulated and heat dried. A technological line for obtaining organic fertilizers has also been proposed. The invention makes it possible to obtain complex humic organomineral fertilizers to increase the yield of all types of crops, improve the structure of soils of sown areas, recultivate disturbed lands, detoxify and clean up soils contaminated with pesticides, nitrates, industrial technical fluids.

Недостатками данного способа являются: трудоёмкость и длительность процесса производства; высокая энергозатратность процесса, связанная с подсушкой каустобиолитов до влажности 25 – 30%, обезвоживанием, гранулированием и тепловой сушкой гранул; высокая стоимость оборудования для оснащения технологической линии; отсутствие предварительной подготовки сырья, его предварительная очистка. The disadvantages of this method are: labor intensity and duration of the production process; high energy consumption of the process associated with drying caustobioliths to a moisture content of 25 - 30%, dehydration, granulation and thermal drying of granules; high cost of equipment for equipping a technological line; lack of preliminary preparation of raw materials, its preliminary cleaning.

Наиболее близким по технической сути является способ получения органоминеральных удобрений (патент RU № 2350587, МПК С05F11/02, 2007), согласно которому производство органоминеральных удобрений возможно из торфа, бурого угля и подобных растительных отложений. Способ основан на кавитационном диспергировании гуматосодержащих веществ с последующим дополнительным введением микроэлементов и заключается в том, что предварительно приготавливают смесь раствора щелочи с рН не менее 12 с гуматосодержащимвеществом после чего производят кавитационное диспергирование воздействием ультразвуковым излучением из расчета удельной мощности 1-4 Вт на 1 см3 зоны обработки смеси в течение 5-15 мин. Затем добавляют в эту смесь фосфорную кислоту в количестве, обеспечивающем снижение рН до 2-1, обрабатывают этот раствор ультразвуковым излучением тех же параметров в течение того же диапазона времени. После этого полученный раствор смешивают со щелочью в количестве, обеспечивающем нейтрализацию раствора до рН 7-7,5 и вводят в полученное жидкое гуминовое удобрение питательные микроэлементы. The closest in technical essence is a method for producing organomineral fertilizers (patent RU No. 2350587, IPC S05F11 / 02, 2007), according to which the production of organomineral fertilizers is possible from peat, brown coal and similar plant deposits. The method is based on cavitation dispersion of humate-containing substances with subsequent additional introduction of microelements and consists in the fact that a mixture of an alkali solution with a pH of at least 12 with a humate-containing substance is preliminarily prepared, after which cavitation dispersion is carried out by exposure to ultrasonic radiation based on the specific power of 1-4 W per 1 cm3 of the zone processing the mixture for 5-15 minutes. Then add to this mixture phosphoric acid in an amount that reduces the pH to 2-1, treat this solution with ultrasonic radiation of the same parameters for the same time range. After that, the resulting solution is mixed with alkali in an amount that neutralizes the solution to pH 7-7.5, and micronutrients are added to the resulting liquid humic fertilizer.

Недостатками известного способа является то, что сырьё не проходит предварительную подготовку и очистку от посторонних примесей; в процессе производства готовый продукт не проходит многоступенчатую фильтрацию, тем самым в готовом продукте будут присутствовать балластные остатки, в процессе производства используется щёлочи и кислоты, что ведёт к дополнительным затратам на сырьё.The disadvantages of this method is that the raw material does not pass preliminary preparation and cleaning from impurities; during the production process, the finished product does not undergo multi-stage filtration, thus ballast residues will be present in the finished product, alkalis and acids are used in the production process, which leads to additional costs for raw materials.

Техническими задачами заявляемого изобретения являются:The technical objectives of the claimed invention are:

1. Получение на одной технологической линии органоминеральных удобрений из различных видов органического сырья (торф, сапропель, биогумус и бурый уголь).1. Receiving organic-mineral fertilizers from various types of organic raw materials (peat, sapropel, vermicompost and brown coal) on one processing line.

2. Получение на одной технологической линии комплексных органоминеральных удобрений за счёт дозированного внесения различных микроэлиментов.2. Obtaining complex organomineral fertilizers on one technological line due to the dosed introduction of various microelements.

3. Уменьшение износа рабочих органов используемого оборудования за счет очистки сырья от песка и других посторонних примесей.3. Reducing the wear of the working bodies of the equipment used by cleaning raw materials from sand and other impurities.

4. Повышение эффективности процесса образования солей гуминовых и фульвокислот.4. Increasing the efficiency of the formation of salts of humic and fulvic acids.

5. Получение безбалластных органоминеральных и на их основе комплексных удобрений за счёт использования многоступенчатой системы очистки суспензии готового продукта.5. Obtaining ballastless organomineral and on their basis complex fertilizers through the use of a multistage system for purifying the suspension of the finished product.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности технологического процесса получения органоминеральных и комплексных удобрений из различных видов органического сырья (торф, сапропель, биогумус и бурый уголь) улучшение качественных показателей получаемых удобрений.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the technological process for obtaining organic and complex fertilizers from various types of organic raw materials (peat, sapropel, vermicompost and brown coal); improving the quality indicators of the resulting fertilizers.

Технический результат достигается тем, что в способе получения органоминеральных удобрений, основанном на кавитационном диспергировании гуматосодержащих веществ с последующим дополнительным введением микроэлементов, согласно изобретения ,сырье проходит предварительную подготовку, после чего подвергается щелочной экстракции и кавитационному диспергированию до момента прекращения активного образования солей гуминовых и фульвокислот, далее суспензия готовых органоминеральных удобрений проходит систему многоступенчатой очистки, затем, для получения комплексных удобрений, в поток органоминеральных удобрений вводят питательные микроэлементы.The technical result is achieved by the fact that in the method of producing organomineral fertilizers, based on cavitation dispersion of humate-containing substances with subsequent additional introduction of microelements, according to the invention, the raw material undergoes preliminary preparation, after which it undergoes alkaline extraction and cavitation dispersion until the active formation of humic and fulvic acid salts stops. then the suspension of finished organomineral fertilizers goes through a multi-stage purification system, then, to obtain complex fertilizers, micronutrients are introduced into the flow of organomineral fertilizers.

Торф, сапропель, биогумус перед прохождением щелочной экстракции и кавитационного диспергирования, подвергается предварительной очистке от песка и других нерастворимых включений.Peat, sapropel, biohumus, before undergoing alkaline extraction and cavitation dispersion, are pre-cleaned from sand and other insoluble impurities.

Бурый уголь, перед прохождением щелочной экстракции и кавитационного диспергирования, подвергается предварительному измельчению до фракции 0,5 – 1 мм.Brown coal, before undergoing alkaline extraction and cavitation dispersion, is subjected to preliminary grinding to a fraction of 0.5 - 1 mm.

Щелочной 50% раствор КОН вводится дифференцированно до момента прекращения активного образования солей гуминовых и фульвокислот.Alkaline 50% KOH solution is introduced differentially until the active formation of salts of humic and fulvic acids stops.

Суспензия органоминеральных удобрений подвергается многосупенчатой очистке до получения безбалластного удобрения.Suspension of organomineral fertilizers is subjected to multi-stage cleaning to obtain ballastless fertilizer.

В качестве сырья для получения органоминеральных и на их основе комплексных удобрений может быть использовано различное органическое сырье (торф, сапропель, биогумус и бурый уголь). При этом процесс получения органоминеральных и на их основе комплексных удобрений осуществляется на одной технологической линии, представляющей собой комплекс оборудования не требующего дополнительной модернизации при переходе с одного вида сырья на другое.Various organic raw materials (peat, sapropel, vermicompost and brown coal) can be used as raw materials for obtaining organomineral fertilizers and on their basis complex fertilizers. At the same time, the process of obtaining organomineral and, on their basis, complex fertilizers is carried out on one technological line, which is a set of equipment that does not require additional modernization when switching from one type of raw material to another.

Получение комплексных органоминеральных удобрений производится на одной технологической линии за счет дозированного внесения микроэлементов в готовое органоминеральное удобрение, на основе требований предъявляемых к конечному продукту.The production of complex organomineral fertilizers is carried out on the same technological line due to the dosed introduction of microelements into the finished organomineral fertilizer, based on the requirements for the final product.

Технологическая линия для получения органоминеральных и на их основе комплексных удобрений, содержащая измельчитель молоткового типа, шнековый транспортер, накопительный бункер для органического сырья, с установленными на нем вибросепаратором и шнековым транспортером, гидромеханический узел предварительной подготовки сырья, оборудованный проточным водонагревателем, лопастным смесителем и циркуляционным насосом, реактор, емкость для раствора щелочи, насос дозатор, датчик уровня рН, дисмембратор, батарею гидроциклонов, центрифугу, емкости для микроэлементов, насосы дозаторы и накопительную емкость, при этом, для проведения процесса предварительного измельчения бурого угля до фракции 0,5 – 1 мм оборудована измельчителем мотолкового типа.A technological line for the production of organic-mineral and on their basis complex fertilizers, containing a hammer-type grinder, a screw conveyor, a storage hopper for organic raw materials, with a vibration separator and a screw conveyor installed on it, a hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials, equipped with a flow-through water heater, a paddle mixer and a circulation pump , a reactor, a container for an alkali solution, a dosing pump, a pH level sensor, a dismembrator, a battery of hydrocyclones, a centrifuge, containers for trace elements, dosing pumps and a storage container, at the same time, for carrying out the process of preliminary grinding of brown coal to a fraction of 0.5 - 1 mm equipped with a motor-type chopper.

Технологическая линия для проведения процесса предварительной очистки торфа, сапропеля или биогумуса от песка и других нерастворимых примесей оборудована гидромеханическим узлом предварительной подготовки сырья.The technological line for carrying out the process of preliminary cleaning of peat, sapropel or vermicompost from sand and other insoluble impurities is equipped with a hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials.

Совместная работа лопастного смесителя, создающего турбулентные потоки в гидромеханическом узле предварительной подготовки сырья, и циркуляционного насоса, создающего ламинарные потоки в гидромеханическом узле предварительной подготовки сырья, обеспечивают интенсивное отделение песка и других нерастворимых включений от рабочей суспензии.The joint operation of a paddle mixer, creating turbulent flows in the hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials, and a circulation pump, creating laminar flows in the hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials, provide intensive separation of sand and other insoluble impurities from the working suspension.

Для дифференцированного введения 50% раствора КОН оборудована датчиком уровня рН и насосом дозатором, для очистки суспензии органоминеральных удобрений оборудована системой многосутупенчатой очистки.For the differentiated introduction of a 50% KOH solution, it is equipped with a pH level sensor and a dosing pump; for cleaning a suspension of organo-mineral fertilizers, it is equipped with a multi-stage cleaning system.

Для очистки суспензии органоминеральных удобрений от нерастворимых балластных остатков фракцией более 100 мкм оборудована батареей гидроциклонов (система грубой очистки) и центрифугой (система тонкой очистки).To clean the suspension of organomineral fertilizers from insoluble ballast residues with a fraction of more than 100 microns, it is equipped with a hydrocyclone battery (coarse cleaning system) and a centrifuge (fine cleaning system).

Разработана схема технологической линии по получению органоминеральных и на их основе комплексных удобрений включающая в себя:The scheme of the technological line for the production of organic and mineral fertilizers and on their basis complex fertilizers has been developed, including:

Измельчитель 1 молоткового типа, шнековый транспортер 2, накопительный бункер 3 для органического сырья, с установленными на нем вибросепаратором 4 и шнековым транспортером 5, гидромеханический узел предварительной подготовки сырья 6, оборудованный проточным водонагревателем 7, лопостным смесителем 8 и циркуляционный насос 9, реактор 10, емкость для раствора щелочи 11, насос дозатор 12, датчик уровня pH 13, дисмембратор 14, батарею гидроциклонов 15, центрифугу 16, емкости для микроэлиментов 17, насосы дозаторы 18, накопительную ёмкость 19.A hammer-type grinder 1, a screw conveyor 2, a storage hopper 3 for organic raw materials, with a vibration separator 4 and a screw conveyor 5 installed on it, a hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials 6, equipped with a flow-through water heater 7, a paddle mixer 8 and a circulation pump 9, a reactor 10, tank for alkali solution 11, dispenser pump 12, pH level sensor 13, dismembrator 14, hydrocyclone battery 15, centrifuge 16, tanks for microelements 17, dispenser pumps 18, storage tank 19.

Заявленный способ производства органоминеральных, комплексных удобрений осуществляется следующим образом.The claimed method for the production of organic, complex fertilizers is carried out as follows.

1. Из бурого угля:1. From brown coal:

Бурый уголь фракцией не более 5 - 10 мм подаётся в измельчитель 1 молоткового типа, после чего измельченныйдо фракции 0,5 – 1 мм уголь подается шнековым транспортером 2 в накопительный бункер 3, при этом установленный на нем вибросепаратор 4 находится в нерабочем (поднятом) положении, после заполнения накопительного бункера 3 подача измельченного бурого угля прекращается и измельчитель 1 отключается. Затем через проточный водонагреватель 7 осуществляется подача нагретой до температуры 70 – 80⁰С воды в реактор 10,данная температура способствует повышению интенсивности образования солей гуминовых и фульвокислот в процессе диспергирования.При заполнении реактора 10 на 2/3 от необходимого объёма водой начинается подача измельченного бурого угля из накопительного бункера 3 при помощи шнекового транспортера 5, также одновременно с началом подачи измельченного бурого угля включается дисмембратор 14,который начинает работать по замкнутому циклу реактор-дисмембратор-реактор. В процессе работы дисмембратора происходит активное образование солей гуминовых и фульвокисот за счёт кавитационных процессов происходящих с суспензией внутри него. После достижения в реакторе необходимого соотношения вода/бурый уголь (1:10; 1:9; 1:8; 1:7) подача измельченного бурого угля и нагретой воды прекращается путём отключения шнекового транспортера 5 и проточного водонагревателя 7 соответственно. Затем на основании показаний датчика уровня pH 13, осуществляется дифференцированное введение жидкого 50 % раствора КОН из емкости для раствора щелочи 11 при помощи насоса дозатора 12. Дозирование щёлочи происходит до момента прекращения активного образования солей гуминовых и фульвокислот. После прекращения активного образования солей гуминовых и фульвокислот и стабилизации среды, дисмембратор 14 прекращает работу по замкнутому циклу реактор-дисмембратор-реактор и начинает подачу суспензии на батарею гидроциклонов 15, где происходит отделение нерастворимых балластных остатков размерностью от 100 мкм и более (стадия грубой очистки), после чего суспензия поступает в центрифугу 16 где происходит отделение нерастворимых балластных остатков размерностью менее 100 мкм (стадия тонкой очистки). В итоге на выходе из центрифуги получаются безбалластные органоминеральные удобрения, которые подаются в накопительную ёмкость 19. При необходимости получения комплексных органоминеральных удобрений в процессе подачи безбалластных органоминеральных удобрений в накопительную емкость 19, осуществляется дозирование необходимых микроэлементов из емкостей для микроэлементов 17 при помощи насосов дозаторов 18 непосредственно в поток безбалластных органоминеральных удобрений поступающий из центрифуги 16 в накопительную емкость 19, что способствуют лучшему смешиванию микроэлементов и органоминеральных удобрений.При этом подача микроэлементов осуществляется на основании требований предъявляемых к конечному продукту, в связи с чем состав и доза микроэлементов может варьироваться для каждой партии комплексных органоминеральных удобрений.Brown coal with a fraction of no more than 5 - 10 mm is fed into a hammer-type grinder 1, after which the coal crushed to a fraction of 0.5 - 1 mm is fed by a screw conveyor 2 into a storage hopper 3, while the vibration separator 4 installed on it is in an inoperative (raised) position , after filling the storage hopper 3, the supply of crushed brown coal stops and the grinder 1 is turned off. Then, through the flowing water heater 7, water heated to a temperature of 70 - 80 ⁰ C is supplied into the reactor 10, this temperature contributes to an increase in the intensity of the formation of salts of humic and fulvic acids in the process of dispersion. When filling the reactor 10 by 2/3 of the required volume with water, the supply of crushed brown coal from the storage hopper 3 using a screw conveyor 5, also simultaneously with the beginning of the supply of crushed brown coal, the dismembrator 14 is switched on, which begins to work in a closed cycle reactor-dismembrator-reactor. During the operation of the dismembrator, the active formation of salts of humic and fulvic acids occurs due to cavitation processes occurring with the suspension inside it. After reaching the required water / brown coal ratio in the reactor (1:10; 1: 9; 1: 8; 1: 7), the supply of crushed brown coal and heated water is stopped by turning off the screw conveyor 5 and the flowing water heater 7, respectively. Then, based on the readings of the pH level sensor 13, a differentiated introduction of a liquid 50% KOH solution is carried out from the container for alkali solution 11 using a dispenser pump 12. Alkali is dosed until the active formation of humic and fulvic acid salts stops. After the cessation of the active formation of salts of humic and fulvic acids and the stabilization of the medium, the dismembrator 14 stops working in a closed cycle reactor-dismembrator-reactor and starts feeding the suspension to the battery of hydrocyclones 15, where the separation of insoluble ballast residues with a dimension of 100 μm and more takes place (stage of rough cleaning) , after which the suspension enters the centrifuge 16 where the separation of insoluble ballast residues with a dimension of less than 100 microns takes place (fine cleaning stage). As a result, at the outlet of the centrifuge, ballastless organomineral fertilizers are obtained, which are fed into the storage tank 19. If it is necessary to obtain complex organomineral fertilizers in the process of feeding ballastless organomineral fertilizers into the storage tank 19, the necessary microelements are dispensed from the tanks for microelements 17 using the dispenser pumps 18 directly into the flow of ballastless organomineral fertilizers coming from the centrifuge 16 into the storage tank 19, which contributes to better mixing of trace elements and organomineral fertilizers. At the same time, the supply of trace elements is carried out based on the requirements for the final product, and therefore the composition and dose of trace elements can vary for each batch of complex organomineral fertilizers.

2. Из торфа, сапропеля или биогумуса:2. From peat, sapropel or vermicompost:

Торф, сапропель или биогумус (сырье) влажностью не более 30 % подаются с места хранения на вибросепаратор 4, где происходит отсев балластных частей размером более 4 мм, просеянное сырье поступает в накопительный бункер 3, при заполнении бункера 3 процесс просеивания останавливается и вибросепаратор 4 отключается. Для очистки сырья от песка и других не растворимых примесей сырье перед подачей в реактор проходит дополнительную обработку в гидромеханическом узле предварительной подготовки сырья 6. Для этого в гидромеханический узел предварительной подготовки сырья 6 подаётся через проточный водонагреватель 7 нагретая до температуры 70 – 80 ⁰С вода, данная температура способствует повышению интенсивности образования солей гуминовых и фульвокислот в процессе диспергирования, при заполнении ёмкости предварительной подготовки 6 на 2/3 водой начинается подача шнековым транспортером 5 просеянного сырья из накопительного бункера 3, одновременно с этим включается лопастнойсмеситель 8 и циркуляционный насос 9 работающий по циклугидромеханический узел предварительной подготовки сырья -циркуляционный насос -гидромеханический узел предварительной подготовки сырья, совместная работа лопастного смесителя 8, создающего турбулентные потоки в гидромеханическом узле предварительной подготовки сырья, и циркуляционного насоса 9, создающего ламинарные потоки в гидромеханическом узле предварительной подготовки сырья, обеспечивают интенсивное отделение песка и других нерастворимых включений от рабочей суспензии.После достижения в реакторе необходимого соотношения вода/сырье (1:5, 1:4, 1:3) подача сырья и нагретой воды прекращается путём отключения шнекового транспортера 5 и проточного водонагревателя 7 соответственно. При этом процесс работы лопастного смесителя 8 и циркуляционного насоса 9 продолжается ещё в течении 15 – 25 минут, после чего происходит их отключение. Затем суспензия отстаивается в течении 5 минут, после чего включается циркуляционный насос 9 и осуществляет перекачку суспензии в реактор 10 (цикл работы: гидромеханический узел предварительной подготовки сырья-циркуляционный насос-реактор), после завершения перекачки циркуляционный насос 9 отключатся и включается дисмембратор 14 работающий по циклу реактор-дисмембратор-реактор, одновременно с этим на основании показаний датчика pH 13 осуществляется дифференцированное введение жидкого 50 % раствора КОН из емкости для раствора щелочи 11 при помощи насоса дозатора 12.Дозирование щёлочи происходит до момента прекращения активного образования солей гуминовых и фульвокислот. После прекращения активного образования солей гуминовых и фульвокислот и стабилизации среды, дисмембратор 14 прекращает работу по замкнутому циклу реактор-дисмембратор-реактор и начинает подачу суспензии на батарею гидроциклонов 15, где происходит отделение нерастворимых балластных остатков размерностью от 100 мкм и более (стадия грубой очистки), после чего суспензия поступает в центрифугу 16 где происходит отделение нерастворимых балластных остатков размерностью менее 100 мкм (стадия тонкой очистки). В итоге на выходе из центрифуги получаются безбалластные органоминеральные удобрения которые подаются в накопительную ёмкость 19. При необходимости получения комплексных органоминеральных удобрений в процессе подачи безбалластных органоминеральных удобрений в накопительную емкость 19 осуществляется дозирование необходимых микроэлементов из емкостей для микроэлементов 17 при помощи насосов дозаторов 18 непосредственно в поток безбалластных органоминеральных удобрений поступающий из центрифуги 16 в накопительную емкость 19, что способствуют лучшему смешиванию микроэлементов и органоминеральных удобрений. При этом подача микроэлементов осуществляется на основании требований предъявляемых к конечному продукту, в связи с чем состав и доза микроэлементов может варьироваться для каждой партии комплексных органоминеральных удобрений.Peat, sapropel or vermicompost (raw material) with a moisture content of not more than 30% are fed from the storage place to the vibration separator 4, where ballast parts larger than 4 mm are screened out, the sifted raw material enters the storage hopper 3, when the hopper 3 is filled, the sifting process stops and the vibration separator 4 is turned off ... To clean the raw material from sand and other insoluble impurities, the raw material, before being fed into the reactor, undergoes additional processing in the hydromechanical unit for preliminary preparation of the raw material 6. For this, the water heated to a temperature of 70 - 80 ⁰ C is fed to the hydromechanical unit for preliminary preparation of the raw material 6 through a flowing water heater 7, this temperature contributes to an increase in the intensity of the formation of salts of humic and fulvic acids in the process of dispersion, when the preliminary preparation tank 6 is 2/3 filled with water, the auger conveyor 5 starts feeding sifted raw materials from the storage hopper 3, at the same time, the paddle mixer 8 and the circulation pump 9, operating on a hydromechanical cycle unit for preliminary preparation of raw materials -circulation pump -hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials, the joint operation of a paddle mixer 8, which creates turbulent flows in the hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials, and circulation th pump 9, which creates laminar flows in the hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials, provides intensive separation of sand and other insoluble inclusions from the working suspension. After reaching the required water / raw material ratio in the reactor (1: 5, 1: 4, 1: 3), the raw material feed and heated water is stopped by turning off the screw conveyor 5 and the instantaneous water heater 7, respectively. In this case, the process of operation of the paddle mixer 8 and circulation pump 9 continues for another 15 - 25 minutes, after which they are turned off. Then the suspension settles for 5 minutes, after which the circulation pump 9 turns on and pumps the suspension into the reactor 10 (operation cycle: hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials-circulation pump-reactor), after completion of pumping, the circulation pump 9 turns off and the dismembrator 14 is turned on. the cycle reactor-dismembrator-reactor, at the same time, based on the readings of the pH sensor 13, a differentiated introduction of a liquid 50% KOH solution from the container for alkali solution 11 using a dispenser pump 12 is carried out. Alkali dosing occurs until the active formation of salts of humic and fulvic acids stops. After the cessation of the active formation of salts of humic and fulvic acids and the stabilization of the medium, the dismembrator 14 stops working in a closed cycle reactor-dismembrator-reactor and starts feeding the suspension to the battery of hydrocyclones 15, where the separation of insoluble ballast residues with a dimension of 100 μm and more takes place (stage of rough cleaning) , after which the suspension enters the centrifuge 16 where the separation of insoluble ballast residues with a dimension of less than 100 microns takes place (fine cleaning stage). As a result, at the outlet of the centrifuge, ballastless organomineral fertilizers are obtained, which are fed into the storage tank 19. If it is necessary to obtain complex organomineral fertilizers in the process of feeding ballastless organomineral fertilizers into the storage tank 19, the necessary microelements are dispensed from the tanks for microelements 17 by means of metering pumps 18 directly into the flow ballastless organomineral fertilizers coming from the centrifuge 16 into the storage tank 19, which contribute to better mixing of trace elements and organomineral fertilizers. At the same time, the supply of microelements is carried out on the basis of the requirements for the final product, in connection with which the composition and dose of microelements can vary for each batch of complex organomineral fertilizers.

Claims

1. A method for the production of organic-mineral complex fertilizers, which consists in the fact that a preliminary preparation of an alkali solution is carried out, raw materials - sapropel, vermicompost, brown coal, peat - are subjected to alkaline extraction and receipt dispersion, and micronutrients are introduced, characterized in that 50% alkaline KOH solution is introduced differentially until the active formation of salts of humic and fulvic acids ceases, before alkaline extraction and cavitation dispersion, sapropel, vermicompost and peat are preliminarily cleaned from sand and other insoluble inclusions, and brown coal is pre-ground to a fraction of 0.5 - 1 mm, a suspension of finished organic-mineral complex fertilizers is subjected to multi-stage purification to obtain a ballastless fertilizer.

2. A technological line for the production of organic-mineral complex fertilizers by the method according to claim 1, containing a storage hopper for organic raw materials, with a vibration separator and a screw conveyor installed on it, and a circulation pump, a reactor, a container for alkali solution, a dispenser pump, a pH level sensor, a dismembrator, a battery of coarse hydrocyclones, a fine centrifuge, containers for microelements, dosing pumps and a storage tank, while in the case of brown coal, the line additionally contains a hammer-type grinder and a screw conveyor installed in front of the storage hopper, and in the case of peat / sapropel / vermicompost - a vibration separator installed on the storage hopper, and a hydromechanical unit for preliminary preparation of raw materials, equipped with a flow-through water heater and a paddle mixer installed after the screw conveyor.