SU1744090A1

SU1744090A1 - Mixture for soil reclamation

Info

Publication number: SU1744090A1
Application number: SU904816550A
Authority: SU
Inventors: Леонид Герасимович Осацкий; Николай Александрович Брагин; Юрий Иванович Петеримов; Евгений Иванович Таранов; Бибисара Фаридовна Умерова
Original assignee: Астраханский научно-исследовательский и проектный институт газовой промышленности
Priority date: 1990-04-24
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1992-06-30

Abstract

Использование: сель ское хоз йство . Сущность изобретени : состав содержит , масД: гидролизный лигнин 21,74-23,20; щелочные воды ректификации бензола 2,80-5, вода остальное. 3 табл.Use: rural household. The essence of the invention: the composition contains, masd: hydrolyzed lignin 21.74-23.20; alkaline water rectification of benzene 2.80-5, water the rest. 3 tab.

Description

Изобретение относитс к сельскому хоз йству, в частности ксредствам мелиорации почв.The invention relates to agriculture, in particular to the means of land reclamation.

Известно использование шлам-лигнина в качестве структурообразовател .The use of sludge lignin as a builder is known.

Недостатками этогоструктурообразо вател вл ютс значительный расход электроэнергии и использование дорогосто щего оборудовани дл диспергировани .The disadvantages of this structure are a significant power consumption and the use of expensive dispersion equipment.

Известно также использование щелочных растворов шлам-лигнина от процесса очистки сточных вод сульфатно-щелочного производства0It is also known the use of alkaline solutions of sludge-lignin from the process of wastewater treatment of sulphate-alkali production0

Недостатками этого структурообразовател вл ютс невысокие структурирующие и удобрительные свойства.The disadvantages of this structurant are low structuring and fertilizing properties.

Цель изобретени - повышение эффективности состава за счет улучшени его структурирующих и удобрительных свойств.The purpose of the invention is to increase the effectiveness of the composition by improving its structuring and fertilizing properties.

Поставленна цель достигаетс тем, что в качестве лигнинового компонента он содержит гидролизный лигнин, а в качестве щелочных вод - щелочныеThe goal is achieved by the fact that, as a lignin component, it contains hydrolytic lignin, and as alkaline water - alkaline

воды ректификации бензола и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%:water rectification of benzene and water in the following ratio, wt.%:

Гидролизный лигнин21,,20.Hydrolytic lignin21,, 20.

Щелочные воды ректификации бензола2,80-5,2 Вода Остальное Состав пригоден дл использовани через 1 сут после его приготовлени . Гидролизный лигнин вл етс крупнотоннажным отходом гидролизно-дрож- жевого производства, который не находит применени в промышленности„ Его получают в виде осадка при гидролизе древесины слабым раствором серной кис- лоты при 180-185°С в течение з ч. Он вырабатываетс в Виде коричневой рассыпчатой массы с размером отдельных зерен до 30 мм и более с влажностью 67%. Alkaline waters of benzene rectification 2.80-5.2 Water Else The composition is suitable for use 1 day after its preparation. Hydrolyzed lignin is a large-tonnage hydrolysis-yeast production waste that is not used in industry. It is obtained as sludge from wood hydrolysis with a weak solution of sulfuric acid at 180-185 ° C for 3 hours. It is produced in the form of brown crumbly mass with the size of individual grains up to 30 mm or more with a moisture content of 67%.

Плотность лигнина состал ет 1,2- 1,3 г/см3, температура воспламенени 180-UO°C..The density of lignin is 1.2-1.3 g / cm3, the ignition temperature 180-UO ° C ..

Лигнин - природный полимер, нерастворимый в органических растворител хLignin is a natural polymer, insoluble in organic solvents

S 1S 1

&&

и в воде, а при нагревании до высоких температур способен распадатьс с образованием смолы, лигнинового угл , жидких и газообразных продуктов, т.е, гидролизный лигнин это комплекс веществ , различных по своему химическому составу. В него вход т измененный полимеризованный собственно лигнин, полисахариды, минеральные и органические кислоты, смолы, воски, жиры, азотистые соединени , зольные элемен ты и др. вещества оand in water, and when heated to high temperatures, it is able to decompose to form tar, lignin coal, liquid and gaseous products, i.e., hydrolytic lignin is a complex of substances that differ in their chemical composition. It includes modified polymerized lignin itself, polysaccharides, mineral and organic acids, resins, waxes, fats, nitrogenous compounds, ash elements, and other substances.

Технический лигнин на заводах вырабатываетс из различного сырь - древесины хвойных деревьев, лиственных пород и камыша,а также отходов сельскохоз йственных растений (подсолнечника и кукурузы).Technical lignin in plants is produced from various raw materials - wood of coniferous trees, hardwood and reeds, as well as agricultural waste (sunflower and corn).

В насто щее врем накопились громадные запасы гидролизного лигнина, утилизаци которого до сих пор не решена , так как только 35% его используетс рационально. Ежегодно при химической переработке растительного сырь методом гидролиза на предпри ти х страны выбрасываютс на свалку выше УОО тыс. т гидролизного лигнина. За счет этого и происходит накопление , лигнина на свалках.. Гидролизный лигни вл етс малотоксичным, продуктом.At present, enormous reserves of hydrolytic lignin have accumulated, the utilization of which has not yet been solved, since only 35% of it is used rationally. Every year, during the chemical processing of plant raw materials by the method of hydrolysis, the country's enterprises are disposed of in landfills above the PSI, thousand tons of hydrolysis lignin. Due to this, accumulation of lignin in landfills occurs. Hydrolyzed ligni is a low-toxic product.

Щелочные воды ректификации бензола (ЩВРБ) - отход производства бензола, образующийс при мойке бензола-толуола-ксилола щелочью в цехах ректификации бензола на коксохимических завода и вл етс крупнотоннажным отходом.Alkaline waters of benzene rectification (ASRB) is a waste product from benzene production, which is formed by washing benzene-toluene-xylene with alkali in benzene rectification workshops at a coke-chemical plant and is a large-tonnage waste product.

По результатам химанализов и анали зов лабораторий некоторых коксохимза- водов состав ЩВРБ характеризуетс следующими физико-химическими свойствами (в состав ЩВРБ вход т сульфосоли, соли кислых эфиров, сульфат натри , едкий натр,вода, а«также макро- и микроэлементы ): поверхностное нат жение на границе раздела вода - воздух 26, 40,95-ИГ3Дж/м2; плотность 1,12-1,2 г/см2-; содержание компоненто мэс.%: общее содержание сухого остатка 17,7-25,1; едкий натр 0,7-6,8; сульфат натри 4,44-11,6; сумма солей кислых эфиров и сульфосолей 5,64-14,2 вода 74,9-82,3.According to the results of chemical analyzes and analyzes of the laboratories of some coking plants, the composition of the thyroid-corrosion inhibitor is characterized by the following physicochemical properties (the sulfate salts, acid salts, sodium sulfate, caustic soda, water, and also macro- and microelements) are included in the composition of the chemical coking chemicals: living at the interface of water - air 26, 40.95-IG3J / m2; density of 1.12-1.2 g / cm2-; the content of the component mass.%: the total solids content of 17.7-25.1; caustic soda 0.7-6.8; sodium sulfate 4.44-11.6; the amount of salts of acid esters and sulfosal salts 5.64-14.2 water 74.9-82.3.

Исследование ЦВРБ различных КХЗ показали , что их состав практически оди н ковый, так как технологи получени фракции бензол-толуолксилол, в результате которой получаетс отход ЩВРБ, н всех коксохимзаводах идентична . Вход щие в состав ЩВРБ сульфосоли облаThe study of CVRs of various CCPs showed that their composition was almost identical, since the technologies for obtaining the benzene – toluene xylene fraction, which resulted in the production of WSCRB, are identical in all coking plants. The sulfosols of the SCHRB

ss

oo

5five

00

5five

35 35

дают поверхностно-активными свойствами , что видно из данных по поверхностному нат жению. Кальциевые и магниевые сульфосоли хорошо растворимы в воде и сохран ют поверхностно-активные свойства В то же врем большинство натриевых солей, обладающих поверхностно-активными свойствами,, при взаима- действии с ионами кальци и магни , имеющимис в почве, превращаютс в нерастворимые в„воде соли, выпадают в осадок и тер ют свои свойства. Поэтому такие поверхностно-активные вещества нельз использовать в средах, где имеютс соли, содержащие ионы кальци и магни , а ЩВРБ как ПАВ можно использовать в таких средах (в почве).give surface-active properties, as can be seen from the data on surface tension. Calcium and magnesium sulfosalts are highly soluble in water and retain surface-active properties. At the same time, the majority of sodium salts with surface-active properties, when interacting with calcium and magnesium ions present in the soil, turn into water-insoluble salts precipitate and lose their properties. Therefore, such surfactants cannot be used in environments where salts containing calcium and magnesium ions are present, and SCHRB as surfactants can be used in such environments (in soil).

В состав {ЦВРБ вход т следующие макро- и микроэлементы, мг/л: железо 350; кальций 1002; магний 334:, медь 13,3; марганец 2,3; алюминий 8.5; цинк И,7; калий 6200.The composition of {CVRB includes the following macro- and microelements, mg / l: iron 350; calcium 1002; magnesium 334 :, copper 13.3; 2,3 manganese; aluminum 8.5; zinc I, 7; potassium 6200.

Внесение з почву небольших доз таких микроэлементов как медь, марганец и др., а также макроэлементов как калий и железо способствует повышению плодороди почвы, т„е повышению урожайности сельскохоз йственных культур .The introduction of small amounts of trace elements such as copper, manganese, etc., as well as macronutrients such as potassium and iron, into the soil, contributes to an increase in soil fertility, as well as an increase in the yield of agricultural crops.

Проведенные токсикологические исследовани ВНИИгигиены и токсикбло- гии пестицидов полимерных и пластических масс (показали, что щелочные воды ректификации бензола вл ютс малотоксичным продуктом ( 2000 мг/кг живого веса белых крыс) и имеют токсичность, котора ниже широко используемых в народном хоз йст- ве Нефтепродуктов, таких, например, как бензин, дизтопливо и др.Toxicological studies of the All-Russia Research Institute of Hygiene and Toxicology of Pesticides of Polymers and Plastics (showed that the alkaline waters of benzene rectification are a low toxicity product (2000 mg / kg of live weight of white rats) and have toxicity lower than that widely used in the national Petroleum product such as, for example, gasoline, diesel fuel, etc.

00

Состав готов т следующим образом. Гидролизный лигнин смешивают в мешалке в течение 2 мин с .водным раствором ЩВРБ з следующем соотношении, мае Д:The composition is prepared as follows. The hydrolytic lignin is mixed in a mixer for 2 minutes with a water solution of UHBRB with the following ratio, May D:

Гидролизный лигнин 21,74-23,20 ЩВРБ2,80-5,24Hydrolytic lignin 21.74-23.20 HWBB 2.80-5.24

ВодаОстальноеWaterEverything

Состав рекомендуетс использовать не ранее чем через 1 сут после его приготовлени путем заделки в пахотный слой почзы на глубину не менее 20 см в дозах 13,5-26,5 т/га таким же способом как компосты и навоз с помощью разбрасывател минеральных удобрений).The composition is recommended to be used no earlier than 1 day after its preparation by embedding the pozi into the arable layer to a depth of at least 20 cm in doses of 13.5-26.5 t / ha in the same way as composts and manure using a mineral fertilizer spreader).

5174409051744090

Гидролизный лигнин вл етс нёраст- (почвы без внесени составов) до 333.76% (почти в 3,34 раза), внесении известного состава в по различных свойств - до 259% (в 2 по сравнению с контролем. Следов но, применение предлагаемого сос Дозвол ет увеличить содержание в фочных агрегатов на 7,76% по с нию с известным составом.Hydrolyzed lignin is non-strut (soil without making compounds) up to 333.76% (almost 3.34 times), making known composition in various properties - up to 259% (2 compared to control. Trace It does not increase the content in the fob aggregates by 7.76% with the known composition.

воримым в воде продуктом, но в ре- зультате химической обработки%водным раствором Щ.ВРБ, содержащим в своем Составе щелочь, в цепи макромолекул лигнина возникают активные функциональные группы по отношению к минералам , в результате этого лигнин приоб- ретает способность частично раствор тьс в воде и набухать. При этом растворенна в воде часть лигнина со держит питательные вещества, т.е. становитс пригодной дл мелиоративных работ и может благопри тно вли ть на свойства почвы Этому же способствует наличие вход щих в состав ЩВРБ, макро и микроэлементов, что повышает ценность приготовленного состава,chemical product, but as a result of chemical treatment with a% aqueous solution of Schr. VRB containing alkali in its composition, active functional groups with respect to minerals arise in the chains of lignin macromolecules; as a result, lignin acquires the ability to partially dissolve into water and swell. At the same time, the part of lignin dissolved in water contains nutrients, i.e. it becomes suitable for land reclamation and can favorably affect the properties of the soil. This is also facilitated by the presence of macroelements and macroelements in the SCHRB, which increases the value of the prepared composition,

О вли нии обработки гидролизного лигнина водным раствором ЩВРБ на его растворимость можно судить по данным, приведенным в табл„ 1 „The effect of hydrolytic lignin treatment with an aqueous solution of UHRB on its solubility can be judged from the data given in Table 1

Из приведенных в табл., 1 данных можно сделать вывод о том, что при обработке гидролизного лигнина ЩВРБ действительно происходит растворимост лигнина от 4,86 до 24,84%, а в воде растворение лигнина не наблюдаетс .From the data presented in Table 1, it can be concluded that the processing of hydrolytic lignin of the SchRBR actually results in solubility of lignin from 4.86 to 24.84%, and dissolution of lignin in water is not observed.

Пример 1. В бетономешалке го- тов т состав путем растворени 2,8% ЩВРБ (в пересчете на сухой остаток) в 75,4Ь% воды с последующим доба вле- нием 21, гидролизного лигнина и дополнительным перемешиванием в течение 2 мин до однородной массы Полученный состав не ранее чем через 1 сут внос т в почву в дозе 13,5 - 26,5 т/га с помощью разбрасывател минеральных удобрений с последующим перемешиванием с верхним слоем почвы на глубину 20 см.Example 1. In a concrete mixer, the composition is prepared by dissolving 2.8% Alkolite (in terms of dry residue) in 75.4% of water, followed by addition of 21, hydrolyzed lignin and additional mixing for 2 minutes until a homogeneous mass Not earlier than in 1 day, the obtained composition is applied to the soil in a dose of 13.5–26.5 t / ha with the help of a mineral fertilizer spreader with subsequent mixing with the upper soil layer to a depth of 20 cm.

Пример2. В бетономешалке готов т состав путем растворени 3,6$% ЩВРБ (в пересчете на сухой остаток) в 73,91% воды с последующим добавлением 22,40% гидролизного лигнина и дополнительным перемешиванием до однородной массы,Example2. In a concrete mixer, a composition is prepared by dissolving $ 3.6% UHRB (in terms of dry residue) in 73.91% water, followed by the addition of 22.40% hydrolyzed lignin and additional mixing until a homogeneous mass is obtained.

В табл. 2 приведены сравнительные данные предлагаемого способа и известного .In tab. 2 shows the comparative data of the proposed method and the known.

В табл. 2 указано, что по предлагаемому способу дозы состава, рекомендуемые дл внесени в почву, более высокие, чем дозы известного состава.In tab. 2 indicates that, according to the proposed method, the doses of the composition recommended for application to the soil are higher than the doses of the known composition.

Что же касаетс содержани водопрочных агрегатов, то оно значительно возрастает по сравнению с контролемAs for the content of water-resistant aggregates, it increases significantly compared with the control

(почвы без внесени составов) 10(soils without making compositions) 10

1515

00

5five

00

5five

до 333.76% (почти в 3,34 раза), а при внесении известного состава в почвы различных свойств - до 259% (в 2,59%) по сравнению с контролем. Следовательно , применение предлагаемого состава Дозвол ет увеличить содержание водо- фочных агрегатов на 7,76% по сравнению с известным составом.up to 333.76% (almost 3.34 times), and when introducing a known composition into soils of various properties - up to 259% (2.59%) compared to the control. Therefore, the use of the proposed composition allows to increase the content of the water-processing aggregates by 7.76% compared with the known composition.

Сравнение содержани водопрочных агрегатов почвы - серозема засоленного , то дл определени преимущества , по этому показателю предлагаемого состава по сравнению с известным требуетс иметь серозем засоленный, обладающий конкретными составом и свойствами.Comparing the content of water-resistant aggregates of the soil - salozem saline, then to determine the advantage, according to this indicator of the proposed composition in comparison with the known, it is required to have saline soils with specific composition and properties.

В табл. 3 привод тс сравнительные данные вли ни препаратов на начальный период роста и развити предлагаемого и известного состава-прототипа.In tab. 3 provides comparative data on the effects of the drugs on the initial period of growth and development of the proposed and known prototype composition.

Приведенные данные в табл. 3 позвол ют сделать вывод, что уже в начальный период роста и развити растений сорго вли ние предлагаемого состава по сравнению с известным-прототипом наблюдаетс более положительное (вли ние на плодородие почвы).The data in the table. 3, it can be concluded that already at the initial period of growth and development of sorghum plants, the effect of the proposed composition is more positive than the known prototype (effect on soil fertility).

Через 15 дней высота растений сорго в вегетационных опытах составл ла от 51,2 до 73,S3 мм при внесении в почву известного состава, а при внесении предлагаемого состава высота растений сорго через 15 дней составила от 122,04 до 125,89 мм, что более чем в 1,7-2,35 раза больше; значительно больше вес зеленой массы : от 251,4 до 456,77V по предлагаемому, от 80,43 до 136,23% по известному; вес воздушно-сухой массы: от 258,33 до 450% по предлагаемому и от 75 до 131,25% по известному; содержание хлорофилла от 136,70 до 146,79% по предлагаемому и от 80 до 113,3% по известному содержание золы в воздушно- сухой массе от 113,89 по предлагаемому до 123,85% по известному.After 15 days, the height of sorghum plants in the vegetation experiments was from 51.2 to 73, S3 mm when introduced into the soil of known composition, and when making the proposed composition, the height of sorghum plants after 15 days ranged from 122.04 to 125.89 mm, which more than 1.7-2.35 times more; significantly more green mass: from 251.4 to 456.77V according to the offer, from 80.43 to 136.23% of the known; weight of air-dry mass: from 258.33 to 450% of the proposed and from 75 to 131.25% of the known; the chlorophyll content is from 136.70 to 146.79% according to the offer and from 80 to 113.3% according to the known ash content in the air-dry mass from 113.89 according to the offer to 123.85% according to the known.

Эти данные свидетельствуют также о существенном преимуществе предлагаемого состава по сравнению с известным.These data also indicate a significant advantage of the proposed structure compared with the known.

Об эффективности предлагаемого состава свидетельствует полученный в 1990 г. а полевых услови х (Урожай сорго на зерно, который составил 19,8%.The effectiveness of the proposed composition is evidenced by the field conditions obtained in 1990 (the sorghum crop for grain, which was 19.8%.

Claims

Invention Formula

The composition is for soil recultivation, containing a lignin component and

alkaline water, characterized in that, in order to improve the composition efficiency by improving its structuring and fertilizing properties, as a lignin, fragmented water is rectification of benzene and water in the following ratio of components, wt.%:

Lignin 21,, 20

Alkaline water recti,

Note. The height of the plants, the weight of the green and air-dry mass are taken in terms of 0 pcs. plants,

In the known composition, the doses of the preparation recommended in the prototype method (0.5-1.5 by weight of the soil) and the maximum dose recommended in the proposed composition (, 56% by weight of the soil or 26.5 t / ha) were used for comparison.