UA34658C2 - METHOD OF OBTAINING ARTIFICIAL SOIL-FORMING MATERIAL "GUMION-K", METHOD OF PROCESSING OF ORGANIC WASTES OF VEGETABLE ORIGIN - Google Patents
METHOD OF OBTAINING ARTIFICIAL SOIL-FORMING MATERIAL "GUMION-K", METHOD OF PROCESSING OF ORGANIC WASTES OF VEGETABLE ORIGIN Download PDFInfo
- Publication number
- UA34658C2 UA34658C2 UA98126440A UA98126440A UA34658C2 UA 34658 C2 UA34658 C2 UA 34658C2 UA 98126440 A UA98126440 A UA 98126440A UA 98126440 A UA98126440 A UA 98126440A UA 34658 C2 UA34658 C2 UA 34658C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- plant origin
- waste
- differs
- organic material
- organic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 96
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 title 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 38
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 31
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 244000144972 livestock Species 0.000 claims abstract description 8
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 claims abstract 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 26
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 19
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims description 18
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 15
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 claims description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 claims 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 35
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 31
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 16
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 12
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 11
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 11
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 11
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 8
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 6
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 6
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 5
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 3
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 3
- 229940048084 pyrophosphate Drugs 0.000 description 3
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002663 humin Substances 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- -1 iron hydroxide ions Chemical class 0.000 description 2
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001935 peptisation Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 241001120493 Arene Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000004016 soil organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
(21) 98126440 (54) Спосіб отримання штучного грунтоутворювального матеріалу «ГУМІОН-К», спосіб переробки органічних відходів рослинного походження і штучний грунтоутворювальний матеріал «ГУМІОН-К» (57) Реферат Органічний матеріал або відходи рослинного походження і/або побічні продукти гідролізного виробництва, відходи сільськогосподарського виробництва у вигляді залишків рослинництва, відходів тваринництва подрібнюють в реакційному середовищі, що містить щонайменше згаданий органічний матеріал рослинного походження, водний розчин сірчанокислого заліза і водний розчин карбаміду. Начальник відділу Є.М. Берест Виконавець М.І. Яценко(21) 98126440 (54) The method of obtaining artificial soil-forming material "GUMION-K", the method of processing organic waste of plant origin and artificial soil-forming material "GUMION-K" (57) Abstract Organic material or waste of plant origin and / or by-products of hydrolysis , agricultural waste in the form of crop residues, livestock waste is ground in a reaction medium containing at least the mentioned organic material of plant origin, an aqueous solution of iron sulfate and an aqueous solution of urea. Head of the department E.M. Berest Artist MI Yatsenko
Description
Винахід відноситься до способу отримання нового штучного грунтоутворюючого матеріалу, який названий авторами "Гуміон-К"', який володіє властивостями носія родючості грунту і отриманий з відходів промислового і сільськогосподарського виробництва, до способу переробки органічних відходів рослинного походження і до нового штучного матеріалу "Гуміон-К". Під властивостями носія родючості грунту автори мають на увазі широкий спектр властивостей нового матеріалу, які присутні нативному гумусу, а саме здатність регуляції обмінних процесів в системі грунт - рослина, здатність виконувати функції інфраструктурної основи, тобто бути кодом родючості грунту, здатність утворювати органо-мінеральні колоїди, які виконують в грунті диспетчерські, передавальні, охоронні і стимулюючі функції в частині живлення, зростання і здоров'я рослин.The invention relates to a method of obtaining a new artificial soil-forming material, named by the authors "Gumion-K"', which has the properties of a carrier of soil fertility and is obtained from industrial and agricultural waste, to a method of processing organic waste of plant origin and to a new artificial material "Gumion-K" K". By the properties of the carrier of soil fertility, the authors mean a wide range of properties of the new material, which are present in native humus, namely the ability to regulate exchange processes in the soil-plant system, the ability to perform the functions of the infrastructure base, that is, to be a code of soil fertility, the ability to form organo-mineral colloids , which perform dispatching, transmitting, protective and stimulating functions in the soil in terms of nutrition, growth and plant health.
Родючі грунти є самими "молодими" корисними копалинами поверхневого залягання. Родючість грунтів обумовлюється високим (до 5-695) вмістом гумусових речовин (Докучаєв В.В. Розбір найголовніших грунтових класифікацій: Ізбр. твор. - Т. 3. - М.: Сельхозгиз, 1949).Fertile soils are the "youngest" surface minerals. Soil fertility is conditioned by a high (up to 5-695) content of humic substances (V.V. Dokuchaev. Analysis of the most important soil classifications: Izbr. tvor. - Vol. 3. - M.: Selkhozgiz, 1949).
У процесі вирощування урожаю споживається певна частина органічних речовин грунту, внаслідок чого порушується рівновага процесів накопичення і перетворення органічних речовин в екосфері. У результаті порушується саморегулювання гумусових речовин в грунті і процеси розкладання (мінералізації) органічних речовин переважають над процесами гуміфікації, внаслідок чого вміст гумусу в грунті постійно зменшується.In the process of growing a crop, a certain part of soil organic substances is consumed, as a result of which the balance of the processes of accumulation and transformation of organic substances in the ecosphere is disturbed. As a result, the self-regulation of humic substances in the soil is disturbed and the processes of decomposition (mineralization) of organic substances prevail over the processes of humification, as a result of which the content of humus in the soil is constantly decreasing.
Відомо (Бєльчикова Н.П. Деякі закономірності вмісту, складу гумусу і властивостей гумінових кислот в найголовніших групах грунтів Союзу РСР. - "Труди Грунт. інта ім. Докучаєва", 1951, т. 38), якщо кількість гумусу в грунті знизиться до величини менше за 1,595, то такий грунт вже не в змозі самостійно відновити свою родючість.It is known (Belchikova N.P. Some regularities of the content, composition of humus and properties of humic acids in the most important groups of soils of the Union of the SSR. - "Trudy Grunt. inta named after Dokuchaev", 1951, vol. 38), if the amount of humus in the soil decreases to less than 1.595, then such soil is no longer able to independently restore its fertility.
Підтримка рівня родючості грунту, що забезпечується широко відомими методами внесення в неї органічних і мінеральних добрив, які призначені для заповнення використаних рослинами органічний і мінеральних речовин. У цей час є безліч різних промислових технологій виробництва таких добрив на основі різної сировини, як мінерального, так і органічного. У багатьох технологіях як сировина використовуються відходи промислового і сільськогосподарського виробництва, в тому числі і різні органічні матеріали рослинного походження, такі як гній, пожнивні залишки, відходи целюлозно-паперового і гідролізно-дрожжевого, виробництва у вигляді лігніну - трьеохмірного природного біополімеру поліфенольної структури.Maintaining the level of soil fertility, which is provided by well-known methods of adding organic and mineral fertilizers to it, which are designed to replenish the organic and mineral substances used by plants. At this time, there are many different industrial technologies for the production of such fertilizers based on various raw materials, both mineral and organic. Many technologies use industrial and agricultural waste as raw materials, including various organic materials of plant origin, such as manure, harvest residues, cellulose-paper and hydrolysis-yeast waste, produced in the form of lignin - a three-dimensional natural biopolymer with a polyphenolic structure.
У той же час відомо, що господарська діяльність людини створила величезні накопичення екологічно небезпечних речовин органічного походження. Це, насамперед, лігнін, який є відходом промислових виробництв, насамперед целюлозно-паперового і гідролізно-дрожжевого. Відходи сільськогосподарського виробництва, а саме тваринництва, у вигляді гною, підстилкового матеріалу, стоків і їх сумішей містять біологічно активні компоненти у високих концентраціях, внаслідок чого ці відходи представляють значну небезпеку для навколишнього середовища і непридатні для корисного використання без попередньої обробки. Внаслідок багаторічної діяльності целюлозно- паперового і гідролізно-дрожжевого виробництв у відвалах накопичені мільйони тонн лігніну, які також небезпечні для навколишнього середовища. Ці відвали безперервно поповнюються, виключаючи з господарського обороту всі нові території, перетворюючи їх в звалища і пустелі.At the same time, it is known that human economic activity has created huge accumulations of ecologically hazardous substances of organic origin. This is, first of all, lignin, which is a waste of industrial production, primarily cellulose-paper and hydrolysis-yeast. Waste from agricultural production, namely animal husbandry, in the form of manure, bedding material, sewage and their mixtures contain biologically active components in high concentrations, as a result of which these wastes represent a significant danger to the environment and are unsuitable for beneficial use without preliminary treatment. As a result of the long-term activity of the pulp and paper and hydrolysis and yeast industries, millions of tons of lignin have accumulated in landfills, which are also dangerous for the environment. These landfills are continuously replenished, excluding all new territories from economic turnover, turning them into landfills and deserts.
Переробка цих відходів є актуальною задачею для всіх країн, де існують більш або менш масштабні промислові виробництва целюлози або гідролізних продуктів.The processing of these wastes is an urgent task for all countries where there are more or less large-scale industrial production of cellulose or hydrolysis products.
Широко відомі способи переробки органічних матеріалів рослинного походження шляхом компостування або переробки відходів тваринницького виробництва з використанням каліфорнійських черв'яків (див., наприклад, патентMethods of processing organic materials of plant origin by composting or processing waste from animal production using California worms are widely known (see, for example, patent
США Мо 3711392, 1973). У результаті отримують високоякісне органічне добриво, зване вермікомпостом або біогумусом, яке знаходить широке застосування в агропромисловостіUS Mo 3711392, 1973). As a result, a high-quality organic fertilizer called vermicompost or biohumus is obtained, which is widely used in agro-industry
Основним недоліком цих способів є тривалість процесу переробки відходів. Так, для отримання з гною повноцінного добрива шляхом його компостування в суміші з підстілочним матеріалом, потрібно витримання сировини в компостних ємностях або буртах протягом 36 місяців. Корисний вихід при цьому складає близько 3095 від маси початкової сировини. Переробка з використанням каліфорнійських черв'яків триває від 2 до 5 місяців в приміщеннях великих площ, що обігріваються при значних витратах енергії і ручного труда. | нарешті, біологічні процеси в цих способах практично некеровані і ненадійні. Зокрема, каліфорнійські черв'яки схильні до масових захворювань або загибелі внаслідок епізоотій або отруєння токсичними речовинами, які можуть бути присутні в сировині.The main disadvantage of these methods is the length of the waste processing process. Thus, in order to obtain a full-fledged fertilizer from manure by composting it in a mixture with bedding material, it is necessary to keep the raw materials in compost containers or bins for 36 months. At the same time, the useful yield is about 3095 from the mass of the initial raw material. Processing with the use of California worms lasts from 2 to 5 months in the premises of large areas, which are heated with considerable energy and manual labor. | finally, biological processes in these methods are practically uncontrollable and unreliable. In particular, California worms are prone to mass disease or death due to epizootics or poisoning by toxic substances that may be present in the raw material.
Відомий спосіб переробки лігніну з отриманням органо-мінеральних добрив шляхом обробки лігніну хімічними реагентами з метою збагачення початкового субстрату різними живлячими речовинами (МРК) (Зка Франції Мо 2234245, опубл. 1975 р.).There is a known method of lignin processing to obtain organo-mineral fertilizers by treating lignin with chemical reagents in order to enrich the initial substrate with various nutrients (MRK) (Zka France Mo 2234245, publ. 1975).
Нестача добрив, що отримуються за даним способом, складається в тому, що лігнін в них виступає в ролі накопичувача мінеральних живлячих речовин, які і складають корисну добавку. Такі добрива знаходять обмежене застосування, оскільки не мають переваг перед звичайними мінеральними добривами.The lack of fertilizers obtained by this method consists in the fact that the lignin in them acts as an accumulator of mineral nutrients, which constitute a useful additive. Such fertilizers are of limited use because they have no advantages over conventional mineral fertilizers.
Відомі способи утилізації лігніну з метою отримання добрів шляхом змішування лігніну з різними органічними і мінеральними добавками (а.с. СРСР Мо 1261936. опубл. 1986 р.; заявка Польщі Ме 251405, опубл. 1985 р., зка ЯпоніїKnown methods of utilization of lignin in order to obtain goods by mixing lignin with various organic and mineral additives (a.s. of the USSR Mo 1261936. publ. 1986; application of Poland Me 251405, publ. 1985, from Japan
Мо 5715070, опубл. 1982 р.). При цьому, у разі використання гідролізного лігніну, який вмістить надлишок сірчаної кислоти, його нейтралізують різними реагентами: природними карбонатами (а.с. Мо 1511253, опубл. 1989 р.), відходами виробництва штучного волокна - цинкового шлама (а. с. Мо 1182018, опубл. 1985 р.).Mo. 5715070, publ. 1982). At the same time, in the case of using hydrolyzed lignin, which will contain an excess of sulfuric acid, it is neutralized with various reagents: natural carbonates (a.s. Mo 1511253, publ. 1989), waste from the production of artificial fiber - zinc sludge (a.s. Mo 1182018, published in 1985).
Нестача цих відомих способів складається в тому, що в таких добривах кожний компонент суміші "працює" сам по собі, а лігнін, як правило, не бере участь в процесі формування гумусу в грунті, а виступає лише в ролі сорбента.The shortcoming of these known methods is that in such fertilizers, each component of the mixture "works" by itself, and lignin, as a rule, does not participate in the process of humus formation in the soil, but acts only as a sorbent.
Власне лігнін при цьому корисним продуктом не є, оскільки для його гуміфікації і мінералізації потрібно від 5 до років.At the same time, lignin itself is not a useful product, since it takes 5 to 10 years for its humification and mineralization.
Відомий також спосіб утилізації гідролізного лігніну з метою отримання складного добрива. Спосіб включає амонізацію гідролізного лігніну газоподібним аміаком при попередньому його хлоруванні (а.с. СРСР Мо 591444, опубл. 1978 р.).There is also a known method of utilization of hydrolyzed lignin in order to obtain complex fertilizer. The method includes ammonization of hydrolyzed lignin with gaseous ammonia with its preliminary chlorination (AS USSR Mo 591444, publ. 1978).
Недоліком даного способу є те, що в отриманому продукті амонійний азот в прочитані дні нітрифікується, що веде або до перенітрачиванню рослинної продукції, або до вимивання нітрату в грунтах з промивним режимом в залежності від кількості опадів. Крім того, хлориди, які утворяться внаслідок обмінної реакції, погіршують якість добрива, що отримується.The disadvantage of this method is that the ammonium nitrogen in the obtained product is nitrified in a few days, which leads either to over-nitrification of plant products, or to leaching of nitrate in soils with a washing regime, depending on the amount of precipitation. In addition, chlorides, which will be formed as a result of the exchange reaction, deteriorate the quality of the fertilizer obtained.
У патенті Російській Федерації Мо 2014314, 1992 р., описаний спосіб переробки органічного матеріалу рослинного або тваринного походження з отриманням добрив. Спосіб включає змішування таких матеріалів з аміачним реагентом і подальшу обробку в полі електричного струму при температурі кипіння і питомій енергії, що забезпечує скріплення активних груп органічного матеріалу в комплекси. Спосіб може бути використаний для переробки різного роду відходів, що включають органічні матеріали рослинного походженняIn the patent of the Russian Federation Mo 2014314, 1992, a method of processing organic material of plant or animal origin to obtain fertilizers is described. The method includes mixing such materials with an ammonia reagent and further processing in an electric current field at the boiling temperature and specific energy, which ensures binding of active groups of organic material into complexes. The method can be used for processing various types of waste, including organic materials of plant origin
Цей спосіб має високу енергоємність через необхідність нагрівання сировини до температури кипіння і обробки електричним струмом, вплив якого на процес не ясний. При нагріванні з матеріалу, що переробляється виділяється значна кількість небезпечних з екологічної точки зору випаровувань, для уловлювання або нейтралізації яких потрібно застосування спеціальних технологій, що дорого коштують і обладнання. Крім того, при нагріванні відбуваються втрати аміачного азоту.This method is highly energy-intensive due to the need to heat the raw materials to the boiling point and treat them with electric current, the effect of which on the process is not clear. During heating, a significant amount of environmentally dangerous vapors are released from the material being processed, the capture or neutralization of which requires the use of special technologies, which are expensive and equipment. In addition, losses of ammonia nitrogen occur during heating.
У результаті матеріал, що отримується по даній технології, має низький вміст аміачного азоту і гумусових речовин, що негативно впливає на його агрокористні властивості. Крім того, цей матеріал володіє високою собівартістю.As a result, the material obtained by this technology has a low content of ammonia nitrogen and humic substances, which negatively affects its agricultural properties. In addition, this material has a high cost.
Задачею справжнього винаходу є створення способу, який забезпечує отримання штучного грунтоутворюючого матеріалу "Гуміон-К", що володіє властивостями носія родючості грунту, а також забезпечує ефективну переробку відходів промислового і сільськогосподарського виробництва, яка вмістить органічні матеріали рослинного походження, а також сам штучний грунтоутворюючий матеріал "Гуміон-К", що володіє властивостями носія родючості грунту.The task of the present invention is to create a method that ensures the production of artificial soil-forming material "Gumion-K", which has the properties of a carrier of soil fertility, and also provides effective processing of industrial and agricultural waste, which will contain organic materials of plant origin, as well as the artificial soil-forming material itself "Ghumion-K", which has the properties of a carrier of soil fertility.
Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі отримання штучного грунтоутворюючого матеріалу, що включає подрібнення органічного матеріалу рослинного походження і його подальшу обробку реагентами, органічний матеріал рослинного походження подрібнюють в реакційному середовищі, яке вмістить щонайменше згаданий органічний матеріал рослинного походження, водний розчин сірчанокислого заліза і водний розчин карбаміду.The problem is solved by the fact that in the known method of obtaining artificial soil-forming material, which includes grinding organic material of plant origin and its further treatment with reagents, organic material of plant origin is ground in a reaction medium that will contain at least the mentioned organic material of plant origin, an aqueous solution of iron sulfate and aqueous urea solution.
Вміст сірчанокислого заліза в реакційній середі не повинно бути менше за 10 кг/м3, переважно реакційна середа містить від 10 до 30 кг/м3 сірчанокислого заліза при співвідношенні концентрацій сірчанокислого заліза і карбаміду 1:1 - 1:3 (вага), переважно 1:1 - 1:2 (вага).The content of ferrous sulfate in the reaction medium should not be less than 10 kg/m3, preferably the reaction medium contains from 10 to 30 kg/m3 of ferrous sulfate with a ratio of concentrations of ferrous sulfate and urea of 1:1 - 1:3 (weight), preferably 1: 1 - 1:2 (weight).
Суміш водних розчинів сірчанокислого заліза і карбаміду може бути приготована заздалегідь і потім змішана з органічним матеріалом рослинного походження для отримання реакційної суміші.A mixture of aqueous solutions of iron sulfate and urea can be prepared in advance and then mixed with organic material of plant origin to obtain a reaction mixture.
Важливе значення має міра подрібнення органічного матеріалу рослинного походження: в основному його доцільно подрібнювати до частинок розміром не більше за 0,5 мм, переважно не більше за 0,1 мм, і ще більш переважно не більше за 0,01 мм.The degree of grinding of organic material of plant origin is important: it is generally advisable to grind it to particles no larger than 0.5 mm, preferably no larger than 0.1 mm, and even more preferably no larger than 0.01 mm.
У процесі подрібнення органічного матеріалу рослинного походження потрібно підтримувати певну вогкість реакційної середи, оптимальне значення якої знаходиться в переділах від 5095 до 8095.In the process of grinding organic material of plant origin, it is necessary to maintain a certain humidity of the reaction medium, the optimal value of which is in the range from 5095 to 8095.
Після подрібнення отриманий продукт гранулюють і вогкість гранул доводять до 15-2095, що забезпечує збереження властивостей готового продукту, зручність зберігання, транспортування і внесення в грунт.After grinding, the obtained product is granulated and the moisture content of the granules is brought up to 15-2095, which ensures the preservation of the properties of the finished product, the convenience of storage, transportation and introduction into the soil.
Як органічний матеріал рослинного походження можуть бути використані: відходи целюлозно-паперового виробництва; відходи і/або побічні продукти гідролізного виробництва; відходи тваринництва, наприклад, у вигляді гною або соломистого гною; інші відходи сільськогосподарського виробництва - солома, поживні залишки і тому подібне.The following can be used as organic material of plant origin: pulp and paper production waste; waste and/or by-products of hydrolysis production; livestock waste, for example, in the form of manure or straw manure; other waste of agricultural production - straw, nutritional residues and the like.
Поставлена задача вирішується також тим, що в способі переробки органічних відходів рослинного походження шляхом їх подрібнення і подальшої обробки реагентами, органічний матеріал рослинного походження подрібнюють в реакційному середовищі, яке вмістить щонайменше органічні відходи рослинного походження, водний розчин сірчанокислого заліза і водний розчин карбаміду.The task is also solved by the fact that in the method of processing organic waste of plant origin by grinding it and further processing with reagents, organic material of plant origin is crushed in a reaction medium that will contain at least organic waste of plant origin, an aqueous solution of iron sulfate and an aqueous solution of urea.
Вміст сірчанокислого заліза в реакційній середі не повинен бути менше за 10 кг/м3, переважно реакційна середа містить від 10 до 30 кг/м3 сірчанокислого заліза при співвідношенні концентрацій сірчанокислого заліза і карбаміду 1:1 - 1:3 (вага), переважно 1:1 - 1:2 (вага).The content of ferrous sulfate in the reaction medium should not be less than 10 kg/m3, preferably the reaction medium contains from 10 to 30 kg/m3 of ferrous sulfate with a ratio of concentrations of ferrous sulfate and urea of 1:1 - 1:3 (weight), preferably 1: 1 - 1:2 (weight).
Суміш водних розчинів сірчанокислого заліза і карбаміду може бути приготована заздалегідь і потім змішана з органічним відходами рослинного походження для отримання реакційної суміші.A mixture of aqueous solutions of iron sulfate and urea can be prepared in advance and then mixed with organic waste of plant origin to obtain a reaction mixture.
Важливе значення має міра подрібнення органічних відходів рослинного походження: в основному їх доцільно подрібнювати до частинок розміром не більше за 0,5 мм, переважно не більше за 0,1 мм, і ще більш переважно не більше за 0,01 мм.The degree of grinding of organic waste of plant origin is important: in general, it is advisable to grind them to particles no larger than 0.5 mm, preferably no larger than 0.1 mm, and even more preferably no larger than 0.01 mm.
У процесі подрібнення органічних відходів рослинного походження потрібно підтримувати певну вогкість реакційної середи, оптимальне значення якої знаходиться в переділах від 5095 до 80905.In the process of grinding organic waste of plant origin, it is necessary to maintain a certain humidity of the reaction medium, the optimal value of which is in the range from 5095 to 80905.
Після подрібнення отриманий продукт гранулюють і вогкість гранул доводять до 15-2095, що забезпечує збереження властивостей готового продукту, зручність зберігання, транспортування і внесення в грунт.After grinding, the obtained product is granulated and the moisture content of the granules is brought up to 15-2095, which ensures the preservation of the properties of the finished product, the convenience of storage, transportation and introduction into the soil.
Як органічні відходи рослинного походження можуть бути використані: відходи целюлозно-паперового виробництва; відходи і/або побічні продукти гідролізного виробництва; відходи тваринництва, наприклад, у вигляді гною або соломистого гною; інші відходи сільськогосподарського виробництва - солома, пожнивні залишки і тому подібне.The following can be used as organic waste of plant origin: pulp and paper production waste; waste and/or by-products of hydrolysis production; livestock waste, for example, in the form of manure or straw manure; other agricultural production waste - straw, harvest residues and the like.
Поєднання подрібнення з введенням комплексоутворюючого колоїду, створеного сірчанокислим залізом і карбамідом і що є, в зв'язку з високою поверхневою активністю, хорошим пептизатором, поряд з механохімічною дисоціацією, приводить до руйнування агрегатів, розщепленню первинних частинок по "слабких" місцях (адсорбційне диспергіровання) і стабілізації суспензії, отриманій внаслідок подрібнення субстрату.The combination of grinding with the introduction of a complexing colloid, created by iron sulfate and urea and which, due to its high surface activity, is a good peptizer, along with mechanochemical dissociation, leads to the destruction of aggregates, the splitting of primary particles in "weak" places (adsorption dispersion) and stabilization of the suspension obtained as a result of grinding the substrate.
Механохімічне диспергіровання органічної речовини (субстрату) рослинного походження, вмісного білки, вуглеводи, ліпіди і арени, (лігнін, танін і інші) здійснюється в середовищі колоїдної системи, вмісному іони гідроокиси заліза Ре(ОН)». Колоїдна система має властивості поверхнево активної речовини (ПАР) і є носієм комплексоутворюючих іонів - гідроксонов заліза. Причому, колоїдна середа безпосередньо бере участь в диспергірованні субстрату, руйнуючи агрегати і розколюючи органічні структури по "слабких" місцях внаслідок процесу, званого пептизацією. Крім того має місце механічна дисоціація (розкладання на фрагменти) субстрату.Mechanochemical dispersion of an organic substance (substrate) of plant origin, containing proteins, carbohydrates, lipids and arenes (lignin, tannin, and others) is carried out in the medium of a colloidal system containing Re(OH) iron hydroxide ions." The colloidal system has the properties of a surface-active substance (surfactant) and is a carrier of complexing ions - iron hydroxones. Moreover, the colloidal environment directly participates in dispersing the substrate, destroying aggregates and splitting organic structures in "weak" places as a result of a process called peptization. In addition, mechanical dissociation (decomposition into fragments) of the substrate takes place.
У результаті диспергіровання субстрат містить пористі мікроблоки (0,5-0,005 мм) висхідного матеріалу, оклюдовані колоїдною системою, що створює міцну гідратну оболонку, яка захищає органічну речовину від впливу ферментів мікроорганізмів і таким чином припиняє його мікробіологічну деструкцію, ведучу до мінералізації. При цьому, завдяки кулонівській взаємодії на розділі активних серед, відбувається впровадження іонів заліза в органічні мікроблоки, внаслідок чого утворюються металоорганічні комплекси, що приводять до структурної перебудови біополімерів -As a result of dispersion, the substrate contains porous microblocks (0.5-0.005 mm) of the ascending material, occluded by a colloidal system, which creates a strong hydrated shell that protects the organic substance from the action of the enzymes of microorganisms and thus stops its microbiological destruction leading to mineralization. At the same time, thanks to the Coulomb interaction at the separation of active media, the introduction of iron ions into organic microblocks takes place, as a result of which organometallic complexes are formed, which lead to the structural rearrangement of biopolymers -
утворенню ядер гуміфікації. На поверхні "блоків" процес протікає з швидкістю колоїдної реакції (хвилини). Далі, швидкість процесу внутриблочного комлексоутворення визначається швидкістю дифузії ПАР (колоїду) всередину блоку. Таким чином, навколо мікроблока утвориться оболонка, що складається з ядер гуміфікації, при збереженні нативної серцевини.formation of humification nuclei. On the surface of the "blocks", the process proceeds at the speed of the colloidal reaction (minutes). Next, the rate of intra-block complex formation is determined by the rate of surfactant (colloid) diffusion inside the block. Thus, a shell consisting of humification nuclei will form around the microblock, while preserving the native core.
Одночасно відбувається процес взаємодії вільних лігандів органічного субстрату з колоїдною системою по наступній схемі: в гідратну оболонку іона гідроокиси заліза, що має могутнє кулонівське поле, впроваджується протон, викликаючи асиметрію електричного поля центрального іона, що створює сприятливі умови для впровадження органічного ліганда, тобто є могутнім протонним каталізатором синтезу гумусу. Створені при протонізації координовані молекули води легко замінюються іншими лігандами. Таким чином, синтез протікає на початку навколо колоїдної системи, надалі - навколо центрального іона.At the same time, the process of interaction of the free ligands of the organic substrate with the colloidal system takes place according to the following scheme: a proton is introduced into the hydrated shell of the iron hydroxide ion, which has a strong Coulomb field, causing an asymmetry of the electric field of the central ion, which creates favorable conditions for the introduction of an organic ligand, that is, it is a powerful proton catalyst of humus synthesis. Coordinated water molecules created during protonation are easily replaced by other ligands. Thus, the synthesis proceeds initially around the colloidal system, later around the central ion.
Поле новоутвореного металоорганічного комплексу руйнує потенційний бар'єр молекулярних фрагментів, де приблизно має місце адсорбційний ефект пониження міцності - ефект Ребіндера в органічній речовині - адсорбційне диспергіровання (пептизація).The field of the newly formed organometallic complex destroys the potential barrier of molecular fragments, where the adsorption effect of strength reduction - the Rebinder effect in organic matter - adsorption dispersion (peptization) approximately takes place.
Крім того, центральний іон проводить своєрідний відбір фрагментів по масі і активним групам, що забезпечує структурну індивідуальність новоутвореного гумусу. У основі синтезу гумусу, поряд з взаємодією високоактивних поверхонь лежить процес окислювально-конденсаційної полімеризації представляючи собою матричний синтез в умовах протонно-апротонного каталізу.In addition, the central ion carries out a kind of selection of fragments by mass and active groups, which ensures the structural individuality of the newly formed humus. The basis of humus synthesis, along with the interaction of highly active surfaces, is the process of oxidation-condensation polymerization, which is a matrix synthesis under the conditions of proton-aproton catalysis.
Важливою умовою посилення інтенсивності протікання процесів біодеградації є наявність досить сприятливого співвідношення між вуглеводом і азотом в органічному субстраті. Рослинні залишки з високим співвідношенням С/М не забезпечують необхідної кількості азоту для метаболізму мікроорганізмів, що вповільнює процес їх (залишків) розкладання. Безазотні гумусірованні продукти, що утворюються при цьому нестійкі і швидко розкладаються.An important condition for increasing the intensity of biodegradation processes is the presence of a fairly favorable ratio between carbohydrates and nitrogen in the organic substrate. Plant residues with a high C/M ratio do not provide the necessary amount of nitrogen for the metabolism of microorganisms, which slows down the process of their (residue) decomposition. Nitrogen-free humus products formed in this case are unstable and quickly decompose.
Наявність в колоїдній системі аміногруп дає можливість управляти співвідношенням С/М в кінцевому продукті що, з одного боку, сприяє гуміфікації рослинного матеріалу, зменшує безповоротні його втрати внаслідок процесу мінералізації, з іншого значно збільшують стійкість новоутворених гумусових речовин до розкладання. Надлишок гідроокиси заліза, що бере участь в комплексоутворювальні при внесенні матеріалу, що синтезується, в грунт утворює стійкі з'єднання оксиду заліза з кварцовим пилом і піском - залізисту сорочку, що володіє значною сорбційнною ємністю, що посилює його меліоративні і грунтоутворюючі властивості.The presence of amino groups in the colloidal system makes it possible to control the C/M ratio in the final product, which, on the one hand, contributes to the humification of plant material, reduces its irreversible losses due to the mineralization process, and on the other hand, significantly increases the resistance of newly formed humic substances to decomposition. An excess of iron hydroxide, which participates in the complexing process when adding the material to be synthesized, forms stable compounds of iron oxide with quartz dust and sand in the soil - an iron shirt with a significant sorption capacity, which enhances its reclamation and soil-forming properties.
При внесенні продукту в грунт виникають умови подальшого розвитку процесів гуміфікації під впливом мікрофлори та її ферментів, кореневого слизу і інших грунтових чинників. Руйнується штучно створений позиційний баланс колоїду з органічною речовиною (субстрат), "знімаються" гідратні бар'єри, що створює умови для активної мікробіологічної деструкції субстрату. Причому процес протікає значно активніше, ніж при природній гуміфікації грунтової органіки, так як створені в субстрат металоорганічні комплекси не тільки є центрами гуміфікації але і надають могутній каталітичний вплив на гумусоутворювання в грунті. Процес гуміфікації переважає над процесом мінералізації і велика частина лігандів, що утворилися бере участь в матричному синтезі гумусових речовин. Мінералізована частина субстрату перетворюється в живлячі речовини, багаті азотом і легко засвоюється рослинами.When the product is applied to the soil, conditions for further development of humification processes arise under the influence of microflora and its enzymes, root mucus and other soil factors. The artificially created positional balance of the colloid with the organic substance (substrate) is destroyed, the hydrate barriers are "removed", which creates conditions for active microbiological destruction of the substrate. Moreover, the process proceeds much more actively than during natural humification of soil organic matter, since the organometallic complexes created in the substrate are not only centers of humification, but also have a powerful catalytic effect on humus formation in the soil. The process of humification prevails over the process of mineralization, and a large part of the formed ligands takes part in the matrix synthesis of humic substances. The mineralized part of the substrate is transformed into nutrients rich in nitrogen and easily absorbed by plants.
У консервованому продукті гумусові речовини, складають близько 4595 органічної компоненти, з них розчинні в лужному пірофосфаті складають не менше за 3095. При розконсервуванні - внесенні в грунт або створенні умов по вогкості і температурі, гуміфікується до 70905 органіки, що міститься в субстраті. Визначення кількості гумусових речовин проведене по прискореній методиці (Кононова М.М., Бєльчикова Н.П. Прискорений метод визначення складу гумусу мінеральних грунтів (із застосуванням пірофосфата натрію для видобування з грунту гумусових речовин). - М.: изд. Грунтів. інта ім. В.В. Докучаєва, 1961).In the canned product, humic substances make up about 4,595 organic components, of which the soluble in alkaline pyrophosphate make up no less than 3,095. When uncanned - putting it in the soil or creating moisture and temperature conditions, up to 70,905 organics contained in the substrate are humified. Determination of the amount of humic substances was carried out according to an accelerated method (Kononova M.M., Belchikova N.P. Accelerated method of determining the humus composition of mineral soils (with the use of sodium pyrophosphate for extracting humic substances from the soil). - Moscow: Gruntiv. inta im. VV Dokuchaeva, 1961).
Суть винаходу пояснюється нижченаведеними прикладами.The essence of the invention is explained by the following examples.
Приклад 1Example 1
Як висхідний матеріал використали свіжий (сьогоднішній) коров'ячий гній в суміші з різаною соломою, яка використовувалася для підстилки. Вогкість висхідного матеріалу нормалізували до 70906 шляхом додавання сухої різаної соломи. Реагент для обробки приготували шляхом розчинення 130 кг сірчанокислого заліза і 200 кг карбаміду у воді так, щоб загальний об'єм розчину становив 0,5 м3. Цей реагент і 5,5 м3 нормалізованих висхідних матеріалів завантажили в гомогенізатор і ретельно перемішували протягом 60 хв, після чого гомогенізовану реакційну суміш завантажили в дисперсійно-колоїдний реактор, виконаний у вигляді роторного подрібнювача з сегментними ножами.Fresh (modern) cow dung mixed with chopped straw, which was used for bedding, was used as the starting material. The moisture content of the rising material was normalized to 70906 by adding dry chopped straw. The reagent for processing was prepared by dissolving 130 kg of iron sulfate and 200 kg of urea in water so that the total volume of the solution was 0.5 m3. This reagent and 5.5 m3 of normalized starting materials were loaded into a homogenizer and thoroughly mixed for 60 min, after which the homogenized reaction mixture was loaded into a dispersion-colloid reactor designed as a rotary chopper with segment knives.
Обробку суміші проводили протягом 120 хв при швидкості обертання ротора 3000 об/хв.The mixture was processed for 120 min at a rotor speed of 3000 rpm.
Продукт гранулювали і висушили до вогкості 1595.The product was granulated and dried to a moisture content of 1595.
Вміст гумусових речовин, розчинних в лужному пірофосфаті, виміряно по прискореній методиці (Кононова М.М.,The content of humic substances soluble in alkaline pyrophosphate was measured using an accelerated method (Kononova M.M.,
Бєльчикова Н.П. Прискорений метод визначення складу гумусу мінеральних грунтів (із застосуванням пірофосфата натрію для видобування з грунту гумусових речовин). - М.: изд. Грунтів. інта ім. В.В. Докучаєва, 1961) становило 3890 при зольності 2895. Тобто внаслідок обробки 5395 органічної речовини висхідного матеріалу гуміфікувалось.Belchikova N.P. Accelerated method of determining the humus composition of mineral soils (using sodium pyrophosphate to extract humic substances from the soil). - M.: ed. Grounds inta named after V.V. Dokuchaeva, 1961) was 3,890 with an ash content of 2,895. That is, as a result of processing, 5,395 organic matter of the ascending material was humified.
Повторне вимірювання, виконане через 14 днів, показало вміст гумінових речовин в кількості 2490, що свідчить про перехід частини гумусових речовин в гуміни - міцні органічні сполуки, які даним методом дослідження не визначаються.Repeated measurement, performed after 14 days, showed the content of humic substances in the amount of 2490, which indicates the transition of part of humic substances into humins - strong organic compounds that cannot be determined by this research method.
Подальші вимірювання, виконані через 30 і 60 днів, змін вмісту гумінових речовин не показали.Further measurements performed after 30 and 60 days did not show any changes in the content of humic substances.
Нижче в таблиці приведені дані за вмістом органічних і гумінових речовин в ряді матеріалів, отриманих з соломистого гною різними видами переробки, включаючи матеріал по винаходу. Вміст органічних і гумінових речовин для кожного матеріалу показаний у відсотках від початкового вмісту органічних речовин в соломистому гної.The table below shows data on the content of organic and humic substances in a number of materials obtained from straw manure by various types of processing, including the material according to the invention. The content of organic and humic substances for each material is shown as a percentage of the initial content of organic substances in straw manure.
ТаблицяTable
Вміст ВмістContent Content
Матеріал органічних! гумінових речовин речовинThe material is organic! humic substances substances
Соломистий гній після компостування протягом 40-50 4-6 6 місяців гною соломистий гнійStraw manure after composting for 40-50 4-6 6 months manure straw manure
З приведених даних видно, що в процесі компостування соломистого гною відбувається мінералізація органічних речовин, що містяться в йому. Вже через 6 місяців мінералізується від 50 до 6095 органіки, тоді як вміст гумусових речовин збільшується трохи, до 4-695 від початкової кількості органіки. При тривалому, протягом 4-5 років компостуванні, відбувається утворення перегною, в якому у вигляді гумусових речовин зберігається тільки 18-2295 початкових кількості органічних речовин, інші 78-8295 мінералізуються і, таким чином, повністю виключаються з процесів гумусоутворювання.It can be seen from the given data that in the process of composting straw manure, the organic substances contained in it are mineralized. Already after 6 months, from 50 to 6095 of organic matter is mineralized, while the content of humic substances increases slightly, up to 4-695 of the initial amount of organic matter. With long-term composting for 4-5 years, humus is formed, in which only 18-2295 of the initial amount of organic matter is stored as humus, the other 78-8295 are mineralized and, thus, are completely excluded from the processes of humus formation.
Виробництво вермікомпоста також пов'язане з втратами органіки і в гумусові речовини перетворюється тільки близько 1095 початкової кількості органічних речовин.The production of vermicompost is also associated with the loss of organic matter, and only about 1095 of the initial amount of organic matter is converted into humic substances.
При переробці соломистого гною згідно з винаходом вже тільки подрібнення сировини дозволяє перетворити в гумусові речовини до 2195 органіки, а після обробки в реакційному середовищі в присутності водного розчину сірчанокислого заліза і водного розчину карбаміду в гумусові речовини переходить до 53905 початкової органіки.When processing straw manure according to the invention, only the grinding of raw materials allows to convert up to 2195 organics into humic substances, and after processing in a reaction medium in the presence of an aqueous solution of iron sulfate and an aqueous solution of urea, it turns into humic substances up to 53905 of the initial organics.
Приклад 2Example 2
Як висхідний матеріал використали лігнін з відвалів Запорізького гідролізного заводу "Біомедпрепарат", віком від З до 30 років. Реагент для обробки приготували шляхом розчинення 130 кг сірчанокислого заліза і 200 кг карбаміду у воді так, щоб загальний об'єм розчину становив 0,5 м3. Цей реагент і 5,5 м лігніну завантажили в бункер гомогенізатора, нормалізували до вогкості 7095 і ретельно перемішували протягом 60 хв, після чого гомогенізовану реакційну суміш завантажили в дисперсійно-колоїдний реактор, виконаний у вигляді роторного подрібнювача з сегментними ножами. Обробку суміші призначували протягом 120 хв при швидкості обертання ротора 3000 об/хв.Lignin from the dumps of the Zaporizhzhya Hydrolysis Plant "Biomedpreparat", aged from 3 to 30 years, was used as the starting material. The reagent for processing was prepared by dissolving 130 kg of iron sulfate and 200 kg of urea in water so that the total volume of the solution was 0.5 m3. This reagent and 5.5 m of lignin were loaded into the hopper of the homogenizer, normalized to a moisture content of 7095 and thoroughly mixed for 60 min, after which the homogenized reaction mixture was loaded into a dispersion-colloidal reactor made in the form of a rotary chopper with segment knives. Processing of the mixture was prescribed for 120 min at a rotor speed of 3000 rpm.
Продукт гранулювали і висушили до вогкості 1595.The product was granulated and dried to a moisture content of 1595.
Вміст гумусових речовин, розчинних в лужному пірофосфаті, виміряно по прискореній методиці (Кононова М.М.,The content of humic substances soluble in alkaline pyrophosphate was measured using an accelerated method (Kononova M.M.,
Бєльчикова Н.П. Прискорений метод визначення складу гумусу мінеральних грунтів (із застосуванням пірофосфату натрію для видобування з грунту гумусових речовин). - М.: изд. Грунтів. інта ім. В.В. Докучаєва, 1961) становило 25905 при зольності 1595. Тобто внаслідок обробки 3095 органічної речовини висхідного матеріалу гуміфікувалось.Belchikova N.P. Accelerated method of determining the humus composition of mineral soils (with the use of sodium pyrophosphate for extracting humic substances from the soil). - M.: ed. Grounds inta named after V.V. Dokuchaeva, 1961) was 25,905 with an ash content of 1,595. That is, as a result of processing, 3,095 organic matter of the ascending material was humified.
Повторне вимірювання, виконане через 14 днів, показало вміст гумінових речовин в кількості 21905, що свідчить про перехід частини гумусових речовин в гуміни - міцні органічні сполуки, які даним методом дослідження не визначаються.The repeated measurement, performed after 14 days, showed the content of humic substances in the amount of 21905, which indicates the transition of part of the humic substances into humins - strong organic compounds that cannot be determined by this research method.
Подальші вимірювання, виконані через 30 і 60 днів, змін вмісту гумусових речовин не показали.Further measurements performed after 30 and 60 days did not show any changes in the content of humic substances.
Приведений в даному описі перелік органічних матеріалів рослинного походження, які можуть бути використані в способі, що пропонується, не є вичерпним. До них можуть також відноситься будь-які інші матеріали і відходи, які включають органічні матеріали рослинного походження або складаються з органічних матеріалів рослинного походження, пройшли або не пройшли, повністю або частково, будь-який вигляд промислової, побутової, біологічної або іншої обробки.The list of organic materials of plant origin given in this description, which can be used in the proposed method, is not exhaustive. They may also include any other materials and wastes that include organic materials of plant origin or consist of organic materials of plant origin, whether or not they have undergone, in whole or in part, any type of industrial, domestic, biological or other treatment.
Даний винахід не обмежено приведеними прикладами і розповсюджується на будь-які удосконалення і модифікації, які витікають із загального принципу винаходу і можуть бути розроблені кваліфікованими фахівцями.The present invention is not limited to the given examples and extends to any improvements and modifications that arise from the general principle of the invention and can be developed by qualified specialists.
Claims (37)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA98126440A UA34658C2 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | METHOD OF OBTAINING ARTIFICIAL SOIL-FORMING MATERIAL "GUMION-K", METHOD OF PROCESSING OF ORGANIC WASTES OF VEGETABLE ORIGIN |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA98126440A UA34658C2 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | METHOD OF OBTAINING ARTIFICIAL SOIL-FORMING MATERIAL "GUMION-K", METHOD OF PROCESSING OF ORGANIC WASTES OF VEGETABLE ORIGIN |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA34658C2 true UA34658C2 (en) | 2001-11-15 |
Family
ID=74204005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA98126440A UA34658C2 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | METHOD OF OBTAINING ARTIFICIAL SOIL-FORMING MATERIAL "GUMION-K", METHOD OF PROCESSING OF ORGANIC WASTES OF VEGETABLE ORIGIN |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA34658C2 (en) |
-
1998
- 1998-12-07 UA UA98126440A patent/UA34658C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6461399B1 (en) | Organic material based uniprill fertilizer | |
| Srikanth et al. | Direct and residual effect of enriched composts, FYM, vermicompost and fertilizers on properties of an Alfisol | |
| US4743287A (en) | Fertilizer and method | |
| CN101863706B (en) | Organic composite fertilizer produced by using paper making sludge and manufacturing method thereof | |
| KR102114840B1 (en) | Manufacturing method for environment friendly fertilizer using livestock excretion | |
| WO1991016280A1 (en) | Method of manufacturing sterilized organic fertilizer and apparatus therefor | |
| CN1537830A (en) | Method of producing fertilizer from black liquid generated during paper making by potassium hydroxide alkali method | |
| RU2212391C2 (en) | Method of composting organic and organomineral materials and wastes (options) | |
| UA34658C2 (en) | METHOD OF OBTAINING ARTIFICIAL SOIL-FORMING MATERIAL "GUMION-K", METHOD OF PROCESSING OF ORGANIC WASTES OF VEGETABLE ORIGIN | |
| US2951755A (en) | Fertilizers and method of making same | |
| EP3526182A1 (en) | Soluble humin | |
| JP2001252558A (en) | Carbonized material of agricultural and marine resources and manufacturing method therefor | |
| WO1993000312A1 (en) | Process for the preparation of granular plant nutrient compositions based on earthworm-produced humus | |
| RU2041865C1 (en) | Method of manure treatment | |
| KR102660374B1 (en) | Method of preparing a treatment agent of eco-friendly animal manure and fermentation method using the agent | |
| RU2219147C2 (en) | Method for preparing complex organomineral fertilizer | |
| Madrid et al. | Evolution of organic matter added to soils under cultivation conditions | |
| RU2286321C1 (en) | Method for production of fertilizing/meliorating composition based on carbonate sapropel | |
| KR19980076071A (en) | Manufacturing method of fertilizer using fly ash as moisture control material and fertilizer for reducing labor efficiency of water | |
| JP3243575B2 (en) | Cultivation and production method | |
| RU2813881C1 (en) | Method of producing chelated biohumus | |
| RU2741090C1 (en) | Method of producing an organomineral additive | |
| CN1537831A (en) | Method of producing ferfilizer from plant materia treated by KOH aqueous solution | |
| SK15392003A3 (en) | An additive for fertiliser containing organic nitrogen | |
| RU2516454C2 (en) | Method of obtaining organic-mineral compost |