Brevete europene pentru producerea de humați de sodiu uscat. Probleme moderne ale științei și educației. Efectul îngrășămintelor humice asupra solului și plantelor

Turba, sapropelul și cărbunele brun servesc drept materii prime pentru producția de humați. În termeni generali, tehnologiile de obținere a preparatelor humice sunt destul de simple. Impactul asupra materiilor prime care conțin o cantitate crescută de acizi humici cu alcali este posibil în autoclave, urmat de filtrarea și neutralizarea produsului rezultat.

Folosind această tehnologie, biostimulatorii humici din Federația Rusă sunt deja primiți de cel puțin cincizeci și poate sute de întreprinderi diferite. Variația de calitate a produsului rezultat este uriașă. Printre tehnologii moderne, oferind producție la nivel înalt, folosesc astăzi tehnologia de activare mecanochimică. Esența tehnologiei constă într-un impact mecanic puternic pulsat asupra materiilor prime care conțin humate, cărbune brun oxidat, turbă și alcali uscat. De exemplu, în unele modificări ale morilor cu bile, în care corpurile de măcinare asigură o suprasarcină de câteva zeci de g. Este clar că astfel de dispozitive sunt foarte complexe și consumatoare de energie.

Alte mod eficient, care câștigă din ce în ce mai multă popularitate, este implementarea proceselor chimice standard în faza lichidă cu organizarea unei zone de cavitație dezvoltate în ea.

Cavitația este procesul de dispariție ("colaps") a bulelor de gaz-vapori care apar într-un lichid în timpul întinderii sale ascuțite. În acest caz, de regulă, apar următoarele efecte:

• Într-o zonă cu dimensiuni caracteristice de cel mult 0,1 mm, apar presiuni locale pulsate de până la 50 - 70 de mii de atmosfere.
• Temperatura în aceste zone poate crește aproape instantaneu la 7 - 15 mii de grade.
• După cum s-a stabilit experimental, în ultima etapă de compresie, bulele se pot transforma în structuri toroidale cu o ejecție puternică a materiei ca un ac. În același timp, viteza vârfului unui astfel de „ac” poate atinge câteva sute de metri pe secundă și se poate apropia de viteza sunetului într-un mediu dat.
• Densitatea în vrac a bulelor de cavitație, cu o organizare adecvată a procesului, poate fi de 1 milion pe cm 3 de mediu.
• În anumite condiții, pot apărea zone de radiații ultraviolete destul de puternice.

Toate aceste circumstanțe determină nu numai o accelerare super-eficientă a extracției substanțelor utile din această materie primă, ci determină și apariția unor reacții specifice, în special, reacții de sinteză hidrotermală, a căror apariție industrială este practic imposibilă în condiții blânde.

Astfel, cavitația funcționează deja la nivel „molecular”.

Vorbind în mod specific despre utilizarea „cavitației” pentru a obține preparate humice profesionale eficiente, este deja general acceptat că aceasta duce la preparate cu mult mai multe nivel inalt activitate fiziologică, chiar și la o concentrație ceva mai mică de compuși humici din preparat.

Acest lucru este de înțeles. Acizii humici și sărurile lor aparțin unor structuri polimerice dezordonate de tip polifenolic, în care conceptul greutate moleculară destul de condiționat. Astfel, cu cât fragmentele unui astfel de „polimer” avem mai mici, cu atât mai eficient sunt asimilate de membranele structurii celulare a plantelor.

Mulți cercetători vorbesc despre eficiența ridicată a utilizării aparatelor de cavitație pentru obținerea de preparate humice profesionale de înaltă calitate, cu un conținut ridicat de principiu activ. De exemplu, conform unor date, randamentul solubil în apă materie organică, cu un astfel de tratament al turbei, poate ajunge la 100 g/l.

Dacă utilizați aceeași chimie, dar în condițiile sintezei clasice a medicamentului, atunci acest indicator va fi de cel puțin 5-6 ori mai mic.

Este important de subliniat că, cu o astfel de prelucrare, suspensia inițială a materiilor prime suferă o încălzire minimă în masa sa, la un nivel de cel mult 40 - 50 de grade. În același timp, în produsul rezultat, mulți compuși utili sunt conservați și nu sunt distruși în măsura maximă, a căror integritate nu poate fi asigurată în alte condiții de extracție eficientă, de exemplu, în timpul autoclavării.

Mai eficientă, atât din punct de vedere al rezultatelor obținute, cât și din punct de vedere al organizării tehnologiei, este utilizarea aparatelor de cavitație cu ultrasunete care folosesc piezoceramice ca emițători de ultrasunete.

Dar și aici nu totul este clar. După cum a arătat practica de lucru în această direcție, utilizarea unor astfel de dispozitive cu emițători submersibili are o serie de dezavantaje. Acestea includ resursele limitate ale unor astfel de emițători din cauza eroziunii prin cavitație și o serie de probleme tehnologice atunci când se lucrează la materiale vegetale moi, în special, turba.

Utilizarea reactoarelor de cavitație cu ultrasunete cu emițători ceramici externi și focalizarea suplimentară a radiațiilor ultrasonice direct în fluxul mediului prelucrat înlătură nu numai majoritatea problemelor fizice și tehnologice, dar asigură și producția de produse de înaltă calitate și de bună calitate tehnico-economică. indicatori. Calitatea preparatului rezultat, de exemplu, în ceea ce privește conținutul brut de compuși humici, nu este inferioară celor mai buni analogi

Trebuie remarcat faptul că în dispozitivele din seria RUZ se realizează un mod de cavitație extrem de puternic, așa-numita cavitație „streamer”. Densitatea radiației ultrasonice în zona axială a unor astfel de reactoare poate atinge câteva zeci de W/cm3. În principiu, este imposibil să se obțină parametri similari chiar și în cele mai bune dispozitive rotative.

Am creat un complex de producție pentru producerea de humate din turbă, sapropel folosind echipamente cu ultrasunete, care ne permite să obținem o calitate înaltă. produs final reducându-i în același timp costul. Temperatura procesului de lucru 40-50⁰С.

Rezultatele analizei humaților de potasiu, produse cu ultrasunete:

Utilizarea complexului permite:

• Reducerea suprafeței de producție;
• Reducerea costurilor cu energia;
• Reducerea costurilor de producție;
• Produce humați bioactivi cu greutate moleculară mică;

Noi oferim;

• Echipamente.
• Tehnologie.
• Instruire.

Complexul este fabricat atât în ​​versiune staționară, cât și în versiune mobilă.

Regiunea Vladimir, struguri ISABELLA, teren deschis, decada a 3-a iunie.
În prima decadă a lunii iunie, a fost tratat cu humat de potasiu, realizat pe echipamentul nostru.

Humate și cavitație ultrasonică

în probleme de mediu

Datorită relevanței ridicate a sarcinilor de dezvoltare tehnologii eficiente reorganizarea teritoriilor contaminate, precum și dezvoltarea unor tehnologii eficiente pentru distrugerea rapidă a deșeurilor foarte toxice, al căror transport la depozitele centralizate este problematic, devine problema reala dezvoltarea nu numai a agenților de complexare (sorbanți) eficienți și ieftini, ci și crearea de complexe mobile eficiente pentru a rezolva aceste probleme. În limită, astfel de complexe mobile ar trebui să utilizeze multe materiale naturale disponibile ca materii prime pentru obținerea agenților de complexare eficienți.

Una dintre soluțiile la aceste probleme poate fi dezvoltarea de complexe mobile bazate pe utilizarea unor reactoare de cavitație ultrasonică cu debit greu și fiabile, cu focalizare axială a radiațiilor ultrasonice, de exemplu, reactoare de cavitație ultrasonică din seria RUZ, produse de compania noastră pentru multi ani.

O caracteristică distinctivă a acestor dispozitive este densitatea mare de pompare a radiației ultrasonice de-a lungul axei reactorului, până la 10 W/cm3 sau mai mult la o frecvență de referință a radiației ultrasonice de 20 - 22 kHz.

O astfel de densitate mare a radiațiilor acustice provoacă, în special, posibilitatea distrugerii prin cavitație a apei cu o densitate de formare a ionilor hidroxil de până la 3 meq/l și mai mult. În sine, aceasta poate asigura dezinfecția fără reactiv a unor compuși chimici, deoarece ionii hidroxil sunt cel mai puternic agent oxidant dintre toți compușii cunoscuți.

În plus, în timpul distrugerii apei în astfel de condiții, se formează o cantitate semnificativă de peroxid de hidrogen.

În timpul autodistrugerii microbulelor de cavitație, radiația UV are loc în intervalul 300 - 360 nm, apar presiuni locale pulsate de până la câteva zeci de mii de atmosfere, temperaturile pulsate în astfel de zone pot crește la 10 - 15 mii de grade. În plus, fluxurile locale cu jet pulsate pot apărea cu o viteză de vârf de până la 600 m/s.

Aceste circumstanțe fac posibilă zdrobirea la „nivel nano” a multor materiale nu numai amorfe, ci și cristaline, așchiile proaspete ale cărora au deja activitate catalitică mare în sine. Adică, există o posibilitate reală de a folosi multe materiale improvizate pentru a obține „agenți de complexare a absorbanților” de înaltă calitate, care reacționează aproape instantaneu cu compușii chimici pentru a fi distruși în cadrul unui singur proces tehnologic.

Implementarea unei astfel de ideologii poate asigura, de asemenea, producerea de agenți de complexare humic foarte activi din structurile solului, de exemplu, din turbă și sapropel. Acest lucru poate asigura o detoxifiere de înaltă calitate a unor suprafețe destul de mari de sol la un cost minim.

În acest caz, esența problemei constă în faptul că, pe de o parte, complecșii humici de turbă și sapropel în sine sunt agenți de complexare destul de eficienți pentru legarea ireversibilă a multor compuși chimici toxici, radionuclizi și metale grele. Pe de altă parte, activitatea ridicată a unor astfel de agenți de complexare este în mare măsură asociată cu conținutul de fracții ușoare din ei, și anume, acizii fulvici.

În ceea ce privește ultima împrejurare, observăm că humații obținuți prin tehnologia de cavitație dezvoltată au un conținut crescut de astfel de fracții active ușoare. De exemplu, după cum arată analizele, conținutul de acizi fulvici din preparatele obținute folosind această tehnologie este de cel puțin 10 ori mai mare decât conținutul de acizi fulvici din preparatele cu o tehnologie similară. structura chimica obţinut prin tehnologia clasică de autoclave.

Ca exemplu de posibilitate de utilizare a agenților de complexare humici în igienizarea teritoriilor din zonele de depozitare și distrugere a armelor chimice, precum și decontaminarea pământului de anumiți radionuclizi, cităm lucrările /1/ și /2/.

Atunci când se utilizează unele modificări ale absorbanţilor humici /2/ ca absorbanţi de radionuclizi, capacitatea de schimb cationic a acestor adsorbanţi este: până la 3100 meq UO 2 +2 ; până la 79 meq pentru Cs + ; până la 16 meq Sr +2.

În acest caz, puterea compușilor chelați ai unor astfel de adsorbanți cu pământuri rare și elemente transuraniu poate fi atât de mare încât astfel de complexe nu se descompun până la 800 C 0 .

Tehnologiile actuale pentru utilizarea unor astfel de agenți de complexare sunt tratarea apelor uzate de la metale grele, precum și utilizarea lor în sistemele standard de tratare biologică a apelor uzate de uz general /3/ și /4/.

În special, /3/ furnizează date despre dependența gradului de extracție a ionilor de nichel și zinc Fe +3 și Cu +2 de către humații de potasiu, sodiu și amoniu. Se indică faptul că capacitatea de sorbție a unor astfel de agenți de complexare poate fi: pentru ionii de fier - 3,1 mg-eq/g, pentru ionii de cupru - 1,4 mg-eq/g, pentru ionii de nichel - 1,2 mg-eq/g și pentru zinc - 1,1 mg-echiv/g.

În lucrarea /4/ a fost studiată activitatea soluțiilor de humat de sodiu asupra creșterii nămolului activ în metodele de epurare biologică a apelor uzate. Cercetarea în sine este destul de relevantă, deoarece astăzi tratarea apelor uzate cu ajutorul bacteriilor active este unul dintre procesele tehnologice promițătoare, care are o aplicație practică destul de largă.

Sunt două probleme aici.

Pe de o parte, odată cu utilizarea clasică a acestei tehnologii, bacteriile nu funcționează bine în ultimele etape de purificare, când concentrațiile de poluanți sunt apropiate de MPC,

Pe de altă parte, activitatea bacteriilor iarna, la temperaturi scăzute ale efluenților tratați, este foarte scăzută, fiind necesară aplicarea încălzirii efluenților tratați.

Lucrarea indică faptul că în perioada de vară, cu toate acestea, conținutul de nămol activ, folosind humați, poate fi crescut cu 30 - 32%. Rata de creștere a nămolului activat crește de 7-8 ori în comparație cu rata de creștere fără acest reactiv.

În timpul iernii, când temperatura efluentului este de la 6 la 12 C 0 , utilizarea humatelor poate da o creștere a performanței aerotancurilor cu 25-30% fără costuri suplimentare, în primul rând costuri de căldură.

Datele prezentate sunt foarte convingătoare. Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă a preparatelor humice de înaltă calitate în tehnologiile existente de tratare a apelor uzate este în unele cazuri dificilă din cauza problemei „culorii” apelor tratate. Produsele interacțiunii acizilor fulvici, de regulă, sunt solubile în apă și este necesar să se utilizeze suplimentar tratamentul final de coagulare-floculare a efluenților tratați pentru a reduce culoarea apei. În aceste scopuri, sunt utilizați reactivi standard, mulți dintre care au un interval de pH de funcționare destul de îngust.

Versatilitatea extrem de ridicată a utilizării preparatelor humice, atât în ​​natură vie, cât și „nevie”: de la producția vegetală, medicina veterinară, medicină, producția de ceramică, turnătorie și multe alte sectoare de afaceri, a determinat cerințele noastre pentru dezvoltarea unei unități unificate. tehnologie pentru utilizarea acestui compus natural, inclusiv problemele de mediu.

Luând în considerare particularitățile tehnologiei de cavitație utilizate, a fost posibil să se elaboreze o tehnologie destul de universală pentru tratarea diverșilor efluenți fără a introduce operațiuni tehnologice specifice suplimentare.

Lucrarea /5/ prezintă date privind posibilitatea utilizării nisipurilor dolomitice pentru îndepărtarea impurităților Fe2+ și Fe3+, Hg2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+ din apă în regim de pat fluidizat sub acțiunea cavitației ultrasonice.

În special, se indică faptul că odată cu creșterea timpului de expunere la ultrasunete la o masă constantă de dolomit are loc o scădere semnificativă a conținutului de impurități. Cu un timp de procesare de 40 s - zinc (II) de 1,7 ori. Cu un timp de prelucrare de 80s: fier (II) și (III) de 12,1 ori; mercur (II) de 2,8 ori; cadmiu (II) de 2,5 ori; cupru (II) de 4,9 ori. Cu un timp de procesare de 160 s, concentrația de plumb (II) a scăzut de 4,0 ori.

Se observă că direct în condiții de cavitație se formează găuri pe particulele de dolomit. Dimensiunea găurilor este de ~ 1 μm, ceea ce corespunde mărimii bulei de cavitație în momentul prăbușirii acesteia. În acest caz, presiunea din bulă ajunge la 10 3 atm.

Defalcarea găurilor din particulele de dolomit și formarea de cipuri proaspete active catalitic, după cum credem, se datorează efectului penetrării ultra-profunde a microparticulelor-impactori în țintă, descoperită în 1974 de omul de știință belarus Usharenko. În acest caz, se eliberează o cantitate colosală de energie, care este de 10 2 ... 10 4 ori mai mare decât energia cinetică a particulelor de impact.

Cel puțin, condițiile pentru apariția acestui efect nu contrazic parametrii energetici și caracteristicile cavitației super-puternice.

În ceea ce privește posibilitățile de utilizare a unor catalizatori cunoscuți în combinație cu ultrasunete în tehnologii chimice hidrogenarea, de exemplu, atunci când se utilizează catalizatori amestecați Ni - Mg din formalați și oxalați în hidrogenarea ciclohexanului, atunci /6/ se observă că activitatea unor astfel de catalizatori într-un câmp ultrasonic poate crește cu 60 - 200%.

În concluzie, prezentăm câteva date care ilustrează caracteristicile proiectării și funcționării instalației folosind aceste reactoare de cavitație în flux.

Zona de lucru a reactorului este realizată sub forma unui cilindru cu diametrul de 100 mm și lungimea de 470 mm. Puterea de radiație acustică poate fi, în funcție de modificarea aparatului, de la 4 la 7 kW, cu un randament al dispozitivului de cel puțin 0,85. Greutatea dispozitivului, complet cu generatorul, nu mai mult de 40 kg.

Videoclipul de pe șantier arată funcționarea normală a reactorului. Așa-numitul mod de cavitație „streamer” este observat cu un „mănunchi” de cavitație central (axial) având căi de cavitație ramificate care se extind în direcții diferite. În timpul funcționării reactorului, se aude clar un zgomot caracteristic, cauzat de recombinarea căilor de cavitație. Mănunchiul central (axial) de streamere este situat de-a lungul întregii axe a dispozitivului, 470 mm, și are un diametru de aproximativ 20 mm. Densitatea de volum a energiei eliberate în zona sa nu este mai mică de 10 W/cm 3 .

Dispunerea reactorului în instalație cu o capacitate aproximativă de până la 440 kg/h pentru unele tipuri de suspensii apoase prelucrate are dimensiuni de gabarit (lungime × lățime × înălțime) de cel mult 2500 × 2000 × 2000 mm. Greutate, nu mai mult de 300 kg (reactor cu ultrasunete cu generator, reactor chimic cu agitator, pompa de circulatie, platforma si panou de comanda).

humat de potasiu

Modulul de sinteză cu ultrasunete a humatelor

Literatură.

1. „Reabilitarea teritoriilor contaminate în zonele de depozitare și distrugere a armelor chimice”, V.I. Skorobogatova, A.A. Șcherbakov, V.G. Mandych, J. Russian chem. despre - va ele. DI. Mendeleeva, 2007, vol. LI, nr.2, p. 71 - 74.
2. „Sorbanți naturali modificați ca absorbanți de radionuclizi”, L.I. Gilinskaya, T.I. Markovich, revista electronică de informare științifică „Buletinul Științelor Pământului RAS”, nr. 1 (27), 2009, ISSN 1819-6586.
3. „Sorpția ionilor de metale grele de către humați de amoniu, sodiu și potasiu”, Budaeva A. D., Zoltoev E. V., Bodoev N. V., Balburova T. A. Institutul de Management al Naturii Baikal SB RAS, Ulan-Ude. Lucrarea a fost prezentată la a III-a conferință științifică „Directii prioritare pentru dezvoltarea științei, tehnologiei și tehnologiei”, 2005, Hurghada (Egipt).
4. Brevet RF 2081853, Shulgin A.I., Metodă pentru tratarea biologică a apelor uzate.
5. Malushkin V. M. „Procese fizice și chimice într-un pat fluidizat de dolomit sub acțiunea ultrasunetelor și dezvoltarea unei instalații pentru post-tratarea apei potabile”, rezumat al lucrării pentru concurs grad candidat la științe tehnice, Tomsk 2009.
6. „Despre eficiența utilizării ultrasunetelor în cataliză heterogenă”, A. V. Romensky, CJSC „Asociația Severodonetsk Azot”, Tehnologia catalizatorilor și absorbanților, UDC 66.084.

Compoziția medicamentului include un complex de compuși de acizi humic și fulvic cu fosfor, potasiu, azot și oligoelemente. La rândul lor, toate aceste substanțe au un efect pozitiv asupra și culturilor de flori.

Humat de sodiu: descriere și compoziție

Humatul de sodiu este o sare a acidului humic.ÎN Egiptul antic această substanţă a fost folosită ca mijloc pentru. Apoi, acest proces a avut loc aproape complet fără participarea umană. Râul Nil, revărsându-și malurile, a inundat solul din apropiere, iar după ce apa s-a scurs, a fost acoperit cu un strat de namol fertil.

Până în prezent, deșeurile de producție de lignit, hârtie și alcool sunt folosite pentru a obține humatul de sodiu. De asemenea, humatul de sodiu ca îngrășământ este produs și în mod organic. Este un produs rezidual al viermilor din California, deși și cei obișnuiți sunt capabili să producă această substanță.

Procesul de formare a humatului de sodiu este destul de simplu: nevertebratele absorb diverse deșeuri organice, care, după procesare în intestine, se transformă în îngrășământ.

Consistența originală a humatului de sodiu este o pulbere neagră care poate fi dizolvată în apă. Dar există și humat de sodiu lichid. Merită spus că acizii humici uscați sunt slab absorbiți din cauza solubilității lor scăzute. Prin urmare, atunci când se utilizează un astfel de stimulator de creștere a plantelor ca humatul de sodiu, este de dorit să se acorde preferință utilizării sale în stare lichidă.

Vorbind despre compoziția humatului de sodiu, ar trebui să se distingă principalul ingredient activ - săruri de sodiu acizi humici. Acizii sunt substanțe complexe origine organică. Conțin mai mult de douăzeci de aminoacizi, carbohidrați, proteine ​​și câțiva taninuri. În plus, acizii sunt o sursă de ceară, grăsimi și lignină. Toate acestea sunt resturi de materie organică degradată.

Proprietăți utile ale humatului de sodiu pentru plante

Numeroase studii au arătat că substanțele conținute de îngrășământul cu humat de sodiu au un efect pozitiv asupra. Humatele conțin săruri organice, care activează aprovizionarea plantelor cu toate oligoelementele necesare. La rândul lor, aceste oligoelemente stimulează dezvoltarea plantelor și le măresc imunitatea.

S-a remarcat, de asemenea, că humatul de sodiu reduce nevoia de plante cu până la 50% și, de asemenea, crește randamentul cu 15-20%. Acest îngrășământ organic restaurează substanțele chimice și proprietăți fizice sol, care la rândul său crește rezistența plantelor la radionuclizi și nitrați.

Pansamentul superior cu humat de sodiu oferă:

• Creșterea cantității de componente biologic active din plante
• Supraviețuire și germinare mai bune în timpul tratamentului rădăcinilor și înainte de plantare
• Acumularea de vitamine și nutrienți în legume și
• Randament crescut și coacere accelerată

Știați? Faptul efectului pozitiv al humatului de sodiu asupra dezvoltării plantelor a fost stabilit pentru prima dată în sfârşitul XIX-lea secol. După aceea, a găsit confirmarea în multe lucrări științifice.

Cum să crești humatul de sodiu, instrucțiuni de utilizare pentru plante

Humatul de sodiu aplicat pe sau alte plante este cel mai bine absorbit de acestea prin rădăcini. Pentru a facilita acest proces, este necesar să se pregătească o soluție specială pentru. Pentru a-l pregăti, trebuie să luați o lingură de humat, care este apoi dizolvat într-o găleată de zece litri de apă. De asemenea, este necesar de menționat că înainte de aplicarea humatului de sodiu, planta trebuie să se obișnuiască treptat cu un astfel de îngrășământ.
Deci, după transplantarea plantei, în perioada de adaptare, se recomandă turnarea a 0,5 litri de soluție în sol. Apoi, în perioada în care mugurii se formează și înfloresc, doza de medicament trebuie crescută la un litru.

Important! Humatul de sodiu poate fi folosit pentru detoxifierea solului. În acest caz, doza este de 50 de grame de humat de sodiu pentru fiecare 10 metri pătrați de sol.

Pentru tratarea semințelor

Humatul de sodiu pentru tratarea semințelor se folosește în proporție de 0,5 grame pe litru de apă. Pentru a măsura cu exactitate o jumătate de gram de substanță, puteți folosi o linguriță obișnuită. Volumul unei lingurițe standard este de 3 grame. Pe baza acestui lucru, o jumătate de gram înseamnă 1/3 linguriță. Este mai bine să vă aprovizionați cu o cantitate mare de substanță, pentru aceasta trebuie să diluați 1 gram de humat în doi litri de apă. Pentru a pregăti o astfel de compoziție, puteți lua cea obișnuită și apoi, dacă este necesar, luați o soluție de tratare a semințelor din ea.
Humatul de sodiu devine lichid, iar instrucțiunile pentru utilizarea unui astfel de îngrășământ cu humat de sodiu sunt destul de simple: semințele sunt înmuiate în soluția rezultată timp de două zile (semințele de castraveți și flori - timp de o zi). După aceea, rămâne doar să le uscați bine.

Știați? Pentru a cultiva un hectar de teren este nevoie de doar 200 de mililitri de humat de sodiu.

Pentru irigare

Adesea, soluția de humat de sodiu este utilizată în perioada inițială, intervalul de aplicare este de 10-14 zile. La început, doza pe plantă este de 0,5 litri, după care se aduce până la un litru. Se recomanda udarea plantatului cu humat imediat dupa plantare sau dupa cateva zile. A doua udare se efectuează în timpul perioadei de înmugurire, iar a treia - în timpul înfloririi.

Pentru a pregăti soluția, trebuie să luați o lingură de humat de sodiu și să o dizolvați în 10 litri de apă caldă. Este mai bine să luați o cantitate mică de apă cu o temperatură de aproximativ + 50 ° C. Humate se toarnă în el și se amestecă bine. Mai târziu, se adaugă volumul de lichid rămas. Lichidul de humat de sodiu are o perioadă limitată de utilizare, care este de o lună.În tot acest timp trebuie păstrat într-un loc întunecat și răcoros.

Important! Este necesar să turnați o soluție de humat direct sub rădăcina plantei.

Ca îngrășământ

În acest caz, concentrația substanței ar trebui să fie ceva mai mică. În primul rând, humatul de sodiu este folosit pentru hrănirea foliară, adică pentru pulverizare. Această metodă are un avantaj, deoarece în acest caz lamele frunzelor sunt umezite, iar toate substanțele utile sunt absorbite pe suprafața frunzei și intră activ în plantă.

În același timp, consumul de soluție este redus semnificativ, deoarece nu trebuie să transportați găleți prin grădină. Este deosebit de convenabil să folosiți humatul de sodiu pentru pulverizarea roșiilor. Prepararea unei soluții de pulverizare presupune diluarea a trei grame de humat în 10 litri de apă.

Tratarea solului cu humat de sodiu

O soluție de humat de sodiu vă permite să îmbunătățiți calitatea solului, precum și să-l detoxifiați. Pentru a face acest lucru, trebuie să împrăștiați 50 de grame de humat pe o suprafață de 10 metri pătrați. Pentru confortul distribuirii substanței pe o anumită zonă, aceasta poate fi preamestecată cu nisip. După prelucrare, solul trebuie slăbit cu o sapă sau o greblă.
De asemenea, dacă amestecați humatul de sodiu cu cenușă și nisip și apoi împrăștiați această pulbere peste zăpadă la începutul primăverii, apoi vei pregăti patul pentru însămânțarea ulterioară. Zăpada va începe să se topească mult mai repede și trebuie doar să acoperiți acest loc cu o peliculă și solul va fi gata pentru plantare.

Articolul arată că poziția economico-geografică, de transport și geopolitică unică a Districtului Federal din Orientul Îndepărtat este o condiție prealabilă directă pentru implementarea dezvoltării sale socio-economice revoluționare. Pentru a rezolva problemele regiunii și dezvoltarea acesteia, Guvernul Federația Rusă a adoptat Programul țintă federal „Economic și dezvoltare sociala din Orientul Îndepărtat și regiunea Baikal pentru perioada până în 2025”, sunt create teritorii de dezvoltare socială și economică prioritară, programul „Hectarul din Orientul Îndepărtat” este în vigoare pentru asigurarea resurselor de muncă, în cadrul cărora sunt terenuri. oferite gratuit pentru agricultură, silvicultură și vânătoare, sau orice alt tip de activitate. Prin urmare, este nevoie să securizeze regiunea în avans probleme de mediu, în special problemele legate de degradarea solului și poluarea. Una dintre modalitățile de a restabili fertilitatea solului și de a-l detoxifiere este introducerea de substanțe humice în sol, care pot fi extrase cu succes din turbă, cărbune brun și sapropeli. La Institutul de minerit al Nordului. N.V. Chersky SB RAS a dezvoltat o metodă de obținere a substanțelor humice din cărbune brun și turbă, a dezvoltat, fabricat și testat o instalație pilot pentru producerea de humați lichizi și uscati. Humații obținuți prin metoda IGDS a Filialei Siberiene a Academiei Ruse de Științe sunt complet solubili în apă (adică aparțin categoriei „fără balast”), care este cel mai preferat tip de substanțe humice obținute artificial pentru sol. restaurare. Autorii remarcă necesitatea creării în această direcție a fundamentelor metodologice și organizatorice pentru refacerea agroecologică a fertilității, întocmirea de prognoze pentru evoluția solurilor atât sub impacturi antropice, cât și pentru măsurile agrotehnice.

detoxifiere

restabilirea fertilităţii

cărbune brun

substanțe humice

humați „fără balast”.

1. Dezvoltarea economică și socială a Orientului Îndepărtat și a regiunii Baikal pentru perioada până în 2025: Feder. programul țintă [Resursa electronică]. URL: https://urexpert.online/wp-content/uploads/2017/03/DVBR2025.pdf (accesat 11/16/17).

2. Gavrilov V.L. Evaluarea stării dezvoltare deschisă zăcăminte de cărbune din Yakutia Centrală și de Nord / V.L. Gavrilov, S.A. Ermakov, D.V. Khosoev // Informații miniere și Buletin analitic. - 2010. - Nr. 11. - P. 29–36.

3. Moskalenko T.V. Obținerea suspensiilor apă-cărbune din cărbunele din bazinul carbonifer de Sud Yakutsk / T.V. Moskalenko, V.A. Mihaiev, E.V. Chasovenko // Știri de înaltă institutii de invatamant. Revista de minerit. - 2014. - Nr. 4. - P. 113–120.

4. Cheban A.Yu. Tehnica și tehnologia pentru dezvoltarea minelor de cărbune din regiunea Amur și perspectivele dezvoltării acestora / A.Yu. Cheban, N.P. Khrunina // Supravegherea minelor și utilizarea subsolului. - 2015. - Nr. 1. - P. 19–21.

5. Perspectivele dezvoltării regiunii Orientului Îndepărtat și aspectele de mediu ale mineritului / A.Yu. Cheban [et al.] // Sisteme. Metode. Tehnologii. - 2015. - Nr. 3 (27). – S. 156–161.

6. Vernadsky V.I. Structura chimică biosfera Pământului și a mediului său / V.I. Vernadsky. – M.: Nauka, 1965. – 374 p.

7. Orlov D.S. Chimia solului / D.S. Orlov, L.K. Sadovnikova, N.I. Suhanov. – M: facultate, 2005. - 560 p.

8. Pat. 2174529 Federația Rusă, MKI C 10 G 1/04, C 05 F 11/2. Metoda de obținere a substanțelor humice / Novopashin M.D., Bychev M.I., Mikheev V.A., Petrova G.I., Moskalenko T.V.; solicitant și titular de brevet Institutul de Mine din Nord SB RAS. – Nr.99122182/04; dec. 22.10.99; publ. 10.10.2001, Bull. Nr. 28. - 6 p.

9. Moskalenko T.V. Cărbuni bruni din Republica Sakha (Yakutia) ca materie primă pentru producerea de substanțe humice / T.V. Moskalenko, V.A. Mikheev // Explorarea și protecția resurselor minerale. - 2015. - Nr. 3. - P. 24–27.

Orientul Îndepărtat District federal(FEFD) este cel mai mare din Rusia ca teritoriu și are o poziție economică, geografică, de transport și geopolitică unică în raport cu țările din regiunea Asia-Pacific, a căror populație este aproape jumătate din lume. Districtul Federal din Orientul Îndepărtat are o serie de factori favorabili pentru continuarea dezvoltării socio-economice. Cele mai semnificative dintre ele sunt: ​​un potențial unic de resurse naturale nu numai pe uscat, ci și pe mare; Disponibilitate căi ferate(Transsib și BAM); poziție la frontieră; porturi maritime fără gheață în sud; condiţii favorabile dezvoltării agriculturii în sud. Pe de altă parte, condițiile naturale și climatice extreme, dezvoltarea slabă și inaccesibilitatea teritoriului, seismicitatea crescută sunt factori naturali nefavorabili. La aceasta se mai adaugă îndepărtarea teritoriului față de regiunile dezvoltate industrial ale țării, dezvoltarea insuficientă a rețelei de drumuri, instabilitatea și, în consecință, ieșirea constantă a populației. Structura actuală a economiei regiunii are o orientare clar definită de materie primă, ceea ce împiedică și dezvoltarea Orientului Îndepărtat.

Pentru a rezolva problemele regiunii și dezvoltarea acesteia, Guvernul Federației Ruse a adoptat Programul țintă federal „Dezvoltarea economică și socială a Orientului Îndepărtat și a regiunii Baikal pentru perioada până în 2025” , în cadrul cărora se preconizează realizarea unor complexe moderne de infrastructură de inginerie și transport, care să conducă la dezvoltarea progresivă a teritoriilor. Proiectele de investiții care implică fonduri extrabugetare sunt axate pe dezvoltarea și dezvoltarea bazei de resurse minerale a macroregiunii, inclusiv industria minieră și complexul de combustibil și energie, precum și modernizarea și construcția industriilor de prelucrare. Este planificată dezvoltarea unor zăcăminte mari de cărbune, minereu de fier, materiale de construcție. Crearea de industrii de prelucrare în cadrul Programului țintă federal (de exemplu, Complexul Petrochimic de Est și Uzina de îngrășăminte minerale Nakhodka din Primorsky Krai, Uzina de Mine și Procesare Garinsky din Regiunea Amur etc.) atrage după sine o creștere a sarcinii asupra situației ecologice din regiune.

Un instrument pentru dezvoltarea Districtului Federal din Orientul Îndepărtat, axat pe competitivitatea globală, ar trebui să fie teritoriile de dezvoltare socio-economică avansată (ASED) în curs de creare, în care rezidenții beneficiază de beneficii fiscale la scară largă. În ceea ce privește atragerea și reținerea resurselor de muncă în Orientul Îndepărtat, este în vigoare programul Hectare în Orientul Îndepărtat, în cadrul căruia sunt oferite gratuit terenuri. Site-ul este permis să fie folosit pentru construcția unei case private, iar terenul - pentru agricultură, silvicultură și vânătoare, sau orice alt tip de afaceri.

Ca urmare, amenințarea globală criza ecologica din cauza degradării solului. Perturbarea stratului de sol apare nu numai ca urmare a eroziunii apei și eoliene, ci și atunci când solul este poluat cu deșeuri miniere (diverse minereuri, materiale de construcție, petrol, gaze) și crearea de depozite suplimentare pentru deșeurile industriale și menajere. O atenție deosebită trebuie acordată metalelor grele, precum și elementelor radioactive și pesticidelor utilizate în agricultură.

Rolul solului în istorie Scoarta terestra nu corespunde deloc stratului subțire pe care îl formează la suprafața sa. Dar corespunde pe deplin energiei active enorme care se colectează în materia vie a solului. Solul este componenta principală a biosferei și îndeplinește principalele funcții. În primul rând, acesta este ciclul biotic al substanțelor: biomasa terenului este indisolubil legată de acoperirea solului.

Pentru a îmbunătăți proprietățile fizice ale solului, se folosesc îngrășăminte, dar trebuie amintit că cantitatea de humus din sol nu are o importanță mică, deoarece datorită acesteia plantele primesc toate substanțele nutritive necesare. Substanțele humice au un efect direct sau indirect asupra plantelor. Datorită influenței lor indirecte, se activează microflora, se îmbunătățesc proprietățile fizico-apoase ale solului, se crește eficiența utilizării îngrășămintelor minerale și este afectată și migrarea nutrienților. Un aspect important este legarea de reactivi toxici (metale grele, pesticide, erbicide etc.). Efectul direct constă în funcția de reglare versatilă a proceselor de creștere și dezvoltare a plantelor.

Natural compusi organici- acizii humici se formează în procesul de humificare a produselor de origine animală, vegetală și microbiană. Cele mai multe dintre ele sunt rezistente la degradarea biochimică, așa că se acumulează în sol și fac, de asemenea, parte din turbă, cărbune brun și sapropele. Din aceste surse, ele pot fi izolate cu soluții alcaline sub formă de săruri solubile - humați.

Un număr mare de teste de teren au arătat că acizii humici izolați din cărbuni și turbă au toate calitățile acizilor humici nativi din sol. Extracția acestor acizi din diferite tipuri de materii prime se bazează pe capacitatea lor de a se dizolva în soluții alcaline de potasiu și sodiu. Derivații unei astfel de dizolvari - humații (sărurile acizilor humici) sunt foarte solubili în apă, au proprietăți active fiziologic.

Rezultatele cercetării și discuții

Acțiunea humatelor este în mare măsură reglatoare, într-o măsură mai mică - fertilizare, prin urmare, cercetătorii nu le atribuie direct nici hormonilor vegetali, nici îngrășămintelor. Cercetările privind caracteristicile acestor substanțe și efectele lor sunt în curs de desfășurare. În prezent, humații sunt considerați agenți agrochimici complet noi, care au un efect benefic asupra tuturor tipurilor de plante.

Există puține falsuri pe piață printre humați, deoarece fabricarea produselor false este mult mai costisitoare decât producția folosind tehnologia corectă, dar preparatele humice care intră pe piață de la diverși producători diferă semnificativ în proprietățile lor în funcție de tipul de materie primă, metoda de preparare a preparatului si forma produsului finit.produs.

Substanțele humice din combustibilii fosili solizi sunt izolate în două moduri: primul, metoda clasica, în care extracția alcalină se efectuează cu hidroxid de potasiu sau de sodiu, a doua metodă alternativă presupune măcinarea mecanică a cărbunelui brun cu alcalii solidi. Restul metodelor existente sunt variații ale acestor două și au ca scop reducerea dezavantajelor fiecăreia dintre ele. Principalul dezavantaj al metodei clasice este randamentul scăzut de substanțe humice, comparabil cu randamentul de acizi humici liberi din materia primă. O metodă alternativă duce la producerea așa-numitelor humați „balast”, al căror dezavantaj este conținutul ridicat de reziduuri insolubile. Introducerea metodelor fizice de influențare a cărbunelui, extracției termice și filtrarea soluției rezultate în procesul tehnologic duce la creșterea costului producției acestora, dar face posibilă obținerea de humați „fără balast” cu un randament ridicat.

Substanțele humice includ următoarele componente:

Acizi humici solubili numai în soluții alcaline;

Solubile în apă, soluții alcaline și acide de acizi fulvici (se separă după separarea acizilor humici prin precipitare și constituie filtratul rezultat);

Acizi himatomelanici extrași din reziduul brut (gel) de acizi humici cu alcool etilic;

Materia organică care este practic insolubilă și nu poate fi extrasă este humin.

Astfel, substanțele humice sunt compozite și, pe lângă componentele de mai sus, includ și oligoelemente în compoziția lor.

Aceste grupuri de acizi humici sunt de obicei menționate în plural(de exemplu, acizii humici), deoarece compoziția și proprietățile lor variază în funcție de sursa substanțelor humice. Studiile au arătat că și în preparatele obținute dintr-o singură sursă (un tip de sol, turbă, cărbune), substanțele humice sunt eterogene, polidisperse și sunt reprezentate de un set mare de molecule similare structural, dar neidentice.

Humații „fără balast”, adică complet solubili în apă, sunt mai des numiți preparate sau stimulente de creștere, iar humații „balast”, adică humați care conțin sediment insolubil într-o cantitate sau alta, sunt mai des numiți îngrășăminte. Această gradație determină diferitele metode de aplicare a acestora și dozele aplicate solului.

Pentru producerea artificială a acizilor humici se folosesc săruri de potasiu sau de sodiu, iar în unele cazuri este permisă utilizarea sărurilor de amoniu; prin urmare, humații obținuți artificial sunt de obicei împărțiți în tipuri în funcție de tipul de alcali folosit pentru extracție. Cel mai adesea, sărurile de potasiu sau de sodiu sunt folosite pentru producție, dar în unele cazuri este permisă și utilizarea sărurilor de amoniu. Cel mai comun este humatul de potasiu. Are aciditate optimă, este neutru în reactie chimica, iar îmbogățirea suplimentară cu microelemente face posibilă utilizarea acestuia nu numai pentru prelucrarea materialului săditor, ci și pentru hrănirea și stimularea creșterii răsadurilor. Humatul de sodiu are un domeniu de aplicare mai mic, deoarece are o valoare a pH-ului mai mare (până la 10 unități), iar utilizarea lui pe soluri alcaline este contraindicată. Dar toate tipurile de substanțe humice obținute artificial au capacitatea de a crește rezistența plantelor la boli, îngheț, secetă și alte condiții adverse.

În agricultură, humatele sunt utilizate în prezent în mai multe moduri: în primul rând, soluțiile de humați „fără balast” sunt folosite pentru tratarea semințelor înainte de însămânțare, iar în al doilea rând, în perioada de creștere și fructificare - pentru hrănirea cu soluții slabe. Pentru detoxifierea solului, este de preferat să folosiți tipuri de substanțe humice uscate „fără balast”. Întrucât cercetările în domeniul obținerii de substanțe humice și al creării preparatelor humice continuă, domeniul de aplicare a acestora este în continuă extindere. În special, eficacitatea acestor produse a fost dovedită în tratarea solurilor sărace de seră.

La Institutul de minerit al Nordului. N.V. Chersky SB RAS a dezvoltat o metodă de obținere a substanțelor humice din cărbune brun. În conformitate cu această tehnologie, cărbunele brun este amestecat cu alcalii și supus unui tratament termic, urmat de extracția substanțelor humice cu apă. Pe baza acestei metode, a fost dezvoltată, fabricată și testată o instalație pilot pentru producerea de humați lichizi. Pentru a obține humate uscate, la schema tehnologică se adaugă un bloc de uscare. Produsul unei astfel de procesări este humați de potasiu sau de sodiu „fără balast” activi fiziologic.

În prezent, materia primă pentru producția de humați este cărbunele brun din bazinul carbonifer Lena. Utilizarea turbei ca materie primă (districtul Neryungri, Republica Sakha (Yakutia)) a arătat, de asemenea, rezultate ridicate atât în ​​ceea ce priveşte eficienţa procesului de extracţie cât şi caracteristicile calitative ale produsului rezultat. Testele instalatiei in conditii industriale pilot au aratat eficienta ridicata a acesteia din punct de vedere tehnologic si buna activitate fiziologica in ceea ce priveste utilizarea ulterioara.

Pe baza rezultatelor acestor teste, au fost atinși următorii indicatori:

Randamentul de humați lichizi din cărbunii bruni din zăcământul Kangalasskoe a fost de 50–56% (cu randamentul de acizi humici liberi de 17,9%), din cărbunii bruni din zăcământul Kirovskoe a fost de 70–77% și de 4 ori mai mare decât randamentul de acizi humici liberi din acest cărbune (18, 2%), din turbă a fost de 54-61% (cu randamentul de acizi humici liberi 25,4%);

Producția de humați uscati din cărbunii bruni din zăcământul Kangalasskoe a fost de peste 80%, din cărbunii bruni din zăcământul Kirovskoe - 78-86% și din turbă - mai mult de 61-73%.

În practica folosirii substanţelor humice mare importanță are pregătirea corectă a soluțiilor pentru udarea și stropirea plantelor. La diluarea soluțiilor, acizii humici sunt luați ca substanță principală din toate substanțele organice care alcătuiesc humatul. Recomandările moderne pentru utilizarea acestei clase de medicamente sunt considerate cele mai eficiente următoarele concentrații de substanțe humice în scopul utilizării:

Înmuierea înainte de însămânțare a semințelor implică utilizarea soluțiilor de lucru cu o concentrație de 0,01 până la 0,08% din substanța principală, înmuierea semințelor se efectuează de la 2-3 ore la 1-2 zile;

Pansamentul foliar în timpul sezonului de vegetație se efectuează cu soluții de lucru cu o concentrație a substanței principale de la 0,001 la 0,008%, pansamentul foliar în timpul sezonului de vegetație se efectuează de 2-3 ori pe sezon;

Pansamentul rădăcinilor se efectuează și cu soluții de lucru cu o concentrație a substanței principale de la 0,001 la 0,008% de până la 3-4 ori pe sezon, cu o frecvență de 1 dată în 14-15 zile, începând de la apariția lăstarilor sau după plantarea răsadurilor;

Refacerea solului (recuperarea) se recomandă să fie efectuată cu soluții de lucru cu o concentrație de 0,1 până la 0,2% pentru substanța principală, în timp ce humatul este aplicat fie direct pe sol, fie paiele sunt tratate cu acesta, urmată de încorporarea acestuia în sol. sol. În același timp, pe lângă restabilirea fertilității, are loc și procesul de legare a substanțelor nocive în sol și transferul acestora într-o formă care nu este digerabilă de către plante.

Humații obținuți prin metoda IGDS SB RAS sunt complet dizolvați în apă (adică aparțin categoriei „fără balast”), concentrația de acizi humici (așa-numita substanță de bază) în produsul produs în soluție când 1 g de humați uscati se dizolvă în 1 litru de apă pentru diferite probe variază de la 0,16 la 0,29 g/l la pH 8,2-9,2. Creșterea la concentrații de lucru reduce pH-ul la 7-7,2.

Din cărbune, microelementele, care sunt atât de necesare pentru nutriția plantelor, trec în îngrășămintele humice rezultate. Cărbune brun (materia primă) și preparatele humice obținute din acesta au fost testate pentru conținutul de 30 de metale, inclusiv cele grele. Ca urmare, s-a stabilit că conținutul de elemente „mici” din cărbune și preparate humice obținute din acestea nu depășește valorile medii de fond caracteristice cărbunilor din bazine. fosta URSS, adică utilizarea preparatelor humice ca îngrășăminte este sigură pentru mediu.

Determinarea activității biologice conform GOST R 54221-2010 a arătat următoarele rezultate: creșterea rădăcinilor - 20-66%; creșterea tulpinii - 70-85%; creștere în greutate - 59-71% (figura).

Modificări ale parametrilor plantelor în timpul germinării lor sub acțiunea humaților obținute prin metoda IGDS din cărbunii din Republica Sakha (Yakutia) în comparație cu experimentul de control ( soluție de apă fără humat): a - lungimea rădăcinii, mm; b - lungimea tulpinii, mm; c - masa de puieți, g

Au fost efectuate teste comparative pentru activitatea biologică pentru germinarea semințelor de castraveți, rapiță, grâu într-o soluție de humați obținute folosind tehnologia IGDS și în soluții de humați de la producători terți. Studiul a arătat că activitate biologică de humați obținute folosind tehnologia IGDS SB RAS depășește semnificativ indicatorii corespunzători ai creșterii lungimii rădăcinii, lungimii tulpinii și greutății plantelor germinate în soluții de mostre de humat de la producători terți, dintre care unele au dus chiar la inhibarea răsadului. creșterea și o scădere a ratei de creștere în greutate a acestora.

Concluzie

Rezumând proprietățile acizilor humici și rezultatele testării acestora, putem concluziona că substanțele humice „fără balast” sunt potrivite pentru restabilirea fertilității solului, inclusiv printr-o abordare integrată de mediu și economică. Cercetătorii au considerat de mult timp că este nevoie de a crea baze metodologice și organizatorice în această direcție pentru refacerea agroecologică a fertilității, pentru a face prognoze ale evoluției solului atât sub impacturi antropice, cât și pentru măsuri agrotehnice. Și pentru desfășurarea producției agricole pe baze științifice, este necesară testarea periodică și cartografierea solurilor pentru conținutul de humus din ele. Acest lucru va avea impact nu numai asupra aprovizionării plantelor cu nutrienți, ci și asupra intensității procesului de formare a solului, care în general va contribui la funcționarea durabilă a agrosistemelor.

Link bibliografic

ȘTIRI

ORDINUL MUNCII TOMSK BANNER ROSIU POLITEHNIC

INSTITUTUL numit după S. M. KIROV

TEHNOLOGIE PENTRU OBȚINEREA UMATELOR SOLUBILE DIN

N. M. SMOLYANINOVA, S. I. HOROSHKO, A. N. MOSKALCHUK

In spate În ultima vreme acizii humici sunt din ce în ce mai folosiți în diverse industrii economie nationala,. Aceștia sub formă de săruri de sodiu solubile (humații) sunt utilizați cu succes ca stabilizatori pentru soluțiile de argilă utilizate în forajele petroliere, precum și pentru fabricarea coloranților pentru lemn. Acizii humici, datorită proprietăților lor bune de surfactant, sunt utilizați în industria bateriilor ca expansor pentru plăcile pozitive ale bateriilor. Și, în cele din urmă, utilizarea acizilor humici sub formă de humați solubili în agricultură ca stimulente de creștere este foarte promițătoare. Eficiența lor ridicată a fost dovedită în numeroase lucrări ale profesorului L. A. Khristeva împreună cu colegii și alți autori.

În prezent, producția industrială de acizi humici se desfășoară la uzina de baterii din Tyumen. Humații de sodiu solid pentru nevoile industriei mobilei sunt produse în cantități mici în Letonia la o fabrică industrială. Ambele produse sunt insuficiente.

Datorită cererii crescute de preparate humice, este necesară organizarea producției industriale a acestora pe scară largă. Acest lucru va permite introducerea mai rapidă a acizilor humici și a altor preparate pe bază de aceștia în industrie și agricultură.

Schemele tehnologice existente au o serie de dezavantaje serioase și anume: 1) frecvența procesului și, ca urmare, greoaiele proiectării hardware, dificultatea automatizării, productivitatea scăzută a instalațiilor și costurile de operare ridicate; 2) consum mare de căldură; 3) pierderi mari de produs și recuperare scăzută a acidului humic.

Desigur, dacă punem problema producției industriale de acizi la nivelul actual, atunci nu putem vorbi decât despre un proces continuu.

Principala dificultate în dezvoltarea unei tehnologii continue pentru producerea de humați sau acizi humici este durata extremă a procesului de extracție a acestora din combustibil, datorită ratelor scăzute de difuzie a părții active a reactivului alcalin în particulele solide. și humații formați din solid în soluție, precum și însăși specificitatea acizilor humici ca acizi organici cu greutate moleculară mare, având proprietățile unui coloid. În plus, de la-158

separarea materiilor prime nereacționate dintr-o soluție de humat este dificilă, deoarece combustibilul zdrobit, în special turba, se umflă puternic și este parțial peptizat într-o soluție alcalină, formând o suspensie foarte stabilă, care se depune foarte lent și este aproape imposibil de filtrat. .

Dificultăți mari [Apar și în procesul de filtrare și uscare a acizilor humici. Aceasta implică necesitatea de a căuta modalități de intensificare a procesului în ansamblu și, în primul rând, prima etapă a acestuia - extracția acizilor humici din materia primă sub formă de humați solubili.

Unul „dintre factorii care fac posibilă intensificarea acestui proces este temperatura. Se știe că încălzirea unei suspensii de turbă-alcalină la o temperatură de 80-100 ° C poate crește semnificativ viteza de formare și dizolvare a humaților. Experimentele noastre au a arătat că dacă, atunci când este extras la rece timp de 30 de minute, randamentul de acizi humici din turbă este de numai 5,73%, atunci deja la 50 ° C este de 12,74%, iar când amestecul este fiert - 29,72% în aceeași perioadă de timp.

Un interes considerabil este așa-numita metodă de dispersie pentru extracția acizilor humici, bazată pe măcinarea fină a materiei prime într-un mediu alcalin. Potrivit lui G. M. Volkov, această tehnică asigură o creștere a randamentului produsului și o scădere a duratei procesului, permițând extracția la rece.

Metoda ultrasonică de obținere a humaților, care poate intensifica semnificativ acest proces, poate avea perspective mari. A. P. Grishin și V. Yu. Zorin au arătat că, sub acțiunea unui câmp ultrasonic, procesul de extracție a acizilor humici din cărbune brun într-un mediu alcalin este accelerat de aproximativ 20 de ori.

În laboratorul de probleme de turbă TPI, au fost efectuate studii pentru a determina posibilitățile metodelor dispersive și ultrasonice de intensificare a procesului, așa cum sunt aplicate turbei. S-a studiat influența tipului, consumului și concentrațiilor reactivului alcalin, a temperaturii procesului și a intensității amestecării amestecului turbă-alcalin asupra vitezei de extracție a acizilor humici.În plus, metodele de separare a suspensiei de turbă-humat. au fost testate - sedimentare, filtrare, centrifugare, acțiunea poliacrilamidei (ca floculant) .

Pe baza discuției rezultatelor noastre, precum și a analizei muncii întreprinderilor existente și a datelor din literatură, s-au făcut următoarele concluzii:

1. Dispersia mecanică a turbei într-un mediu alcalin poate intensifica în mod semnificativ procesul de extragere a acizilor humici din turbă și poate fi folosită ca bază pentru procesul tehnologic dezvoltat în combinație cu încălzirea ulterioară a unei suspensii alcaline de turbă fin dispersate la o temperatură de 80-100°C. Acest lucru va reduce durata tratamentului cu turbă cu o soluție alcalină la 30-60 de minute și va efectua extracția la un consum de alcali mai mic, adică la un raport turbă: soluție alcalină egal cu 1: 10, față de 1: 100, care este optim pentru extractia conventionala.metoda.

2. Soluțiile de sodă caustică sau sodă pot fi folosite ca reactivi, aceasta din urmă fiind mult mai ieftină, iar utilizarea sa este mai economică.

3. Pentru a separa soluția de humat de reziduul de turbă, este indicat să folosiți o centrifugă de tip decantare.

4. În cazul utilizării sodei caustice ca reactiv, se poate recomanda utilizarea de două ori: prima dată - sub formă

soluție pură, în a doua - sub formă de humat alcalin obținut în timpul primei extracție.

5. Intensificarea procesului de extracție a acizilor humici prin combinarea dispersiei fine a turbei într-un mediu alcalin cu încălzirea ulterioară a CM la punctul de fierbere cu agitare puternică oferă temeiul dezvoltării unei scheme tehnologice continue pentru producția de humați, și de asemenea (dacă este necesar) acizi humici.

6. Este oportună construirea unei instalaţii mari pentru producerea de humat solid sau soluţie concentrată, destinată aprovizionării centralizate a diverşilor consumatori (agricultura, industria mobilei, câmpuri petroliere). Concentrarea soluției se realizează ușor prin evaporare.

Orez. 1. Sistem tehnologic obținerea humaților de sodiu: 1-buncăr - pentru materii prime, 2 - lift, 3 - buncăr intermediar, 4 - concasor cu ciocane, 5 - melc-mixer 6 - recipient pentru soluție, 7 - colector, 8 - dispersor mecanic, 9 - reactor , 10 - centrifuga de sedimentare, 11 - evaporator, 12 - condensator de suprafata, 13 - pompa de vid, 14 - colector de humate, 15 pompa, 16 -

Concluziile de mai sus formează baza dezvoltării unei versiuni continue a schemei tehnologice pentru procesul de obținere a humatelor pe bază de turbă din zăcământul Taganskoye. Regiunea Tomsk. Productivitatea instalației a fost determinată aproximativ, pe baza necesității de hum "a-tas în principalele regiuni ale regiunii cu legumicultură dezvoltată, deoarece utilizarea îngrășămintelor humice este cea mai eficientă pentru culturile de legume.

Ca reactiv a fost folosită o soluție 2% de sodă. În ciuda activității mai scăzute, sifonul oferă un grad suficient de extracție a acizilor humici cu o combinație de 160 subțiri.

dispersia turbei într-un mediu alcalin, urmată de încălzirea amestecului la 80-100°C timp de 0,5-1,0 ore cu agitare puternică. Raportul (greutatea turbei și volumul soluției de sifon este de 1: 10.

O centrifugă de decantare 2NOGSh-300 (7) este utilizată pentru a separa suspensia de turbă-alcalină.

Schema tehnologică a procesului este prezentată în fig. 1.

Turba uscată la aer sub formă de firimituri este alimentată din buncăr (1) printr-un elevator cu găleți (2) printr-un buncăr intermediar (3) către un concasor cu ciocan (4), unde este zdrobită până la o dimensiune de bucăți nu mai mult. mai mult de 1-2 mm. Turba mărunțită se amestecă în șurubul de amestecare (5) cu soluția de sifon furnizată din rezervor (6). Apoi amestecul turbă-alcalin intră în dispersorul mecanic (8), de acolo este alimentat în reactor (9). În reactor, extracția finală a acizilor humici are loc în timpul încălzirii și agitării suspensiei cu abur viu care intră prin ejector. Turba nereacționată este separată de soluția de humat într-o centrifugă de tip decantare (10). Acesta din urmă are două șuruburi, ceea ce face posibilă spălarea sedimentului cu o ieșire separată a apei de spălare, care (pentru a reduce pierderea de humați) este alimentată în rezervorul (7) pentru prepararea soluției de sifon.

Precipitatul spălat merge la groapă, iar o soluție slabă de humați (2,0%) este evaporată în evaporator (11) până la o concentrație de 15% și intră în colecție (14).

Aburul secundar din evaporator se condensează într-un condensator de suprafață (12). Condensul fierbinte poate fi folosit pentru spălarea sedimentului: într-o centrifugă. Vidul din sistem este creat de o pompă de vid (13).

După cum arată calculul economic, costul total al humaților a fost de 465 de ruble. pe tonă.. Costul ridicat de producţie se explică prin productivitatea scăzută a instalaţiei, întrucât majoritatea costurile (aproximativ 60%) sunt salarii și costuri de funcționare. Aceste „costuri pot fi reduse prin construirea de centrale mai mari.

Efectul economic al utilizării humaților de sodiu a fost în medie de 8-10 ruble. pentru fiecare hectar de culturi.

LITERATURĂ

1. Sat. „Îngrășăminte umice. Teoria și practica aplicării lor”, partea I, RSS Ucraineană Selhozich-dat, Kiev, 1957.

2. Sat. „Îngrășăminte umice. Teoria și practica aplicării lor”, partea II. Selhoz-lzdat al RSS Ucrainene. Kiev. 1962.

3. G. M. Volkov. Despre tehnologiile de producere a acizilor humici. Proceedings of the IGI AN URSS, vol. XII, 65-76. 1961.

4. A. P. Grishin, .V. Yu. Zorin Extracția cu ultrasunete a substanțelor humice, Proceedings of the Grozny Oil Institute, Sat. 25, nr.3, 59-62. 1961.

5. N. M. Smolyaninova și A. N. Moskalchuk. Studiul procesului de obținere a acizilor humici din turbă. Izv. TPI. În presă.

6. Dezvoltarea tehnologiei de obținere a acizilor humici pe bază de turbă. Raport pe tema 162/63. Tomsk. 1965.

7. Centrifuge. Director director. Mashgiz, 1955.

Invenţia se referă la metode de prelucrare a turbei, şi în special la o metodă de producere a humatului de sodiu. Materialul sursă (turba) cu umiditate naturală este cernut la o dimensiune a particulelor de cel mult 3 mm. Este ambalat împreună cu reactivul NaOH în pungi de material higroscopic nețesut, iar NaOH este plasat într-o pungă separată, tot din material higroscopic nețesut. Pachetele cu turbă și reactiv NaOH sunt sigilate etanș. Pentru obținerea lichiorului mumă, se pune un pachet cu turbă și NaOH într-un recipient, umplut cu apă încălzită la 60-65 o C, în raportul materiei prime/lichid 1:20-1:25. Apăsați punga până când se udă. Recipientul este închis ermetic și infuzat timp de 5 ore, apoi lichidul din recipient este bine amestecat. Pachetul este stors și scos din recipient. Volumul pungii pentru reactiv NaOH este ales să fie de două ori volumul acestui reactiv. Volumul pachetului de turbă este de 3-3,5 ori mai mare decât volumul de turbă. Se folosesc 100-120 g de NaOH la 1 kg de materie primă. EFECT: invenția face posibilă obținerea unei soluții mamă concentrată și biologic activă de humat de sodiu. 1 filă.

Invenţia se referă la metode de prelucrare a turbei, şi anume la o metodă de obţinere a unei soluţii mamă de humat de sodiu din turbă, putând fi utilizată în diverse domenii - în agricultură, medicină veterinară, medicină şi în industria alimentară. Humatul de sodiu este o substanță biologic activă (BAS), care poate fi utilizată, de exemplu, în creșterea animalelor agricole și în creșterea păsărilor ca medicament veterinar, ca aditiv pentru hrana animalelor; în medicină ca aditiv biologic activ (BAA), în industria alimentară ca supliment alimentar. Căutarea surselor netradiționale de materii prime (material inițial) pentru prepararea substanțelor biologic active și a suplimentelor alimentare este întotdeauna relevantă. Se știe obținerea de humat de sodiu din turbă și cărbune prin tratare cu alcali de sodiu („Agrarian Science”, 1, 2000, p. 13-14). O metodă cunoscută pentru producerea de humat de sodiu (Brevet SUA RF 2150484, C 10 F 7/00 din 21.04.99), inclusiv uscarea turbei, măcinarea acesteia până la o dimensiune a particulelor de cel mult 1 mm, cernerea și ambalarea împreună cu reactiv NaOH în saci de material higroscopic nețesut cu dimensiunea de 3640 cm. Pentru 1 kg de turbă se iau 50 g de NaOH, pungile sunt etanșate. Pentru obținerea lichiorului mamă, pachetele se pun într-un recipient de plastic și se umplu cu apă la o temperatură de 70-80 o C în raportul materialului sursă: lichid 1:20-1:25. Prin apăsarea pe ambalaj, lichidul este amestecat bine timp de 10-15 minute până când apare o spumă maronie, apoi recipientul este închis ermetic și aburit timp de 2-3 ore, lichidul din recipient se amestecă din nou bine, pachetul este îndepărtat. din recipient și stors bine (prototip). Obiectivul tehnic al invenţiei este de a simplifica metoda, precum şi de a obţine o soluţie stoc mai concentrată şi mai activă din punct de vedere biologic de humat de sodiu. Pentru a rezolva problema tehnică, este propusă o metodă de obținere a humatului de sodiu, inclusiv cernerea materialului sursă, prelucrarea materialului sursă cu eliberarea produsului țintă și ca material sursă, de exemplu, se folosește turba măcinată cu măcina scăzută. , care, după cernere, se ambalează împreună cu reactivul NaOH în pungi de material nețesut higroscopic, ambalajele se etanșează etanș, pentru a obține lichidul mamă, ambalajele se pun într-un recipient și se umplu cu apă în proporție de material sursă: lichid 1:20-1:25, apăsând pe ambalaj cu un obiect contondent până când pachetul se udă, recipientul este închis ermetic, după prelucrarea materialului sursă, inițiala rezultată, materialul este din nou bine amestecat în recipient , punga este scoasă din recipient și stoarsă cu atenție, caracterizată prin aceea că materialul sursă este utilizat cu un conținut natural de umiditate de 45%, este cernut la o dimensiune a particulelor de cel mult 3 mm, reactivul NaOH este plasat în un sac separat de material higroscopic nețesut pentru a preveni contactul neautorizat al reactivului NaOH cu materialul sursă, dimensiunea pachetului pentru reactiv NaOH este selectată în funcție de condiția: volumul pachetului este de două ori mai mare decât volumul reactiv, dimensiunea pachetului pentru materialul sursă (turbă) este selectată din condiția: volumul pachetului este de 3-3,5 ori mai mare volum de turbă, se iau 100-120 g de reactiv NaOH per kilogram de material inițial (turbă), apa pentru prelucrarea materiei prime este încălzită la o temperatură de 60-65 o C, infuzia se efectuează timp de 5 ore. Pachetele cu material de pornire și reactiv sunt lipite cu o cusătură dublă. Punga sigilată se pune într-o altă pungă de polietilenă cu o grosime de cel puțin 40 de microni, care este de asemenea lipită cu o cusătură dublă. Pentru a preveni începerea unei reacții parțiale de neutralizare a turbei, ambalajele sunt depozitate la o temperatură de -10 până la +10 o C. Pentru a obține o soluție mamă de humat de sodiu, se folosesc orice recipiente, cu excepția celor de aluminiu. Recipientele folosite au un capac etanș și un gât în ​​care trebuie să treacă punga cu materia primă. În comparație cu prototipul, metoda propusă face posibilă simplificarea și reducerea costului tehnologiei de obținere a humatului de sodiu prin eliminarea operațiunilor de uscare și măcinare a turbei; pentru a obține o soluție stoc mai concentrată și biologic activă de humat de sodiu datorită unei neutralizări mai complete a turbei. Prin scăderea temperaturii apei la 60-65 o C, creșterea cantității de reactiv NaOH, creșterea timpului de perfuzie, a fost posibilă modificarea semnificativă a compoziției chimice a lichidului mamă în comparație cu analogul, de exemplu: cincisprezece aminoacizi au apărut în compoziția, care sunt absente în analog, deoarece la o temperatură de 70 o Cu acești aminoacizi se descompun; cantitatea de acizi humici în soluție a crescut de la 2,1% (în analog) la 3,6%; conținutul de sodiu în soluție a crescut de 4,0 ori, conținutul de calciu - de 4,5 ori, iod - de 2,4 ori; pH-ul s-a schimbat de la 6,5 ​​(analogic) la 7,15, adică soluția este mai neutră; nu există metale grele și impurități nocive: plumb, arsenic, crom, nichel, nitrați. Mai jos este un tabel pentru comparație. compoziție chimică humatul de sodiu obținut printr-o metodă analogă și metoda propusă.

Revendicare

O metodă de producere a humatului de sodiu, care include cernerea materialului sursă, de exemplu, turbă măcinată joasă, procesarea acesteia cu eliberarea produsului țintă - lichidul mamă, iar după cernere, materialul sursă este ambalat împreună cu Reactiv NaOH în pungi de material higroscopic nețesut, pungile sunt sigilate ermetic pentru a obține lichidul mamă, pungile sunt plasate într-un recipient și umplute cu apă în raportul material sursă / lichid 1: 20-1:25 , punga este presată cu un obiect contondent până când sacul este umed, recipientul este închis ermetic, materialul sursă este procesat, după care lichidul din recipient este bine amestecat, punga este scoasă din recipient și stoarsă cu grijă, caracterizat prin aceea că materialul sursă este utilizat cu umiditate naturală, este cernut la o dimensiune a particulelor de cel mult 3 mm, reactivul NaOH este, de asemenea, ambalat într-o pungă separată de material higroscopic nețesut, dimensiunea pungii pentru Reactivul NaOH este selectat în funcție de condițiile: volumul pachetului este de două ori mai mare decât volumul reactivului, dimensiunea pachetului pentru materialul sursă este selectată din condiția: volumul pachetului este de 3-3,5 ori volumul de materialul sursă, se iau 100-120 g de reactiv la 1 kg de material sursă, apa este încălzită pentru a procesa materialul sursă la o temperatură de 60-65 o C, infuzia se efectuează timp de 5 ore.

Brevete similare:

Invenția se referă la compoziții pentru combustibil brichetat și poate fi utilizată la eliminarea nămolului de hidrocarburi și a deșeurilor de carbon dispersat la producerea combustibilului utilizat în industrie și pentru nevoile casnice, în special la cazane mici.