Európske patenty na výrobu suchých humátov sodných. Moderné problémy vedy a vzdelávania. Vplyv humínových hnojív na pôdu a rastliny

Rašelina, sapropel a hnedé uhlie slúžia ako suroviny na výrobu humátov. Vo všeobecnosti sú technológie na získanie humínových prípravkov pomerne jednoduché. Náraz na suroviny obsahujúce zvýšené množstvo humínových kyselín s alkáliami je možný v autoklávoch s následnou filtráciou a neutralizáciou výsledného produktu.

Pomocou tejto technológie už humínové biostimulanty v Ruskej federácii dostáva najmenej päťdesiat a možno stovky rôznych podnikov. Rozdiely v kvalite výsledného produktu sú obrovské. Medzi moderné technológie, poskytujúce výrobu na vysokej úrovni, dnes využívajú technológiu mechanochemickej aktivácie. Podstata technológie spočíva v silnom pulznom mechanickom pôsobení na suroviny obsahujúce humát, oxidované hnedé uhlie, rašelinu a suché alkálie. Napríklad pri niektorých modifikáciách guľových mlynov, v ktorých mlecie telesá zabezpečujú preťaženie niekoľko desiatok g. Je jasné, že takéto zariadenia sú veľmi zložité a energeticky náročné.

Iné efektívnym spôsobom, ktorý si získava čoraz väčšiu obľubu, je realizácia štandardných chemických procesov v kvapalnej fáze s organizáciou rozvinutej kavitačnej zóny v nej.

Kavitácia je proces miznutia („kolapsu“) bublín plynu a pár, ktoré sa objavujú v kvapaline pri jej prudkom naťahovaní. V tomto prípade sa spravidla vyskytujú tieto účinky:

• V zóne s charakteristickými rozmermi nie väčšími ako 0,1 mm vznikajú pulzné lokálne tlaky až 50 - 70 tisíc atmosfér.
• Teplota v týchto zónach môže takmer okamžite stúpnuť na 7 - 15 tisíc stupňov.
• Ako sa experimentálne zistilo, v poslednom štádiu kompresie sa bubliny môžu premeniť na toroidné štruktúry so silným ihlovitým vyvrhovaním hmoty. Zároveň môže rýchlosť špičky takejto „ihly“ dosiahnuť niekoľko stoviek metrov za sekundu a môže sa priblížiť rýchlosti zvuku v danom médiu.
• Objemová hustota kavitačných bublín pri správnej organizácii procesu môže byť 1 milión na cm 3 média.
• Za určitých podmienok sa môžu vyskytnúť zóny s pomerne silným ultrafialovým žiarením.

Všetky tieto okolnosti spôsobujú nielen superefektívne zrýchlenie ťažby užitočných látok z tejto suroviny, ale určujú aj výskyt špecifických reakcií, najmä reakcií hydrotermálnej syntézy, ktorých priemyselný výskyt je za miernych podmienok prakticky nemožný.

Kavitácia teda funguje už na „molekulárnej“ úrovni.

Keď už hovoríme konkrétne o použití „kavitácie“ na získanie účinných profesionálnych humínových prípravkov, je už všeobecne akceptované, že výsledkom sú prípravky s výrazne vyšším vysoký stupeň fyziologickú aktivitu aj pri o niečo nižšej koncentrácii humínových zlúčenín v prípravku.

To je pochopiteľné. Humínové kyseliny a ich soli patria k neusporiadaným polymérnym štruktúram polyfenolového typu, v ktorých je koncept molekulovej hmotnosti celkom podmienené. Čím menšie fragmenty takéhoto „polyméru“ teda máme, tým účinnejšie ich asimilujú membrány bunkovej štruktúry rastlín.

Mnohí výskumníci hovoria o vysokej účinnosti použitia kavitačných prístrojov na získanie kvalitných profesionálnych humínových prípravkov s vysokým obsahom účinnej látky. Napríklad podľa niektorých údajov je výťažok vo vode rozpustný organickej hmoty, s takou úpravou rašeliny, môže dosiahnuť 100 g / l.

Ak používate rovnakú chémiu, ale za podmienok klasickej syntézy lieku, potom bude tento ukazovateľ najmenej 5-6 krát nižší.

Je dôležité zdôrazniť, že pri takomto spracovaní sa počiatočná suspenzia surovín minimálne zahrieva vo svojej hmote, na úrovni nie viac ako 40 - 50 stupňov. Zároveň sa vo výslednom produkte zachová a v maximálnej miere nezničí mnoho užitočných zlúčenín, ktorých integritu nie je možné zabezpečiť za iných podmienok účinnej extrakcie, napríklad pri autoklávovaní.

Efektívnejšie, ako z hľadiska získaných výsledkov, tak aj z hľadiska organizácie technológie, je použitie ultrazvukových kavitačných prístrojov využívajúcich piezokeramiku ako ultrazvukové žiariče.

Ale ani tu nie je všetko jasné. Ako ukázala prax práce v tomto smere, použitie takýchto zariadení s ponornými žiaričmi má množstvo nevýhod. Medzi ne patrí obmedzený zdroj takýchto žiaričov v dôsledku kavitačnej erózie a množstvo technologických problémov pri práci s mäkkými rastlinnými materiálmi, najmä rašelinou.

Použitie ultrazvukových kavitačných reaktorov s externými keramickými žiaričmi a dodatočným fokusovaním ultrazvukového žiarenia priamo v prúde spracovávaného média odstraňuje nielen väčšinu fyzikálnych a technologických problémov, ale zabezpečuje aj výrobu vysokokvalitných a technicko-ekonomických produktov. ukazovatele. Kvalita výsledného prípravku, napríklad z hľadiska hrubého obsahu humínových zlúčenín, nie je horšia ako najlepšie analógy

Treba poznamenať, že v zariadeniach série RUZ je realizovaný mimoriadne výkonný kavitačný režim, takzvaná "streamer" kavitácia. Hustota ultrazvukového žiarenia v axiálnej zóne takýchto reaktorov môže dosahovať niekoľko desiatok W/cm3. V zásade je nemožné dosiahnuť podobné parametre ani v tých najlepších rotačných zariadeniach.

Vytvorili sme výrobný komplex na výrobu humátov z rašeliny, sapropelu pomocou ultrazvukového zariadenia, čo nám umožňuje získať vysokú kvalitu finálny produkt a zároveň znížiť jeho náklady. Pracovná teplota 40-50⁰С.

Výsledky analýzy humátov draselných vyrobených pomocou ultrazvuku:

Použitie komplexu umožňuje:

• Zmenšiť výrobnú oblasť;
• Znížiť náklady na energiu;
• Znížte výrobné náklady;
• Produkovať bioaktívne humáty s nízkou molekulovou hmotnosťou;

Ponúkame;

• Vybavenie.
• Technológia.
• Školenie.

Komplex sa vyrába v stacionárnej aj mobilnej verzii.

Vladimírska oblasť, hrozno ISABELLA, otvorená pôda, 3. dekáda júna.
V prvej dekáde júna bola ošetrená humátom draselným, vyrobeným na našom zariadení.

Humáty a ultrazvuková kavitácia

v otázkach životného prostredia

Vzhľadom na vysokú relevantnosť úloh vývoja efektívnych technológií reorganizácia kontaminovaných území, ako aj vývoj účinných technológií na rýchlu likvidáciu vysoko toxického odpadu, ktorého preprava na centralizované skládky je problematická. skutočný problém vývoj nielen účinných a lacných komplexotvorných činidiel (sorbentov), ​​ale aj vytváranie účinných mobilných komplexov na riešenie týchto problémov. V limite by takéto mobilné komplexy mali využívať mnohé dostupné prírodné materiály ako suroviny na získanie účinných komplexotvorných činidiel.

Jedným z riešení týchto problémov môže byť vývoj mobilných komplexov založených na použití spoľahlivých výkonových prietokových ultrazvukových kavitačných reaktorov s axiálnym zaostrovaním ultrazvukového žiarenia, napríklad ultrazvukových kavitačných reaktorov radu RUZ, vyrábaných našou spoločnosťou pre r. mnoho rokov.

Charakteristickým znakom týchto zariadení je vysoká hustota čerpania ultrazvukového žiarenia pozdĺž osi reaktora, až 10 W/cm 3 alebo viac pri referenčnej frekvencii ultrazvukového žiarenia 20 - 22 kHz.

Takáto vysoká hustota akustického žiarenia spôsobuje najmä možnosť kavitačnej deštrukcie vody s hustotou tvorby hydroxylových iónov do 3 meq/l a viac. To samo o sebe môže poskytnúť dezinfekciu niektorých chemických zlúčenín bez činidla, pretože hydroxylové ióny sú najsilnejším oxidačným činidlom zo všetkých známych zlúčenín.

Okrem toho sa počas deštrukcie vody za takýchto podmienok tvorí značné množstvo peroxidu vodíka.

Pri samodeštrukcii kavitačných mikrobublín dochádza k UV žiareniu v rozsahu 300 - 360 nm, vznikajú pulzné lokálne tlaky až niekoľko desiatok tisíc atmosfér, pulzné teploty v takýchto zónach môžu vystúpiť až na 10 - 15 tisíc stupňov. Okrem toho sa môžu vyskytnúť pulzné miestne prúdové prúdy s hrotovou rýchlosťou až 600 m/s.

Tieto okolnosti umožňujú rozdrviť na „nano úrovni“ mnohé nielen amorfné, ale aj kryštalické materiály, ktorých čerstvé triesky už majú samy o sebe vysokú katalytickú aktivitu. To znamená, že existuje reálna možnosť použitia mnohých improvizovaných materiálov na získanie vysoko kvalitných "sorbentov-komplexujúcich činidiel", ktoré takmer okamžite reagujú s chemickými zlúčeninami, ktoré sa majú zničiť v rámci jediného technologického procesu.

Realizácia takejto ideológie môže tiež zabezpečiť produkciu vysoko aktívnych humínových komplexotvorných činidiel z pôdnych štruktúr, napríklad z rašeliny a sapropelu. To môže zabezpečiť kvalitnú detoxikáciu pomerne veľkých plôch pôdy s minimálnymi nákladmi.

V tomto prípade podstata problému spočíva v tom, že na jednej strane samotné humínové komplexy rašeliny a sapropelu sú pomerne účinnými komplexotvornými činidlami na nevratnú väzbu mnohých toxických chemických zlúčenín, rádionuklidov a ťažkých kovov. Na druhej strane vysoká aktivita takýchto komplexotvorných činidiel je do značnej miery spojená s obsahom ľahkých frakcií v nich, konkrétne fulvových kyselín.

Pokiaľ ide o poslednú okolnosť, poznamenávame, že humáty získané vyvinutou kavitačnou technológiou majú zvýšený obsah takýchto svetlo aktívnych frakcií. Napríklad, ako ukazujú analýzy, obsah fulvových kyselín v prípravkoch získaných touto technológiou je najmenej 10-krát vyšší ako obsah fulvových kyselín v prípravkoch podobnej technológie. chemická štruktúra získané klasickou autoklávovou technológiou.

Ako príklad možnosti použitia humínových komplexotvorných činidiel pri asanácii území v oblastiach skladovania a ničenia chemických zbraní, ako aj dekontaminácie zeme od niektorých rádionuklidov uvádzame práce /1/ a /2/.

Pri použití niektorých modifikácií humínových sorbentov /2/ ako absorbérov rádionuklidov je kapacita výmeny katiónov takýchto sorbentov: do 3100 meq UO 2 +2; až 79 meq pre Cs+; až 16 meq Sr +2.

V tomto prípade môže byť sila chelátových zlúčenín takýchto sorbentov s prvkami vzácnych zemín a transuránu taká vysoká, že takéto komplexy sa nerozložia až do 800 C 0 .

Súčasnými technológiami využitia takýchto komplexotvorných činidiel je čistenie odpadových vôd z ťažkých kovov, ako aj ich využitie v štandardných všeobecných biologických systémoch čistenia odpadových vôd /3/ a /4/.

Najmä /3/ poskytuje údaje o závislosti stupňa extrakcie Fe +3 a Cu +2 iónov niklu a zinku humátmi draselnými, sodnými a amónnymi. Uvádza sa, že sorpčná kapacita takýchto komplexotvorných činidiel môže byť: pre ióny železa - 3,1 mg-ekv./g, pre ióny medi - 1,4 mg-ekv./g, pre ióny niklu - 1,2 mg-ekv./g a pre zinok - 1,1 mg-ekv./g.

V práci /4/ bola študovaná aktivita roztokov humátu sodného na rast aktivovaného kalu v metódach biologického čistenia odpadových vôd. Samotný výskum je pomerne aktuálny, keďže dnes patrí čistenie odpadových vôd pomocou aktívnych baktérií medzi perspektívne technologické procesy, ktoré majú pomerne široké praktické uplatnenie.

Sú tu dva problémy.

Na jednej strane pri klasickom použití tejto technológie baktérie nefungujú dobre v posledných fázach čistenia, keď sú koncentrácie znečisťujúcich látok blízke MPC,

Na druhej strane je aktivita baktérií v zime, pri nízkych teplotách čistených odpadových vôd, veľmi nízka a je potrebné aplikovať ohrev čistených odpadových vôd.

V práci sa uvádza, že v letnom období pri zachovaní ostatných podmienok možno obsah aktivovaného kalu pomocou humátov zvýšiť o 30 - 32 %. Rýchlosť rastu aktivovaného kalu sa zvyšuje 7-8 krát v porovnaní s rýchlosťou rastu bez tohto činidla.

V zimnom období, keď je teplota odpadovej vody od 6 do 12 C 0 , môže použitie humátov priniesť zvýšenie výkonu aerotankov o 25-30% bez akýchkoľvek dodatočných nákladov, predovšetkým nákladov na teplo.

Uvedené údaje sú veľmi presvedčivé. Plošné využitie kvalitných humínových prípravkov v existujúcich technológiách čistenia odpadových vôd je však v niektorých prípadoch náročné z dôvodu problému „farby“ čistených vôd. Produkty interakcie fulvových kyselín sú spravidla rozpustné vo vode a na zníženie farby vody je potrebné dodatočne použiť konečné koagulačno-flokulačné čistenie upravených odpadových vôd. Na tieto účely sa používajú štandardné činidlá, z ktorých mnohé majú pomerne úzky pracovný rozsah pH.

Extrémne vysoká všestrannosť použitia humínových prípravkov v živej aj „neživej“ prírode: z rastlinnej výroby, veterinárnej medicíny, medicíny, keramickej výroby, zlievarenstva a mnohých ďalších odvetví podnikania predurčila naše požiadavky na rozvoj jednotnej technológie na používanie tejto prírodnej zlúčeniny vrátane environmentálnych otázok.

Berúc do úvahy zvláštnosti použitej kavitačnej technológie, bolo možné vypracovať pomerne univerzálnu technológiu na úpravu rôznych odpadových vôd bez zavádzania ďalších špecifických technologických operácií.

V práci /5/ sú uvedené údaje o možnosti využitia dolomitových pieskov na odstraňovanie nečistôt Fe2+ a Fe3+, Hg2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+ z vody v režime fluidnej vrstvy za pôsobenia ultrazvukovej kavitácie.

Konkrétne sa uvádza, že s predĺžením času vystavenia ultrazvuku pri konštantnej hmotnosti dolomitu dochádza k výraznému zníženiu obsahu nečistôt. S dobou spracovania 40 s - zinok (II) 1,7 krát. S dobou spracovania 80 s: železo (II) a (III) 12,1-krát; ortuť (II) 2,8-krát; kadmium (II) 2,5-krát; meď (II) 4,9 krát. S dobou spracovania 160 s sa koncentrácia olova (II) znížila 4,0-krát.

Je potrebné poznamenať, že priamo v podmienkach kavitácie sa na časticiach dolomitu vytvárajú otvory. Veľkosť otvorov je ~ 1 μm, čo zodpovedá veľkosti kavitačnej bubliny v momente jej zrútenia. V tomto prípade tlak v bubline dosiahne 10 3 atm.

Rozpad dier v časticiach dolomitu a tvorba čerstvých katalyticky aktívnych triesok, ako sa domnievame, sú spôsobené účinkom ultrahlbokej penetrácie mikročastíc-impaktorov do cieľa, ktoré objavil v roku 1974 bieloruský vedec Usherenko. V tomto prípade sa uvoľní obrovské množstvo energie, ktorá je 10 2 ... 10 4 krát väčšia ako kinetická energia častíc nárazového telesa.

Prinajmenšom podmienky pre vznik tohto efektu nie sú v rozpore s energetickými parametrami a vlastnosťami supervýkonnej kavitácie.

S ohľadom na možnosti použitia niektorých známych katalyzátorov v spojení s ultrazvukom v chemických technológií hydrogenácie, napríklad pri použití zmiešaných Ni - Mg katalyzátorov z formiátov a oxalátov pri hydrogenácii cyklohexánu, potom /6/ je poznamenané, že aktivita takýchto katalyzátorov v ultrazvukovom poli sa môže zvýšiť o 60 - 200%.

Na záver uvádzame niekoľko údajov ilustrujúcich vlastnosti konštrukcie a prevádzky zariadenia s použitím týchto prietokových kavitačných reaktorov.

Pracovná zóna reaktora je vytvorená vo forme valca s priemerom 100 mm a dĺžkou 470 mm. Výkon akustického žiarenia môže byť v závislosti od úpravy zariadenia od 4 do 7 kW, pri účinnosti zariadenia minimálne 0,85. Hmotnosť zariadenia s generátorom nie viac ako 40 kg.

Video na stránke ukazuje normálnu prevádzku reaktora. Takzvaný "streamer" mód kavitácie sa pozoruje s centrálnym (axiálnym) kavitačným "zväzkom" s rozvetvenými kavitačnými dráhami rozprestierajúcimi sa v rôznych smeroch. Počas prevádzky reaktora je zreteľne počuteľný charakteristický hluk spôsobený rekombináciou kavitačných dráh. Stredový (axiálny) zväzok streamerov je umiestnený pozdĺž celej osi zariadenia, 470 mm, a má priemer približne 20 mm. Objemová hustota uvoľnenej energie v jej zóne nie je menšia ako 10 W/cm 3 .

Usporiadanie reaktora v zariadení s približnou kapacitou do 440 kg/h pre niektoré typy spracovávaných vodných suspenzií má celkové rozmery (dĺžka × šírka × výška) maximálne 2500 × 2000 × 2000 mm. Hmotnosť nie viac ako 300 kg (ultrazvukový reaktor s generátorom, chemický reaktor s miešadlom, obehové čerpadlo, plošina a ovládací panel).

humát draselný

Modul ultrazvukovej syntézy humátov

Literatúra.

1. „Rehabilitácia kontaminovaných území v priestoroch skladovania a ničenia chemických zbraní“, V.I. Skorobogatova, A.A. Shcherbakov, V.G. Mandych, J. Ruská chem. o - va nich. DI. Mendeleeva, 2007, zväzok LI, č. 2, s. 71 - 74.
2. "Modifikované prírodné sorbenty ako absorbéry rádionuklidov", L.I. Gilinskaya, T.I. Markovich, elektronický vedecko-informačný časopis "Bulletin of Earth Sciences RAS", č.1 (27), 2009, ISSN 1819-6586.
3. "Sorpcia iónov ťažkých kovov humátmi amónnymi, sodnými a draselnými", Budaeva A. D., Zoltoev E. V., Bodoev N. V., Balburova T. A. Baikal Institute of Nature Management SB RAS, Ulan-Ude. Práca bola prezentovaná na III. vedeckej konferencii "Prioritné smery rozvoja vedy, techniky a techniky", 2005, Hurghada (Egypt).
4. Patent RF 2081853, Shulgin A.I., Spôsob biologického čistenia odpadových vôd.
5. Malushkin V. M. "Fyzikálne a chemické procesy vo fluidnom lôžku dolomitu pod pôsobením ultrazvuku a vývoj zariadenia na dodatočnú úpravu pitnej vody", abstrakt dizertačnej práce pre súťaž stupňa kandidát technických vied, Tomsk 2009.
6. „O účinnosti použitia ultrazvuku pri heterogénnej katalýze“, A. V. Romensky, CJSC „Severodonetsk Azot Association“, Technológia katalyzátorov a sorbentov, UDC 66.084.

Zloženie liečiva zahŕňa komplex zlúčenín humínových a fulvových kyselín s fosforom, draslíkom, dusíkom a stopovými prvkami. Všetky tieto látky majú zase pozitívny vplyv na kvetinové plodiny.

Humát sodný: opis a zloženie

Humát sodný je soľ kyseliny humínovej. IN Staroveký Egypt táto látka bola použitá ako prostriedok na. Potom tento proces prebehol takmer úplne bez ľudskej účasti. Rieka Níl, ktorá sa vyliala z brehov, zaplavila blízku pôdu a po odtoku vody ju zakryla vrstva úrodného bahna.

Na získanie humátu sodného sa doteraz používa odpad z výroby hnedého uhlia, papiera a alkoholu. Humát sodný ako hnojivo sa tiež vyrába organickým spôsobom. Ide o odpadový produkt kalifornských červov, hoci túto látku sú schopné produkovať aj obyčajné.

Proces tvorby humátu sodného je pomerne jednoduchý: bezstavovce absorbujú rôzne organické odpady, ktoré sa po spracovaní v črevách menia na hnojivo.

Pôvodná konzistencia humátu sodného je čierny prášok, ktorý je možné rozpustiť vo vode. Existuje však aj tekutý humát sodný. Stojí za zmienku, že suché humínové kyseliny sa zle absorbujú kvôli ich nízkej rozpustnosti. Preto pri použití takého stimulátora rastu rastlín, akým je humát sodný, je žiaduce uprednostniť jeho použitie v kvapalnom stave.

Keď už hovoríme o zložení humátu sodného, ​​mala by sa rozlišovať hlavná účinná látka - sodné soli humínové kyseliny. Kyseliny sú komplexné látky organického pôvodu. Obsahujú viac ako dvadsať aminokyselín, sacharidy, bielkoviny a niekoľko tanínov. Okrem toho sú kyseliny zdrojom vosku, tukov a lignínu. To všetko sú zvyšky rozpadnutej organickej hmoty.

Užitočné vlastnosti humátu sodného pre rastliny

Početné štúdie ukázali, že látky obsiahnuté v hnojive humát sodný majú pozitívny vplyv na. Humáty obsahujú organické soli, ktoré aktivujú zásobovanie rastlín všetkými potrebnými stopovými prvkami. Tieto stopové prvky zase stimulujú vývoj rastlín a zvyšujú ich imunitu.

Tiež sa zistilo, že humát sodný znižuje potrebu rastlín až o 50% a tiež zvyšuje výnos o 15-20%. Toto organické hnojivo obnovuje chemické a fyzikálne vlastnosti pôdy, čo následne zvyšuje odolnosť rastlín voči rádionuklidom a dusičnanom.

Vrchný obväz humátom sodným poskytuje:

• Zvýšenie množstva biologicky aktívnych zložiek v rastlinách
• Lepšie prežitie a klíčenie počas ošetrovania koreňov a pred výsadbou
• Hromadenie vitamínov a živín v zelenine a
• Zvýšený výnos a zrýchlené dozrievanie

Vedel si? Fakt o pozitívnom vplyve humátu sodného na vývoj rastlín sa prvýkrát preukázal v r koniec XIX storočí. Potom našiel potvrdenie v mnohých vedeckých prácach.

Ako chovať humát sodný, návod na použitie pre rastliny

Humát sodný aplikovaný na alebo iné rastliny je najlepšie absorbovaný cez korene. Na uľahčenie tohto procesu je potrebné pripraviť špeciálne riešenie pre. Na jeho prípravu je potrebné vziať jednu polievkovú lyžicu humátu, ktorý sa potom rozpustí v desaťlitrovom vedre s vodou. Je tiež potrebné spomenúť, že pred aplikáciou humátu sodného si rastlina musí na takéto hnojivo postupne zvyknúť.
Takže po presadení rastliny sa počas adaptačného obdobia odporúča naliať 0,5 litra roztoku do pôdy. Potom v období, keď sa tvoria a kvitnú púčiky, treba zvýšiť dávkovanie drogy na jeden liter.

Dôležité! Humát sodný sa môže použiť na detoxikáciu pôdy. V tomto prípade je dávka 50 gramov humátu sodného na každých 10 metrov štvorcových pôdy.

Na ošetrenie semien

Humát sodný na ošetrenie osiva sa používa v pomere 0,5 gramu na liter vody. Aby ste presne odmerali pol gramu látky, môžete použiť obyčajnú čajovú lyžičku. Objem štandardnej čajovej lyžičky je 3 gramy. Na základe toho je pol gramu 1/3 lyžičky. Je lepšie zásobiť sa veľkým množstvom látky, preto musíte 1 gram humátu zriediť v dvoch litroch vody. Na prípravu takejto kompozície si môžete vziať obvyklú kompozíciu a v prípade potreby z nej odobrať roztok na ošetrenie semien.
Humát sodný sa stáva tekutým a pokyny na použitie takéhoto hnojiva na báze humátu sodného sú pomerne jednoduché: semená sa namočia do výsledného roztoku na dva dni (semená uhoriek a kvetov - na jeden deň). Potom ich zostáva len dobre vysušiť.

Vedel si? Na obrábanie jedného hektára pôdy je potrebných iba 200 mililitrov humátu sodného.

Na zavlažovanie

Často sa v počiatočnom období používa roztok humátu sodného, ​​interval aplikácie je 10-14 dní. Na začiatku je dávka na rastlinu 0,5 litra, potom sa zvýši na jeden liter. Výsadbu humátom sa odporúča zaliať ihneď po výsadbe alebo po niekoľkých dňoch. Druhé zalievanie sa vykonáva počas obdobia pučania a tretie - počas kvitnutia.

Na prípravu roztoku musíte vziať jednu polievkovú lyžicu humátu sodného a rozpustiť ho v 10 litroch teplej vody. Je lepšie odobrať malé množstvo vody s teplotou asi + 50 ° C. Do nej sa naleje humát a dôkladne sa premieša. Neskôr sa pridá zvyšný objem kvapaliny. Kvapalina humátu sodného má obmedzenú dobu používania, ktorá je jeden mesiac. Po celú dobu musí byť skladovaný na tmavom a chladnom mieste.

Dôležité! Je potrebné naliať roztok humátu priamo pod koreň rastliny.

Ako hnojivo

V tomto prípade by koncentrácia látky mala byť o niečo menšia. V prvom rade sa humát sodný používa na kŕmenie listov, to znamená na postrek. Táto metóda má výhodu, pretože v tomto prípade sú čepele listov navlhčené a všetky užitočné látky sa absorbujú na povrchu listu a aktívne vstupujú do rastliny.

Zároveň sa výrazne zníži spotreba roztoku, pretože nemusíte nosiť vedrá po záhrade. Na postrek paradajok je obzvlášť vhodné použiť humát sodný. Príprava postrekového roztoku zahŕňa zriedenie troch gramov humátu v 10 litroch vody.

Ošetrenie pôdy humátom sodným

Roztok humátu sodného vám umožní zlepšiť kvalitu pôdy a tiež ju detoxikovať. Aby ste to dosiahli, musíte rozptýliť 50 gramov humátu na plochu 10 metrov štvorcových. Pre uľahčenie distribúcie látky na danú oblasť je možné ju vopred zmiešať s pieskom. Po spracovaní je potrebné pôdu uvoľniť motykou alebo hrabľami.
Tiež, ak zmiešate humát sodný s popolom a pieskom a potom tento prášok rozsypete po snehu skoro na jar, potom pripravíte záhon na následný výsev. Sneh sa začne topiť oveľa rýchlejšie a toto miesto stačí zakryť fóliou a pôda bude pripravená na výsadbu.

Článok ukazuje, že jedinečná ekonomicko-geografická, dopravná a geopolitická poloha Ďalekého východného federálneho okruhu je priamym predpokladom pre realizáciu jeho prelomového sociálno-ekonomického rozvoja. V záujme riešenia problémov regiónu a jeho rozvoja vláda Ruská federácia prijala federálny cieľový program „Ekonomický a sociálny vývojĎalekého východu a regiónu Bajkal na obdobie do roku 2025“, vytvárajú sa územia prioritného sociálneho a ekonomického rozvoja, na zabezpečenie pracovných zdrojov existuje program „Hektár Ďalekého východu“, v rámci ktorého sú pozemky poskytovaná bezplatne pre poľnohospodárstvo, lesníctvo a poľovníctvo alebo iný druh podnikania. Preto je potrebné vopred zabezpečiť región od otázky životného prostredia, najmä problémy s degradáciou pôdy a znečistením. Jedným zo spôsobov, ako obnoviť úrodnosť pôdy a detoxikovať ju, je zaviesť do pôdy humínové látky, ktoré možno úspešne extrahovať z rašeliny, hnedého uhlia a sapropelov. Na Inštitúte baníctva severu. N.V. Chersky SB RAS vyvinul metódu získavania humínových látok z hnedého uhlia a rašeliny, vyvinul, vyrobil a otestoval poloprevádzku na výrobu tekutých a suchých humátov. Humáty získané metódou IGDS Sibírskej pobočky Ruskej akadémie vied sú úplne rozpustné vo vode (t. j. patria do kategórie „bez balastu“), čo je najvýhodnejší typ umelo získaných humínových látok pre pôdu. reštaurovanie. Autori upozorňujú na potrebu vytvoriť v tomto smere metodické a organizačné základy pre agroekologickú obnovu úrodnosti, prípravu prognóz vývoja pôd tak pod antropogénnymi vplyvmi, ako aj pre agrotechnické opatrenia.

detoxikácia

obnovenie plodnosti

hnedé uhlie

humínové látky

„bezbalastových“ humátov

1. Hospodársky a sociálny rozvoj Ďalekého východu a regiónu Bajkal na obdobie do roku 2025: Feder. cieľový program [Elektronický zdroj]. URL: https://urexpert.online/wp-content/uploads/2017/03/DVBR2025.pdf (prístup 16.11.2017).

2. Gavrilov V.L. Posúdenie stavu otvorený rozvoj ložiská uhlia v strednom a severnom Jakutsku / V.L. Gavrilov, S.A. Ermakov, D.V. Khosoev // Informácie o baníctve a analytický bulletin. - 2010. - č. 11. - S. 29–36.

3. Moskalenko T.V. Získavanie suspenzií vodného uhlia z uhlia juhojakutskej uhoľnej panvy / T.V. Moskalenko, V.A. Mikheev, E.V. Chasovenko // Správy o vyššej vzdelávacie inštitúcie. Banícky časopis. - 2014. - č. 4. - S. 113–120.

4. Cheban A.Yu. Technika a technológia pre rozvoj uhoľných baní v regióne Amur a perspektívy ich rozvoja / A.Yu. Cheban, N.P. Khrunina // Banský prieskum a využitie podložia. - 2015. - č. 1. - S. 19–21.

5. Perspektívy rozvoja regiónu Ďalekého východu a environmentálne aspekty ťažby / A.Yu. Cheban [et al.] // Systems. Metódy. technológie. - 2015. - č. 3 (27). – S. 156–161.

6. Vernadský V.I. Chemická štruktúra biosféra Zeme a jej prostredia / V.I. Vernadského. – M.: Nauka, 1965. – 374 s.

7. Orlov D.S. Pôdna chémia / D.S. Orlov, L.K. Sadovniková, N.I. Suchanov. – M: absolventská škola, 2005. - 560 s.

8. Pat. 2174529 Ruská federácia, MKI C 10 G 1/04, C 05 F 11/2. Spôsob získavania humínových látok / Novopashin M.D., Bychev M.I., Mikheev V.A., Petrova G.I., Moskalenko T.V.; prihlasovateľ a držiteľ patentu Banícky ústav Sever SB RAS. – č. 99122182/04; dec. 22. 10. 99; publ. 10.10.2001, Bull. č. 28. - 6 s.

9. Moskalenko T.V. Hnedé uhlie Republiky Sakha (Jakutsko) ako surovina na výrobu humínových látok / T.V. Moskalenko, V.A. Mikheev // Prieskum a ochrana nerastných surovín. - 2015. - č. 3. - S. 24.–27.

Ďaleký východ federálny okres(FEFD) je rozlohou najväčšia v Rusku a má jedinečnú ekonomickú, geografickú, dopravnú a geopolitickú polohu vo vzťahu ku krajinám ázijsko-pacifického regiónu, ktorých populácia je takmer polovica sveta. Ďaleký východný federálny okruh má množstvo priaznivých faktorov pre ďalší sociálno-ekonomický rozvoj. Najvýznamnejšie z nich sú: jedinečný potenciál prírodných zdrojov nielen na súši, ale aj na mori; Dostupnosť železnice(Transsib a BAM); hraničná poloha; námorné prístavy bez ľadu na juhu; priaznivé podmienky pre rozvoj poľnohospodárstva na juhu. Na druhej strane sú nepriaznivými prírodnými faktormi extrémne prírodné a klimatické podmienky, zlý rozvoj a neprístupnosť územia, zvýšená seizmicita. K tomu môžeme pridať odľahlosť územia od priemyselne vyspelých regiónov krajiny, nedostatočný rozvoj cestnej siete, nestabilitu a následne neustály odliv obyvateľstva. Súčasná štruktúra hospodárstva regiónu má jasne definovanú surovinovú orientáciu, čo brzdí aj rozvoj Ďalekého východu.

Na vyriešenie problémov regiónu a jeho rozvoja vláda Ruskej federácie prijala federálny cieľový program „Hospodársky a sociálny rozvoj Ďalekého východu a regiónu Bajkal na obdobie do roku 2025“. , v rámci ktorej sa plánuje vytvorenie moderných komplexov inžinierskej a dopravnej infraštruktúry smerujúcich k progresívnemu rozvoju území. Investičné projekty s mimorozpočtovými prostriedkami sú zamerané na rozvoj a rozvoj nerastnej surovinovej základne makroregiónu vrátane ťažobného priemyslu a palivovo-energetického komplexu, ako aj na modernizáciu a výstavbu spracovateľského priemyslu. Plánuje sa rozvoj veľkých ložísk uhlia, železnej rudy, stavebných materiálov. Vytváranie spracovateľských odvetví v rámci Federálneho cieľového programu (napríklad Východný petrochemický komplex a závod na minerálne hnojivo Nakhodka v Prímorskom kraji, ťažobný a spracovateľský závod Garinsky v r. Amurská oblasť atď.) znamená zvýšenie záťaže na ekologickú situáciu v regióne.

Nástrojom rozvoja Ďalekého východného federálneho okruhu zameraného na globálnu konkurencieschopnosť by mali byť vytvárané územia pokročilého sociálno-ekonomického rozvoja (ASED), v ktorých sú rezidentom poskytované rozsiahle daňové výhody. Pokiaľ ide o prilákanie a udržanie pracovných zdrojov na Ďalekom východe, existuje program Hektár Ďalekého východu, v rámci ktorého sa pozemky poskytujú bezplatne. Pozemok je možné využiť na výstavbu súkromného domu a pozemok - na poľnohospodárstvo, lesníctvo a poľovníctvo, prípadne na iný druh podnikania.

V dôsledku toho hrozba globálnej ekologická kríza v dôsledku degradácie pôdy. K narušeniu pôdnej vrstvy dochádza nielen v dôsledku vodnej a veternej erózie, ale aj pri znečistení pôdy banským odpadom (rôzne rudy, stavebné materiály, ropa, plyn) a vytváraním ďalších skládok priemyselného a domáceho odpadu. Osobitná pozornosť by sa mala venovať ťažkým kovom, ako aj rádioaktívnym prvkom a pesticídom používaným v poľnohospodárstve.

Úloha pôdy v histórii zemská kôra vôbec nezodpovedá tenkej vrstve, ktorú tvorí na svojom povrchu. Ale plne zodpovedá obrovskej aktívnej energii, ktorá sa zhromažďuje v živej hmote pôdy. Pôda je hlavnou zložkou biosféry a plní hlavné funkcie. V prvom rade ide o biotický cyklus látok: biomasa pôdy je neoddeliteľne spojená s pôdnym krytom.

Na zlepšenie fyzikálnych vlastností pôdy sa používajú hnojivá, ale treba pamätať na to, že množstvo humusu v pôde nemá malý význam, pretože vďaka nemu rastliny dostávajú všetky potrebné živiny. Humínové látky majú priamy alebo nepriamy účinok na rastliny. Ich nepriamym vplyvom sa aktivuje mikroflóra, zlepšujú sa vodno-fyzikálne vlastnosti pôdy, zvyšuje sa účinnosť použitia minerálnych hnojív a ovplyvňuje sa aj migrácia živín. Dôležitým aspektom je viazanie toxických činidiel (ťažké kovy, pesticídy, herbicídy atď.). Priamy účinok spočíva v všestrannej regulačnej funkcii procesov rastu a vývoja rastlín.

Prirodzené Organické zlúčeniny- huminové kyseliny vznikajú v procese humifikácie produktov živočíšneho, rastlinného a mikrobiálneho pôvodu. Väčšina z nich je odolná voči biochemickej degradácii, takže sa hromadia v pôde, sú tiež súčasťou rašeliny, hnedého uhlia a sapropelov. Z týchto zdrojov sa dajú izolovať alkalickými roztokmi vo forme rozpustných solí - humátov.

Veľký počet poľných testov ukázal, že humínové kyseliny izolované z uhlia a rašeliny majú všetky vlastnosti humínových kyselín z prírodných pôd. Extrakcia týchto kyselín z rôznych druhov surovín je založená na ich schopnosti rozpúšťať sa v alkalických roztokoch draslíka a sodíka. Deriváty takéhoto rozpúšťania - humáty (soli humínových kyselín) sú vysoko rozpustné vo vode, majú fyziologicky aktívne vlastnosti.

Výsledky výskumu a diskusia

Pôsobenie humátov je do značnej miery regulačné, v menšej miere - hnojenie, preto ich výskumníci priamo nepripisujú ani rastlinným hormónom, ani hnojivám. Výskum charakteristík týchto látok a ich účinkov pokračuje. Humáty sú v súčasnosti považované za úplne nové agrochemické prostriedky, ktoré priaznivo pôsobia na všetky druhy rastlín.

Na trhu je medzi humátmi málo falzifikátov, keďže výroba falzifikátov je oveľa drahšia ako výroba správnou technológiou, no humínové prípravky prichádzajúce na trh od rôznych výrobcov sa výrazne líšia svojimi vlastnosťami v závislosti od druhu suroviny, resp. spôsob prípravy prípravku a forma hotového výrobku.výrobok.

Humínové látky z pevných fosílnych palív sa izolujú dvoma spôsobmi: prvým, klasický spôsob, pri ktorej sa alkalická extrakcia uskutočňuje hydroxidom draselným alebo sodným, druhá, alternatívna metóda, zahŕňa mechanické mletie hnedého uhlia s pevnou zásadou. Zostávajúce existujúce metódy sú variáciami týchto dvoch a sú zamerané na zníženie nevýhod každého z nich. Hlavnou nevýhodou klasickej metódy je nízka výťažnosť humínových látok, porovnateľná s výťažnosťou voľných humínových kyselín zo vstupnej suroviny. Alternatívny spôsob vedie k produkcii takzvaných „balastných“ humátov, ktorých nevýhodou je vysoký obsah nerozpustných zvyškov. Zavedenie fyzikálnych metód ovplyvňovania uhlia, tepelnej extrakcie a filtrácie výsledného roztoku do technologického procesu vedie k zvýšeniu nákladov na ich výrobu, ale umožňuje získať „bezbalastové“ humáty s vysokou výťažnosťou.

Humínové látky zahŕňajú nasledujúce zložky:

Humínové kyseliny rozpustné iba v alkalických roztokoch;

Rozpustné vo vode, alkalických a kyslých roztokoch fulvových kyselín (oddeľujú sa po oddelení humínových kyselín zrážaním a tvoria výsledný filtrát);

Hymatomelánové kyseliny extrahované zo surového zvyšku (gélu) humínových kyselín etylalkoholom;

Organická hmota, ktorá je prakticky nerozpustná a nedá sa extrahovať, je humín.

Humínové látky sú teda kompozitné a okrem vyššie uvedených zložiek obsahujú vo svojom zložení aj stopové prvky.

Tieto skupiny humínových kyselín sa zvyčajne uvádzajú v množné číslo(napríklad humínové kyseliny), keďže ich zloženie a vlastnosti sa líšia v závislosti od zdroja humínových látok. Štúdie ukázali, že aj v prípravkoch získaných z jedného zdroja (jeden typ pôdy, rašelina, uhlie) sú humínové látky heterogénne, polydisperzné a sú zastúpené veľkým súborom štruktúrne podobných, ale neidentických molekúl.

„Balastové“ humáty, to znamená úplne rozpustné vo vode, sa častejšie nazývajú prípravky alebo rastové stimulanty a „balastné“ humáty, teda humáty obsahujúce nerozpustný sediment v tom či onom množstve, sa častejšie nazývajú hnojivá. Táto gradácia určuje rôzne spôsoby ich aplikácie a dávky aplikované do pôdy.

Na umelú výrobu humínových kyselín sa používajú draselné alebo sodné soli, v niektorých prípadoch je povolené použitie amónnych solí, preto sa umelo získané humáty zvyčajne delia na typy v závislosti od typu alkálie použitej na extrakciu. Najčastejšie sa na výrobu používajú draselné alebo sodné soli, v niektorých prípadoch je však povolené aj použitie amónnych solí. Najbežnejší je humát draselný. Má optimálnu kyslosť, je neutrálny chemická reakcia a dodatočné obohatenie o mikroelementy umožňuje jeho použitie nielen na spracovanie sadivového materiálu, ale aj na kŕmenie a stimuláciu rastu sadeníc. Humát sodný má menší rozsah, pretože má vyššiu hodnotu pH (do 10 jednotiek) a jeho použitie na alkalických pôdach je kontraindikované. Ale všetky druhy umelo získaných humínových látok majú schopnosť zvýšiť odolnosť rastlín voči chorobám, mrazu, suchu a iným nepriaznivým podmienkam.

V poľnohospodárstve sa humáty v súčasnosti používajú niekoľkými spôsobmi: po prvé, roztoky "bezbalastových" humátov sa používajú na predsejbové ošetrenie osiva a po druhé v období rastu a plodenia - na kŕmenie slabými roztokmi. Na detoxikáciu pôdy je vhodnejšie použiť suché „bezbalastné“ typy humínových látok. Keďže výskum v oblasti získavania humínových látok a tvorby humínových prípravkov pokračuje, rozsah ich aplikácie sa neustále rozširuje. Účinnosť týchto prípravkov bola preukázaná najmä pri ošetrovaní chudobných skleníkových pôd.

Na Inštitúte baníctva severu. N.V. Chersky SB RAS vyvinul metódu získavania humínových látok z hnedého uhlia. V súlade s touto technológiou je hnedé uhlie zmiešané s alkáliou a podrobené tepelnému spracovaniu, po ktorom nasleduje extrakcia humínových látok vodou. Na základe tejto metódy bolo vyvinuté, vyrobené a testované poloprevádzkové zariadenie na výrobu tekutých humátov. Na získanie suchých humátov sa do technologickej schémy pridáva sušiaci blok. Produktom takéhoto spracovania sú „bezbalastné“ fyziologicky aktívne draselné alebo sodné humáty.

V súčasnosti je surovinou na výrobu humátov hnedé uhlie z uhoľnej panvy Lena. Použitie rašeliny ako suroviny (okres Neryungri, Republika Sakha (Jakutsko)) tiež ukázalo vysoké výsledky tak z hľadiska účinnosti extrakčného procesu, ako aj kvalitatívnych vlastností výsledného produktu. Testy zariadenia v poloprevádzkových priemyselných podmienkach preukázali jeho vysokú účinnosť z technologického hľadiska a dobrú fyziologickú aktivitu z hľadiska následného použitia.

Na základe výsledkov týchto testov boli dosiahnuté tieto ukazovatele:

Výťažnosť tekutých humátov z hnedého uhlia ložiska Kangalasskoe bola 50–56 % (s výťažnosťou voľných humínových kyselín 17,9 %), z hnedého uhlia ložiska Kirovskoe bola 70–77 % a bola 4-krát vyššia ako výťažnosť voľných humínových kyselín z tohto uhlia (18,2 %), z rašeliny bola 54-61 % (s výťažnosťou voľných humínových kyselín 25,4 %);

Produkcia suchých humátov z hnedého uhlia ložiska Kangalasskoe bola viac ako 80%, z hnedého uhlia ložiska Kirovskoe - 78-86% a z rašeliny - viac ako 61-73%.

V praxi používania humínových látok veľký význam má správnu prípravu roztokov na zalievanie a postrek rastlín. Pri riedení roztokov sa huminové kyseliny berú ako hlavná látka zo všetkých organických látok, ktoré tvoria humát. Moderné odporúčania pre použitie tejto triedy liekov sa považujú za najúčinnejšie nasledujúce koncentrácie humínových látok na účely použitia:

Namáčanie semien pred sejbou zahŕňa použitie pracovných roztokov s koncentráciou 0,01 až 0,08% hlavnej látky, namáčanie semien sa vykonáva od 2 do 3 hodín do 1 až 2 dní;

Hnojenie listov počas vegetačného obdobia sa vykonáva pracovnými roztokmi s koncentráciou hlavnej látky od 0,001 do 0,008%, hnojenie listov počas vegetačného obdobia sa vykonáva 2-3 krát za sezónu;

Koreňové obväzy sa tiež vykonávajú pracovnými roztokmi s koncentráciou hlavnej látky od 0,001 do 0,008% až 3-4 krát za sezónu s frekvenciou 1 krát za 14-15 dní, počnúc výskytom výhonkov alebo po výsadba sadeníc;

Obnovu pôdy (rekultiváciu) sa odporúča vykonávať pracovnými roztokmi s koncentráciou hlavnej látky 0,1 až 0,2 %, pričom humát aplikujeme buď priamo do pôdy, alebo sa ním upravuje slama s následným zapracovaním do pôdy. pôdy. Zároveň okrem obnovy úrodnosti prebieha aj proces viazania škodlivých látok v pôde a ich prenos do rastlinami nestráviteľnej formy.

Humáty získané metódou IGDS SB RAS sú úplne rozpustené vo vode (t. j. patria do kategórie „bezbalastové“), koncentrácia humínových kyselín (tzv. zásaditá látka) vo vyrobenom produkte v roztoku keď sa 1 g suchých humátov rozpustí v 1 litri vody pre rôzne vzorky sa pohybuje od 0,16 do 0,29 g/l pri pH 8,2-9,2. Šľachtenie na pracovné koncentrácie znižuje pH na 7-7,2.

Z uhlia prechádzajú do výsledných humínových hnojív tak potrebné mikroelementy pre výživu rastlín. Hnedé uhlie (surovina) a z neho získané huminové prípravky boli testované na obsah 30 kovov, vrátane ťažkých. V dôsledku toho sa zistilo, že obsah „malých“ prvkov v uhlí a humínových prípravkoch z nich získaných nepresahuje priemerné hodnoty pozadia charakteristické pre uhlie v panvách. bývalý ZSSR, t.j. používanie humínových prípravkov ako hnojív je environmentálne bezpečné.

Stanovenie biologickej aktivity podľa GOST R 54221-2010 ukázalo nasledujúce výsledky: rast koreňov - 20-66%; rast stonky - 70-85%; prírastok hmotnosti - 59-71% (obrázok).

Zmeny parametrov rastlín počas ich klíčenia pôsobením humátov získaných metódou IGDS z uhlia Republiky Sakha (Jakutsko) v porovnaní s kontrolným pokusom ( vodný roztok bez humátu): a - dĺžka koreňa, mm; b - dĺžka stonky, mm; c - hmotnosť sadeníc, g

Porovnávacie testovanie na biologickú aktivitu bolo vykonané pre klíčenie semien uhoriek, repky, pšenice v roztoku humátov získaných technológiou IGDS a v roztokoch humátov od tretích výrobcov. Ukázala to štúdia biologická aktivita humátov získaných technológiou IGDS SB RAS výrazne prevyšuje zodpovedajúce ukazovatele nárastu dĺžky koreňa, dĺžky stonky a hmotnosti rastlín vyklíčených v roztokoch vzoriek humátov od tretích výrobcov, z ktorých niektoré dokonca viedli k inhibícii semenáčikov rast a zníženie rýchlosti ich prírastku hmotnosti.

Záver

Zhrnutím vlastností humínových kyselín a výsledkov ich testovania môžeme konštatovať, že „bezbalastové“ humínové látky sú vhodné na obnovu úrodnosti pôdy, a to aj s integrovaným environmentálnym a ekonomickým prístupom. Vedci sa dlhodobo domnievajú, že v tomto smere je potrebné vytvoriť metodické a organizačné základy pre agroekologickú obnovu úrodnosti, predpovede vývoja pôdy tak pod antropogénnymi vplyvmi, ako aj pre agrotechnické opatrenia. A na vykonávanie poľnohospodárskej výroby na vedeckom základe je potrebné pravidelné testovanie a mapovanie pôd na obsah humusu v nich. To bude mať vplyv nielen na zásobovanie rastlín živinami, ale aj na intenzitu pôdotvorného procesu, čo vo všeobecnosti prispeje k trvalo udržateľnému fungovaniu agrosystémov.

Bibliografický odkaz

NOVINKY

TOMSK PORIADOK PRÁCE ČERVENÝ PANER POLYTECHNICKÝ

INŠTITÚT pomenovaný po S. M. KIROV

TECHNOLÓGIA NA ZÍSKANIE ROZPUSTNÝCH HUMATOV OD

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

vzadu V poslednej dobe humínové kyseliny sa čoraz viac využívajú v rôznych priemyselných odvetviach Národné hospodárstvo,. Vo forme rozpustných sodných solí (humátov) sa úspešne používajú ako stabilizátory ílových roztokov používaných pri ropných vrtoch, ako aj na výrobu farbív na drevo. Huminové kyseliny sa vďaka svojim dobrým povrchovo aktívnym vlastnostiam používajú v batériovom priemysle ako expandér pre kladné platne batérií. A napokon, použitie humínových kyselín vo forme rozpustných humátov v poľnohospodárstve ako rastových stimulantov je veľmi sľubné. Ich vysoká účinnosť bola preukázaná v početných prácach profesora L. A. Khrsteva so spolupracovníkmi a inými autormi.

V súčasnosti sa priemyselná výroba humínových kyselín vykonáva v závode na výrobu batérií Tyumen. Pevné humáty sodné pre potreby nábytkárskeho priemyslu sa vyrábajú v malých množstvách v Lotyšsku v priemyselnom závode. Oboch produktov je nedostatok.

Vzhľadom na zvýšený dopyt po humínových prípravkoch je potrebné organizovať ich priemyselnú výrobu vo veľkom. To umožní rýchlejšie zavedenie humínových kyselín a iných prípravkov na nich založených v priemysle a poľnohospodárstve.

Existujúce technologické schémy majú množstvo vážnych nedostatkov, a to: 1) frekvenciu procesu a v dôsledku toho ťažkopádnosť návrhu hardvéru, náročnosť automatizácie, nízku produktivitu inštalácií a vysoké prevádzkové náklady; 2) vysoká spotreba tepla; 3) veľké straty produktu a nízka regenerácia humínových kyselín.

Samozrejme, ak nastolíme otázku priemyselnej výroby kyselín na súčasnej úrovni, potom môžeme hovoriť len o kontinuálnom procese.

Hlavným problémom pri vývoji kontinuálnej technológie na výrobu humátov alebo humínových kyselín je extrémne trvanie procesu ich extrakcie z paliva v dôsledku nízkej rýchlosti difúzie aktívnej časti alkalického činidla do pevných častíc. a vzniknuté humáty z tuhej látky do roztoku, ako aj samotná špecifickosť humínových kyselín ako organických kyselín s vysokou molekulovou hmotnosťou.majú vlastnosti koloidu. Okrem toho od-158

oddelenie nezreagovaných surovín od humátového roztoku je ťažké, pretože drvené palivo, najmä rašelina, silne napučiava a čiastočne peptizuje v alkalickom roztoku, čím vytvára veľmi stabilnú suspenziu, ktorá sa usadzuje veľmi pomaly a je takmer nemožné ju filtrovať .

Veľké ťažkosti [Tiež vznikajú v procese filtrovania a sušenia humínových kyselín. Z toho vyplýva potreba hľadať spôsoby zintenzívnenia procesu ako celku a predovšetkým jeho prvej etapy - extrakcie humínových kyselín zo suroviny vo forme rozpustných humátov.

Jedným z faktorov, ktoré umožňujú zintenzívniť tento proces, je teplota. Je známe, že zahriatie rašelinovo-alkalickej suspenzie na teplotu 80-100 °C môže výrazne zvýšiť rýchlosť tvorby a rozpúšťania humátov. ukázalo, že ak pri extrakcii za studena po dobu 30 minút je výťažok humínových kyselín z rašeliny len 5,73 %, potom už pri 50 °C je to 12,74 %, a keď sa zmes uvarí – 29,72 % za rovnakú dobu čas.

Značný záujem je o takzvaný disperzný spôsob extrakcie humínových kyselín založený na jemnom mletí suroviny v alkalickom prostredí. Podľa G. M. Volkova táto technika poskytuje zvýšenie výťažku produktu a skrátenie doby trvania procesu, čo umožňuje extrakciu za studena.

Veľkú perspektívu môže mať ultrazvuková metóda získavania humátov, ktorá môže tento proces výrazne zintenzívniť. A. P. Grishin a V. Yu. Zorin ukázali, že pôsobením ultrazvukového poľa sa proces extrakcie humínových kyselín z hnedého uhlia v alkalickom prostredí zrýchli asi 20-krát.

V problémovom laboratóriu rašelinového TPI boli realizované štúdie na zistenie možností disperzných a ultrazvukových metód zintenzívnenia procesu aplikovaného na rašelinu. Bol študovaný vplyv druhu, spotreby a koncentrácií alkalického činidla, procesnej teploty a intenzity miešania rašelino-alkalickej zmesi na rýchlosť extrakcie humínových kyselín. boli testované - sedimentácia, filtrácia, centrifugácia, pôsobenie polyakrylamidu (ako flokulantu) .

Na základe diskusie o našich výsledkoch, ako aj analýzy práce existujúcich podnikov a údajov z literatúry sme dospeli k týmto záverom:

1. Mechanická disperzia rašeliny v alkalickom prostredí môže výrazne zintenzívniť proces extrakcie humínových kyselín z rašeliny a môže byť použitá ako základ pre vyvinutý technologický postup v kombinácii s následným ohrevom jemne dispergovanej rašelino-alkalickej suspenzie na teplotu cca. 80 až 100 °C. Tým sa skráti doba ošetrenia rašelinou alkalickým roztokom na 30-60 minút a extrakcia sa uskutoční pri nižšej spotrebe alkálií, t.j. pri pomere rašelina: alkalický roztok rovný 1:10 v porovnaní s 1:100, čo je optimálny pre konvenčnú extrakciu.metóda.

2. Ako činidlá sa môžu použiť roztoky hydroxidu sodného alebo sódy, ktoré sú oveľa lacnejšie a ich použitie je ekonomickejšie.

3. Na oddelenie roztoku humátu od zvyškov rašeliny sa odporúča použiť odstredivku sedimentačného typu.

4. V prípade použitia lúhu sodného ako činidla možno odporučiť jeho použitie dvakrát: prvýkrát - vo forme

čistý roztok, v druhom - vo forme alkalického humátu získaného počas prvej extrakcie.

5. Zintenzívnenie procesu extrakcie humínových kyselín spojením jemnej disperzie rašeliny v alkalickom prostredí s následným zahriatím CM do bodu varu za intenzívneho miešania dáva základ pre rozvoj kontinuálnej technologickej schémy výroby humátov, resp. tiež (ak je to potrebné) humínové kyseliny.

6. Je účelné vybudovať veľké zariadenie na výrobu tuhého humátu alebo koncentrovaného roztoku, určeného na centralizované zásobovanie rôznych spotrebiteľov (poľnohospodárstvo, nábytkársky priemysel, ropné polia). Zahustenie roztoku sa ľahko dosiahne odparením.

Ryža. 1. Technologický systém získavanie humátov sodných: 1-bunker - na suroviny, 2 - výťah, 3 - medzibunker, 4 - kladivový drvič, 5 - šnekový miešač 6 - nádoba na roztok, 7 - zberač, 8 - mechanický dispergátor, 9 - reaktor , 10 - sedimentačná odstredivka, 11 - výparník, 12 - povrchový kondenzátor, 13 - vákuová pumpa, 14 - zberač humátu, 15 pumpa, 16 -

Vyššie uvedené závery tvoria základ pre vývoj kontinuálnej verzie technologickej schémy procesu získavania humátov na báze rašeliny z ložiska Taganskoje. Tomská oblasť. Produktivita zariadenia bola stanovená približne na základe potreby humusu v hlavných regiónoch regiónu s rozvinutým pestovaním zeleniny, pretože použitie humínových hnojív je najúčinnejšie pre zeleninové plodiny.

Ako činidlo sa použil 2% roztok sódy. Napriek nižšej aktivite sóda poskytuje dostatočný stupeň extrakcie humínových kyselín s kombináciou riedkych 160

disperzia rašeliny v alkalickom médiu, po čom nasleduje zahrievanie zmesi na 80-100 °C počas 0,5-1,0 hodiny za intenzívneho miešania. Pomer (hmotnosť rašeliny k objemu roztoku sódy je 1: 10.

Na oddelenie rašelinovo-alkalickej suspenzie sa použije usadzovacia odstredivka 2NOGSh-300 (7).

Technologická schéma procesu je znázornená na obr. 1.

Vzduchom vysušená rašelina vo forme drviny sa podáva zo zásobníka (1) korčekovým elevátorom (2) cez medzinásypku (3) do kladivového drviča (4), kde sa už drví na veľkosť kusov. ako 1-2 mm. Rozdrvená rašelina sa mieša v miešacej závitovke (5) s roztokom sódy privádzaným z nádrže (6). Potom rašelinovo-alkalická zmes vstupuje do mechanického dispergátora (8), odtiaľ je privádzaná do reaktora (9). V reaktore nastáva konečná extrakcia humínových kyselín počas zahrievania a miešania suspenzie so živou parou vstupujúcou cez ejektor. Nezreagovaná rašelina sa oddelí od roztoku humátu v odstredivke sedimentačného typu (10). Ten má dve skrutky, čo umožňuje premývanie sedimentu samostatným výstupom premývacej vody, ktorá sa (v záujme zníženia straty humátov) privádza do nádrže (7) na prípravu roztoku sódy.

Premytá zrazenina ide na skládku a slabý roztok humátov (2,0 %) sa odparí vo výparníku (11) na koncentráciu 15 % a vstupuje do zberu (14).

Sekundárna para z výparníka kondenzuje v povrchovom kondenzátore (12). Horúci kondenzát sa môže použiť na premytie sedimentu: v odstredivke. Vákuum v systéme je vytvárané vývevou (13).

Ako ukazuje ekonomický výpočet, celkové náklady na humáty boli 465 rubľov. na tonu.. Vysoké výrobné náklady sa vysvetľujú nízkou produktivitou závodu, keďže väčšina z nich náklady (asi 60 %) tvoria mzdy a prevádzkové náklady. Tieto „náklady možno znížiť vybudovaním väčších závodov.

Ekonomický efekt použitia humátov sodných bol v priemere 8-10 rubľov. na každý hektár plodín.

LITERATÚRA

1. sobota „Humínové hnojivá. Teória a prax ich aplikácie“, časť I, Selchozich-dat Ukrajinská SSR, Kyjev, 1957.

2. So. „Humínové hnojivá. Teória a prax ich aplikácie“, časť II. Selhoz-lzdat Ukrajinskej SSR. Kyjev. 1962.

3. G. M. Volkov. O technológiách výroby humínových kyselín. Zborník IGI AN ZSSR, zväzok XII, 65-76. 1961.

4. A. P. Grishin, .V. Yu Zorin Ultrazvuková extrakcia humínových látok, Zborník Inštitútu ropy v Groznom, So. 25, č.3, 59-62. 1961.

5. N. M. Smolyaninová a A. N. Moskalčuk. Štúdium procesu získavania humínových kyselín z rašeliny. Izv. TPI. V tlači.

6. Vývoj technológie získavania humínových kyselín na báze rašeliny. Správa k téme 162/63. Tomsk. 1965.

7. Centrifúgy. Adresár adresára. Mashgiz, 1955.

[0001] Vynález sa týka spôsobov spracovania rašeliny a najmä spôsobu výroby humátu sodného. Zdrojový materiál (rašelina) s prirodzenou vlhkosťou sa preoseje na veľkosť častíc nie väčšiu ako 3 mm. Je balený spolu s NaOH činidlom vo vrecúškach z netkaného hygroskopického materiálu a NaOH je umiestnený v samostatnom vrecku tiež vyrobenom z netkaného hygroskopického materiálu. Balíky s rašelinou a NaOH činidlom sú tesne uzavreté. Na získanie matečného lúhu sa balenie s rašelinou a NaOH vloží do nádoby naplnenej vodou zohriatou na 60-65 °C v pomere východisková látka/kvapalina 1:20-1:25. Zatlačte na tašku, kým nebude mokrá. Nádoba je tesne uzavretá a infúzia 5 hodín.Potom sa kvapalina v nádobe dôkladne premieša. Obal sa stlačí a vyberie z nádoby. Objem vrecka pre činidlo NaOH sa zvolí tak, aby bol dvojnásobkom objemu tohto činidla. Objem balenia na rašelinu je 3-3,5 násobok objemu rašeliny. Na 1 kg východiskového materiálu sa používa 100-120 g NaOH. ÚČINOK: vynález umožňuje získať koncentrovaný a biologicky aktívny materský roztok humátu sodného. 1 tab.

Spôsob spracovania rašeliny Oblasť techniky Vynález sa týka spôsobov spracovania rašeliny, konkrétne spôsobu získavania materského roztoku humátu sodného z rašeliny, a je využiteľný v rôznych oblastiach - v poľnohospodárstve, veterinárnej medicíne, medicíne a potravinárstve. Humát sodný je biologicky aktívna látka (BAS), ktorá môže byť použitá napríklad v poľnohospodárstve a chove hydiny ako veterinárny liek, ako kŕmna prísada; v medicíne ako biologicky aktívna prísada (BAA), v potravinárstve ako doplnok stravy. Hľadanie netradičných zdrojov surovín (východiskového materiálu) na prípravu biologicky aktívnych látok a doplnkov stravy je vždy aktuálne. Je známe, že sa humát sodný získava z rašeliny a uhlia spracovaním sodnou zásadou ("Agrarian Science", 1, 2000, s. 13-14). Známy spôsob výroby humátu sodného (US Pat. RF 2150484, C 10 F 7/00 zo dňa 21. 4. 99), vrátane sušenia rašeliny, jej mletia na veľkosť častíc nie väčšej ako 1 mm, preosievania a balenia spolu s činidlom NaOH vo vreciach z netkaného hygroskopického materiálu o veľkosti 3640 cm Na 1 kg rašeliny sa odoberie 50 g NaOH, vrecia sa tesne uzavrú. Na získanie matečného lúhu sa obaly vložia do plastovej nádoby a naplnia sa vodou s teplotou 70-80 o C v pomere východiskový materiál:kvapalina 1:20-1:25. Zatlačením na obal sa tekutina dôkladne premieša 10-15 minút, kým sa neobjaví hnedá pena, potom sa nádoba tesne uzavrie a naparuje sa 2-3 hodiny, tekutina v nádobe sa opäť dôkladne premieša, obal sa vyberie z nádoby a dôkladne vytlačte (prototyp). Technickým cieľom vynálezu je zjednodušiť spôsob, ako aj získať koncentrovanejší a biologicky aktívnejší zásobný roztok humátu sodného. Na vyriešenie technického problému sa navrhuje spôsob získavania humátu sodného, ​​ktorý zahŕňa preosievanie východiskového materiálu, spracovanie východiskového materiálu s uvoľnením cieľového produktu a ako východiskový materiál sa používa napríklad mletá rašelina z ostrice. , ktorý sa po preosiatí balí spolu s činidlom NaOH do vrecúšok z netkaného hygroskopického materiálu, obaly sa pevne uzavrú, na získanie matečného lúhu sa balíčky vložia do nádoby a naplnia sa vodou v pomere východiskový materiál: tekutý 1:20-1:25, zatlačenie na obal tupým predmetom, kým obal nezmokne, nádoba sa tesne uzavrie, po spracovaní východiskového materiálu sa výsledná iniciála materiál opäť dôkladne premieša v nádobe , vrecko sa vyberie z nádoby a opatrne sa vytlačí, vyznačujúce sa tým, že východiskový materiál sa použije s prirodzenou vlhkosťou 45 %, preoseje sa na veľkosť častíc maximálne 3 mm, činidlo NaOH sa umiestni do samostatné vrecko z netkaného hygroskopického materiálu, aby sa zabránilo neoprávnenému kontaktu činidla NaOH s východiskovým materiálom, veľkosť balenia činidla NaOH sa vyberá na základe podmienky: objem balenia je dvojnásobok objemu činidlo, veľkosť balenia pre východiskový materiál (rašelina) sa volí z podmienky: objem balenia je 3-3,5-krát väčší objem rašeliny, na kilogram východiskového materiálu sa odoberá 100-120 g činidla NaOH (rašelina), voda na spracovanie východiskovej suroviny sa zahreje na teplotu 60-65 o C, infúzia sa vykonáva 5 hodín. Obaly s východiskovým materiálom a činidlom sú spájkované dvojitým švom. Zapečatené vrecko sa vloží do ďalšieho polyetylénového vrecka s hrúbkou najmenej 40 mikrónov, ktoré je tiež prispájkované dvojitým švom. Aby sa zabránilo spusteniu čiastočnej reakcie neutralizácie rašeliny, obaly sa skladujú pri teplote -10 až +10 o C. Na získanie materského roztoku humátu sodného sa používajú akékoľvek nádoby okrem hliníkových. Použité nádoby majú tesne priliehajúce veko a hrdlo, do ktorého musí prejsť vrecko s východiskovým materiálom. V porovnaní s prototypom navrhovaný spôsob umožňuje zjednodušiť a zlacniť technológiu získavania humátu sodného elimináciou operácií sušenia a mletia rašeliny; na získanie koncentrovanejšieho a biologicky aktívneho zásobného roztoku humátu sodného v dôsledku úplnejšej neutralizácie rašeliny. Znížením teploty vody na 60-65 o C, zvýšením množstva činidla NaOH, predĺžením doby infúzie bolo možné výrazne zmeniť chemické zloženie materského lúhu v porovnaní s analógom, napr.: pätnásť aminokyselín sa objavilo v r. zloženie, ktoré v analógu chýba, pretože pri teplote 70 o S týmito aminokyselinami sa rozkladajú; množstvo humínových kyselín v roztoku sa zvýšilo z 2,1 % (analógovo) na 3,6 %; obsah sodíka v roztoku sa zvýšil 4,0-krát, obsah vápnika - 4,5-krát, jód - 2,4-krát; pH sa zmenilo z 6,5 (analógové) na 7,15, t.j. riešenie je neutrálnejšie; neexistujú žiadne ťažké kovy a škodlivé nečistoty: olovo, arzén, chróm, nikel, dusičnany. Nižšie uvádzame tabuľku na porovnanie. chemické zloženie humát sodný získaný analogickou metódou a navrhovanou metódou.

Nárokovať

Spôsob výroby humátu sodného, ​​ktorý zahŕňa preosievanie východiskového materiálu, napríklad nízko položenej mletej rašeliny, jej spracovanie s uvoľnením cieľového produktu - materského lúhu a po preosiatí sa východiskový materiál balí spolu s NaOH činidlo vo vrecúškach z netkaného hygroskopického materiálu, vrecúška sa tesne uzatvoria, aby sa získal materský lúh, vrecia sa vložia do nádoby a naplnia sa vodou v pomere východiskový materiál/kvapalina 1:20-1:25 , vrece sa stlačí tupým predmetom, kým sa vrece nenamočí, nádoba sa pevne uzavrie, spracuje sa východiskový materiál, potom sa kvapalina v nádobe dôkladne premieša, vrece sa vyberie z nádoby a opatrne sa vytlačí, vyznačujúci sa tým, že východiskový materiál sa používa s prirodzenou vlhkosťou, preosieva sa na veľkosť častíc nie viac ako 3 mm, činidlo NaOH je tiež zabalené v samostatnom vrecku z netkaného hygroskopického materiálu, veľkosť vrecka na Činidlo NaOH sa vyberá na základe podmienok: objem balenia je dvojnásobok objemu činidla, veľkosť balenia pre východiskový materiál sa vyberá z podmienky: objem balenia je 3-3,5 násobok objemu východiskového materiálu sa odoberie 100-120 g činidla na 1 kg východiskového materiálu, zahreje sa voda na spracovanie východiskového materiálu na teplotu 60-65 o C, infúzia sa vykonáva 5 hodín.

Podobné patenty:

Kompozície na briketované palivo Oblasť techniky Vynález sa týka kompozícií na briketované palivo a možno ich použiť pri likvidácii uhľovodíkového kalu a rozptýleného uhlíkového odpadu pri výrobe paliva používaného v priemysle a pre domáce potreby, najmä v malých kotloch.