Состав для рекультивации почвы

 

Использование: сель ское хозяйство . Сущность изобретения: состав содержит , масД: гидролизный лигнин 21,74-23,20; щелочные воды ректификации бензола 2,80-5, вода остальное. 3 табл.

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИН ц )g С 09 К.17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ7ЕНИЯ

\ е

1 ъ « .ъЮ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СТНРЦТИЯЦ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4816550/) 5 (22) 24. 04. 90 (46) 30.06.92. Бюл . И 24 (71) Астраханский научно- исследовательский и проектный институт газовой промышленности (72) Л.Г. Осацкий, Н,А. Брагин, Ю.И. Петеримов, Е,И. Таранов и Б.Ф.Умерова (53) 631. 86 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 651767, кл. С 09 К 17/00: 1976.

ИзоЬретение относится к сельскому хозяйству, в частности ксредствам мелиорации почв.

Известно использование шлам-лигни" на в качестве структурообразователя.

Недостатками этого структурообразб вателя являются значительный расход электроэнергии и использование дорогостоящего оборудования для диспергирования.

Известно также использование щелочных растворов шлам-ли1-нина от процесса очистки сточных вод сульфатно-щелоч- ного производства.

Недостатками этого структурообразователя являются невысокие структури" рующие и удобрительные свойства.

Цель изоЬретения " повышение эф" фективности состава за счет улучшения его структурирующих и удоЬрительных свойств, Поставленная цель достигается тем, что в качестве лигнинового компонента он содержит гидролизный лигнин, а в качестве щелочных вод - щелочные

2 (54) СОСТАВ ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЧВЫ (57) Использование: сельское хозяйство. Сущность изобретения: состав содержит, ма с. /: гидролизный лигнин

21,74-23,20; щелочные воды ректификации бензола 2,80-5,24; вода остальное.

3 табл. воды ректификации бензола и воды при следующем соотношении компонентов, 0 мас.,:

Гидролизный лигнин 21, 74.-23, 20

Щелочные воды ректификации бензола 2,80-5,24

Вода Остальное

Состав пригоден для использования через 1 сут после его приготовления, Гидролизный лигнин является крупнотоннажным отходом гидролизно-дрожжевого производства, который не находит применения в промышленности. Его получают в виде осадка при гидролизе

,древесины слабым раствором серной кис лоты при l80-18) C в течение 3 ч. Он вырабатывается- в виде коричневой рассыпчатой массы с размером отдельных зерен до 30 lìì и более с влажностью 673.

Плотность лигнина состаляет 1 2з т

l „3 г/см, температура воспламенения .

180-1 9iJ 0С

Лигнин - природный полимер, нерастворимый в ор га нических раст ворителях

Д дают поверхностно-активными свойства" ми, что видно из данных по поверхностному натяжению. Кальциевые и магниевые сульфосоли хорошо растворимы в воде и сохраняют поверхностно-активные свойства. В то же время большинство натриевых солей, обладающих поверхностно-активными свойствами,, при взаимодействии с ионами кальция и магния, имеющимися в почве, превращаются .в не растворимые в„воде соли, выпадают в осадок и теряют свои свойства,. Поэто" му .такие поверхностно активные ве щества нельзя использовать в средах, где имеются соли, содержащие ионы кальция и магния, а ЩВРБ как ПАВ можно использовать в таких средах (в почве).

В состав ЩВРБ входят следующие . макро - и микроэлементы, мг/л: железо 350; кальций 1002; магний 334:, медь 13,3; марганец 2,3; алюминий

8.5; цинк 14,7; калий 6200, Внесение з почву небольших доз таких микроэлементов как медь, марганец и др., а также макроэлементов как калий и железо способствует повышению плодородия почвы, т.е. повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Проведенные токсикологические ис" следования. ВНИИгигиены и токсикблогии пестицидов полимерных и пластических масс (показали, что щелочные воды ректификации бензола являются малотоксичным продуктом (ЛД о =

= 2000 мг/кг живого веса белых крыс) и имеют токсичность, которая ниже ши.роко используемых в народном хозяйстве нефтепродуктов, таких, например, как бензин, дизтопливо и др.

Состав готовят следующим образом.

Гидролизный лигнин. смешивают в мешалке в течение 2 мин с водным раствором ЩВРБ в следующем соотношении, мас.3:

Гидролизный лигнин 21,74-23,20

ЩВРБ 2,80-,24

Вода Осталь ное

Состав рекомендуется испольэовать, не ранее чем .через 1 сут после его приготовления путем заделки в пахотный слой почвы на глубину не менее

20 см в дозах 13,5-26,5 т/га таким же способом как компосты и навоз(с помощью разбрасывателя минеральных удобрений).

174409 и в воде, а. при нагревании до высоких температур способен распадаться с образованием смолы, лигнинового угля, жидких и газообразных продуктов, т.е. гидролизный лигнин это комплекс веществ, различных по своему химическому составу. В него входят измененный полимеризованный собственно лигнин, полисахариды, минеральные и органические кислоты, смолы, воски, жиры, азотистые соединения, зольные элемен ты и др. вещества.

Технический лигнин на заводах вырабатывается из различного сырья - древесины хвойных деревьев, лиственных пород и камыша,а также отходов сельскохозяйственных растений (подсолнечника и кукурузы).

В настоящее время накопились гро- .20 мадные запасы гидролизного лигнина, утилизация которого до сих пор не ре-. шена, так как только 3Я.его используется рационально. Ежегодно пРи химической переработке растительного сы- д рья методом пидролиза нз предприятиях страны выбрасываются на свалку выше

900 тыс. т гидролизного лигнина. 3а счет этого и происходит накопление .. лигнина на свалках. Гидролизный лигнин является малотоксичным продуктом.

Щелочные воды ректификации бензола (ЩВРБ) - отход производства бензола, образующийся при мойке бензола-толуола-ксилола щелочью в цехах ректифика" ции бензола на коксохимических заводах З5 и является крупнотоннажным отходом.

По результатам химанализов и анали зов лабораторий некоторых коксохимэаводов состав ЦВРБ характеризуется следующими физико-химическими свойствами ® (в состав ЦВРБ входят сульфосоли, соли кислых эфиров, сульфат натрия, ед. кий натр,вода, а ° также макро- и микроэлементы): поверхностное натяжение на границе раздела вода - воздух

26,5 10 — 40,95 10 Дж/м ; плотность

1,12-1,2 г/см ; содержание компонентов, мас.3: общее содержание сухого остатка 17,7-25, 1; едкий натр 0,7"6,8; сульфат натрия 4,44-11,6; сумма солей кислых эфиров и сульфосолей 5,64-14,21; вода 7Ч,9-82,3 °

Исследование ЦВРБ различных КХЗ показали, что их состав практичесни одинаковый, так как технология получения фракции бенэол"толуолксилол, в результате которой получается отход ЩВРБ, на всех коксохимзаводах идентичная. Входящие в состав ЩВРБ сульфосоли обла1744090 6

Гидролизный лигнин я ляется йераст-,, (почвы без внесения составов) воримым в воде продуктом но в Pe- до 333.763 (почти в 3,34 раза), а при зультате химической обработки водным внесении известного состава в почвы

Р ствоРом ШВРБ, содержащим в своем Различных свойств - до 259ф (в 2,59 )

- составе щелочь, в цепи макромолекул, по сравнению с контролем, Следовательлигнина возникают активные функцио- о, применение предлагаемого состава нальные группы по отношению к минера- Возволяе1 увеличить содержание водолам, в результате этого лигнин приоб- барочных агрегатов на 74,763 по сравнеретает способность частично раство- 1О нию с известным составом, ряться в воде и набухать. При этом Сравнение содержания водопрочных растворенная в воде часть лигнина со агрегатов почвы - серозема засолен держит питательные вещества, т.е. ста- ного, то для определения преимущест" новится пригодной для мелиоративных ва, по этому показателю предлагаеморабот и может благоприятно влиять íà 15 ro состава по сРавнению с известным свойства почвы. Этому же способствует требуетсЯ иметь сеРозем засоленный наличие входящих в состав ЩВРБ, макро обладающий конкретными составом и и микроэлементов, что повышает цен" ность приготовленного состава. В табл. 3 приводятся сравнительные

Р влиянии обработки гидролизного РО Данные влиЯниЯ пРепаРатов на начальлигнина водным раствором ЩВРБ на его ный период роста и развития предлагаерастворимость можно судить по данным, мого и извес™ого состава "пРото™па. приведенным в табл. 1, Приведенные данные в табл. 3 позИз приведенных в табл. l данных воляют сделать вывод, что уже в наможно сделать вывод о том, что при д чальный период роста и развития растеобработке гидролизного лигнина ЩВРБ ний сорго влияние предлагаемого сосдействительно происходит растворимость тава по сравнению с известным-протолигнина от 4,86 до 24,843, а в воде типом наблюдается более положитель" растворение лигнина не наблюдается. ное (влияние на плодородие почвы).

Пример 1. В бетономешалке ro--. Через 15 дней высота растений сорт в о ят состав путем растворения 2,8ф

36 го s вегета ционных опытах сос та вляла

ЩВРБ (в пересчете на сухой остаток) от 51 2 до 73,83 мм при внесении в в 75,46 . воды с последующим добавле- почву известного состава а при внеУ нием 21,743 гидролизного лигнина и сении предлагаемого состава высота дополнительным перемешиванием в тече- растений сорго через 15 дней составиние 2 мин до однородной массы., Полу- 35 ла от 122,04 до 125,89 мм, что более ченный состав не ранее чем через чем в 1, 7-2, 35 раза больше; значитель1 сут вносят в почву в дозе 13,5 - но больше вес зеленой массы : от

26,5 т/га с помощью разбрасывателя 251,4 до 456,77".. по предлагаемому, минеральных удобрений с последующим от 80,43 до 136,23 4 по известному .перемешиванием с верхним слоем почвы вес воздушно-сухой массы: от 258,33 Щ на глубину 20 см. до 450 по предлагаемому и от 75 до

Пример 2. В .бетономешалке ro- 131,253 по известному; содержание товят состав путем растворения 3,693 .хлорофилла от 136,70 до 146,793 по

ЩВРБ (в пересчете на сухой остаток) предлагаемому и от 80 до 113,3,"-б по из» в 73,913 воды с последующим добавле- 4Э вестному содержание золы в воздушнонием 22,ЧОФ гидролизного лигнина и до сухой массе от 113,89 по предлагаемополнительным перемешиванием да одно му до 123,853 по известному.

Эти данные свидетельствуют также о

В табл, 2 приведены сравнительные существенном преимуществе предлагаеданные предлагаемого способа и извест- >О мого состава по сравнению с известным.

Об эффективности предлагаемого

В табл 2 указано. что rlo предлага- состава свидетельствУет полУчеч"ный в емому способу дозы состава, рекомен" 99 г. в полевых УсловиЯх1УРожаи соР f 990

М

ro на зерно, который составил 19,о4. выс окие, чем дозы известного состава, Ф о Р и у л а и з о б р е т е н и я

М

Что же касается содержания водопрочных агрегатов, то оно значительно . Состав для рекультивации почвы

У возрастает по сравнению с контролем содержащий лигниновый компонент и

1744090 8 щелочные воды, о т л и ч а ю щ и и лочные воды ректификации бензола и с я тем, что, с целью повышения зф-; воду при следующем соотношении компо».. фективности состава за счет улучшения нентов, мас.4: его структурирующих и удобрительных "идролизный лигнин 21,74-23,20 свойств, в качестве лигнинового ком- Мелочные воды ректилонента он содержит гидролизный лиг- фикации бензола 2,80-5,24 нин, а в качестве щелочных вод - ще- Вода Остальное ! Та бли ца 1, \

° ФЮ»Ф

Процентное содержание сухого остатка после обработки через сут .

Компонент ы

2,5i-ный вод ный раствор щелочи, мл

Гидролизный лигВода, ЩВРБ, мл нин, г

100

4,86

24,84

11,84

360

11,11

?, 95.

7,77

6,75

100

360

Та бли ца 2

Дозч преI па рата, |мас, 4

По известному способу

По предлагаемому способу

К, онтр. оо контр.

4 к

3 к контр, о о о контр.

37

9О

10,25

162

100

180

100

219

2.з l

249

259

259

92

96

18,53

34,21

23,О7

21,05

180,78 . 333,76

225,07

205,37

О (контроль)

0,05

О,l

О, 2." о,37

0,5

1,0

1,5

3,01

3,53 .4,04

4,56

360 (ра з ба вление водой 1: 3}

360 (1: 5)

360 (1: 7)

360 (1: 1О) Содержание водопрочных агрегатов размером более 0,25 мм

1 и

1

1

I !

1

I

I

3

1

Я I (I

О 3

Q. !

1 2i

I (,О .! Се)

>S о х

»э о

1 о

Х

З

О>

СХ

I в

I

l !

1 ! .

1 Е

Е 1 С»

О о! i»

X о д Р е

Z

Q.!

8 о

l (l

1 (X I Е

1 с) о

1 о

9

» з

С:Е с о ) а I

1

l

I

I !

Я ! о

a )

3

1

I

I

I !

I !

I.

)

).

I ! !

>Х о х о е

>Х о х

3 о е

IY X о дФ е

I о о

2(I

I ( (l

О 3 и 9 =)

I Ir v>s!

l. !

1

I

)

I

1

1 ! !

1

I

I

I

t

I

1 !

1, 1

1

-1

I а и о и

Е 3)- о и ож о ,>) C() и L о сХ I2 о с

Б о о

X е а

>>

IС

»>

3с

l (l

l (- Я

l Y Х Ci о О

I лл Y

1, I

1 I 1

I i» Я

1 Y Х о

I дФ Х

1

l! I

3- Я

YXC; о о

I a(Ya

I 74((ОЦО

В

LA I

С>ОО С» 1 л Л ом о

CD СЧ Л I

° | — 1 l

l

I ( с>м м .01GO л 3 м сч а ь а л ° °, l

n a о

I !

1 о мо е л ° о ма 3

О |- СО

° — .|- 3 |-

1

1 (Л W>a3

° г» е о о о

°, ° о 1 an

I Л (Л I .асчосч 1

° ° е л ( с» (л |о о мло е — а

I

l

|О .- СЧ I

СЧ е» а а л a a а ь с» а

l м мсо

О СЧ --"3 СО 3 а ° a ° а|ОCD - I a мс0 м

° л» е 1

C

S I

>Х> сс) о мсо со

a a ° е|

О---- 3 а I с I

I l

Ф C>D<м 3 I

Е С) ОЪ| 10 3

° л л

8 о (ЛО0" сЧ t о - (° I

v-I

>Х (1) t

X см м

V Л СЧ е)С)

Е л а л

Ф л.ом!

Ф 0 Л>ЛЛ

1

I

СО 47> |,О 1 . - МЛ 1

° ° I

3

1 !

1

|Я а а а

CD С> --Ф I |» 1

-СЧ >А 3

Ф л .

° еЧ» )

СЧС0 СЧ I

° 1 .С) 1

I о 1 ао.о о 3

I L L I х а.a a!

ОООО)

ЫС>ии

Л 0.> о о() мсо

° л ° л а -м а мм

|О сЧ о

mw сч >л м >л (л-1. аооо а л л а ааао

--3 01 а л(лл ° л ° е

О |Х> О> |.0

О М В-). сосО а л 0 ° СЧ

СЧ СЧ СЧ СО оооо

° | е е л о ао о осло а м м о со а 31

° ° л с» оооо о .л (л е» СЧ ) СЧ

СЧ СЧ - 3

- мам а л л л оaоа

СЧ(О

О ЛЛ-:l е ° е ° о сч со о.о (л(л л- СЧ: СЧ

I()

Е . 0) мсО

)-ВСЧ П

О. сч л сч

>Х

2l .О 0Ъ (5 оr acV

° a л л

Е о емм

La aîa

Е е ° л» л

S6

С., 0Ъ -,01 асосо (л л л л а сч (л л м

СЧ СЧ ЮО СЧ

° — ф 0

anñë

° a a с:) м- 1 -Ф (л а(л

° | л а м о |0

° — СЧ сЧ

С» о ао о о

l,I» I х 8 aS

Х О С) С>

>Х

X осе е s Ф а(- е

О 3° (- v ,)- ос b av с о

=(ео (О X еое хой о ( е с е (- v( е СХ

Д Ф Е о а е е с а з е X Ф с е

»> ()

Ф Cf C()

Х

Б э е (((: ocr

ФМХ

Ф Э ()) а X л о к

О -YS о ееx у)-ае

Q л Ф

>s c() >() е

octa.

xeov

»> a 31 о с к о е Й

Х 3 Х

Се) .(> л

»o(; (() ц с c() (Се)

О S s 3c() с. о

Е YlA

gl Е л х ойдо

o c>) (ì

Х >). S йой

S 3 3

v î (()

Феса ()) ш о е 3

)- о

>s g v s хоМо

X 1- М е

voo е х а)->л о о е е - ж (Ф I

О ЕСЛ®

О S л л

З о .).

Я C() аФ