Способ получения органоминеральных гуминовых удобрений

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству органо-минеральных гуминовых удобрений из гуматосодержащих природных веществ, например торфа, сапропеля и бурого угля. Исходное гуматосодержащее вещество обрабатывают пирофосфатом калия в соотношении 25:1 при комнатной температуре. Затем производят обогащение азотом в единой технологической емкости. Способ прост в применении, не требует сложного технологического оборудования, а полученное удобрение позволяет не только улучшить урожайность и качество сельскохозяйственных культур, но и обогатить почву. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству органоминеральных гуминовых удобрений из гуматосодержащих природных веществ, например торфа, сапропеля и бурого угля.

Известны способы получения гуминовых удобрений путем обработки исходного гуматосодержащего вещества (бурого угля, торфа, сапропеля) растворами щелочей (а.с. СССР N 695993, опуб. 05.11.79 г., Бюл. N 42, 1979 г., патент РФ N 2001038, опуб. 15.10.93 г. , Бюл. N 37-39, патент РФ N 2049084, опуб. 27.11.95 г., Бюл. N 33).

Недостаток данных способов заключается в том, что они, обеспечивая получение известного по своему составу гуминового удобрения, не обеспечивают улучшение его качественных характеристик, что сужает его использование в сельском хозяйстве.

Известны способы получения органоминеральных гуминовых удобрений, в которых в качестве одного из смешивающих составов используют торф, бурый уголь, сапропель, а в качестве добавок используют минеральные удобрения (патент РФ N 2021236, опуб. 15.10.94 г., Бюл. N 19, патент РФ N 2041866, опуб. 20.08.95 г., Бюл. N 23, патент РФ N 2044720, опуб. 27.09.95 г., Бюл. N 27).

Однако перечисленные способы экономически невыгодны, качественные показатели получаемого продукта невысоки.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ получения гуминового удобрения, включающий добычу, сортировку и измельчение гуматосодержащего вещества (торф, бурый уголь, сапропель) с последующей их обработкой щелочными растворами КОН, NH₄OH, соды с последующим выделением жидкой суспендированной или кашеобразной среды и обработкой полученной фракции азотсодержащими солями с последующим выпариванием (патент РФ N 2007376, Бюл. N 3, 1994 г.).

Недостатком данного способа является получение низкокачественного продукта (по содержанию фосфора и калия), а также многостадийность процесса, слишком высокие энергозатраты, связанные с выделением гуминовой фракции, процессом выпаривания конечного продукта.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание технологичного, дешевого способа получения сбалансированных органоминеральных гуминовых удобрений.

Поставленная задача достигается за счет использования в качестве химического реагента, воздействующего на гуматосодержащее вещество, пирофосфата калия в соотношении 25:1, проведение всех стадий технологического процесса при комнатной температуре и в единой технологической емкости.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении данного способа, является повышение технологичности и экономичности способа за счет проведения всех стадий технологического процесса в одной технологической емкости (а именно, обработка пирофосфатом калия и последующее обогащение азотом) при комнатной температуре, а также улучшение качественных характеристик получаемых удобрений за счет воздействия пирофосфатом калия на исходное сырье в соотношении 25:1, в результате чего происходит не только выделение гуминовых веществ, но и одновременно значительное обогащение получаемого продукта фосфором и калием, а последующее добавление мочевины завершает процесс получения сбалансированного органоминерального гуминового удобрения по содержанию гуминовых веществ, азота, фосфора, калия.

Сопоставительный анализ предлагаемого способа с известными техническими решениями позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "новизна".

Предлагаемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень", так как явным образом не следует из уровня техники и все его существенные признаки влияют на достижение технического результата.

Предлагаемый способ получения органоминеральных гуминовых удобрений осуществляется в следующей последовательности. Исходное гуматосодержащее сырье помещают в технологическую емкость (реактор) с мешалкой, при необходимости измельчают, увлажняют холодной водой, добавляют кристаллический пирофосфат калия. Полученную смесь перемешивают и выдерживают при комнатной температуре. Затем добавляют мочевину и снова перемешивают. Готовый продукт разливают в специальную тару.

Способ поясняется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Исходное гуматосодержащее вещество - сухой сапропель. Сначала проводят подготовку сапропеля к технологическому процессу. Для этого берут 100 кг сухого сапропеля (с влажностью меньше 86%), добавляют 40 л холодной воды. Перемешивают 2 часа, оставляют на 12 часов. Затем снова перемешивают в течение 1 часа. В технологическую емкость помещают 100 кг полученного увлажненного сапропеля, в который добавляют 4 кг кристаллического пирофосфата калия и перемешивают в течение 3 часов при комнатной температуре. Затем смесь выдерживают без перемешивания 20 часов, после чего добавляют мочевину в пропорции 2,2 кг мочевины на 100 кг влажного сапропеля. Полученную смесь снова перемешивают в течение 2 часов. Готовое удобрение разливается в потребительскую тару.

Пример 2. В технологическую емкость помещают 100 кг сапропеля естественной влажности (влажность 90-93%). Отдельно готовят водный раствор пирофосфата калия, 4 кг пирофосфата калия растворяют в 4 л холодной воды, который выливают в технологическую емкость с сапропелем и перемешивают в течение 3 часов при комнатной температуре. Затем смесь выдерживают уже без перемешивания в течение 20 часов. Раствор мочевины (2,2 кг мочевины растворяют в 2,5 л холодной воды) заливается в технологическую емкость и осуществляется перемешивание в течение 2 часов. Готовое удобрение разливается в потребительскую тару.

Пример 3. Предварительно измельченный бурый уголь или торф помещают в технологическую емкость с мешалкой и увлажняют холодной водой из расчета 1 весовая часть сырья и 9 весовых частей воды. В технологическую емкость дозируют кристаллический пирофосфат калия, количество которого составляет 4 кг на 96 л воды. Смесь перемешивают в течение 3 часов и выдерживают при комнатной температуре 16 суток. По истечении этого времени в технологическую емкость помещают мочевину в пропорции 2,2 кг мочевины на 100 л воды. Смесь перемешивают в течение 2 часов. В результате получается готовое органоминеральное гуминовое удобрение, которое разливается в потребительскую тару.

Соотношение исходного гуматосодержащего вещества и пирофосфата калия подбиралось опытным путем. Наиболее оптимальным является соотношение 25 частей исходного гуматосодержащего вещества на 1 часть пирофосфата калия.

В результате применения предлагаемого способа получается новый продукт - органоминеральное гуминовое удобрение, сбалансированное по содержанию гуминового вещества и основных элементов питания растений - азота, фосфора, калия.

Удобрения были испытаны в полевых опытах с ячменем как в качестве добавок к основному минеральному удобрению, так и в качестве внекорневой подкормки. Применение удобрений, полученных заявляемым способом, позволило повысить не только урожайность, но и качественный состав зерна.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить продукт в единой технологической емкости, прост в применении и может быть реализован в небольших производственных помещениях.

Полученные заявляемым способом органоминеральные гуминовые удобрения обладают высокой биологической активностью за счет содержания гуминовых веществ, определяющих плодородие почвы, фульвокислот, сбалансированным содержанием таких элементов питания как калий, фосфор, азот.

Формула изобретения

1. Способ получения органоминеральных гуминовых удобрений, включающий обработку гуматосодержащего вещества (торф, сапропель, бурый уголь) химическим реагентом и последующее обогащение его азотом, отличающийся тем, что в качестве химического реагента используют пирофосфат калия, а технологический процесс ведут при комнатной температуре.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку химическим реагентом ведут при соотношении гуматосодержащего вещества к пирофосфату калия 25 : 1.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку химическим реагентом гуматосодержащего вещества и последующее обогащение его азотом проводят в единой технологической емкости.