СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК C05F11/02 

Изобретение относится к способам получения удобрений на основе бурого угля.

Бурый уголь, содержащий в большом количестве (до 65-85%) органические вещества, является источником гуминовых соединений, повышающих плодородие почв, но при непосредственном внесении его в почву существенного влияния на прирост урожайности не оказывает. Поэтому необходимо насыщение угля питательными веществами.

Известны способы химической обработки угля для использования его в качестве удобрения.

На бурый уголь воздействуют азотной 10-65%-ной кислотой или нитрирующей смесью в количестве 100-200 см³ на 100 г сухого угля при 263-373 К, затем нейтрализуют аммиачной водой или гидроокисью Na, К или кальциево-магниевыми соединениями. Для перевода угля в биологически активное вещество применяют щелочь натрия или калия или аммиак в количестве 1-20% алкализирующего средства относительно количества угля при 338 375 К, после чего нейтрализуют минеральной кислотой. Бурый уголь в виде деполимеризованного вещества смешивают с минеральным удобрением в соотношении 1:10.

Известны способы получения органоминеральных удобрений путем химической обработки угля. Измельченный уголь обрабатывают пульпой фосфатов аммония с рН 7-10 в соотношении уголь пульпа: 1:10 15. Однако этот способ недостаточно производителен.

Более совершенным и близким к предполагаемому является способ, в котором уголь измельчают с одновременной аммонизацией его при повышенной температуре с добавлением 5-8% сланца в среде газообразного аммиака в течение 40-60 минут, при этом аммиак подают в измельчитель в сжиженном виде. Однако и ему присущ недостаток использование для получения удобрения химических веществ.

Указанный недостаток устраняется в предлагаемом изобретении. Предлагаемый способ предусматривает измельчение угля до крупности 100 мкм с последующим смешиванием его с биомассой при соотношении 1:1 в течение 24 ч при температуре 18-20^оС при постоянном барботировании воздухом. В качестве биомассы используют отходы станций биологической очистки бытовых и промышленных стоков или отходы глюкозо-паточного производства (глютен).

В результате удобрение содержит в достаточном количестве необходимых растениям:
питательных веществ таких, как азот, фосфор, калий и микроэлементов (кальций, магний, железо и др.);
биологическую массу, насыщенную легко усвояемыми растениями органическими веществами.

Входящий в состав удобрений тонкоизмельченный бурый уголь, адсорбируя питательные вещества и биологическую массу, препятствует их быстрому вымыванию из почв; содействует улучшению структуры тяжелых суглинистых почв.

Внесение удобрения повышает плодородие почв и урожайность сельхозкультур, позволяет выращивать безнитратную продукцию.

На чертеже показана технологическая схема получения удобрения из угля с добавлением биомассы.

Уголь складирован в месте 1, для подачи угля служит шнековый питатель 2, связанный с щековой дробилкой 3, которая в свою очередь связана с валковой мельницей 4, выход которой находится над ленточным конвейером 5 для подачи угля к вибромельнице 6, от которой уголь поступает по ленточному конвейеру 7 в агитационный чан 8. Накопительный чан для биомассы 9, центробежный насос 10, компрессор 11, емкость для готового продукта 12.

Процесс получения удобрений на основе угля осуществляют следующим образом.

Уголь с места складирования 1 шнековым питателем 2 подается в щековую дробилку 3, а затем в валковую мельницу 4, где производят его дробление до фракции 1 мм. После этого дробленый уголь по ленточному конвейеру 5 поступает на доизмельчение в вибромельницу 6. Из вибромельницы тонкоизмельченный до фракции 100 мкм уголь по ленточному конвейеру 7 поступает в агитационный чан 8. Сюда же из накопительной емкости 9 подается биомасса центробежным насосом 10. Соотношение массы угля в биомассе 1:1. После заполнения агитационного чана компонентами начинают процесс перемешивания, который ведут в течение 24 ч при температуре 18 20^оС. Биологическая масса готовится заранее и представляет собой очищенные стоки станций биологической очистки. В качестве биомассы может быть использован отход глюкозо-паточного производства глютен. Процесс идет аналогично описанному выше.

В агитационном чане 8 происходит постоянное перемешивание компонентов с одновременным барботированием воздухом с помощью компрессора 11.

После завершения процесса перемешивания продукт, представляющий собой кефироподобную массу черного цвета, готов к использованию.

В таблице приведена характеристика удобрений.

Удобрения не содержат повышенных концентраций тяжелых металлов, накопление их в урожае не происходит. Положительный эффект удобрений достигается за счет гуминовых кислот, содержащихся в органической составляющей углей, жизнедеятельности организмов и биологической массы, а также присутствия в углях в необходимом количестве микроэлементов.

Изготовление удобрений позволяет утилизировать отходы глюкозо-паточного производства, а также стоки станций биологической очистки.

Удобрения используются для:
прямого внесения в почву перед посадкой растений (доза 1 т на 1 га, или 50 100 г на 1 м²);
подкормки растений в период вегетации (4-5% раствором);
замачивания семян перед посадкой (2-3% раствором).

По своим качествам "БИО-С" и "БИО-М" не уступают компосту, широко используемому в сельском хозяйстве.

Наибольший эффект достигается в нечерноземной зоне, т.е. на почвах с низким содержанием гумуса. Систематическое внесение удобрений содействует накоплению гумуса и микроэлементов в почве, улучшает структуру, повышает плодородие почв.

При использовании удобрений "БИО-С" и "БИО-М" сокращается срок созревания овощей на 5-7 дней, повышается урожайность трав на 60-70% злаковых на 50-60% огородных культур на 10-80 и более Незначительные добавки азот-фосфор-калийных химических удобрений в удобрения "БИО-С" и "БИО-М" (1:100, 1: 200) позволяют повысить урожайность в 3-5 раз.

Срок хранения при температуре + 10 +18^оС не менее 12 месяцев. Транспортировать при температуре не ниже + 2 +3^оС в любых, желательно не окисляющихся емкостях. Удобрения вносятся на поля в разбавленном в 20-30 раз виде обычными дождевальными установками. Возможно внесение через гофрированный патрубок, соединенный через задвижку "Лудло" с емкостью, наполненной удобрением, и прицепленной к трактору (машине) тягачу. На садовых и приусадебных участках удобрения вносятся при помощи обычной лейки.

Положительные качества удобрений подтверждены заключениями Тульского филиала НИКПТИЖ и кафедрой агрохимии факультета почвоведения МГУ. Получено разрешение на производство и реализацию населению удобрений БИО-М и БИО-С Тульского областного центра Государственного санитарно-эпидемиологического надзора.

Изобретение относится к технологии изготовления удобрений на основе бурого угля, который измельчается до крупности 100 мкм с последующим смешиванием его биомассой при соотношении 1 1 в течение 24 ч при 18 20°С при постоянном барботировании воздухом. В качестве биомассы используют отходы станций биологической очистки бытовых и промышленных стоков или отходы глюкозо-паточного производства (глютен). Удобрение содержит в достаточном количестве необходимые растениям питательные вещества и микроэлементы, не вымываемые из почв за счет того, что они адсорбированы тонкоизмельченным бурым углем, а также содействуют улучшению структуры почв. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ, включающий измельчение угля, обработку угля питательными веществами, отличающийся тем, что уголь измельчают до крупности 100 мкм, а обработку угля осуществляют биомассой при массовом соотношении угля и биомассы 1 1 перемешиванием в течение 24 ч при 18 20^oС при постоянном барботировании воздухом. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве биомассы используют очищенные отходы станций биологической очистки бытовых и промышленных стоков. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве биомассы используют отходы глюкозопаточного производства глютен.