СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ С БИОАКТИВНОЙ МАССОЙ Российский патент 1997 года по МПК C05F11/02 C05F11/08 C05F5/00 

Изобретение относится к технологии получения комплексных органоминеральных удобрений на основе бурого угля, используемых в сельском хозяйстве.

В настоящее время все большее значение приобретают удобрения, содержащие, кроме основных элементов питания (азота, фосфора, калия) и микроэлементов, гуминовые и биологически активные вещества. Комплексные удобрения оказывают эффективное влияние на развитие растений, активизируют обмен веществ и поступление в растение минеральных солей из почвы. Внесение комплексных удобрений позволяет повысить коэффициент использования питательных веществ и снизить нормы их внесения. Использование удобрений такого типа, особенно при систематическом внесении, улучшает физико-химические свойства почв, способствует накоплению в них гумуса, а следовательно повышает плодородие почв и урожайность растений.

Известен способ получения органоминерального удобрения путем обработки бурого угля щелочным веществом в присутствии биокатализатора на основе испражнений животных. Полученную, таким образом, смесь выдерживают до тех пор, пока ее температура не составит 60 град.C. Затем дают смеси охладиться и получают удобрение, содержащее не менее 5% растворимых в воде гуматов 0,1% микроэлементов и микробную популяцию, (Заявка Франции N 2383146, C 05 F 11/02, опубл. 1978).

К недостаткам способа относятся сложность и длительность процесса получения удобрения в связи с необходимостью предварительной подготовки биокатализатора и длительного выдерживания до достижения необходимой температуры реакционной смеси, а также невысокая агрохимическая эффективность получаемого удобрения, обусловленная низкой активностью гуминовой составляющей и несбалансированностью органической и минеральной частей удобрения.

Известен способ получения органоминерального удобрения путем обработки измельченного бурого угля биоактивным агентом, способным разложить бурый уголь. Биоактивный агент содержит микроорганизмы и энзимы, подобные находящимся в натуральном (природном) компосте. Способ предусматривает также добавление к реакционной массе, полученной после обработки бурого угля биоактивным агентом, связующей среды на основе целлюлозных волокон, и формование полученной смеси в виде гранул. (Международная заявка N 91/09820, C 05 F 11/02, 11/08, опубл. 1991).

Недостатком способа является сложность получения биоактивного агента и связующей среды. Кроме того, получаемое удобрение характеризуется низким содержанием биологически активных гуматов и элементов питания растений. В связи с этим оно имеет низкую удобрительную ценность и при внесении в почву больше действует как почвенный кондиционер длительного действия, чем как удобрение.

Известен способ получения органоминеральных удобрений путем измельчения бурого угля до крупности 100 мкм и обработки его глютеном или очищенными отходами станций биологической очистки бытовых и промышленных стоков при перемешивании в течение 24 часов при 18-20^oC и постоянном барботировании воздуха. Соотношение угля к биомассе 1:1. Данный способ, принятый за прототип, позволяет получить удобрение, содержащее гуминовые соединения, азот, фосфор, калий, микроэлементы и биомассу, в виде суспензии. (Патент Российской Федерации N 2040516, C 05 F 11/02, опубл. 25.06.95).

Способ-прототип прост при осуществлении, однако в настоящее время получаемые им удобрения не нашли широкого применения в сельском хозяйстве из-за низкой агрохимической эффективности и сложности процессов хранения и внесения в почву, обусловленной его консистенцией.

Целью изобретения является повышение агрохимической эффективности удобрения за счет обогащения гуматами, оптимизации содержания азота, фосфора, калия, микроэлементов и биомассы и улучшения его эксплуатационных характеристик при одновременном решении экологических проблем, связанных с утилизацией промышленных отходов.

Поставленная цель достигается тем, что тонко измельченный бурый уголь обрабатывают 2-20% водным раствором щелочи, предпочтительно раствором гидроксида калия, затем смешивают последовательно с минеральным удобрением и биоактивной добавкой, в качестве которой используют водную суспензию отходов дрожжевой, молочной и/или сахарной промышленности, после чего полученную массу формуют в гранулы и сушат. При этом рекомендуется в качестве минерального удобрения использовать суперфосфат, двойной суперфосфат и/или аммофос, или комплексное NPK удобрение, смешивание компонентов вести при температуре 20-25 град. C, а сушку гранул при температуре 60-80 град.C. На стадии формования гранул целесообразно добавлять в реакционную массу пластификатор. В качестве пластификатора предпочтительно использовать раствор аммиачной селитры или мочевины в количестве до 2% от общей массы.

Предлагаемый способ позволяет получить комплексное удобрение широкого спектра действия, высокая агрохимическая эффективность которого обусловлена наличием в удобрении основных элементов питания растений, микроэлементов, гуминовых стимуляторов роста растений в виде водорастворимых гуматов и биомассы в оптимальном для усвоения растениями соотношении. При этом возможно регулирование в широких пределах содержания в удобрении и соотношения основных элементов питания растений в зависимости от потребности в них конкретно выращиваемой культуры и обеспеченности почвы. Тонко измельченная минеральная составляющая угля, присутствующая в удобрении, выполняет роль пролонгатора действия активных компонентов, что приводит к более полному и эффективному усвоению их растениями, а также к снижению потерь питательных веществ за счет вымывания из почвы. В гранулированном виде удобрение удобнее для упаковки, складирования, транспортировки и внесения в почву. Применение такого удобрения позволяет уменьшить нормы внесения минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры без снижения урожая, снизить загрязнение окружающей среды и рационально решить проблему утилизации отходов.

Заявленное изобретение отвечает условию новизны, поскольку оно не известно из достигнутого уровня техники. Изобретение отвечает также условию изобретательского уровня, так как явным образом для специалиста не следует из уровня техники и требует дополнительного изобретательского творчества. Предложенный способ соответствует и критерию "промышленная применимость", поскольку он базируется на использовании доступного сырья, легко осуществим на известном оборудовании, экологически безопасен, а получаемое удобрение может быть широко использовано в сельском хозяйстве.

Пример.

В качестве исходного сырья для получения удобрения использовали бурый уголь Подмосковного бассейна, содержащий 30-45% органического вещества. Для приготовления удобрения возможно использование практически любого угля, но в случае слишком низкого содержания в нем окисленных органических веществ целесообразно предварительно подвергнуть такой уголь окислению в мягких условиях. Бурый уголь сушат при температуре 80-90 град. C и измельчают до достижения размеров частиц менее 100 мкм. При температуре 20-25 град. C в смесителе смешивают в течении 30 минут 920 г порошка бурого угля и 100 г 19% водного раствора гидроксида калия. По окончании реакции взаимодействия компонентов в смеситель добавляют 54 г порошка комплексного минерального удобрения с соотношением K₂O P₂O₅ N 11:10:11, массу перемешивают до однородного состояния, а затем туда же добавляют в качестве биологически активной добавки 160 г 0,38% водной суспензии отхода сахарной промышленности фильтрационного осадка, образующегося при очистке диффузионного сока. Компоненты продолжают перемешивать в течение 30 минут.

В полученную массу добавляют 20 мл 4,5% раствора мочевины в качестве пластификатора, затем смесь формуют на шнековом прессе с фильерой диаметром 4 мм. Полученные гранулы сушат при температуре 60-80 град.C до достижения влажности 12-16%
В результате получено комплексное органоминеральное удобрение с содержанием 1-5% азота, 1-5% фосфора, 1-3% калия, 1-2% биоактивной массы и около 5% гумата калия. Наличие в удобрении биоактивной массы способствует при внесении удобрения в почву быстрому размножению почвенных микроорганизмов, помогающих растениям усваивать минеральные вещества. Сочетание данного фактора с ростстимулирующим воздействием гумата позволяет ускорить развитие растений, оптимизировать их питание, что в свою очередь приводит к повышению урожая на 20-30% при сниженных нормах расхода минеральных удобрений.

Использование: в сельском хозяйстве при получении комплексных органоминеральных удобрений на основе бурого угля. Сущность изобретения: в способе, предусматривающем тонкое измельчение бурого угля и смешивание его с биоактивной добавкой, предлагается после измельчения бурый уголь обрабатывать водным раствором щелочи, затем последовательно смешать его с минеральным удобрением и биоактивной добавкой, в качестве последней использовать водную суспензию отходов дрожжевой, молочной и/или сахарной промышленности, а полученную смесь формовать в гранулы и сушить. При этом рекомендуется использовать водный раствор KOH, на стадии формования добавлять пластификатор, обработку щелочью и смешивание компонентов вести при 20-25^oC, а сушку гранул - при 60-80^oC. В качестве пластификатора возможно использование раствора аммиачной селитры и мочевины в количестве до 2 масс% от общей массы удобрения. 6 з.п. ф-лы.

1. Способ получения комплексного удобрения с биоактивной массой путем тонкого измельчения бурого угля и последующего смешивания с биоактивной добавкой, отличающийся тем, что после измельчения бурый уголь обрабатывают 2 - 20%-ным водным раствором щелочи, затем смешивают с минеральным удобрением, в качестве биоактивной добавки используют водную суспензию отходов дрожжевой, молочной и/или сахарной промышленности, после смешивания с которой полученную массу формуют в гранулы и сушат. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обработки бурого угля используют 2 20%-ный водный раствор гидрооксида калия. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве минерального удобрения используют суперфосфат, двойной суперфосфат, и/или аммофос, или комплексное NРК-удобрение. 4. Способ по пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что на стадии формования к реакционной массе добавляют пластификатор. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используют раствор аммиачной селитры или мочевины в количестве до 2% от общей массы удобрения. 6. Способ по пп.1 4 или 5, отличающийся тем, что обработку бурого угля раствором щелочи и смешивание компонентов ведут при 20 25^oС. 7. Способ по пп.1 5 или 6, отличающийся тем, что сушку гранул ведут при 60 80^oС.