СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИЧНОГО ЕСТЕСТВЕННОГО АКТИВАТОРА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК C05F11/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственной промышленности, а именно к способам производства удобрений и активаторов почвообразования.

Проблема улучшения состояния почв, повышения их плодородия и рекультивации земель как никогда остро стоит перед человечеством в связи с ростом народонаселения и отрицательными результатами его промышленной деятельности. Для улучшения почв люди издавна использовали различные продукты и вещества как природного происхождения, так и полученные химическим путем, однако проблема до конца не решена.

Одним из путей повышения плодородия почв является путь внесения торфогуминовых удобрений, сочетающих в себе компоненты природного происхождения и химические вещества. Одним из таких удобрений является сухое торфогуминовое удобрение, полученное по способу, описанному в патенте РФ 2075466, взятому нами за прототип. Указанный способ заключается в смешивании сухого фрезерного торфа, сухой щелочи и сухого птичьего помета в соотношениях 6:1:5 соответственно, в последующем измельчении полученной смеси в шаровой или молотковой мельнице и получении конечного продукта со следующими параметрами:
азот (в пересчете на N-NH₄) 6,0 г/л
фосфор (в пересчете на P₂O₅) 16,0 г/л
калий (в пересчете на К₂O₄) 15,0 г/л
гуминовые комплексы от 6,0 до 8,0 г/л
Недостатками этого способа являются низкое содержание в конечном продукте биологически активного вещества - гуминовых кислот - всего 10% к общей массе, т.е. исходные компоненты используются неоптимально, к тому же процесс очень энергоемок из-за наличия в нем этапа сушки, кроме того, способ требует привлечения большого количества оборудования, что усложняет технологическую схему.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение содержания биологически активных веществ в конечном продукте, снижение энергозатрат, упрощение аппаратурного оформления процесса.

Поставленная задача решается предлагаемым способом, включающим смешивание торфа и твердой щелочи и их дальнейшую совместную обработку, причем дополнительно вводят целлюлолитический фермент, затем все компоненты в соотношении 9: 1:0,05 загружают в дезинтегратор и обрабатывают в течение 10 минут до получения мелкодисперсной массы. Подготовка естественного активатора почвообразования к использованию состоит в разведении его жидким компонентом до получения суспензии, причем готовят раствор в соотношении: одна часть сухого пластичного компонента на тысячу частей воды, затем раствор перемешивают и выдерживают в течение 1,5 часов.

Предлагаемое техническое решение отличается от прототипа добавлением к исходным компонентам целлюлолитического фермента, а также соотношением исходных компонентов, которое составляет 9:1:0,05.

Предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Способ согласно изобретению состоит в том, что активные компоненты, такие как торф, целлюлолитический фермент и щелочь, вводятся в дезинтегратор в соотношении 9: 1:0,05 и там обрабатываются. Такое соотношение исходных компонентов было выбрано не случайно, оно является оптимальным для этого состава и в сочетании со щадящей обработкой в течение 10 минут в дезинтеграторе дает возможность получить однородную мелкодисперсную массу, которая не требует дополнительной сушки, а значит дополнительного энергоемкого оборудования и усложнения технологии, легко готовится для использования и эффективно воздействует на процессы улучшения почв благодаря большому содержанию биологически активных веществ (гуматов) в конечном продукте.

В предлагаемом составе торф выполняет функцию поставщика гуминовых кислот, щелочь необходима как экстрактор и образователь легкодоступных гуминовых комплексов и также как почвенный раскислитель. Целлюлолитический фермент, например целлюлоза, выполняет функцию деструктора лигно-целлюлозного комплекса, что способствует увеличению выхода легкодоступных гуминовых комплексов.

Смешивание указанных компонентов в соотношении 9:1:0,05 позволяет достичь повышенного выхода биологически активных материалов и оптимизировать использование сырья.

Таким образом, решается поставленная задача: получают высококачественный продукт с повышенным содержанием биологически активных веществ, снижают энергозатраты при одновременном упрощении аппаратурного оформления и технологии приготовления сухой пластичной смеси и подготовки ее к использованию.

Такое решение непосредственно из уровня техники не вытекает, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Способ осуществляется следующим образом.

Торф любой влажности (до 85%), щелочь и целлюлолитический фермент загружают в дезинтегратор типа ДП-2 в весовом соотношении 9:1:0,05 и обрабатывают в течение 10 минут до получения однородной массы с дисперсностью частиц 0,1-0,15 мм, чем и достигается получение продукта с заданными свойствами. Способ подготовки к использованию, состоящий в разведении водой пластичного продукта, осуществляется за один цикл путем разведения одной весовой части сухого продукта в тысяче частей воды и выдерживания этого раствора в течение 1,5-2 часов (преимущественно 1,5 часа).

Более подробно изобретенный способ описывается с помощью примеров, не ограничивающих изобретение.

Пример 1
В дезинтегратор загружают 9 кг торфа влажностью до 85%, 1 кг щелочи и 0,05 кг целлюлолитического фермента (например, целловиридина ГЗх). Все это перемешивается и измельчается дисками дезинтегратора в течение 10 минут до получения мелкодисперсной, однородной массы с заданными свойствами.

Пример 2
Берут одну весовую часть пластичного продукта и разводят в тысяче частей воды, желательно с температурой ~ 50^oС, перемешивают и выдерживают не менее 1,5 часов. Затем готовый раствор вносят в почву из расчета 1000 л на 100 м².

Предлагаемый способ получения продукта прост, не является энергоемким, безотходен, увеличивает выход биологически активных веществ (гуматов) из единицы сырья, снижает себестоимость продукции. Способ подготовки продукта к использованию также прост -одноцикличен, для его осуществления требуется только вода, что предопределяет возможность его использования в труднодоступных и удаленных местностях, т.к. упрощает и удешевляет его доставку к месту применения.

Значительное содержание биологически активных веществ (гуматов) в конечном продукте обуславливает создание элективных условий для почвообразующих микроорганизмов, что ведет к их активизации. Вследствие этого в результате сложных биохимических процессов в почве происходят позитивные изменения - снижается или полностью исчезает закисленность, разлагаются средства химической защиты растений (пестициды и т.п.), приходят в норму нитрат-нитритные комплексы, тяжелые металлы переходят в биологически инертные формы, снижается радиационный фон, интенсивно продуцируется экологически чистый гумус.

Помимо этого продукт благотворно влияет на развитие сельскохозяйственных культур: увеличивается всхожесть, урожайность (до 25%), сокращаются сроки созревания (на 15-20 дней), повышается резистентность к заболеваниям и неблагоприятным природным факторам, а также благодаря всему этому созревает экологически чистый урожай сельскохозяйственных культур.

Потребность в таком простом способе получения естественного активатора почвообразования очевидна, а его осуществление не вызовет затруднений, так как применяют известные технологические приемы и известное оборудование. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "промышленная применимость".

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве удобрений и активаторов почвообразования. Способ включает смешивание торфа и твердой щелочи и их дальнейшую совместную обработку. Смешивание торфа и щелочи осуществляют с дополнительным введением целлюлолитического фермента в соотношении соответственно 9:1:0,05. Совместную обработку проводят в дезинтеграторе в течение 10 мин до получения мелкодисперсной массы. Способ позволяет повысить содержание биологически активных веществ в конечном продукте и снизить энергозатраты.

Способ получения пластичного естественного активатора почвообразования, включающий смешивание торфа и твердой щелочи и их дальнейшую совместную обработку, отличающийся тем, что смешивание торфа и твердой мелочи осуществляют с дополнительным введением целлюлолитического фермента в соотношении соответственно 9:1:0,05, а совместную обработку проводят в дезинтеграторе в течение 10 мин до получения мелкодисперсной массы.