АЗОТСОДЕРЖАЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКОЕ УДОБРЕНИЕ Российский патент 2004 года по МПК C05C11/00 C05F7/02 

Изобретение касается высококачественного азотсодержащего органического удобрения долгосрочного действия перегнойного типа на основе растительного лигноуглеводного сырья, обладающего хорошей совместимостью с окружающей средой.

Известны сложные азотсодержащие органические удобрения на основе лигнина [Телышева Г.М., Панкова Р.Е. Удобрения на основе лигнина. Рига, 1978, 56 с.] .

Основным недостатком известных удобрений является использование в качестве лигнинсодержащего сырья для их получения только гидролизного лигнина.

Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является азотсодержащее органическое удобрение на основе технического лигнина, содержащее 3,2-4,3% общего азота (прототип) [Патент РФ 2127714].

Общими для прототипа и заявляемого изобретения служат такие признаки как: наличие лигнинсодержащей основы, однотипный функциональный состав связанного азота (15-35% легкогидролизуемого и 65-85% органически прочно связанного), а также химические реакции, лежащие в основе метода получения удобрения (окисление и аммонолиз).

Предлагаемое изобретение отличается от прототипа тем, что в качестве лигнинсодержащей основы для удобрений используется широкий набор лигноуглеводных материалов, дополнительно содержащих 30-58% целлюлозы и 13-27% гемицеллюлоз, а удобрение содержит 5,5-8,2% общего азота.

К недостаткам прототипа следует отнести: использование в качестве лигнинсодержащей основы удобрений только лигнина и сравнительно низкое общее содержание связанного азота (3,2 - 4,3%).

В предлагаемом изобретении недостатки прототипа устраняются следующим образом. Использование в качестве лигнинсодержащей основы для удобрений широкого набора лигноуглеводных материалов, кроме лигнина, дополнительно содержащих 30-58% целлюлозы и 13-27% гемицеллюлоз, что позволяет улучшить качество удобрения за счет увеличения содержания общего азота (5,5-8,2%), существенно расширить сырьевую базу и удешевить конечный продукт.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что азотсодержащее органическое удобрение на основе лигнинсодержащих материалов, с количеством азота 5,5-8,2% дополнительно содержит целлюлозу и гемицеллюлозы при следующих массовых соотношениях компонентов: целлюлоза - 30-58%, гемицеллюлозы - 13-27%, лигнин - 20-30%.

Заявляемое изобретение осуществляется следующим образом. Было найдено, что органические удобрения, полученные путем окислительного аммонолиза различных по составу лигноуглеводных материалов, содержащих 5,5-8,2% связанного общего азота имеет следующий состав (табл.1). Наличие в составе удобрения, кроме лигнина, 30-58% целлюлозы и 13-27% гемицеллюлоз позволяет повысить общее содержание азота в удобрении до 5,5-8,2% (табл.1).

Получение удобрений осуществляется по следующей методике.

Навеску 5,0 г воздушно-сухих опилок лигноуглеводных материалов фракции 0,5-0,75 мм помещают в вибромельницу и добавляют 15%-ный водный раствор аммиака (гидромодуль - 2). В реакторе мельницы насосом подают воздух до установления давления воздуха - 3 атм. Реакционную массу подвергают интенсивному механическому измельчению при 20^oС в течение 20-150 мин. Полученную смесь выгружают из мельницы, отделяют от размалывающих тел и высушивают на воздухе до постоянной массы. Содержание общего азота определяли методом Кьельдаля, а количество легкоотщепляемого и органически прочно связанного азота определяли после щелочного гидролиза этим же методом.

Далее изобретение описывается подробно со ссылками на примеры получения удобрения и его испытания.

Пример 1. Получение органического удобрения. Навеску 5,0 г воздушно-сухих опилок подсолнечной лузги фракции 0,5-0,75 мм помещают в вибромельницу и добавляют 15%-ный водный раствор аммиака (гидромодуль - 2). В реакторе мельницы насосом подают воздух до установления давления воздуха - 3 атм. Реакционную массу подвергают интенсивному механическому измельчению при 20^oС в течение 150 мин. Полученную смесь выгружают из мельницы, отделяют от размалывающих тел и высушивают на воздухе до постоянной массы. Содержание общего азота 8,2%.

Примеры 2-5 проведены в условиях, аналогичных примеру 1, но при использовании в качестве сырья для получения удобрений различного лигнинсодержащего сырья (табл.1).

Примеры 6-10 проведены в условиях, аналогичных примеру 1, но при различной продолжительности процесса (табл.2).

Удобрения на основе лигноуглеводных материалов содержат аналогично прототипу 15-35% легкоотщепляемого и 65-85% органически прочно связанного азота, но большее содержание общего азота (5,5-8,2%), что улучшает качество удобрения.

Удобрение из подсолнечной лузги. Пример испытания. Почва - чернозем обыкновенный, растение - яровая пшеница. Контроль - без удобрений, сульфат аммония используется для сравнения. Размер опытных делянок - 1 м². В качестве нового органического удобрения использовали образец 10, содержащий 8,0% общего азота. Для каждого испытания оценивали урожай пшеницы в трехкратной повторности. Урожай сравнивали с контролем и с сульфатом аммония при внесении удобрений из расчета 90 кг азота на 1 га. Рассчитывали прибавку урожая в абсолютном весе (г/м²) и в % по отношению к контролю (табл.3). Полученные удобрения дают прибавку урожая пшеницы на 19% по сравнению с контролем, что сравнимо с сульфатом аммония (табл.3).

Изобретение касается высококачественного азотсодержащего органического удобрения долгосрочного действия перегнойного типа на основе растительного лигноуглеводного сырья, обладающего хорошей совместимостью с окружающей средой. Сущность предлагаемого изобретения: азотсодержащее органическое удобрение на основе лигнинсодержащих материалов с количеством азота 5,5-8,2% дополнительно содержит целлюлозу и гемицеллюлозы при следующих массовых соотношениях компонентов: целлюлоза - 30-58%; гемицеллюлозы - 13-27%; лигнин - 20-30%. Полученное удобрение содержит азот в виде азота аммония, легкогидролизуемого амидного азота и 65-85% органически прочно связанного азота при общем содержании азота 5,5-8,2%. Предлагаемое удобрение повышает урожай пшеницы на 19% по сравнению с контролем и может быть использовано в качестве эффективного органического удобрения пролонгированного действия. Использование в качестве лигнинсодержащей основы удобрений различных по составу лигноуглеводных материалов позволяет существенно расширить сырьевую базу и удешевить производство органических удобрений. 3 табл.

Азотсодержащее органическое удобрение на основе лигнинсодержащих материалов, отличающееся тем, что количество азота в его составе составляет 5,5-8,2% и оно дополнительно содержит целлюлозу и гемицеллюлозы при следующих массовых соотношениях компонентов: 30-58% целлюлозы, 13-27% гемицеллюлоз и 20-30% лигнина.