Изобретение относится к сельскому хозяйству, экологии, медицине и может быть использовано для переработки торфа с целью получения комплекса гуминовых веществ (далее - КГВ). Получаемый КГВ предназначен для защиты и стимуляции роста и развития биологических клеток живых организмов, рекультивации почвы, в качестве добавки при применении ванн и компрессов в медицинских целях, для лечения различных заболеваний и в косметологии.
«Основными носителями биологической активности в торфе являются гуминовые кислоты (ГК). Сами по себе, являясь высокомолекулярными полимерными соединениями, они нерастворимы в воде и малоподвижны. Для их использования в растениеводстве и животноводстве необходимо максимально перевести гуминовые препараты в растворимое состояние» [Иванов А.А. и др. Влияние механохимической активации на состав и свойства гуминовых кислот торфов // Изв. Томского политехнического университета 2006. Т. 309. №5. С. 73-77].
«Отдельные компоненты органического вещества торфа неравноценны по биологической активности. В наибольшей степени исследована активность гуминовых препаратов. Гуминовые кислоты (ГК) являются основными компонентами в торфе, определяющими его практическое значение. Эти вещества обладают физиологической активностью по отношению к растениям и некоторым штаммам микроорганизмов - они могут служить для них источником микро и макроэлементов элементов и ускорять их поступление в растения в виде различных форм. Механоактивация является новым эффективным методом модификации состава и свойств природных физиологически активных веществ. Она позволяет максимально перевести гуминовые вещества в растворимое состояние, уменьшить молекулярную массу, повысить реакционную активность, т.е. частично деструктировать. Механоактивация в присутствии реагентов приводит к изменению выхода и качественных характеристик основных компонентов торфов. Известно, что механоактивация торфа влияет на выход ГК, который зависит от типа устройства, среды обработки и вида торфа. Прирост выхода ГК возможен за счет деструкции трудногидролизуемых веществ и уменьшения молекулярной массы компонентов. Таким образом, показано, что использование препаратов ГК механоактивированного торфа приводит к увеличению численности основных физиологических групп микроорганизмов, повышению ферментативной активности. Механоактивация торфа может быть причиной увеличения доступности отдельных компонентов и частей молекул, в том числе микро- и макроэлементов, входящих в состав ГК, которые используются для питания почвенными микроорганизмами» [Иванов А.А., Филатов Д.А. Биологическая активность гуминовых кислот торфа, полученных методом механоактивации // Вестник ТГПУ. 2011. №5. С. 131-134].
Хозяйственная деятельность человека может оказывать негативное влияние на почву:
- Пахота активизирует водно-эрозионные процессы.
- Орошение часто вызывает вторичное засоление почв.
- Нерациональное использование пестицидов загрязняет почву.
- Избыточное внесение минеральных удобрений может вызвать ее подкисление.
- Недостаточное внесение органических удобрений приводит к дегумификации.
- Выпас скота - к уничтожению растительного покрова, активизации ветровой и водной эрозии, загрязнению почвы навозом.
Гуминовые вещества (ГВ) - это основная органическая составляющая почвы, воды, а также твердых горючих ископаемых. ГВ участвуют в структурообразовании почвы, накоплении питательных элементов и микроэлементов в доступной для растений форме, регулировании геохимических потоков металлов в водных и почвенных экосистемах.
Регуляторная функция ГВ объединяет множество различных явлений и процессов:
- формирование почвенной структуры и водно-физических свойств почв;
- регулирование реакций ионного обмена между твердыми и жидкими фазами;
- влияние на кислотно-основные и окислительно-восстановительные режимы;
- регулирование условий питания живых организмов путем изменения растворимости минеральных компонентов;
- регулирование теплового режима почв и атмосферы, включая проявления парникового эффекта
Протекторная функция ГВ - связывание в малоподвижные соединения токсичных и радиоактивных элементов.
Физиологическая функция ГВ - стимулирование/сдерживание, активация/оптимизация процессов жизнедеятельности.
КГВ представляет из себя совокупность гуминовых веществ, аминокислот, полисахаридов, карбоксилатов, полифенолов, хелатных форм микро- и макроэлементов.
Введение в цикл сельскохозяйственного производства технологий с использованием гуминовых добавок позволяет комплексно устранить негативные последствия хозяйственной деятельности человека с оптимальными затратами.
Получаемый при помощи предлагаемого способа комплекс гуминовых веществ (КГВ) может быть использован в сельском хозяйстве в качестве:
- Протравителя семян;
- Стимулятора роста;
- Органоминеральной подкормки растений;
- Адаптогена и иммуномодулятора для растений;
- Антистрессового агента при засухе или заморозках. КГВ способен решать следующие экологические задачи:
- Нейтрализация продуктов техногенных загрязнений, восстановление загрязненных территорий.
- Борьба с опустыниванием земель, восстановление плодородного слоя почвы, полезной микрофлоры в ней, кислотно-основных свойств почвы.
- Повышение водоудерживающей способности почвы, усвояемости питательных веществ, содержащихся в почве.
- Повышение урожайности, регулирование свойств выращиваемых культур.
- Снижение норм внесения минеральных удобрений и гербицидов/пестицидов.
КГВ может применяться для любой почвы, для различных климатических зон и для выращивания любых культур.
КГВ может использоваться в ветеринарии в качестве регулятора роста, а также для изготовления интоксикационных препаратов;
КГВ, также, может быть использован в медицине, курортологии, грязелечебных учреждениях, в парфюмерии для изготовления мазей, кремов, экстрактов и спиртовых настоек.
КГВ - натуральный продукт: нетоксичен, взрыво- и пожаробезопасен, в нем отсутствует патогенная флора, он не обладает мутагенными свойствами.
Способ изготовления КГВ соответствует принципам «Зеленой химии» (Green Chemistry), в производстве не используются синтезированные компоненты и химические реактивы.
Наиболее часто применяемые способы получения гуминовых веществ оказывают большое химическое и технологическое воздействие на исходный продукт. При этом значительная часть накопленного биохимического потенциала уничтожается или сильно снижается.
В основном, в сельском хозяйстве применяют гуматные препараты в форме легкорастворимых солей гуминовых кислот с щелочными металлами. Способы получения таких препаратов:
- Щелочная экстракция растворами аммиака или гидроксидами калия или натрия. Такая обработка переводит их в водорастворимые соли -гуматы калия или натрия.
- Механическое измельчение бурого угля с твердой щелочью, в результате чего получается твердый, растворимый в воде гумат калия или натрия.
Такие препараты являются, в первую очередь, активаторами роста и не решают задачу комплексной добавки. При применении того или иного «классического» гуматного препарата необходимо строго соблюдать инструкцию, чтобы не допустить внесения в среду воздействия избыточного количества щелочи.
Согласно предлагаемому в заявке способу, торф подвергается гидромеханическому воздействию в присутствии целлюлозо- и лигнинразрушающих ферментов и добавок, разрешенных в рамках Green Chemistry. Получаемый КГВ представляет собой смесь тонкодисперсной суспензии и гидрогеля, с размерами частиц преимущественно менее 50*10-6 м, находящуюся в легкоусвояемой биологическими клетками форме.
Известен способ получения органоминерального гуминового продукта [RU 2209230, заявка от 12.09.2001]. Способ включает обработку исходного сырья природного происхождения, обогащенного гуминовыми кислотами, химическим реагентом. Органоминеральное сырье подвергают механохимическому гидролизу путем измельчения до крупности не более 5 мкм в водной, водно-щелочной, или водно-кислотной, или водно-аммиачной среде при общем гидромодуле 1:3 и скорости вращения ротора не менее 3000 об/мин до получения коллоидного раствора, характеризующегося пенообразованием, и падения тока нагрузки на электродвигателе до 20-30% с последующей гомогенизацией полученного продукта не менее 24 ч.
Известен способ получения микродисперсного органического удобрения из торфа [RU 2600700, заявка от 27.08.2013]. Способ включает предварительное измельчение торфа в водной или водно-щелочной среде с помощью дисковой фрезы до среднего размера частиц 80-120 мкм до получения суспензии, обработку суспензии щелочью при массовом соотношении компонентов суспензии (в пересчете на сухое вещество) торф:вода:щелочь=1:(1-10):(0,1-1) при работающей дисковой фрезе с одновременным измельчением с помощью погружной бисерной мельницы, закрепленной на одном валу с фрезой, до среднего размера частиц 10-30 мкм в течение 20-30 мин при температуре 20-70°С.
Известен способ получения сложных жидких гуминовых удобрений из торфа [RU 2686807, заявка от 08.12.2017]. Способ заключается в том, что материал - верховой, низинный или переходный торф подвергают механохимической обработке в водном растворе аммиака с концентрацией 1,0 моль/л или в растворе гидроксида калия с концентрацией 0,5 моль/л в гидродинамическом кавитационном аппарате с частотой вращения ротора 3000 об/мин. Обработку проводят при температуре 10-60°С и гидромодуле жидкой фазы 1:50 в течение 5 или 10 минут соответственно. Затем отделяют жидкую фазу отстаиванием с последующим центрифугированием и нейтрализуют полученный водно-щелочной раствор гуминовых кислот твердым монофосфатом калия до рН 10.
Все рассмотренные выше способы включают механохимическую обработку торфа. Использование химических реагентов при реализации способов накладывает ограничения на область применения полученных продуктов.
Известен способ получения высокодисперсного торфа, обогащенного активными и питательными веществами [RU 2744627, заявка от 11.06.2020]. Способ предусматривает подачу в помольную камеру под давлением смеси энергоносителя и торфа, циркуляцию смеси через камеру и ультразвуковое диспергирование в равномерном диффузионном поле кавитации высокой интенсивности. Диффузионное поле формируют батареей из двухсторонних электрогазокинетических преобразователей, установленной в помольной камере с возможностью прохождения смеси между преобразователями в пленочном режиме течения по поверхности электрогазокинетических преобразователей. Кавитацию высокой интенсивности обеспечивают ультразвуковыми колебаниями с интенсивностью в диапазоне 200-300 Вт/см2. Обрабатываемую смесь подают в камеру под давлением 1-2 МПа. В качестве энергоносителя используют воду при соотношении вода: торф 2:1; 2,5:1; 3:1.
Известен способ получения экстракта гуминовых веществ [RU 2720308, заявка от 28.10.2019]. Способ включает измельчение гуминосодержащего сырья, выбранного из леонардита, и/или лигнина, и/или угля, и/или торфа, и/или сапропеля, до фракции 0,1-199 мкм, смешивание его с водой в соотношении сырье:вода от 1:1 до 1:15, обработку полученной смеси ультразвуком с частотой 20-40 кГц при температуре 30-80°С и давлении 0,05-0,8 МПа, с последующим охлаждением полученного экстракта до комнатной температуры.
Известен способ получения гуминового препарата [RU 2571022, заявка от 26.06.2014]. Способ включает измельчение торфа, смешивание его с водой и обработку водно-торфяной смеси ультразвуком, причем торф, измельченный до фракции 200-250 мкм, смешивают с водой в соотношении торф/вода от 1/6 до 1/10 мас. ч., полученную смесь подогревают до температуры 40-60°С, затем осуществляют первую ультразвуковую обработку при частоте ультразвуковых колебаний 25-50 кГц в течение 30-60 мин, затем полученный продукт перемешивают в центрифуге при 1500-3000 об/мин в течение 5-15 мин, после чего продукт подвергают повторной ультразвуковой обработке в прежнем режиме, затем продукт охлаждают до комнатной температуры и фильтруют до размера частиц 50+100 мкм.
В качестве ближайшего аналога выбран способ получения гуминового концентрата [RU 2721391, заявка от 12.02.2019], включающий смешение торфа с водой, бесщелочное диспергирование гуминосодержащих веществ путем создания из них вихревого потока с последующей его обработкой. Вихревой поток гуминосодержащих веществ подают через коническую насадку со спиралевидными проточками, в которой его обрабатывают путем закручивания центростремительно, а затем воздействуют на него вращающимся электромагнитным полем с помощью ферромагнитных элементов при давлении от 10 до 300 кПа и температуре от 4°С до 50°С.
Недостатком показанных аналогов является то, что в них используются только физические методы воздействия на исходный продукт. Это не позволяет перевести все компоненты сырья в высокоактивную, хорошо усваиваемую низкомолекулярную форму и добиться достаточного высокого уровня выделения гуминовых веществ.
Решение указанной технической проблемы достигается за счет применения способа переработки торфа для получения комплекса гуминовых веществ, соответствующего требованиям Green Chemistry, при осуществлении которого торф с фракцией не более 10 мм смешивают с водой до получения влажности смеси 75-95%, затем смесь подвергают гидромеханическому воздействию на коллоидной мельнице, в присутствии целлюлозо- и лигниноразрушающих ферментов, до получения фракции не более 150 мкм (D90 по объему), при этом, с помощью добавок, поддерживают рН в диапазоне 5-6,5, измельченную смесь подают в циркуляционную линию, содержащую гидродинамические кавитационные установки, цикл обработки повторяют до получения фракции не более 100 мкм (D90 по объему), затем обрабатывают смесь в электромагнитном поле с помощью ферромагнитных элементов, до получения фракции 1-40 мкм (D90 по объему). Температуру смеси на всех этапах обработки поддерживают в диапазоне 60-90°С. В качестве продуцента целлюлозо- и лигнинразрушающих ферментов используют гриб штамма Trichoderma, не подвергавшийся генно-инженерному вмешательству. Ферменты вводят в количестве 0,01-0,2% весовых частей от массы сухого торфа. В качестве корректоров рН используют золу из растительных компонентов и органические кислоты.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение выхода гуминовых веществ, находящихся в высокоэнергетической, реакционно активной форме.
На прилагаемых к описанию чертежах дано:
Фиг 1 - размер частиц КГВ;
Фиг. 2 - исследование действия КГВ на золошлаковых отходах;
Фиг. 3-6 - ростостимулирующее и антистрессовое действие КГВ на всхожесть и прорастание газонных трав на загрязненной городской почве.
При осуществлении способа торф просеивают, отделяя фракцию 0-10 мм, более крупную фракцию направляют на измельчение. В смесительную емкость с измельченным торфом подают воду и перемешивают до получения однородной массы влажностью 75-95%». Желательно поддерживать температуру смеси на всех дальнейших этапах обработки в диапазоне 60-90°С.
Смесь воды с торфом подвергают гидромеханическому воздействию на высокоскоростной коллоидной мельнице в присутствии целлюлозо- и лигнинразрушающих ферментов (их продуцентом, в частности, может являться гриб штамма Trichoderma, не подвергавшийся генно-инженерному вмешательству), введенных в количестве 0,01-0,2%» весовых частей от массы сухого торфа. Обработка позволяет перевести длинноволокнистую торфяную массу в суспензию с размером частиц 100-150 мкм (D90 по объему). При этом подавляющее число клеточных стенок растительных остатков в торфе вскрываются и внутриклеточные и межклеточные составы становятся доступными. Оптимальные условия для работы ферментов создают, поддерживая рН в диапазоне 5-6,5. Его корректируют с помощью добавок, разрешенных в рамках Green Chemistry, в частности, для этого используют золу, полученную из экологически чистых растительных компонентов различной природы (например, древесную золу, золу лузги подсолнечника и т.п.) или органические кислоты. Время обработки выбирают в зависимости от типа и состава сырья, конкретного типа мельницы, и необходимого для технологического процесса размера получаемой при измельчении фракции.
Полученную смесь подают в циркуляционную линию, содержащую одну или несколько гидродинамических кавитационных установок для экстрагирования активных компонентов, дополнительного измельчения и гомогенизации смеси. Цикл обработки повторяют необходимое число раз. Размер получаемых на этом этапе частиц - 50-100 мкм (D90 по объему). Высокоэнергетическое воздействие на суспензию в циркуляционной линии увеличивает скорость биохимических реакций в 103-106 раз.
На последнем этапе продукт обрабатывают в течение 1-48 часов в электромагнитном поле каталитической установки, с помощью ферромагнитных элементов. В качестве каталитической установки может быть использована, например, установка активации процессов (УАП) с вихревым слоем ферромагнетиков [RU 50876, заявка от 26.10.2005]. Размер получаемых частиц должен составлять 1-40 мкм (D90 по объему).
Результаты анализа гранулометрического состава готового продукта, полученного в результате применения предлагаемого способа, показаны в табл. 1, 2 и на фиг. 1 (измерения проведены в лаборатории кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, Аппарат Mastersizer 3000 - v3.71 (Malvern Instruments Ltd.)).
Высокая скорость биохимических реакций, достигнутая на предыдущем этапе, поддерживается во время последующей обработки, это позволяет:
- переводить разрушенные элементы целлюлозы, лигнина и т.п.в предшественников ГВ, а через определенное время и в сами ГВ;
- переводить большую часть биохимического потенциала торфа в водорастворимую форму;
- переводить биохимические соединения в высокоэнергетические реакционно активные состояния.
Ниже приведены примеры реализации способа, подтверждающие его работоспособность и эффективность.
Пример 1. Состав продукта, получаемого по заявленному способу, представлен в Протоколе испытаний, проведенных Московским государственным университетом имени М.В. Ломоносова (МГУ), и показан в табл. 3.
Пример 2. Исследование действия КГВ на золошлаковых отходах.
В лаборатории гуминовых веществ кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова была проведена серия вегетационных опытов по рекультивации высокотоксичных золошлаковых отходов (ЗШО) различными препаратами.
Цель опыта - демонстрация возможностей КГВ по снижению уровня загрязнения ЗШО (в частности - иммобилизации подвижных форм тяжелых металлов) и в качестве почвенных модификаторов, т.е. как одного из главных компонентов в процессе переработки ЗШО в нетоксичные и оструктуренные почвосмеси.
Результаты опыта показаны на фиг. 2.
Обработка ЗШО комплексом ГВ на 32 дня увеличивает срок нормального развития побегов (без визуальных признаков угнетения).
Пескование шлака (в пропорции 1:1) + КГВ увеличивает сроки развития газонных трав в условиях сильной интоксикации более чем на 60 суток.
Пример 3. Ростостимулирующее и антистрессовое действие комплекса гуминовых веществ (КГВ) на всхожесть и прорастание газонных трав (райграс пастбищный) на загрязненной городской почве. Опыт проводился на экспериментальном полигоне лабораторией гуминовых веществ кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова.
Опытный участок состоял из 8 делянок площадью 0,25 м2 (0,5x0,5 м), огороженных деревянными планками, имитирующими строение конструктоземов города. Расстояние между делянками - 30 см. На дно каждой делянки вносили по 15 кг глинистого минерального горизонта, утрамбовывали, сверху вносили по 15 кг органоминерального субстрата: смесь низинного торфа и минерального горизонта в соотношении 1:1. На подготовленные делянки вносили загрязняющие вещества по схеме опыта. Поверхность почвы прикатывали, и высевали газонную траву (райграс пастбищный) согласно норме высева для газонов 20 г/м2.
В соответствующих вариантах опытов семена предварительно замачивали в растворе КГВ с концентрацией 0,04 г ОВ/л в течение 15 часов и высушивали на воздухе. Посевы обрабатывали раствором КГВ с концентрацией 0,04 г ОВ/л (300 мл на делянку) через 1 и 3 недели после посева.
14 августа производили укос трав, биомассу растений высушивали в сушильном шкафу при температуре 70°С и взвешивали.
Варианты опытов:
1) «Контроль» (чистая почва) - делянки 1 и 2. Посев газонной травосмеси (фиг. 3). Посев газонной травосмеси осуществляли 17 июня.
1-я фотофиксация опыта 3 июля (фиг. 3а).
2-я фотофиксация опыта 21 июля (фиг. 3б).
3-я фотофиксация (завершение опыта) 13 августа (фиг. 3в).
«Контроль» - биомасса растений 100%.
2) «Загрязненная почва» - делянки 3 и 4. Аналог городских примагистральных участков - внесено загрязнений: хлорида натрия в дозах 1% к массе почвенного субстрата, дизельного топлива в дозах 1% и меди в виде медного купороса в дозе 500 мг/кг. Посев газонной травосмеси осуществляли 17 июня (фиг. ).
1-я фотофиксация опыта 3 июля (фиг. 4а).
2-я фотофиксация опыта 21 июля (фиг. 4б).
3-я фотофиксация (завершение опыта) 13 августа (фиг. 4в).
«Загрязненная почва» - биомасса растений менее 0,1% от «Контроля».
3) «Загрязненная почва» + КГВ - делянки 5 и 6. Аналог городских примагистральных участков - внесено загрязнений: хлорида натрия в дозах 1% к массе почвенного субстрата, дизельного топлива в дозах 1% и меди в виде медного купороса в дозе 500 мг/кг. Посев газонной травосмеси осуществляли 17 июня. Семена и всходы обрабатывали КГВ (фиг. 5).
1-я фотофиксация опыта 3 июля (фиг. 5а).
2-я фотофиксация опыта 21 июля (фиг. 5б).
3-я фотофиксация (завершение опыта) 13 августа (фиг. 5в).
«Загрязненная почва» + КГВ - биомасса растений 195% от «Контроля».
4) «Чистая почва» + КГВ - делянки 7 и 8. Посев газонной травосмеси осуществляли 17 июня. Семена и всходы обрабатывали КГВ (фиг. 6).
1-я фотофиксация опыта 3 июля (фиг. 6а).
2-я фотофиксация опыта 21 июля (фиг. 6б).
3-я фотофиксация (завершение опыта) 13 августа (фиг. 6в).
«Чистая почва» + КГВ - биомасса растений 290% от «Контроля».
Выводы:
- Обработка семян и проростков растений КГВ увеличило урожай газонных трав почти в три раза (290%) по сравнению с контрольными делянками.
- Комплексное загрязнение почвы хлоридами, дизельным топливом и тяжелыми металлами (медью) привело к гибели всех семян на опытных делянках. Даже по прошествии более чем двух месяцев после закладки опыта на площадках появились лишь отдельные проростки райграса и сорных растений.
- Обработка семян и всходов райграса пастбищного КГВ позволило на фоне комплексного загрязнения почвы хлоридами, тяжелыми металлами и нефтепродуктами получить газон с нормальным проективным покрытием (без цветовых «пятен»' и пустот). Биомасса растений на опытных делянках составила в среднем 195% от незагрязненного контроля.
Таким образом, результаты проведенных полевых испытаний позволяют сделать вывод о высокой эффективности КГВ, как стимулятора роста и развития растений, мощного активатора их иммунной системы.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ПОРОД ОТВАЛОВ | 2019 |
|
RU2730233C1 |
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР | 2021 |
|
RU2771225C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВОГО ПРЕПАРАТА С СОДЕРЖАНИЕМ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ И МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ ТОРФА | 2021 |
|
RU2790724C1 |
СОСТАВ ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ | 1991 |
|
RU2017786C1 |
Способ получения гуминовых веществ из низинного торфа методом электрогидроудара и устройство для его реализации | 2022 |
|
RU2792350C1 |
ГЕРБИЦИД СПЛОШНОГО ДЕЙСТВИЯ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ | 2022 |
|
RU2801252C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ НАНОУДОБРЕНИЙ | 2011 |
|
RU2479559C2 |
КРЕМНЕГУМИНОВЫЙ РЕГУЛЯТОР РОСТА РАСТЕНИЙ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСТЕНИЙ | 2012 |
|
RU2529151C2 |
Способ обезвреживания техногенно загрязненных почв, грунтов, шламов | 2021 |
|
RU2777055C1 |
Способ приготовления техногенного почвогрунта БЭП на основе золошлаковых отходов (варианты) и техногенный почвогрунт БЭП | 2018 |
|
RU2688536C1 |
Изобретение относится к сельскому хозяйству, экологии, медицине и может быть использовано для переработки торфа с целью получения комплекса гуминовых веществ. Способ переработки торфа для получения комплекса гуминовых веществ включает смешивание торфа с фракцией не более 10 мм с водой до получения влажности смеси 75-95%. Затем смесь подвергают гидромеханическому воздействию на коллоидной мельнице в присутствии целлюлозо- и лигнинразрушающих ферментов до получения фракции не более 150 мкм, D90 по объему, при этом с помощью добавок поддерживают рН в диапазоне 5-6,5. Измельченную смесь подают в циркуляционную линию, содержащую гидродинамические кавитационные установки, цикл обработки повторяют до получения фракции не более 100 мкм, D90 по объему. Затем обрабатывают смесь в электромагнитном поле с помощью ферромагнитных элементов до получения фракции 1-40 мкм, D90 по объему. Техническим результатом является повышение выхода гуминовых веществ, находящихся в высокоэнергетической, реакционно-активной форме. 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 4 табл.
1. Способ переработки торфа для получения комплекса гуминовых веществ, отличающийся тем, что торф с фракцией не более 10 мм смешивают с водой до получения влажности смеси 75-95%, затем смесь подвергают гидромеханическому воздействию на коллоидной мельнице, в присутствии целлюлозо- и лигнинразрушающих ферментов до получения фракции не более 150 мкм, D90 по объему, при этом с помощью добавок поддерживают рН в диапазоне 5-6,5, измельченную смесь подают в циркуляционную линию, содержащую гидродинамические кавитационные установки, цикл обработки повторяют до получения фракции не более 100 мкм, D90 по объему, затем обрабатывают смесь в электромагнитном поле с помощью ферромагнитных элементов до получения фракции 1-40 мкм, D90 по объему.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру смеси на всех этапах обработки поддерживают в диапазоне 60-90°С.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве продуцента целлюлозо- и лигнинразрушающих ферментов используют гриб штамма Trichoderma, не подвергавшийся генно-инженерному вмешательству.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ферменты вводят в количестве 0,01-0,2% весовых частей от массы сухого торфа.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве корректоров рН используют золу из растительных компонентов или органические кислоты.
Способ получения гуминового концентрата из торфа | 2019 |
|
RU2721391C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВОГО ПРЕПАРАТА | 2014 |
|
RU2571022C1 |
Способ получения биоудобрения на основе торфа | 1989 |
|
SU1681487A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОСТИМУЛЯТОРА ИЗ ТОРФА И БИОСТИМУЛЯТОР ИЗ ТОРФА | 2005 |
|
RU2322502C2 |
US 3844759 A1, 29.10.1974. |
Авторы
Даты
2022-06-07—Публикация
2021-10-19—Подача