Способ получения органоминерального удобрения Советский патент 1982 года по МПК C05F5/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам производства органо-минеральных удобрений, и может найти применение в пищевой про1 ал1шенности на спиртовых, дрожжевых заводах, заводах лимонной кислоты и других, перерабатывающих мелассу.

Известен способ переработки последрожжевой бражки с получением гранулированного многокомпонентного удоб- рения. По этому способу последрожжеfeyro бражку гидролизного производства упаривают до содержания сухих веществ 50-70%, смешивают с минеральным наполнителем, гранулируют и суиат при 80-105 С до содержания влаги 5-15%. В качестве наполнителя используют суперфосфатный шлам, образующийся при изготовлении раствора питательных солей, необходимых для выращивания дрожжей и подаваемых в количестве 40-90% по весу бражки 1.

Недостатком способа является то, что из упаренной последрожжевой бражки и суперфосфатного шлама нельзя получить полноценного комплексного удобрения, так как последрожжевая бражка (до упаривания) содержит абсолютно сухих веществ 0,8-1,2% (8-12 г/л) и в т.ч. 2670 мг/л , 350-360 мг К-0, 1 г азота и около 5 0,5 г SO|.

При упаривании до 70% сухих веществ (СВ) в 1 кг концентрата, будет содержаться всего г, 1717,5 г, азота до 70 г и г.

Q Давление подсушенного суперфосфатного шлама (40% по массе бргикки) 280 г с содержанием около 0,5% 2.- всего 1,4 г, позволяет получить удобрение, котЬрое будет содержать NPK в % 7:1,7:0,14 и сумма NPK составит 8,9%.

5 Известен также способ получения органо-минерального удобрения. По этому способу сгущенную последрожжевую мелассную барду с концентрацией сухих веществ (СВ) 75% смешивают с

20 минеральным наполнителем, смесь гомогенизируют и гранулируют в токе горячих дымовых газов. Полученное таким способом удобрение содержит все Органические и минеральные ком25поненты барды и суперфосфата. Содержание суммы азота, усвояемой . и (NPK) в этом удобрении составляет 18,5-23,% 2.

Однако по указанному способу

30 невозможно получить удобрение°с

NPK выше 23,5%, что удорожае транспортировку этого удобрения. Высок также расход топлива на единицу суммы NPK

В случае использования упаренной барды, полученной от переработки тростниковой мелассы,содержащей всего 5% калия («по СВ) , при условии обеспечения равного соотношения калия и фосфора, удобрение получается с еще меньшей суммой NPK.

Цель изобретения - получение удорения с уравновешенным соотношением питательных элементов, содержащего ростовые вещества, а также повышени экономичности процесса путем снижения энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что мелассную барду перед упарванием сбр.аживают в закрытых емкостях при 55-65°С, полученную метановую бражку подкисляют азотной кислотой до рН 6,0-7,0, нагревают до 95-100°С и дегазируют. Упаренную бражку смешивак)Т с двойным суперфосфатом в соотнесении по СВ 1,0:(0,5ЬО).

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Мелассную барду направляют в меТантенки, где с помсвцью симбиотической культуры метанобразующих бактерий, например, применяемых для биолгической очистки бытовых и промышленных сточных вод, осуществляют ее анаэробное сбраживание. Брожение ведут в термофильных условиях при Температуре среды БЗ-бЗ С. Поддержание такой температуры позволяет ускорить процесс сбраживания барды и осуществить полное обеззараживание патогенной микрофлоры и дегельминтезацию среды, что улучшает санитарно-гигиенические условия и обеспечивает возможность использования бражки в качестве удобрения.

Брожение при температуре ниже 55 не позволяет достичь максимальной скорости процесса и полного обеззараживания среды. При температуре выше 65°С в образующихся газах брожения резко снижается содержание метана. При метановом сбраживании барды, вследствие потребления органических кислот и превращения сложных азотистых соединений в более простые, происходит нейтрализация среды. Потребление органических веществ барды (в основном углеродс эдержавдих) составляет 50% и более, что увеличивает относительное (процентное) содержание минеральных компонентов в среде, в том числе калия и фосфора, а метанообразующие бактерии, синтезируя ряд росто,вых веществ, повышают ценность удобрения.

Подкисление метановой бражки до рН 6,0-7,0, с последующей ее дегазацией, производят с целью улучшения условий ее сгущения. При подкислении бражки в указанных пределах рН нерастворимые углекислые соли кальция, образующиеся при метановом брожении, переходят в растворимые соли соляной или азотной кислот, что предотвращает инкрустацию поверхностей нагрева и вынужденную остановку выпарныз станций для очистки от накипи. Подкисление бражки ниже рН 6,0 недопустимо, так как это приводит к перерасходу дефицитных минеральных кислот

5 и повышает коррозионную агрессивность среды. Недостаточное подкисление бражки (рН выше 7,0) также недопустимо, так как в этих условиях не достигается полный перевод нерастQ воримых солей кальция в растворимые. Дегазация метановой бражки необходима для уменьшения пенения бражки и улучшения условий упаривания ее в выпарной станции. .

5 Практически полная дегазация про исходит при нагреве бражки до 95100 С, поэтому соблюдение этого параметра очень важно.

После дегазации бражку.сгущают на выпарной станции и обрабатывают двойным суперфосфатом, а соотаошение компонентов варьируют от 1:0,5 до 1:1, с целью получения удобрения с равным соотношением фосфора и калия, содержание азота колеблется в

5 пределах 4-5%. Затем смесь грану.лируют и сушат в токе горячих дымовых газов. В качестве топлива в сушилке используют метановый газ, получаелмй при сбраживании барды.

0 Пример.В метантенке емкостью 10 м осуществляют непрерывное метановое брожение последрожжевой мелассной барды при 55°С, .с ежесуточной заменой 10%. При этом величина рН барды повышается от 4,6 до 7,8.

Полученн5гю метановую бражку (1 м/сут) подкисляют азотной кислотой до рН 6,5 нагревают до 95°С,

0 дегазируют и сгущают до концентрации СВ 40%.

В сгущенную бражку, содержащую 23% (по СВ), вносят двойной суперфосфат с содержанием 45% усвояемой

аРб из расчета, чтобы в конечном продукте отнсмиение .:К2О составяло 1:1. При этом расход двойного суперфосфата на 1 кг удобрения составляет 0,33 кг. Смесь гомогенизирую и высушивают в токе горячих дымовнх газов на лабораторной суши.лке при до влажности 3%.

Полученное удобрение имеет следук. щий состав, %: К2.О 15; ,0;

N 5. Содержание NPK составляет 35%. Влажность удобрения 3,5%, рН 5,4,

В удобрении также содержатся гумины, микроэлементы и другие органические и минеральные вещества мелассной Ьарды, а также образующийся при метановом брожении широкий комплекс стимулирующих рост растений веществ.

Предлагаемый способ позволяет получить из барды ценное концентрированное удобрение, что снижает его тоннаж, а также получить дополнительно газообразное топливо. Так, при сбраживании 1 м барды получают 16,0 м горючего газа следующего

состава, %: СН 60; СО 32,5; Н 2, N 3,0 с теплотворной способностью 6500 ккал/м . На получение 1 т удоб рения, по известному опыту производства органо-минерального удобрения из барды расходуется 95-100 м натурального природного газа (8& 10 ккал) . Выработка предлагаемого удобрения на 1000 дал спирта составляет 7,0 т. Количество получаемого газа, в пересчете на природный, составляет в расчете на 1 т удобрения

0,16-1000 6500-16 „„- 3 8500-

Таким образом, производство предлагаемого удобрения может осуществляться без расхода дополнительного топлива. Кроме перечисленных выше преимуществ, предлагаемый способ ncволит использовать для сгущения барды выпарные станции, изготовленные из безникелевых сталей (так как рН среды 7,0), что значительно удешевит затраты на утилизацию отходов.

Удобрение, получаемое по предлагаемому способу, имеет более высокий рН 5-6, вместо 2,8-3,0, что более приемлемо. Значительно уменьшается гигроскопичность нового удобрения за счет использования гигроскопичных соединений (бетаин и др.) метанобразующими бактериями, что улучшает условия хранения, транспортировки и внесения его в почву.

10

Формула изобретения

Способ получения органо-минерального удобрения из мелассной барды,

5 включающий упаривание, смешивание с суперфосфатом и гранулирование, отличающийся тем, что, с целью получения удобрения с уравновешенным соотношением питательных

0 элементов, содержащего ростовые вещества, а также повышения экономичности процесса путем снижения энергозатрат, барду перед упариванием сбраживают в закрытых емкостях при 55-65 с, полученную метановую браж5ку подкисляют азотной кислотой до рН 6,0-7,0, нагревают до 95-100с и дегазируют, а упаренную бражку смешивают с двойным суперфосфатом при соотношении сухих веществ мета0новой бражки и двойного суперфосфата 1,0: (0,5-1,0).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Авторское свидетельство СССР № 342849, кл. С 05 F , 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 348539, кл. С 05 G 1/00, 1970 (прототип).