Спосіб виробництва комплексного гумінового добрива з сапропелю

1. Спосіб виробництва комплексного гумінового добрива з сапропелю, що передбачає технологічну обробку сапропелю з застосуванням подрібнювально-перемішувальної установки, а саме: подрібнення сапропелю, приготування його водяної суспензії, обробку лужним реагентом у вигляді їдкого калію, доведення рН до оптимального значення, додавання мінеральної складової, перемішування на технологічній установці з одержанням гомогенної маси, відстоювання, який відрізняється тим, що в процесі виробництва технологічний цикл здійснюють на технологічній кавітаційній установці “Компас” в умовах двостадійної кавітації, першу стадію якої проводять після додавання у водяну суспензію сапропелю лужного реагенту у вигляді їдкого калію в твердій формі шляхом кавітаційного диспергуючого впливу на технологічну реакційну масу з відповідним подрібненням сапропелю до одержання його часток підвищеної диспе 3 21128 4 клараційний патент України на винахід №46226, технології при одержанні рідкого гумінового добрим.кл. C05F15/000 публ. 15.05.2002, бюл. №5 [2]]. ва на основі сапропелю. Цей спосіб характеризується технологічними особВідома органо - мінеральна суміш біологічно ливостями, але він не спрямований на скорочення активних добрив, спосіб одержання якої передбаенерговитрат, підвищення ефективності технології чає застосування сапропелю, його технологічну при одержанні рідкого гумінового добрива на особробку [Деклараційний патент України на винахід нові сапропелю. №55669м.кл. C05FG 1/000 публ. 15.04.2003, бюл. Відоме органо-мінеральне добриво, спосіб ви№4 [8]]. Такий спосіб дозволяє одержати добриво, робництва якого передбачає виготовлення застояке за рахунок покращенного підбору компонентів сування технологічно обробленого сапропелю, має підвищену ефективність в результаті подовдодавання мінеральних компонентів [Деклараційження тривалості збереження, але він не дозволяє ний патент України на винахід №53881, м.кл. скоротити енерговитрати, підвищити ефективність C05F15/000 публ. 17.02.2003, бюл. №2 [3]]. Таке технології при одержанні рідкого гумінового добтехнічне рішення дозволяє одержати нове покорива на основі сапропелю. ління органо-мінеральних добрив з заданими сорНайбільш близьким до запропонованого рібційними та іонообмінними властивостями, але шення є спосіб виробництва комплексного гумівоно не спрямовано на скорочення енерговитрат, нового добрива з сапропелю, який передбачає підвищення ефективності технології при одержанні технологічн у обробку сапропелю з застосуванням рідкого гумінового добрива на основі сапропелю. подрібнювально-перемішувальної установки, а Відоме органо-мінеральне добриво, спосіб висаме подрібнення сапропелю, приготування його робництва якого передбачає виготовлення застоводяної суспензії, обробку лужнім реагентом у сування технологічно обробленого сапропелю, вигляді їдкого калію, доведення рН до оптимальдодавання мінеральних компонентів [Деклараційного значення, додавання мінеральної складової, ний патент України на винахід №53882, м.кл. перемішування з одержанням гомогенної маси, C05F15/000 публ. 17.02.2003, бюл. №2 [4]]. Таке відстоювання [Патент Російської Федерації на вирішення дозволяє одержати органо-мінеральні нахід №2242446 "Способ получения органоминедобрива з заданими сорбційними та іонообмінними рального удобрения на торфосапропелевой основластивостями, але воно також не спрямовано на ве", м.кл. C05F11/00, публ. 20.12.2004, бюл. №35 скорочення енерговитрат, підвищення ефективно[9] – найближчий аналог]. Цей спосіб дозволяє сті те хнології при одержанні рідкого гумінового підвищити ефективність добрива, але особливості добрива на основі сапропелю. такого технологічного процесу не забезпечують Відомий спосіб одержання органоодержання високогомогенної технологічної маси, мінерального добрива, який передбачає застосузастосування подрібнювально-перемішувальної вання сапропелю, його технологічну обробку [Деустановки - роторного апарату "Аргус" гідро ударклараційний патент України на винахід №64215, ної дії не дозволяє створити оптимальний м'який м.кл. C05F15/000 публ. 16.02.2004, бюл. №2 [5]]. температурний режим процесу, скоротити енергоТакий спосіб дозволяє підвищити якість добрива, витрати, значно підвищити ефективність технології але він не дозволяє скоротити енерговитрати, підпри одержанні комплексного гумінового добрива з вищити ефективність технології при одержанні сапропелю, що забезпечило б одержання якісного рідкого гумінового добрива на основі сапропелю. добрива з підвищеною ефективністю. Відомий спосіб одержання органо - мінеральВ основу корисної моделі поставлено завданної суміші на основі сапропелю, який передбачає ня створення способу одержання комплексного добування та технологічну обробку сапропелю, в гумінового добрива з сапропелю, який би за рахутому числі - проморожування [Патент Російської нок здійснення нових те хнологічних операцій на Федерації на винахід №2239619, м.кл. C05F7/00, кавітаційній установці "Компас", їх послідовності публ. 10.11.2004, бюл. №31 [6]]. Такий спосіб додозволив би одержати високогомогенну те хнологізволяє збільшити ефективність добрива, але в речну масу, скоротити енерговитрати, підвищи ти зультаті подрібнення часток сапропелю лише до ефективність технологічного процесу, що забезрозміру 0,2-12мм він не дозволяє одержати висопечило б одержання якісного добрива з підвищекогомогенну те хнологічну масу, а також особливоною ефективністю. сті його технології не дозволяють скоротити енерПоставлене завдання вирішується тим, що заговитрати, підвищити е фективність технології при пропонований спосіб виробництва комплексного одержанні рідкого гумінового добрива на основі гумінового добрива з сапропелю передбачає техсапропелю. нологічну обробку сапропелю з застосуванням Відомий спосіб виробництва гумінового добподрібнювально-перемішувальної установки, а рива, який передбачає застосування сапропелю, саме подрібнення сапропелю, приготування його обробку лужнім реагентом, наступну технологічну водяної суспензії, обробку лужнім реагентом у обробку, додавання мінеральної складової, перевигляді їдкого калію, доведення рН до оптимальмішування з одержанням гомогенної маси, отстоного значення, додавання мінеральної складової, ювання (наступне відділення рідкої фракції) [Паперемішування на технологічній установці з одертент Російської Федерації на винахід №2220933, жанням гомогенної маси, відстоювання, в процесі м.кл. C05F7/00, публ. 01.10.2004 [7]]. Такий спосіб виробництва технологічний цикл здійснюють на дозволяє підвищити е фективність добрива, але технологічній кавітаційній установці „Компас" в особливості те хнології не дозволяють одержати умовах двостадійної кавітації, першу стадію якої високогомогенну технологічну масу, а також скопроводять після додавання у водяну суспензію ротити енерговитрати, підвищити ефективність сапропелю лужного реагенту у вигляді їдкого калію 5 21128 6 в твердій формі шляхом кавітаційного диспергуюздійснювати першу стадію кавітації шляхом кавічого впливу на те хнологічну реакційну масу з відтаційного диспергуючого впливу на одержану повідним подрібненням сапропелю до одержання те хнологічн у реакційну масу завдяки кавітатору його часток підвищеної дисперсності та вилугову8. В процесі кавітації здійснюється подрібнення вання нерозчинних солей кальцію, заліза, магнію, сапропелю до одержання його частинок підвищегумінових та фульвокислот . Потім одержану лужної дисперсності. На цей момент також закінчуєтьну суспензію сапропелю підвищеної дисперсності ся процес вилуговування нерозчинних солей кальнейтралізують ортофосфорною кислотою до доцію, заліза, магнію (та деяких інших металів), сягнення кінцевого значення рН 8,0-10,5 і самогумінових та фульвокислот в результаті їх переводу в розчинні калієві солі. Потім в суспензію чинного встановлення температури маси 30-50°С. сапропелю підвищеної дисперсності додають орПісля цього здійснюють другу стадію кавітації тофосфорну кислоту і завершують нейтралізацію шляхом кавітаційного перемішування одержаної суспензії сапропелю підвищеної дисперсності та лужності одержаної технологічної реакційної маси з досягненням кінцевого значення рН 8,0-10,5. мінеральної складової. В процесі першої стадії кавітації починається Додатково в окремих, особливих умовах застоаутопроцес самочинного розігрівання реакційної сування запропонований спосіб характеризується маси, який продовжується при нейтралізації і занаступними ознаками: При виготовленні водяної суспензії сапропелю кінчується з встановленням температурного режишляхом перемішування мішалкою і циркуляцією му в межах 30-50°С. насосом здійснюють його попереднє подрібнення На наступній - другій стадії в режимі кавітації до грубодисперсного стану. до одержаної суспензії сапропелю підвищеної диПеред додаванням лужного реагенту водяну сперсності додається одно або декілька мінерасуспензію сапропелю очищують від піску та від льних добавок - карбамід, аміачна вода, сульфат механічних рослинних домішок. калію, фосфат калію та/або інші для одержання Температура те хнологічно ї маси не перевидобрива з заданим вмістом макроелементів. Після закінчення такого кавітаційного перемішування щує 50°С. одержують високогомогенну рідку технологічну Значення рН одержаного добрива для його масу з рН 8,0-10,5, яка є комплексним рідким гумістабілізації забезпечують в межах 8,0-10,5. новим добривом. Цю рідку технологічну масу насоЗдійснення запропонованого способу виробсом перекачують в ємності для відстоювання та ництва рідкого гумінового добрива в промислових наступного розділення. Декантуванням розчин умовах ілюструється наступним прикладом, який (надосадову рідину) відділяють від пастоподібної пояснюється також схематичним зображенням суспензії (осаду), зливають в тару і передають на здійснення процесу на технологічній кавітаційній фасування, де готовий продукт - розчин і суспенустановці "Компас"- Фі г.1. зію окремо фасують відповідно до правил, встаПриклад. Для виробництва рідкого гумінового новлених нормативно - технічними вимогами. добрива застосовують сапропель, добутий із озеІз одержаних фракцій виготовляють товарні ра "Волово" (Вишгородський район, Київська обформи готового продукту - комплексного гуміноволасть). го добрива з сапропелю: Після буртування, проморожування сапропель із надосадкової рідини - рідке гумінове добриподають на технологічну кавітаційну установку во "Добрин - стимул-S", із осаду - пастоподібне "Компас" для виготовлення добрива відповідно гумінове добриво - " Добрин - стимул-SР". до запропонованого способу. Попереднє експериментальні дослідження Спочатку в суспензатор 1 цієї установки залиумов виникнення й здійснення процесу кавітації вають воду і завантажують сапропель. В суспенпроводилися спочатку в лабораторно - дослідних заторі 1 шляхом перемішування мішалкою 2 гоумовах в так званих кавітаційних трубах, які являтують водяну суспензію сапропелю. В процесі ють собою гідродинамічні труби, обладнанні сисвиготовлення такої суспензії в процесі перемішутемою регулювання статичного тиск у, а потім - у вання мішалкою і циркуляції здійснюють поперепромисловому виробництві з застосуванням кавіднє подрібнення сапропелю до грубодисперсного таційного пристрою - кавітатору на технологічній стану. Циркуляцію суспензії із суспензатору 1 здійкавітаційній установці "Компас". снюють насосом 3 через гідроциклон 4 - для очиДослідження та випробування запропоновастки суспензії від домішок піску. Пісок періодично ного способу виробництва комплексного гумінововидаляють із гідроциклону 4 в збірник піску 5. го добрива з сапропелю в промислових умовах Очищен у від піску водяну суспензію сапропелю показали позитивні результати. подають насосом 3 в реактор 6 через сітчастий Сукупність усі х ознак запропонованого спософільтр 7, в якому здійснюється очистка від росбу, в тому числі, його нові ознаки, а саме - здійслинних домішок. При одночасній циркуляції насонення технологічного циклу на кавітаційній устасом 10 в реактор 6 завантажують лужний реагент новці "Компас" в умовах двостадійної кавітації, а у вигляді їдкого калію в твердій формі. саме - проведення першої стадії кавітаці ї після Далі технологічний цикл здійснюють в умовах додавання у водяну суспензію сапропелю лужного двостадійної (поетапної) кавітації. Перед початком реагенту у вигляді їдкого калію в твердій формі процесу кавітації відрегульовують тиск на кавіташляхом кавітаційного диспергуючого впливу на торі 8 в схемі циркуляції; 9 - манометр для вимітехнологічн у реакційну масу з попереднім подрібрювання тиску, 10 – циркуляційний. ненням сапропелю, а також до закінчення процеПісля повного розчинення доданого в суспенсу вилуговування солей кальцію, заліза та магзію сапропелю твердого їдкого калію починають 7 21128 8 нію, нейтралізації ортофосфорною кислотою до основі природної реліктової сировини - озерного досягнення кінцевого значення рН 8,0-10,5 і сасапропелю. Гумати таких добрив є активаторами мочинного встановлення температурного режиму кисню і переносниками водню, за рахунок чого вони підвищують енергетичний потенціал рослин30-50°С, наступного кавітаційного перемішування ної клітини, сприяють більш повному поглинанню одержаної суспензії сапропелю підвищеної дисвуглекислого газу з повітря, підвищують інтенсивперсності та мінеральної складової дозволяють ність фотосинтезу й обміну речовин у рослині, що забезпечить високу гомогенність технологічної маси, скоротити енерговитрати, підвищити ефекприводить до швидкого її росту й розвитку, особливо в початкових фазах розвитку рослини. Такі тивність технологічного процесу, а також поширити добрива мають підвищену ефективність, особлиасортимент технологій виробництва добрив на во, коли рослини перебувають в екстремальних основі сапропелю. умовах; вони сприяють інтенсифікації обмінних Технічний результат при здійсненні запропонованого способу досягається саме в межах кільпроцесів і виробленню спеціальних ферментів, що підвищують стійкість рослин до несприятливих кісних характеристик способу, наведених в форфакторів зовнішнього середовища. Ці добрива домулі корисної моделі - за межами цих значень зволяють краще засвоювати компоненти мінератехнічний результат не досягається. льного живлення із ґрунту: азоту - за рахунок інтеПри використанні запропонованого способу виробництва комплексного гумінового добрива в нсифікації обмінних процесів, калію - за рахунок вибіркового збільшення клітинної мембрани, фопроцесі кавітаційного впливу на технологічну масу сфор у, який перешкоджає утворенню нерозчинних здійснюються ефективне диспергування твердих фосфа тів. частинок, а також ефективна гомогенізація диспеЗа результатами порівняльних польових вирсійного середовища та дисперсної фази, що забезпечує одержання високогомогенної технологічпробувань добрива, одержані відповідно до запропонованого способу, перевершують препарат, ної маси. одержаний відомим способом, забезпечують е феПри здійсненні запропонованого способу проктивність капіталовкладень від 10 до 50% за раведення процесу при температурі 30-50°С і одерхунок використання енергозберігаючого запропожання рН технологічної маси в межах 8,0-10,5 нованого способу, підвищення врожайності дозволяють повністю зберегти й стабілізувати біосільськогосподарської продукції (від 10 до 35% логічноактивні речовини природного походження в залежно від виду сільськогосподарських культур), готовому продукті. Застосування м'якого, самопідвищення якості одиниці сільськогосподарської чинно встановленого температурного режиму не продукції, усунення втрат при несприятливих поговище 50°С дозволяє виключити енерговитрати на дних умовах.. температурн у обробку технологічної маси, при Джерела інформації: цьому зберігаються усі корисні природного похо1. Деклараційний патент України на корисну дження нетермостійкі речовини сапропелю, а тамодель №14104, м.кл. C05F 11/02, публ. кож корисна природна мікрофлора; гумінові кис15.05.2006, бюл. №5. лоти, фульвокислоти, амінокислоти переходять в 2. Деклараційний патент України на винахід активну водорозчинну форму. №46226, м.кл. C05F 15/000, публ. 15.05.2002, бюл. Технологія обробки сапропелю відповідно до №5. запропонованого способу забезпечує виробницт3. Деклараційний патент України на винахід во добрива з підвищеною доступністю для рослин №53881, м.кл. C05F 15/000 публ. 17.02.2003, бюл. його складових, дає можливість збагачувати доб№2. рива макроелементами в залежності від потрібно4. Деклараційний патент України на винахід го складу. Таким чином запропоноване рішення №53882, м.кл. C05F 15/000 публ. 17.02.2003, бюл. дозволяє одержати високоякісне комплексне гумі№2. нове добриво - екологічно чисте добриво стабіль5. Деклараційний патент України на винахід но високої якості, яке забезпечує високу врожай№64215, м.кл. C05F 15/000 публ. 16.02.2004, бюл. ність культур при зниженні витрат на процес його №2. виробництва. Такі добрива за призначенням ма6. Патент Російської Федерації на винахід ють багатофункціональні напрямки використання, №2239619, м.кл. C05F 7/00, публ. 10.11.2004, бюл. основними з яких є стимулювання гумусоутворю№31. вання в ґрунті та підвищення його родючості, вони 7. Патент Російської Федерації на винахід дозволяють поліпшити врожайність та якість №2220933, м.кл. C05F 7/00, публ. 01.10.2004. сільськогосподарських культур 8. Деклараційний патент України на винахід Запропонований спосіб дозволяє поширити №55669м.кл. C05FG 1/000 публ. 15.04.2003, бюл. асортимент технологій виробництва добрив на №4. основі сапропелю, розробляти нові, високоефек9. Патент Російської Федерації на винахід тивні екологічно чисті комплексні гумінові добрива, №2242446 "Способ получения органоминеального що дозволяє підвищити врожайність сільськогосудобрения на торфосапропелевой основе", м.кл. подарських культур. C05F 11/00, публ. 20.12.2004, бюл. №35 – найблиЗ застосуванням запропонованого способу вижчий аналог. роблена серія добрив "Добрин-стимул" - комплексних екологічно чистих гумінових рідких добрив на 9 Комп’ютерна в ерстка А. Крижанівський 21128 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601