1

A cikk elemzi a biológiailag aktív készítmények szénből vagy alföldi tőzegből történő izolálásának módszereit, különös tekintettel a humuszkészítményekre. A huminkészítmények irodalomban ismertetett extrakciós módszereit elemezték: fizikai, kémiai, mikrobiológiai, biokémiai, amelyek a szerves anyagokra gyakorolt ​​különböző hatásokon alapulnak. A penza régióban található Gorelishe lelőhelyből származó alacsony lápos tőzeget vették kezdeti prototípusnak. Kimutattuk, hogy az alföldi tőzeg szervesanyag-befolyásolásának ismert és tanulmányozott módszerei közül a biológiailag aktív humuszkészítmények előállítása érdekében előnyben kell részesíteni a maró-nátrium és vizes ammónia oldatok felhasználásán alapuló módszert, biztosítva az eredményt. A huminsavak hozama az összes huminsavtartalom 80-85%-a, ezt a tőzeg vizes ammóniával történő ammónizáiását és a tőzegből hidrogén-peroxiddal extrahált szerves anyagok egyidejű oxidációját nevezik.

növényi növekedést serkentő szerek

huminsavak

1. Beszámoló a K+F megvalósításáról a következő témában: "Humitonos készítmények tőzegből történő kinyerésére szolgáló módszerek kutatása, fejlesztése, Gumostim növénynövekedés-serkentő kifejlesztése" (2012.04.28. 10203r / 17354 szerződésszám) (végleges) / Donkin A. E., Kasimova L. V., Roganov V.R. és mások - LLC "InnoTorf" FGANU "CITIS" No. 01201262318, Penza, 2013.

2. 2213452 RF, MKI 7 AOI N 65/00 szabadalom. A növényi növekedést serkentő szer beszerzésének módja /L.V.Kasimova. – Megjelent. 10.10.03.

3. A nátrium-humát használata növekedési stimulánsként / L. A. Khristeva, V. A. Reutov, N. V. Lukyanenko és mások - // Humic műtrágyák. Alkalmazásuk technológiája és gyakorlata. - Dnyipropetrovszk, 1973. – T.4.

4. Khristeva L.A. A huminsavak és más növényi növekedést serkentő szerek élettanilag aktív formáinak hatásának természetéről // Humusos műtrágyák. Alkalmazásuk elmélete és gyakorlata. - Kijev: Szüret, 1968. - S.13-27 /

5. Yarchuk I.I. Adatok a nátrium-humátok különböző kaustobolitokból történő műtrágyák előállításának technológiájához // Humic műtrágyák. Alkalmazásuk elmélete és gyakorlata. - Kijev: Ukrán SSR GISH, 1962. - V.2. - S. 513.

Jelenleg egyre nagyobb az érdeklődés a tőzeg, mint értékes nyersanyagforrás iránt. A tőzeg cserepek formájában történő közvetlen műtrágyaként történő felhasználására tett ismert kísérletek az alacsony hatás miatt nem terjedtek el széles körben. Hatékonyabb a tőzeg feldolgozása és a keletkező termékek mezőgazdasági felhasználása. Az egyik ilyen terület a huminsavak előállítása és ezek alapján hatékony műtrágyák - növénynövekedés-serkentők - létrehozása.

A huminsavak tőzegből történő kinyerésére szolgáló módszerek elemzése kimutatta, hogy vannak különböző módokon biológiailag aktív anyagok kinyerése tőzegből, szénből és egyéb természetes szerves anyagokból: fizikai, kémiai, mikrobiológiai, biokémiai, amelyek a szerves anyagokra, annak humuszkomplexére gyakorolt ​​különböző hatásokon alapulnak. A biológiailag aktív anyagok kivonására a legszélesebb körben a lúgok vizes oldatait alkalmazták.

Az olyan növényi növekedést serkentő szereket, mint a nátrium-humát (Dnyipropetrovszk), az oxidát (tőzeg-oxidát, Minszk), a hidrohumát (Minszk), az oxihumát (Minszk), a nitrohumát (Kalinin), a Gumostim (Tomsk) tőzegből nyerték. Mindezeket a humuszkészítményeket széles körben használják a növénytermesztésben és az állattenyésztésben.

Irodalmi források szerint végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a huminsavak kivonásának maximalizálása érdekében a tőzeget lúgos nátrium-pirofoszfát-oldattal kezelik, majd a tőzegmaradványt 1 N nátrium-hidroxid-oldattal hevítés közben ismételten kezelik. Ennek a folyamatnak az egyik jellemzője a következők használata:

1) nátrium-pirofoszfát lúgos oldatának nagy koncentrációja (4,5% pirofoszfát és 0,4% nátrium-hidroxid);

2) nagy koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldat (4%);

3) széles hidromodulus (1-2 rész tőzeg száraz hamumentes tömegben 100 ml lúgos oldathoz).

Az ezzel a módszerrel előállított készítményben a huminsav tartalom maximális: 1,47%. Ennek a huminsav-kivonási módszernek a hátránya a többlépcsős eljárás, a nagyszámú lúgos készítmény szükségessége, ami gyártási körülmények között bonyolítja a folyamatot, és megnöveli a huminkészítmény előállítási költségét.

Az 1 N (4%-os) nátrium-hidroxid-oldat alkalmazása magas huminsav-kivonást biztosít a tőzegből a magas lúgkoncentráció (4%), széles hidromodulus miatt (1-2 rész tőzeg száraz hamumentes tömegére vonatkoztatva). 100 ml lúgos oldat). Ennek a huminsav tőzegből történő kivonásának a hátránya a nátrium-hidroxid-oldat magas koncentrációja (4%), ami a közepes reakció magas értékeit okozza (pH=13). A humuszkészítményben fellépő erősen lúgos reakció bőrirritációt okoz, és a magvak és a növények égési sérülését okozhatja.

A gyakorlatban a huminsavak tőzegből történő kinyerésére 1-2,5%-os lúgkoncentrációt és 1:10 hidromodulust használnak. A tőzeg lúgos hidrolízisének ilyen mutatóival a huminsavak hozama az összes huminsav tartalmának 30-50% -a.

Az Orosz Mezőgazdasági Akadémia SibNIISKhiT-jén a tőzeg lúgos hidrolízisének módszereit lúgos nátrium- és vizes ammóniaoldatokkal dolgozták ki, amelyek biztosítják az összes humintartalom 80-85% -os huminsavhozamának elérését. savak. A módszerek sajátossága a következők alkalmazása:

1) alacsony koncentrációjú lúgos reagensek (2-2,5%-os nátrium-hidroxid-oldat és 0,5-0,6%-os vizes ammóniaoldat);

2) alacsony hidromodulus (a tőzeg abszolút szárazanyagának és a felhasznált lúgos reagens térfogatának aránya): 1:7-1:12;

3) a tőzeg-lúgos szuszpenziót nátrium-hidroxiddal 80 °C-on 9-11 órán át atmoszférikus nyomáson, a tőzeg-alkáli szuszpenziót vizes ammóniával 115-120 °C-on 4 órán át 2-4 atm nyomáson melegítjük.

Ebben a cikkben a tőzeg lúgos hidrolízisét tanulmányozzák lúgos nátrium- és vizes ammóniaoldatokkal az Állami Tudományos Intézet SibNIISKhiT módszerei szerint. Például tanulmányozták a Penza régióban található Gorelishe lelőhely alföldi tőzegéből humuszkészítmények kinyerésének fizikai-kémiai tulajdonságait és módszereit. Az elvégzett munka célja a következő volt:

1. A tőzegminták fizikai és kémiai tulajdonságainak meghatározása: nedvességtartalom, hamutartalom, száraz- és szervesanyag-tartalom, huminsavtartalom, összes és szabad huminsav hozama.

2. A huminsavak alföldi tőzegből történő kinyerésének módszereinek jóváhagyása: lúgos hidrolízis NaOH lúgos oldatok, vizes ammónia és hidrogén-peroxid felhasználásával.

A fizikai és kémiai vizsgálatokat szabványos módszerek szerint végeztük:

· a közeg reakcióját tőzegben a GOST 11623-89 szerint határoztuk meg. Tőzeg. Cserélhető és aktív sav,

A tőzeg fizikai-kémiai tulajdonságaira vonatkozó elemzések megismétlése kettős.

A vizsgálat eredményeit az 1. táblázat tartalmazza. Megállapítottam, hogy a vizsgált tőzegminta 9,3% vizet, 90,7% szárazanyagot, 50,1% hamut tartalmaz.

Száraz mintában a szerves anyagok tömeghányada 40,6%, az összes huminsav 14,7%, a szabad huminsav 14,4%. A szabad huminsav hozama eléri az összes huminsav tartalom 98%-át.

Számítással kimutatható, hogy a tőzeg szerves anyagából a huminsavak összhozama eléri a 36,3%-ot (14,7%), a szabad huminsavak 1%-os nátrium-hidroxid-oldattal extrahálva 35,5%-át (14,4%) (1. táblázat). .

A TU BSSR követelményei szerint a tőzeg fizikai és kémiai tulajdonságainak biológiailag aktív anyagok kinyeréséhez a következő mutatókkal kell rendelkezniük: páratartalom - legalább 60%, hamutartalom - legfeljebb 25%, huminsavtartalom - legalább 30%, a bomlás mértéke - legfeljebb 30%.

1. táblázat – A penzai régió "Gorelishe" lelőhelyéről származó alföldi tőzeg fizikai és kémiai tulajdonságai

A vizsgálat tárgya	Páratartalom, %	Szárazanyag tartalom,	Hamutartalom,	Az összes huminsav tömeghányada száraz mintában,	Szabad huminsavak tömeghányada száraz mintában, %	A szabad huminsavak hozama, az összmennyiség %-a	Huminsavak összhozama	A szabad huminsavak hozama
							% a tőzeg száraz szervesanyag-tartalmában
A penzai régió Gorelishe lelőhelyének alföldi tőzege

A kapott adatok elemzése azt mutatja, hogy a bemutatott alföldi tőzegmintát magas hamutartalom (50,1%), alacsony huminsavtartalom (14,7%), de magas szabad huminsav hozam (98% a tartalomhoz képest) jellemzi. összes huminsav). A szabad huminsavak magas hozama a vizsgált alföldi tőzeg sajátosságaiból adódik, és arra utal, hogy egyszeri lúgos oldatos extrakcióval a huminsavak nagy része a huminkészítménybe kerül. Ennek a mutatónak köszönhetően a Gorelishe lelőhely alföldi tőzege huminkészítmények előállítására használható, annak ellenére, hogy a huminsav tartalma alacsony.

A számítások azt mutatják, hogy a tőzeg lúgos hidrolízise során a készítmény huminsavtartalma a hidromodulus (a tőzeg abszolút szárazanyagának és a tőzeg-lúgos szuszpenzióban lévő folyékony frakció aránya) 1:10 szinten tartása mellett nem haladja meg az 1:10 értéket. 1,44%.

A 2. táblázat bemutatja a tőzeg-lúgos szuszpenziók összetevőinek összetételét, amelyek segítségével humuszkészítményeket állítanak elő a Penza régióban található Gorelishe lelőhely alacsonyan fekvő tőzegéből.

A humuszkészítmények előállítása laboratóriumi extraktorral történt, amelyben a tőzeg-lúgos szuszpenzió térfogata 5 liter. A szilárd és folyékony frakciók elkülönítésére OS-6M laboratóriumi centrifugát használtunk. A munka során azt találtuk, hogy egy éjszakán át tartó állás esetén a tőzeg-lúg szuszpenzió gyorsan szilárd és folyékony frakciókra oszlik. Ez lehetővé tette a keletkező tőzeg-lúgos szuszpenziók szétválasztását nylon, majd lavsan sziták segítségével. A tőzeg-lúgos szuszpenzió szilárd frakciójának végső elválasztása laboratóriumi centrifugában történt. A tőzeg-lúgos szuszpenziók gyorsított szétválasztásának előnye, hogy humuszkészítmény előállítása során a szuszpenzió térfogatának megközelítőleg 2/3-a dekantálással, a szuszpenzió többi része - centrifugában - leválasztható.

2. táblázat - A tőzeg-lúgos szuszpenzió összetevőinek összetétele a penzai régió Gorelishe lelőhelyének alföldi tőzegéből humuszkészítmények előállítására.

	A nedves tőzeg mennyisége, beleértve az abszolút száraz g	Tőzeg előkészítés	A víz térfogata tőzegben, ml	Vizes ammónia és hidrogén-peroxid adagja, a.d.v. tőzeg	Hidrogén-peroxid térfogata, ml	A lúgos reagens térfogata (tömege).	Desztillált víz mennyisége, l	Teljes vízmennyiség TschChS-ben, ml
1. Vizes ammónia és hidrogén-peroxid felhasználásával	1013 (é.sz. 500g)	Köszörülés az NDK-ban gyártott univerzális malomban
	1013 (é.sz. 500g)

A huminsavak alföldi tőzegből történő kinyerésének módszerei a következők voltak.

A kísérlet első változatában univerzális malomban őrölt síkvidéki tőzeget 500 g abszolút szárazanyagra (a.d.w.) számítva 42380 ml térfogatú vízzel megtöltött laboratóriumi extraktorba vezettünk. A kapott vizes tőzegszuszpenziót alaposan összekeverjük, amíg a tőzeg teljesen átnedvesedett vízzel. Az elszívó fedelét lezártuk, a keverőt bekapcsoltuk. Először állandó keverés mellett 125 ml 25%-os vizes ammóniaoldatot, majd 125 ml 33%-os hidrogén-peroxidot öntöttünk az extraktorba. A vizes ammónia és hidrogén-peroxid dózisa a tőzeg-lúgos szuszpenzióban 25% volt a.s.w. tőzeg. A vizes ammónia és a hidrogén-peroxid koncentrációja a tőzeg-lúgos szuszpenzióban nem haladta meg a 0,6%-ot. A hidraulikus arány 1:10 volt. A huminsavak tőzegből ammóniával történő extrakcióját a szuszpenzió állandó keverésével, keverővel 115-120 °C-on, 4 órán át, 2-4 atm nyomáson végeztük.

A 2. táblázat a tőzegből készült humuszkészítmények minőségi mutatóit mutatja be különböző előállítási módokkal.

3. táblázat - A huminsav tőzegből történő kinyerésére szolgáló módszerek hatása a huminkészítmények minőségi mutatóira

Síkvidéki tőzeg lúgos hidrolízisének változata	Lúgos reagens dózisa, a.d.v. tőzeg	Hidrogén-peroxid térfogata, ml	Környezeti reakció (pH)		Huminsav-kibocsátás, a tőzeg összes huminsav-tartalmának %-a
1. 0,6%-os vizes ammónia és hidrogén-peroxid felhasználásával
2. 2%-os NaOH oldat felhasználásával

A kísérlet második változatában a tőzeg lúgos hidrolízisét 2%-os nátrium-hidroxid-oldattal végeztük úgy, hogy egy lúgos tőzegszuszpenziót 80°C-on 5 órán át atmoszférikus nyomáson melegítettünk. Az extraktorba abszolút szárazanyagra számítva 500 g tőzeget, 4487 ml 2,23%-os nátrium-hidroxidot vezettünk be. A tőzegben lévő vizet figyelembe véve a tőzeg-lúg szuszpenzió lúgtartalma 2%. A hidromodult 1:10 szinten tartottuk. Az extrakciót állandó keverés mellett, keverővel végeztük.

A huminsavak tőzegből történő kinyerése 2%-os nátrium-hidroxid-oldattal 80ºC-on 5 órán keresztül melegítve magas huminsavhozamot biztosít a vizsgált alföldi tőzegmintából: a tőzeg összes huminsav-tartalmának 77,8%-a. A kész huminkészítményben a huminsavtartalom 1,14% volt (3. táblázat).

Ennek a humuszkészítmény előállítására szolgáló módszernek a fő hátránya annak a ténynek tulajdonítható, hogy a kapott nátrium-humát reakciókörnyezete magas (pH=13).

A kísérlet 0,6%-os vizes ammóniaoldattal hidrogén-peroxid jelenlétében végzett változatában kimutatták, hogy a készítmény 1,16% huminsavat tartalmaz. A huminsavak hozama elérte az összes huminsav tartalom 80%-át. A közeg reakciója nem haladta meg a pH=9 értéket (3. táblázat).

A tőzeg szervesanyag-tartalmának befolyásolására és a biológiailag aktív humuszkészítmények előállítására vizsgált módszerek közül előnyben kell részesíteni azt a módszert, amely a tőzeg vizes ammóniával történő ammónizáiásán és a tőzegből hidrogén-peroxiddal extrahált szerves anyagok egyidejű oxidációján alapul.

Ennek a módszernek az előnyei:

1. Eredeti módszer olyan készítmény előállítására, amely a köztes termékek humusz-, karbon-, aminosavakká történő oxidációját biztosítja, amit a hidrogén-peroxid nélkül nyert nátrium-humáthoz képest 2-szer magasabb karboxilcsoport-tartalom igazol.

2. A humuszkészítmény előállítása magas (legalább 80%-os) hatóanyag-hozamot biztosít, amely más készítmények esetében 30-50%-kal haladja meg ezt az értéket.

3. A készítményben a közeg reakciója nem haladja meg a pH=9 értéket.

4. További ammónia-nitrogéntartalom a készítményben a karbamid-nitrogén miatt. Ez a) a magkezelés során a növények nitrogénnel történő trágyázását és a vegetatív növények humuszkészítménnyel történő permetezését okozza; b) kiegészítő kijuttatás humintartalmú takarmány-adalékkal, fehérje állatok számára.

6. A tőzegfeldolgozás egyéb termékeihez képest nagyobb biológiai aktivitást a tőzegfeldolgozás során előforduló főként szerves savak, esszenciális aminosavak, vitaminok, makro- és mikroelemek összetétele okoz.

A kísérletek azt mutatták, hogy a kapott készítmény huminsavtartalmának növelése érdekében a hidromodulust 1:10-ről 1:7-8-ra kell csökkenteni. A tőzeg alacsony huminsavtartalma miatt a huminkészítmény biológiai aktivitásának növelése érdekében javasolták a vizes ammónia és a hidrogén-peroxid dózisának csökkentését a síkvidéki tőzeg lúgos hidrolízise során.

A kutatás eredményei alapján tehát a következő következtetések vonhatók le.

1. A Penza régióban található Gorelishe lelőhely alföldi tőzege humuszkészítmény előállítására használható. Ugyanakkor okkal feltételezhető, hogy a humin- és aminosavakat tartalmazó makro-, mikroelemek kelát formájának kialakulása növeli a huminkészítmény biológiai aktivitását, növeli az állattenyésztésben való felhasználásának hatékonyságát.

2. A huminsavak tőzegből történő kinyerésének legígéretesebb módja a lúgos hidrolízis vizes ammónia és hidrogén-peroxid felhasználásával. A humuszkészítmény ugyanúgy használható műtrágyaként és takarmány-adalékanyagként, mint az ismert humuszkészítmények: a Humiton és a Gumostim.

3. A tőzeg-lúgos szuszpenzió gyors rétegződése lehetővé teszi a dekantálási módszer alkalmazását humuszkészítmény előállításánál a folyékony és szilárd frakciók zömének elválasztására.

4. A síkvidéki tőzegből származó humuszkészítmény hozamának növeléséhez szükséges a technológiai paraméterek rá gyakorolt ​​hatásának tanulmányozása, beleértve a vizes ammónia és hidrogén-peroxid dózisát, a hidromodult.

Ellenőrzők:

Urnev I.V., a műszaki tudományok doktora, a Penza Állami Egyetem professzora, vezérigazgató Atomerőmű OOO "Volta" - a szövetségi állam képviselője költségvetési intézmény"A tudományos és műszaki szféra kisvállalkozási formáinak fejlesztését segítő alap" Penza régióban, Penza;

Mikheev M. Yu., a műszaki tudományok doktora, a Penza Állami Műszaki Egyetem professzora, Penza.

Bibliográfiai link

Roganov V.R., Kasimova L.V., Telyanova A.V., Eliseeva I.V. ÚSZTÓTŐZEGBŐL SZÁRMAZÓ HUMIKUS KÉSZÍTMÉNYEK KIVONÁSÁRA VONATKOZÓ MÓDSZEREK KUTATÁSA // Kortárs kérdések tudomány és oktatás. - 2014. - 6. sz.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=16446 (elérés dátuma: 2020.02.01.). Felhívjuk figyelmüket a Természettudományi Akadémia kiadója által kiadott folyóiratokra.

A találmány tárgya eljárás tőzeg feldolgozására, különösen eljárás nátrium-humát előállítására. A természetes nedvességtartalmú alapanyagot (tőzeget) legfeljebb 3 mm szemcseméretűre szitálják. A NaOH-reagenssel együtt nem szőtt, higroszkópos anyagú zacskókba csomagolják, a NaOH-t pedig külön, szintén nem szövött, higroszkópos anyagból készült zacskóba helyezik. A tőzeget és NaOH reagenst tartalmazó csomagokat szorosan lezárjuk. Az anyalúg előállításához tőzeget és NaOH-t tartalmazó csomagot helyezünk egy edénybe, amelyet 60-65 o C-ra melegített vízzel töltünk meg, 1:20-1:25 kiindulási anyag/folyadék arányban. Nyomja le a zacskót, amíg nedves lesz. A tartályt szorosan lezárjuk, és 5 órán át infundáljuk, majd a tartályban lévő folyadékot alaposan összekeverjük. A csomagot összenyomják és kiveszik a tartályból. A NaOH-reagens zsákjának térfogatát a reagens térfogatának kétszeresére kell megválasztani. A tőzeg csomagolásának térfogata a tőzeg térfogatának 3-3,5-szerese. 1 kg kiindulási anyagra 100-120 g NaOH-t használunk. HATÁS: a találmány lehetővé teszi a nátrium-humát koncentrált és biológiailag aktív anyaoldatának előállítását. 1 lap.

A találmány tárgya eljárás tőzeg feldolgozására, nevezetesen eljárás nátrium-humát anyaoldatának tőzegből történő előállítására, és különféle területeken alkalmazható - a mezőgazdaságban, állatgyógyászatban, gyógyászatban és Élelmiszeripar. A nátrium-humát biológiailag aktív anyag (BAS), amely felhasználható például a mezőgazdasági állattenyésztésben és a baromfitenyésztésben állatgyógyászati ​​gyógyszerként, takarmány-adalékanyagként; az orvostudományban biológiailag aktív adalékanyagként (BAA), az élelmiszeriparban étrend-kiegészítőként. A biológiailag aktív anyagok és étrend-kiegészítők készítéséhez mindig aktuális a nem hagyományos alapanyag (kiindulási anyag) források felkutatása. Ismeretes, hogy nátrium-humátot nyernek tőzegből és szénből nátrium-lúggal végzett kezeléssel ("Agrarian Science", 1, 2000, 13-14. o.). Egy ismert eljárás nátrium-humát előállítására (US RF 2150484, C 10 F 7/00, 1999. április 21.), amely magában foglalja a tőzeg szárítását, 1 mm-nél nem nagyobb szemcseméretűre őrlését, szitálást és csomagolást, valamint NaOH reagens, 3640 cm-es nem szőtt higroszkópos anyagú zacskókba.1 kg tőzeghez 50 g NaOH-t veszünk, a zacskókat szorosan lezárjuk. Az anyalúg előállításához a csomagokat műanyag edénybe helyezzük, és 70-80 o C hőmérsékletű vízzel feltöltjük, alapanyag: folyadék 1:20-1:25 arányban. A zacskó megnyomásával a folyadékot alaposan keverjük 10-15 percig, amíg hab nem jelenik meg. Barna , majd az edényt szorosan lezárjuk és 2-3 órán át pároljuk, a tartályban lévő folyadékot újra alaposan összekeverjük, a csomagot kivesszük a tartályból és alaposan kinyomkodjuk (prototípus). A találmány műszaki célja az eljárás egyszerűsítése, valamint koncentráltabb és biológiailag aktívabb nátrium-humát törzsoldat előállítása. A technikai probléma megoldására a nátrium-humát előállításának módszerét javasolják, amely magában foglalja az alapanyag szitálását, a kiindulási anyag feldolgozását a céltermék kibocsátásával, és alapanyagként például sás-alföldi marási tőzeget használnak, amely , szitálás után a NaOH reagenssel együtt nem szőtt, higroszkópos anyagú zacskókba csomagolják, a csomagokat szorosan lezárják, hogy az anyalúgot kapják, a csomagokat egy edénybe helyezik és az alapanyag arányában vízzel feltöltik. : folyékony 1:20-1:25, tompa tárggyal a csomagoláson addig nyomva, amíg a csomag átnedvesedik, a tartályt szorosan lezárjuk, az alapanyag feldolgozása után a keletkező alapanyagot a tartályban ismét alaposan összekeverjük, a zacskót kivesszük a tartályból és óvatosan kinyomjuk, azzal jellemezve, hogy az alapanyagot 45%-os természetes nedvességtartalommal használják fel, legfeljebb 3 mm-es szemcseméretűre szitálják, a NaOH-reagenst egy külön zacskó nem szőtt higroszkópos anyagból, hogy biztosítsa A NaOH-reagensnek a forrásanyaggal való jogosulatlan érintkezésének elkerülése érdekében a NaOH-reagens csomagolásának mérete a feltétel alapján kerül kiválasztásra: a csomagolás térfogata a reagens térfogatának kétszerese, a csomagolás mérete a kiindulási anyag (tőzeg) a feltételből kerül kiválasztásra: a csomag térfogata 3-3,5-szer nagyobb térfogatú tőzeg, kilogrammonként 100-120 g NaOH reagenst veszünk fel (tőzeg), a kiindulási anyag feldolgozásához víz az anyagot 60-65 o C-ra melegítjük, az infúziót 5 órán keresztül végezzük. A kiindulási anyagot és reagenst tartalmazó csomagokat dupla varrattal forrasztják. A lezárt tasakot egy másik, legalább 40 mikron vastagságú polietilén zacskóba helyezzük, amely szintén dupla varrással van forrasztva. A tőzeg részleges semlegesítési reakciójának beindulásának megakadályozása érdekében a csomagokat -10 és +10 o C közötti hőmérsékleten tárolják. A nátrium-humát anyaoldatának előállításához bármilyen tartályt használnak, kivéve az alumíniumot. A felhasznált tartályok szorosan záródó fedéllel és nyakkal rendelkeznek, amelybe a kiindulási anyagot tartalmazó zacskónak át kell jutnia. A prototípushoz képest a javasolt módszer lehetővé teszi a nátrium-humát előállítási technológiájának egyszerűsítését és költségcsökkentését a tőzeg szárítási és őrlési műveleteinek kiiktatásával; hogy a tőzeg teljesebb semlegesítése miatt koncentráltabb és biológiailag aktívabb nátrium-humát törzsoldatot kapjunk. A víz hőmérsékletének 60-65 o C-ra csökkentésével, a NaOH reagens mennyiségének növelésével, az infúziós idő növelésével az anyalúg kémiai összetétele jelentősen megváltozott az analóghoz képest, például: tizenöt aminosav jelent meg. az összetételben, amelyek hiányoznak az analógból, mert 70 o hőmérsékleten Ezekkel az aminosavak lebomlanak; az oldatban lévő huminsavak mennyisége 2,1%-ról (analógban) 3,6%-ra nőtt; az oldat nátriumtartalma 4,0-szeresére, kalciumtartalma 4,5-szeresére, jódtartalma 2,4-szeresére nőtt; pH 6,5-ről (analóg) 7,15-re változott, azaz. a megoldás semlegesebb; nincsenek nehézfémek és káros szennyeződések: ólom, arzén, króm, nikkel, nitrátok. Alább egy táblázat az összehasonlítás kedvéért. kémiai összetétel analóg módszerrel nyert nátrium-humát és a javasolt módszer.

Követelés

Eljárás nátrium-humát előállítására, amely magában foglalja a kiindulási anyag, például a sás alacsonyan fekvő őrölt tőzeg szitálását, feldolgozását a céltermék - az anyalúg - kibocsátásával, majd szitálás után az alapanyagot a NaOH reagens nem szőtt, higroszkópos anyagú zacskókban, a zacskókat szorosan lezárjuk, hogy megkapjuk az anyalúgot, a csomagokat egy edénybe helyezzük és vízzel feltöltjük a forrásanyag/folyadék 1:20-1:25 arányban. , a csomagot tompa tárggyal addig nyomják, amíg a csomag nedves nem lesz, a tartályt szorosan lezárják, az alapanyagot feldolgozzák, majd a tartályban lévő folyadékot alaposan összekeverik, a csomagot kiveszik a tartályból és óvatosan kinyomják, azzal jellemezve, hogy az alapanyagot természetes nedvességgel használják fel, legfeljebb 3 mm-es szemcseméretűre szitálják, a NaOH-reagenst szintén külön zacskóba csomagolják nem szőtt, higroszkópos anyagból, akkora méretű, A NaOH reagenst a feltételek alapján választjuk ki: a csomag kétszer akkora a reagens térfogatát, a kiindulási anyag csomagolásának méretét a következő feltételből kell kiválasztani: a csomag térfogata az alapanyag térfogatának 3-3,5-szerese, 1 kg reagensre 100-120 g reagenst veszünk. az alapanyagot, az alapanyag feldolgozásához szükséges vizet 60-65 o C-ra melegítjük, az infúziót 5 órán keresztül végezzük.

Hasonló szabadalmak:

A találmány brikettált tüzelőanyag kompozíciókra vonatkozik, és felhasználható szénhidrogéniszap és diszpergált szénhulladék ártalmatlanítására ipari és háztartási tüzelőanyag előállításánál, különösen kis kazánokban.

A tőzeg, a szapropel és a barnaszén szolgál alapanyagként a humátok előállításához. Általánosságban elmondható, hogy a humuszkészítmények előállításának technológiája meglehetősen egyszerű. A megnövelt mennyiségű huminsavat tartalmazó nyersanyagok lúgoknak való kitétele, esetleg autoklávokban, majd a keletkező termék szűrése és semlegesítése.

Ezzel a technológiával a humuszos biostimulánsokat az Orosz Föderációban már legalább ötven, de talán több száz különböző vállalkozás is megkapja. A kapott termék minőségében óriási a különbség. Között modern technológiák, magas szintű termelést biztosítva, ma már a mechanokémiai aktiválás technológiáját alkalmazzák. A technológia lényege a humát tartalmú alapanyagok, oxidált barnaszén, tőzeg és száraz lúgok erőteljes pulzáló mechanikai behatása. Például a golyósmalmok egyes módosításaiban, amelyekben az őrlőtestek több tíz grammos túlterhelést biztosítanak. Nyilvánvaló, hogy az ilyen eszközök nagyon összetettek és energiaigényesek.

Egyéb hatékony mód, amely egyre nagyobb népszerűségnek örvend, a szabványos kémiai folyamatok folyékony fázisban történő megvalósítása, benne kialakított kavitációs zóna szervezésével.

A kavitáció a folyadékban annak éles nyújtása során megjelenő gáz-gőz buborékok eltűnésének ("összeomlásának") folyamata. Ebben az esetben általában a következő hatások jelentkeznek:

• A 0,1 mm-nél nem nagyobb jellemző méretű zónában akár 50-70 ezer atmoszféraig terjedő impulzusos helyi nyomások keletkeznek.
• Ezekben a zónákban a hőmérséklet szinte azonnal 7-15 ezer fokra emelkedhet.
• Kísérletileg megállapították, hogy a kompresszió utolsó szakaszában a buborékok toroid struktúrákká alakulhatnak át erőteljes, tűszerű anyagkilökéssel. Ugyanakkor egy ilyen „tű” hegyének sebessége elérheti a több száz métert másodpercenként, és megközelítheti egy adott közegben a hangsebességet.
• A kavitációs buborékok térfogatsűrűsége a folyamat megfelelő szervezésével 1 millió lehet a közeg cm 3 -ére vonatkoztatva.
• Bizonyos körülmények között meglehetősen erős ultraibolya sugárzású zónák léphetnek fel.

Mindezek a körülmények nemcsak a hasznos anyagok ebből a nyersanyagból történő extrakciójának szuperhatékony felgyorsítását okozzák, hanem meghatározzák bizonyos reakciók, különösen a hidrotermális szintézis reakcióinak előfordulását is, amelyek ipari előfordulása enyhe körülmények között gyakorlatilag lehetetlen.

Így a kavitáció már "molekuláris" szinten működik.

Ha konkrétan a „kavitáció” alkalmazásáról beszélünk a hatékony professzionális humuszkészítmények előállítására, akkor már általánosan elfogadott, hogy ennek eredményeként a készítményben már valamivel alacsonyabb huminvegyület-koncentráció mellett is lényegesen magasabb élettani aktivitású készítmények születnek.

Ez érthető. A huminsavak és sóik a polifenol típusú rendezetlen polimer szerkezetekhez tartoznak, amelyekben a molekulatömeg fogalma meglehetősen önkényes. Így minél kisebbek egy ilyen „polimer” töredékei, annál hatékonyabban asszimilálják azokat a növényi sejtszerkezet membránjai.

Sok kutató beszél a kavitációs készülékek alkalmazásának nagy hatékonyságáról magas hatóanyag-tartalmú, kiváló minőségű, professzionális humuszkészítmények előállítására. Például egyes jelentések szerint a vízben oldódó szerves anyagok hozama a tőzeg ilyen kezelésével elérheti a 100 g/l-t is.

Ha ugyanazt a kémiát használja, de a gyógyszer klasszikus szintézisének körülményei között, akkor ez a mutató legalább 5-6-szor alacsonyabb lesz.

Fontos hangsúlyozni, hogy az ilyen feldolgozás során a nyersanyagok kezdeti szuszpenziója minimálisan felmelegszik tömegében, legfeljebb 40-50 fokos szinten. Ugyanakkor a kapott termékben számos hasznos vegyület megmarad és nem semmisül meg maximálisan, amelyek integritása a hatékony extrakció egyéb körülményei között, például autoklávozás során nem biztosítható.

Mind a kapott eredmények, mind a technológiai szervezés szempontjából hatékonyabb a piezokerámiát ultrahang kibocsátóként alkalmazó ultrahangos kavitációs eszközök alkalmazása.

De itt sem minden világos. Amint az ebben az irányban végzett munka gyakorlata megmutatta, az ilyen, merülő sugárzókkal ellátott eszközök használatának számos hátránya van. Ezek közé tartozik az ilyen kibocsátók korlátozott erőforrása a kavitációs erózió miatt, valamint számos technológiai probléma a lágy növényi anyagokon, különösen a tőzegen.

A külső kerámia emitterekkel ellátott ultrahangos kavitációs reaktorok alkalmazása és az ultrahangos sugárzás további fókuszálása közvetlenül a feldolgozott közeg áramlásában nemcsak a fizikai és technológiai problémák nagy részét küszöböli ki, hanem biztosítja a kiváló minőségű és jó műszaki színvonalú termékek előállítását is. gazdasági mutatók. A kapott készítmény minősége, például a huminvegyületek bruttó tartalmát tekintve nem rosszabb, mint a legjobb analógok

Megjegyzendő, hogy a RUZ sorozat készülékeiben egy rendkívül erős kavitációs mód, az úgynevezett "streamer" kavitáció valósul meg. Az ultrahangos sugárzás sűrűsége az ilyen reaktorok axiális zónájában elérheti a több tíz W/cm 3 -t. Elvileg még a legjobb forgókészülékekben sem lehet hasonló paramétereket elérni.

Gyártó komplexumot hoztunk létre tőzegből, szapropelből ultrahangos berendezéssel humátok előállítására, amely lehetővé teszi, hogy költségcsökkentés mellett magas minőségű végterméket kapjunk. Üzemi hőmérséklet 40-50⁰С.

Az ultrahanggal előállított kálium-humátok elemzésének eredményei:

A komplexum használata lehetővé teszi:

• Csökkentse a termelési területet;
• Csökkentse az energiaköltségeket;
• Csökkentse a gyártási költségeket;
• Bioaktív, kis molekulatömegű humátokat állítanak elő;

Ajánlunk;

• Felszerelés.
• Technológia.
• Kiképzés.

A komplexumot álló és mobil változatban is gyártják.

Vladimir régió, ISABELLA szőlő, nyílt terep, június 3. dekádja.
Június első dekádjában a berendezésünkön készült kálium-humáttal kezeltük.

Humátok és ultrahangos kavitáció

környezetvédelmi ügyekben

A szennyezett területek higiéniáját szolgáló hatékony technológiák kidolgozásának, valamint a rendkívül mérgező hulladékok gyors megsemmisítésére irányuló hatékony technológiák kidolgozásának rendkívüli sürgőssége miatt, amelyek központi hulladéklerakókba szállítása problémás, a fejlesztés problémája. nemcsak hatékony és olcsó komplexképző szerek (szorbensek), hanem hatékony mobil komplexek létrehozása is ezeknek a problémáknak a megoldására. A határértéken belül az ilyen mobil komplexeknek sok elérhető természetes anyagot kell felhasználniuk nyersanyagként hatékony komplexképző szerek előállításához.

Az egyik megoldás ezekre a problémákra a megbízható, nagy teljesítményű ultrahangos ultrahangos kavitációs reaktorok használatán alapuló mobil komplexumok fejlesztése lehet ultrahangos sugárzás axiális fókuszálásával, például a cégünk által gyártott RUZ sorozatú ultrahangos kavitációs reaktorokkal. sok év.

E berendezések megkülönböztető jellemzője az ultrahang sugárzás nagy sűrűsége a reaktor tengelye mentén, akár 10 W/cm 3 vagy több, az ultrahangsugárzás 20-22 kHz referenciafrekvenciáján.

Az akusztikus sugárzás ilyen nagy sűrűsége különösen a víz kavitációs pusztításának lehetőségét okozza, ha a hidroxil-ionok képződésének sűrűsége eléri a 3 meq/l-t vagy annál nagyobb. Ez önmagában bizonyos esetekben reagensmentes dekontaminációt biztosíthat kémiai vegyületek, mivel a hidroxil-ionok a legerősebb oxidálószer az összes ismert vegyület közül.

Ezenkívül a víz ilyen körülmények között történő megsemmisítése során jelentős mennyiségű hidrogén-peroxid képződik.

A kavitációs mikrobuborékok önpusztulása során az UV-sugárzás 300-360 nm tartományban lép fel, akár több tízezer atmoszféraig terjedő impulzusos helyi nyomások keletkeznek, az ilyen zónák pulzáló hőmérséklete 10-15 ezer fokra emelkedhet. Ezenkívül impulzusos helyi sugárfolyamok fordulhatnak elő akár 600 m/s csúcssebességgel.

Ezek a körülmények lehetővé teszik számos nemcsak amorf, hanem kristályos anyag "nanoszintű" összezúzását is, amelyek friss forgácsa már önmagában is magas katalitikus aktivitással rendelkezik. Vagyis reális lehetőség van számos rögtönzött anyag felhasználására kiváló minőségű "szorbens-komplexképző szerek" előállítására, amelyek szinte azonnal reakcióba lépnek az egyetlen technológiai folyamat keretében megsemmisítendő kémiai vegyületekkel.

Egy ilyen ideológia megvalósítása nagy aktivitású humuszos komplexképző szerek előállítását is biztosíthatja talajszerkezetekből, például tőzegből és szapropelből. Ezzel minimális költséggel biztosítható a meglehetősen nagy talajterületek kiváló minőségű méregtelenítése.

Ebben az esetben a probléma lényege abban rejlik, hogy egyrészt maguk a tőzeg és a szapropel humuszkomplexei meglehetősen hatékony komplexképzők számos mérgező kémiai vegyület, radionuklid és nehézfém visszafordíthatatlan megkötésére. Másrészt az ilyen komplexképző szerek nagy aktivitása nagyrészt a bennük lévő könnyű frakciókkal, nevezetesen a fulvosavakkal függ össze.

Ez utóbbi körülményt illetően megjegyezzük, hogy a kifejlesztett kavitációs technológiával nyert humátok megnövekedett ilyen könnyű aktív frakciókat tartalmaznak. Például, amint azt az elemzések mutatják, az ezzel a technológiával előállított készítményekben a fulvosavak tartalma legalább 10-szer magasabb, mint a klasszikus autokláv technológiával előállított, hasonló kémiai szerkezetű készítmények fulvosav-tartalma.

Példaként a humuszos komplexképzők alkalmazásának lehetőségére a vegyi fegyverek tárolása és megsemmisítése, valamint a föld egyes radionuklidoktól való megtisztítása területén található területek rehabilitációjában a /1/ és /2/ munkákat idézzük.

Ha a humuszszorbensek /2/ egyes módosításait radionuklidok abszorberként használjuk, az ilyen szorbensek kationcserélő kapacitása: 3100 meq UO 2 +2-ig; legfeljebb 79 mekv Cs + esetén; 16 meq Sr +2-ig.

Ebben az esetben az ilyen ritkaföldfém- és transzurán-elemeket tartalmazó szorbensek kelátvegyületeinek szilárdsága olyan magas lehet, hogy az ilyen komplexek nem bomlanak le 800 C 0 -ig.

Az ilyen komplexképző szerek használatának tényleges technológiája a nehézfémek szennyvíztisztítása, valamint a szokásos általános célú biológiai szennyvíztisztító rendszerekben /3/ és /4/.

Különösen a /3/ ad adatokat a Fe +3 és Cu +2 nikkel- és cinkionok kálium-, nátrium- és ammónium-humátok általi kivonási fokának függéséről. Jelzett, hogy az ilyen komplexképző szerek szorpciós kapacitása lehet: vasionoknál - 3,1 mg-eq/g, rézionoknál - 1,4 mg-eq/g, nikkel ionoknál - 1,2 mg-eq/g és cinknél - 1,1 mg-ekv./g.

A /4/ munkában a nátrium-humát oldatok aktivitását vizsgálták az eleveniszap növekedésére a biológiai szennyvíztisztítás módszereiben. Maga a kutatás is nagyon releváns, hiszen ma az aktív baktériumok segítségével történő szennyvíztisztítás az egyik ígéretes technológiai folyamat, amelynek gyakorlati alkalmazása meglehetősen széles.

Itt két probléma van.

Egyrészt ennek a technológiának a klasszikus alkalmazásával a baktériumok nem működnek jól a tisztítás utolsó szakaszában, amikor a szennyező anyagok koncentrációja közel van az MPC-hez,

Ezzel szemben a baktériumok aktivitása télen, a kezelt szennyvíz alacsony hőmérsékletén nagyon alacsony, és a kezelt szennyvíz melegítését szükséges alkalmazni.

A lap azt jelzi, hogy nyáron, egyéb feltételek fennállása mellett, 30-32%-kal növelhető az eleveniszap tartalom humátok felhasználásával. Az eleveniszap növekedési üteme 7-8-szorosára nő a reagens nélküli növekedéshez képest.

Télen, amikor a szennyvíz hőmérséklete 6 és 12 C 0 között van, a humátok felhasználása 25-30%-kal növelheti az aerotankok teljesítményét minden további költség, elsősorban hőköltség nélkül.

A bemutatott adatok nagyon meggyőzőek. A jó minőségű humuszkészítmények széleskörű elterjedése azonban a meglévő szennyvíztisztítási technológiákban esetenként nehézkes a kezelt vizek „színének” problémája miatt. A fulvosavak kölcsönhatásának termékei általában vízben oldódnak, és a víz színének csökkentése érdekében a kezelt szennyvizek végső koagulációs-flokkulációs kezelését is szükséges alkalmazni. E célokra standard reagenseket használnak, amelyek közül sok meglehetősen szűk működési pH-tartományú.

A humuszkészítmények felhasználásának rendkívül sokoldalúsága mind az élő, mind az „élettelen” természetben: a növénytermesztéstől, az állatgyógyászattól, az orvostudománytól, a kerámiagyártástól, az öntödétől és sok más üzleti szektortól meghatározta követelményeinket az egységes szervezet kialakításához. technológiája ennek a természetes vegyületnek a felhasználására, beleértve a környezetvédelmi kérdéseket is.

Figyelembe véve az alkalmazott kavitációs technológia sajátosságait, meglehetősen univerzális technológiát lehetett kidolgozni a különféle szennyvizek kezelésére további speciális technológiai műveletek bevezetése nélkül.

A munka /5/ adatot közöl a dolomithomok felhasználásának lehetőségéről Fe2+ és Fe3+, Hg2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+ szennyeződések vízből történő eltávolítására fluidágyas üzemmódban ultrahangos kavitáció hatására.

Különösen azt jelzik, hogy az ultrahangnak való kitettség idejének növekedésével állandó dolomittömeg mellett a szennyeződések tartalma jelentősen csökken. 40 s feldolgozási idővel - cink (II) 1,7-szeresére. 80s feldolgozási idővel: vas (II) és (III) 12,1-szer; higany (II) 2,8-szor; kadmium (II) 2,5-szer; réz (II) 4,9-szer. 160 másodperces feldolgozási idővel az ólom (II) koncentrációja 4,0-szeresére csökkent.

Meg kell jegyezni, hogy közvetlenül kavitációs körülmények között lyukak keletkeznek a dolomit részecskéken. A lyukak mérete ~ 1 μm, ami megfelel a kavitációs buborék méretének az összeomlás pillanatában. Ebben az esetben a nyomás a buborékban eléri a 10 3 atm-t.

A dolomitrészecskékben lévő lyukak lebomlása és a friss, katalitikusan aktív forgácsok képződése, amint azt hisszük, a mikrorészecskék-ütőelemek célpontba való ultramélyen behatoló hatásának köszönhető, amelyet Usherenko fehérorosz tudós fedezett fel 1974-ben. Ebben az esetben kolosszális mennyiségű energia szabadul fel, ami 10 2 ... 10 4-szer nagyobb, mint az ütköző részecskék mozgási energiája.

Legalábbis ennek a hatásnak a feltételei nem mondanak ellent a szupererős kavitáció energiaparamétereinek és jellemzőinek.

Tekintettel egyes ismert katalizátorok ultrahanggal történő alkalmazásának lehetőségeire kémiai technológiák hidrogénezés, például ha ciklohexán hidrogénezésénél formalátokból és oxalátokból kevert Ni-Mg katalizátort használnak, akkor /6/ megjegyzendő, hogy az ilyen katalizátorok aktivitása ultrahangos térben 60-200%-kal nőhet.

Befejezésül bemutatunk néhány adatot, amelyek illusztrálják az ezen áramlási kavitációs reaktorokat használó létesítmény tervezésének és működésének jellemzőit.

A reaktor munkazónája 100 mm átmérőjű és 470 mm hosszú henger alakú. Az akusztikus sugárzási teljesítmény a készülék módosításától függően 4-7 kW lehet, a készülék hatásfoka legalább 0,85. A készülék tömege a generátorral együtt legfeljebb 40 kg.

Az oldalon található videó a reaktor normál működését mutatja be. Az úgynevezett "streamer" kavitációs rendszert egy központi (axiális) kavitációs "köteg" figyeli meg, amelynek elágazó kavitációs pályái különböző irányokba nyúlnak. A reaktor működése során jól hallható jellegzetes zaj, amit a kavitációs utak rekombinációja okoz. A központi (axiális) szalagköteg a készülék teljes tengelye mentén, 470 mm-en helyezkedik el, átmérője körülbelül 20 mm. Az energiafelszabadulás térfogatsűrűsége a zónájában nem kisebb, mint 10 W/cm 3 .

A reaktor elrendezése a legfeljebb 440 kg/h hozzávetőleges kapacitású létesítményben bizonyos típusú feldolgozott vizes szuszpenziók esetén teljes méretei (hosszúság × szélesség × magasság) nem haladják meg a 2500 × 2000 × 2000 mm-t. Súly, legfeljebb 300 kg (ultrahangos reaktor generátorral, vegyi reaktor keverővel, keringető szivattyú, platform és vezérlőpanel).

kálium-humát

Ultrahangos Humate szintézis modul

Irodalom.

1. „A szennyezett területek rehabilitációja a vegyi fegyverek tárolásának és megsemmisítésének területén”, V.I. Skorobogatova, A.A. Scserbakov, V.G. Mandych, J. Orosz chem. kb - va őket. DI. Mengyelejeva, 2007, LI. kötet, 2. szám, p. 71-74.
2. "Módosított természetes szorbensek radionuklidok abszorbereiként", L.I. Gilinskaya, T.I. Markovich, elektronikus tudományos-információs folyóirat "Bulletin of Earth Sciences RAS", 1. szám (27), 2009, ISSN 1819-6586.
3. "Nehézfém-ionok szorpciója ammónium-, nátrium- és kálium-humátokkal", Budaeva A. D., Zoltoev E. V., Bodoev N. V., Balburova T. A. Bajkál Természetgazdálkodási Intézet SB RAS, Ulan-Ude. A munkát a 2005-ös Hurghada (Egyiptom) III. tudományos konferencián mutatták be „A tudomány, a technológia és a technológia fejlesztésének kiemelt irányai”.
4. RF 2081853 számú szabadalom, Shulgin A.I., Method for Biological szennyvízkezelés.
5. Malushkin V. M. "Fizikai és kémiai folyamatok dolomit fluidágyban ultrahang hatására és az ivóvíz utókezelésére szolgáló berendezés kifejlesztése", a műszaki tudományok kandidátusi fokozatát megszerző disszertáció absztraktja, Tomszk 2009.
6. "Az ultrahang használatának hatékonyságáról a heterogén katalízisben", Romensky A.V., CJSC "Azot Severodonetsk Association", Katalizátorok és szorbensek technológiája, UDC 66.084.

A találmány tőzeg feldolgozására, különösen nátrium-humát anyaoldat előállítására szolgáló eljárásra vonatkozik, és különféle területeken alkalmazható - a mezőgazdaságban, a kohászatban, a gumiiparban, az állatgyógyászatban, az orvostudományban, a fafeldolgozásban és az élelmiszeriparban. . A tőzeget megszárítják, 1 mm-nél nem nagyobb szemcseméretűre zúzzák, átszitálják, és a NaOH-reagenssel együtt 30 x 40 cm-es, nem szövött, higroszkópos anyagból készült zacskókba csomagolják. tőzeg, a zacskókat szorosan lezárjuk. Az anyalúg előállításához a csomagokat műanyag edénybe helyezzük és 70-80 o C hőmérsékletű vízzel 1:20 - 1:25 alapanyag/folyadék arányban töltjük fel. A zacskó megnyomásával a folyadékot 10-15 percig alaposan keverjük, amíg barna hab nem keletkezik, majd az edényt szorosan lezárjuk és 2-3 órán át gőzöljük, a tartályban lévő folyadékot ismét alaposan összekeverjük, a zacskót eltávolítjuk. a tartályból és alaposan kinyomkodjuk. A módszer lehetővé teszi a nátrium-humát előállítására szolgáló technológia egyszerűsítését és költségeinek csökkentését, valamint egy biológiailag aktív gyógyszer koncentráltabb oldatának előállítását. 1 ill., 4 tab.

A találmány tárgya eljárás humát anyaoldat előállítására természetes nyersanyagokból, nevezetesen tőzegből, és széles körben alkalmazható a nemzetgazdaság különböző területein: a mezőgazdaságban (növénytermesztés, kertészet, állattenyésztés, baromfitenyésztés), kohászatban, gumiiparban, fafeldolgozó iparban, állatgyógyászatban, gyógyászatban, élelmiszeriparban. Sürgős feladat az olcsó technológiák kidolgozása a biológiailag aktív gyógyszerek természetes nyersanyagokból történő előállítására. A humusz fontos biológiai szerepe a természetben, valamint a növényekre és más élőlényekre gyakorolt ​​hatása folyamatosan felkelti a figyelmet a humuszanyagokra (HS). A huminsavak természetére és tulajdonságaira vonatkozó modern információk, különösen értékes összetevőik - a huminsavak (HA) - meglehetősen széles körben tükröződnek a különböző információforrásokban. A HA előállítási folyamatának fő szakaszai a következők szerint jellemezhetők: tőzeg-sav szuszpenzió készítése (1:20), tőzeg hidrolízise savas környezet (4%-os kénsav) 4 órán keresztül, a termék lúgosítása pH 12-13-ra, lúgos kezelés 1 órán keresztül, a hidrolizátum savanyítása pH 3,4-4,0-ra, a humuszkomplex elválasztása a folyékony terméktől centrifugálással (GV Naumova „Tőzeg a biotechnológiában”, Minszk, „Tudomány és technológia”, 1987, 85. o.). A sav-bázis hidrolízis humuszkészítményei az eredeti HA-hoz képest magasabb fokú oxidációt, paramágnesességet mutatnak, ami növeli biológiai aktivitásukat. Egy ismert eljárás szerves reagens előállítására (US RF N 2025515, C 22 B 3/16, 10.06.92), amely abból áll, hogy a tőzeget nátrium-hidroxid-oldattal összekeverik, a kapott keveréket hőkezeléssel kezelik, majd elválasztják a tőzeget. szerves reagens oldatot szűréssel. A keverék hőkezelését 115-130 o C hőmérsékleten végezzük. A fémek nyersanyagokból szerves reagenssel történő kilúgozása a következő hőkezelési módban történik: 0,3-0,5 atm nyomás 10-30 percig 130 o C-ig terjedő folyamathőmérséklet. Ismert eljárás a tőzeg összetett feldolgozására (AS USSR N 1460036, C 10 F 9/00) vegyi termékekké, a tőzeg forrásban lévő BR benzinnel (rektifikáló benzin) történő extrahálásával viasz előállítására. és huminsav. A tőzeget a kitermelés előtt 225 - 275 o C-os hőkezelésnek vetjük alá, bomlási gázok környezetében, majd gyors lehűtéssel. Ismert eljárás huminsavak (AS USSR N 1509393, C 10 F 9/00) tőzegből történő előállítására, beleértve a szárítást, őrlést, lúgos kezelést, a céltermékek izolálását. A zúzott szárított tőzeget 225 - 275 o C hőmérsékleten bomlási gázok közegében hőkezelésnek vetik alá, a termolízis szilárd maradékát BR benzinnel kezelik viaszkivonás céljából, majd a maradékot lúggal kezelik. oldatot és a huminsavakat savanyítással izolálják (prototípus). Az ismert eljárások hátránya az eljárás bonyolultsága. A találmány műszaki célja a nátrium-humát anyaoldat előállítási eljárásának egyszerűsítése és az eljárás költségének csökkentése, valamint a nátrium-humát legtöményebb (anya)oldatának előállítása. Ebből a célból a nátrium-humát előállítására egy módszert javasolnak, amely magában foglalja a kiindulási anyag (tőzeg) szárítását, őrlését és szitálását, az alapanyag feldolgozását a céltermék felszabadításával. A kiindulási anyagot legfeljebb 1 mm-es szemcseméretűre aprítják, és a NaOH-reagenssel együtt 1 kg tőzeg és 50 g NaOH arányban 36 x 40 cm méretű, higroszkópos, nem szőtt anyagból készült zacskókba adagolják, a zacskókat szorosan lezárjuk, az anyalúg előállításához a zacskót legfeljebb 25 literes edénybe helyezzük, és 70-80 o C-os vizet öntünk rá 20-25 liter mennyiségben, a folyadékot a csomagolással a tartályt alaposan összekeverjük 10-15 percig, majd az edényt szorosan lezárjuk és 2-3 órán át gőzöljük, majd a tartályban lévő folyadékot ismét alaposan összekeverjük, a zacskót kivesszük az edényből és kicsavarjuk. A kapott oldatot - a nátrium-humát anyaoldatát - rendeltetésszerűen használják fel. Kinyomott csomagok – a szilárd frakciót ártalmatlanítják. A rajzon egy folyamatábra látható nátrium-humát anyalúg előállításához, ahol: 1 - gyűjtőgarat, 2 - vibrációs szita, 3 - sebességváltó, 4 - motor, 5 - garat, 6 - csomagoló egység, 7 - termopack berendezés, 8 - raktári késztermékek. A nátrium-humát készítésének alapanyaga például a legalább 20%-os bomlási fokú sás alföldi marott tőzeg. A nyersanyagot 40-45%-os nedvességtartalomig szárítják, és egy 1 mm-nél nem nagyobb átmérőjű szita felszerelésekor darálógépben összetörik, majd egy tölcsérbe adagolják. Az adagológaratból a terméket például 36 x 40 cm-es csomagokba csomagolják, és 1 kg tőzegre 50 g NaOH-t vesznek, amelyet a tőzeggel együtt csomagolnak ugyanabban a csomagban. A táskákhoz nem szőtt, higroszkópos anyagot használnak, például SPUNBOND burkolóanyagot. A zacskókat szorosan lezárják, például összevarrják, és műanyag zacskókba helyezik a könnyebb szállítás érdekében. Az anyalúg elkészítéséhez a csomagot ki kell venni a polipropilén zacskóból, és élelmiszeripari műanyagból készült, például legfeljebb 25 liter térfogatú műanyag edénybe kell helyezni, és meg kell tölteni 70-80 o hőmérsékletű vízzel. C mennyiségben, például 20-25 literben. Intenzíven keverje össze a folyadékot az edényben, nyomja a zacskót 10-15 percig, amíg barna hab nem szabadul fel, majd szorosan zárja le a fedelet. A gőzölést 2-3 órán keresztül végezzük. Ezután ismét intenzíven keverje össze a tartályban lévő folyadékot, nyomja rá a zacskót, vegye ki a zacskót és alaposan nyomja ki. A szilárd frakciót tartalmazó kinyomott csomagokat ártalmatlanítják. Folyékony frakció - nátrium-humát koncentrált (anya) oldata. Az 1 kg-os alapanyag kiszerelését az „alapanyag: folyadék” arányok kényelmessége alapján választottuk ki. A nem szőtt, higroszkópos anyagok használata a zacskók gyártásához lehetővé teszi, hogy a zacskót egyfajta reaktorként használja. Az alapanyag kiöntéséhez szükséges víz hőmérséklete 70-80 o C, az alapanyag celláinak „élő állapotban” tartása alapján választjuk meg. A tartályban lévő folyadék 10-15 perces keverési idejét a nyersanyag levegő oxigénnel való telítettsége és a NaOH folyadékban (vízben) való teljes feloldódása alapján választják ki. Az alapanyag 2-3 órás gőzölését a HA teljes leválasztása alapján választjuk meg. Szerkezeti képlet huminsav az S.S. szerint. Dragunovnak a következő formája van:

A javasolt eljárás figyelembe veszi a kiváló minőségű nátrium-humát előállítására szolgáló technológiai eljárások összes követelményét: hidromodul jelenléte; az oxidációs folyamat a zsák számított mérete, a benne lévő zúzott tőzeg szabad mozgása, a reagens folyadékban való feloldódása a zsákban lévő oxigénnel kombinálva, pH 7 - 8 miatt következik be. Táblázatban. Az 1. táblázat a vízoldható és könnyen hidrolizálható anyagok hozamát mutatja az eredeti tőzegből. táblázatban. A 2. ábra az eredeti tőzeg huminsavának jellemzőit adja meg. Az eredeti tőzeg páratartalmát és hamutartalmát a következő szabványok szerint határozzuk meg: analitikai nedvesség - a GOST 11305-83 szerint, analitikai hamutartalom A - a GOST 11306-83 szerint. Az eredeti tőzeg páratartalmát és hamutartalmát a táblázat tartalmazza. 3. A táblázatban. 4 látható összehasonlító elemzés a javasolt módszerrel és a prototípus módszerrel nyert nátrium-humát elemi összetétele. A céltermék a nátrium-humát anyalúgja, a javasolt módszer szerint reaktor és centrifuga és egyéb drága berendezések használata nélkül ballaszt nélküli szűrt oldatot kapunk. Így például a prototípus módszer szerinti technológiai berendezés a következőket tartalmazza: hőkezelő egység acél reaktorral, króm-alumínium hőelem acélházban potenciométerrel, villanymotor fordulatszám-szabályozóval, csőkemencék, laboratóriumi autotranszformátor. A hűtőegység egy zuhanyzóból és egy fogadó kádból áll; bányaszárító, köszörűgép, rezgőszita. A kapott készítmény - nátrium-humát - természetes eredetű, környezetbarát termék, amely magas biológiai aktivitással rendelkezik a szerves és ásványi eredetű anyagok széles osztályával szemben. Antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkezik: gátolja a patogén mikroflóra létfontosságú tevékenységét, saválló méreganyagok elpusztítására képes szerves savakat tartalmaz, összehúzó tulajdonságokkal rendelkezik, aktiválja az anyagcserét, a szénhidrát- és fehérjeanyagcserét, fokozza a légzést, növeli a hasznosulási arányt tápanyagok táplálja, serkenti a mikroflóra létfontosságú tevékenységét, felgyorsítja a test növekedését és kialakulását. A figyelembe vett jellemzőket megerősítik: A Kémiai Kártevőirtási, Növénybetegségek és Gyomok Állami Bizottsága; All-Union Cancer Research Center (Moszkva); Kísérleti és Klinikai Onkológiai Intézet (Moszkva); Rákkeltő anyagokkal és megelőző intézkedésekkel foglalkozó bizottság (Moszkva); Állatorvosi Farmakológiai Tanács (Moszkva); az Állami Agrár-Ipari Bizottság (Moszkva), a Szverdlovszki Régió Kormánya alá tartozó Mezőgazdasági Minisztérium (Jekatyerinburg); CJSC "Bogdanovicheskaya ptitsa" (Sverdlovsk régió), stb. A gyógyszer tanúsítvánnyal rendelkezik.

KÖVETELÉS

1. Eljárás nátrium-humát előállítására, amely magában foglalja a kiindulási anyag szárítását, őrlését és szitálását, a kiindulási anyag feldolgozását a céltermék kibocsátásával, azzal jellemezve, hogy kiindulási anyagként például sás alföldi őrölt tőzeget használnak, amelyet összezúznak. 1 mm-nél nem nagyobb szemcseméretűre, a NaOH-reagenssel együtt 36x40 cm méretű, nem szövött, higroszkópos anyagú zacskókba csomagolva, 1 kg tőzegre 50 g NaOH-t veszünk, a zacskókat szorosan lezárjuk, az anyalúg előállításához a zacskókat egy edénybe helyezzük és 70 - 80 o C hőmérsékletű vízzel töltjük fel az eredeti anyag/folyadék 1:20 - 1:25 arányban, a zacskót rányomva a folyadékot. az edényben 10-15 percig alaposan összekeverjük, majd az edényt szorosan lezárjuk és 2-3 órán át gőzöljük, a tartályban lévő folyadékot ismét alaposan összekeverjük, a zacskót kivesszük a tartályból és alaposan kinyomjuk.

A gyógyszer összetétele humin- és fulvosav-vegyületek komplexét tartalmazza foszforral, káliummal, nitrogénnel és nyomelemekkel. Mindezek az anyagok viszont pozitív hatással vannak a virágnövényekre.

Nátrium-humát: leírás és összetétel

A nátrium-humát a huminsav sója. Az ókori Egyiptomban ezt az anyagot eszközként használták. Aztán ez a folyamat szinte teljesen emberi részvétel nélkül zajlott le. A partjain túllépő Nílus elöntötte a közeli talajt, majd a víz elvezetése után termékeny iszapréteg borította.

Napjainkig lignit-, papír- és alkoholgyártási hulladékot használnak fel nátrium-humát előállítására. Ezenkívül a nátrium-humátot műtrágyaként szintén szerves módon állítják elő. A kaliforniai férgek hulladékterméke, bár a közönségesek is képesek ezt az anyagot előállítani.

A nátrium-humát képződésének folyamata meglehetősen egyszerű: a gerinctelenek különféle szerves hulladékokat szívnak fel, amelyek a belekben történő feldolgozás után műtrágyává alakulnak.

A nátrium-humát eredeti konzisztenciája egy fekete por, amely vízben oldható. De van folyékony nátrium-humát is. Érdemes elmondani, hogy a száraz huminsavak gyengén szívódnak fel alacsony oldhatóságuk miatt. Ezért, ha egy ilyen növényi növekedési stimulátort nátrium-humátként használunk, kívánatos előnyben részesíteni a folyékony halmazállapotú használatát.

A nátrium-humát összetételéről szólva meg kell különböztetni a fő hatóanyagot - a huminsavak nátriumsóit. A savak szerves eredetű összetett anyagok. Több mint húsz aminosavat, szénhidrátot, fehérjét és számos tannint tartalmaznak. Ezenkívül a savak viasz-, zsír- és ligninforrások. Mindez a bomlott szerves anyag maradványai.

A nátrium-humát hasznos tulajdonságai növények számára

Számos tanulmány kimutatta, hogy a nátrium-humát műtrágyában található anyagok pozitív hatással vannak a. A humátok szerves sókat tartalmaznak, amelyek aktiválják a növények ellátását az összes szükséges nyomelemekkel. Ezek a nyomelemek viszont serkentik a növények fejlődését és növelik immunitásukat.

Azt is megjegyezték, hogy a nátrium-humát akár 50%-kal csökkenti a növények iránti igényt, és 15-20%-kal növeli a hozamot. Ez a szerves trágya helyreállítja a talaj kémiai és fizikai tulajdonságait, ami viszont növeli a növények radionuklidokkal és nitrátokkal szembeni ellenálló képességét.

A nátrium-humátot tartalmazó fedőtrágya:

• A biológiailag aktív összetevők mennyiségének növelése a növényekben
• Jobb túlélés és csírázás a gyökérkezelés során és az ültetés előtt
• A vitaminok és tápanyagok felhalmozódása a zöldségekben és
• Megnövekedett termés és felgyorsult érés

Tudtad? A nátrium-humát növények fejlődésére gyakorolt ​​pozitív hatásának tényét először a 19. század végén állapították meg. Ezt követően számos tudományos közleményben talált megerősítést.

A nátrium-humát tenyésztése, használati utasítás növények számára

A nátrium-humátot vagy más növényeket a legjobban a gyökereken keresztül szívják fel. Ennek a folyamatnak a megkönnyítése érdekében speciális megoldást kell készíteni. Az elkészítéséhez egy evőkanál humátot kell venni, amelyet ezután fel kell oldani egy tíz literes vödör vízben. Azt is meg kell említeni, hogy a nátrium-humát alkalmazása előtt a növényt fokozatosan hozzá kell szoktatni az ilyen műtrágyához.
Tehát a növény átültetése után, az alkalmazkodás ideje alatt, ajánlatos 0,5 liter oldatot önteni a talajba. Ezután a rügyek kialakulásának és virágzásának időszakában a gyógyszer adagját egy literre kell növelni.

Fontos! A nátrium-humát a talaj méregtelenítésére használható. Ebben az esetben az adagolás 50 gramm nátrium-humát minden 10 négyzetméternyi talajra.

Vetőmag kezeléséhez

A magkezeléshez nátrium-humátot 0,5 gramm/liter víz arányban használnak. Fél gramm anyag pontos méréséhez használhat egy közönséges teáskanálot. Egy szabványos teáskanál térfogata 3 gramm. Ez alapján fél gramm 1/3 teáskanál. Jobb, ha nagy mennyiségű anyagot tárolunk, ehhez 1 gramm humátot kell hígítani két liter vízben. Egy ilyen készítmény elkészítéséhez használhatja a szokásosat, majd ha szükséges, vegyen belőle magkezelő oldatot.
A nátrium-humát folyékony lesz, és az ilyen nátrium-humát műtrágya használatára vonatkozó utasítások meglehetősen egyszerűek: a magokat két napig áztatják a kapott oldatban (uborka és virágmagok - egy napig). Ezután már csak jól meg kell szárítani őket.

Tudtad? Egy hektár föld megműveléséhez mindössze 200 milliliter nátrium-humátra van szükség.

Öntözéshez

A kezdeti időszakban gyakran nátrium-humát oldatot használnak, az alkalmazási intervallum 10-14 nap. Kezdetben a növényenkénti adag 0,5 liter, utána egy literre nő. Javasoljuk, hogy az ültetettet azonnal ültetés után vagy néhány nap múlva öntözzük humáttal. A második öntözést a bimbózó időszakban, a harmadikat pedig a virágzás alatt végezzük.

Az oldat elkészítéséhez egy evőkanál nátrium-humátot kell venni, és fel kell oldani 10 liter meleg vízben. Jobb, ha kis mennyiségű vizet veszünk, körülbelül + 50 ° C hőmérsékleten. A humátot beleöntjük és alaposan összekeverjük. Később hozzáadjuk a maradék folyadékot. A nátrium-humát folyadék korlátozott ideig használható, ez egy hónap. Egész idő alatt sötét, hűvös helyen kell tárolni.

Fontos! A humát oldatot közvetlenül a növény gyökere alá kell önteni.

Műtrágyaként

Ebben az esetben az anyag koncentrációjának valamivel kisebbnek kell lennie. Mindenekelőtt a nátrium-humátot levéltakarmányozásra, azaz permetezésre használják. Ennek a módszernek előnye van, mivel ebben az esetben a levéllemezek nedvesek, és minden hasznos anyag felszívódik a levél felületén, és aktívan bejut a növénybe.

Ugyanakkor az oldat fogyasztása jelentősen csökken, mivel nem kell vödröket hordani a kertben. A paradicsom permetezéséhez különösen kényelmes a nátrium-humát használata. A permetező oldat elkészítéséhez három gramm humátot kell hígítani 10 liter vízben.

Talajkezelés nátrium-humáttal

A nátrium-humát oldat lehetővé teszi a talaj minőségének javítását, valamint méregtelenítését. Ehhez 50 gramm humátot kell szétszórnia 10 négyzetméteres területen. Az anyag adott területen való elosztásának kényelme érdekében előzetesen összekeverhető homokkal. A feldolgozás után a talajt kapával vagy gereblyével fel kell lazítani.
Ezenkívül, ha a nátrium-humátot hamuval és homokkal keveri, majd kora tavasszal ezt a port szórja a hóra, akkor előkészíti az ágyat a későbbi vetéshez. A hó sokkal gyorsabban kezd olvadni, és ezt a helyet csak fóliával kell lefedni, és a talaj készen áll az ültetésre.