1

В статье проведён анализ способов выделения из угля, или из низинного торфа биологически активных препаратов, в частности гуминовых препаратов. Анализировались способы извлечения гуминовых препаратов, описанные в литературе: физические, химические, микробиологические, биохимические, которые базируются на различном воздействии на органическое вещество. В качестве исходного опытного образца был взят низинный торф из месторождения «Горелище» Пензенской области. Показано, что из известных и исследованных способов воздействия на органическое вещество низинного торфа с целью получения биологически активных гуминовых препаратов предпочтение следует отдать способу, основанному на применения растворов едкого натрия и водного аммиака, обеспечивающие достижение выхода гуминовых кислот на уровне 80-85% от содержания общих гуминовых кислот, получившего название аммонизация торфа водным аммиаком с одновременным окислением извлекаемых из торфа органических веществ перекисью водорода.

стимуляторы роста растений

гуминовые кислоты

1. Отчёт о выполнении НИОКР по теме: "Исследование и разработка способов извлечения гумитоновых препаратов из торфа, разработка стимулятора роста растений Гумостим" (контракт №10203р/17354 от 28.04.2012) (заключительный)/ Донькин А. Е., Касимова Л. В., Роганов В.Р. и др. – ООО «ИнноТорф» ФГАНУ «ЦИТиС»№01201262318, Пенза, 2013.

2. Патент 2213452 РФ, МКИ 7 AOI N 65/00. Способ получения стимулятора роста растений /Л.В.Касимова. – Опубл. 10.10.03.

3. Применение гумата натрия в качестве стимулятора роста /Л.А.Христева, В.А.Реутов, Н.В.Лукьяненко и др. – //Гуминовые удобрения. Технология и практика их применения. – Днепропетровск,1973. – Т.4.

4. Христева Л.А. О природе действия физиологически активных форм гуминовых кислот и других стимуляторов роста растений //Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. – Киев: Урожай, 1968. – С.13-27/

5. Ярчук И.И. Данные к технологии получения гуматов натрия для удобрений из различных каустоболитов //Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. – Киев: ГИСХ УССР, 1962. – Т.2. – С. 513.

В настоящее время растёт интерес к торфу как источнику ценного сырья. Известные попытки использовать торф непосредственно как удобрение в виде торфяных горшочков не нашли широкого применения из-за невысокого эффекта. Более эффективно перерабатывать торф и полученные продукты использовать в сельском хозяйстве. Одним из таких направлений является получение гуминовых кислот и создания на их основе эффективных удобрений -- стимуляторов роста растений .

Анализ способов извлечения гуминовых кислот из торфов показал, что существуют различные способы получения биологически активных веществ из торфа, угля и другого природного органического вещества: физические, химические, микробиологические, биохимические, которые базируются на различном воздействии на органическое вещество, его гуминовый комплекс. Наиболее широкое использование для извлечения биологически активных веществ нашло применение водных растворов щелочей .

Из торфа получены такие стимуляторы роста растений как гумат натрия (Днепропетровск), оксидат (оксидат торфа, Минск), гидрогумат (Минск), оксигумат (Минск), нитрогуминовый стимулятор (Калинин), Гумостим (Томск). Все эти гуминовые препараты нашли широкое применение в растениеводстве и животноводстве.

Исследования по литературным источникам показали, что для максимального извлечения гуминовых кислот торф обрабатывают щелочным раствором пирофосфата натрия с последующим неоднократным действием на остаток торфа 1н раствора едкого натрия при нагревании . Особенностью этого процесса является использование:

1) высокой концентрации раствора щелочного раствора пирофосфата натрия (4,5% пирофосфата и 0,4% едкого натрия);

2) высокой концентрации раствора едкого натрия (4%);

3) широкого гидромодуля (1-2 части торфа в пересчете на сухую беззольную массу к 100мл щелочного раствора).

В препарате, полученном по этому способу, содержание гуминовых кислот было максимальным: 1,47%. Недостатком этого способа извлечения гуминовых кислот является многоступенчатость процесса, потребность в большом количестве щелочных препаратов, что в условиях производства усложняет процесс, повышает затраты на получение гуминового препарата.

Использование 1н (4%) раствора едкого натрия обеспечивает высокое извлечение гуминовых кислот из торфа благодаря высокой концентрации щелочи (4%), широкому гидромодулю (1-2 части торфа в пересчете на сухую беззольную массу к 100мл щелочного раствора). Недостатком этого способа извлечения гуминовых кислот из торфа является высокая концентрация раствора едкого натрия (4%), которая обуславливает высокие значения реакции среды (рН=13) . Сильно щелочная реакция в гуминовом препарате вызывает раздражение кожных покровов и может вызвать ожог семян и растений.

На практике для извлечения гуминовых кислот из торфа используют концентрацию щелочи 1-2,5% и гидромодуль на уровне 1:10. При таких показателях щелочного гидролиза торфа выход гуминовых кислот составляет 30-50% от содержания общих гуминовых кислот.

В СибНИИСХиТ Россельхозакадемии разработаны способы щелочного гидролиза торфа с применением растворов едкого натрия и водного аммиака, обеспечивающие достижение выхода гуминовых кислот на уровне 80-85% от содержания общих гуминовых кислот. Особенность способов заключается в применении:

1) невысоких концентраций щелочных реагентов (2-2,5%-ного раствора едкого натрия и 0,5-0,6%-ного раствора водного аммиака);

2) невысокого гидромодуля (соотношения абсолютно сухого вещества торфа к объему применяемого щелочного реагента): 1:7-1:12;

3) нагревание торфощелочной суспензии с едким натрием при 80ºС в течение 9-11часов при атмосферном давлении, торфощелочной суспензии с водным аммиаком при 115-120ºС в течение 4-х часов под давлением 2-4 атм.

В данной работе исследуется щелочной гидролиз торфа с применением растворов едкого натрия и водного аммиака по методикам ГНУ СибНИИСХиТ. Для примера исследовались физико-химические свойства и способы извлечения гуминовых препаратов из низинного торфа месторождения «Горелище» Пензенской области. Целью проводимых работ было:

1. Определение физико-химических свойств образцов торфа: влажность, зольность, содержание сухого и органического вещества, содержание гуминовых кислот, выход общих и свободных гуминовых кислот.

2. Апробация способов извлечения гуминовых кислот из низинного торфа: щелочной гидролиз с применением растворов щелочи NaOH, водного аммиака и перекиси водорода.

Физико-химические исследования проводились по стандартным методикам:

· реакция среды в торфе определялась по ГОСТ 11623-89. Торф. Обменная и активная кислотность,

Повторность анализов физико-химических свойств торфа - двукратная.

Результаты исследования приведены в таблице 1. Установлено, что в исследуемом образце торфа содержится 9,3% воды, 90,7% сухого вещества, 50,1% золы.

Массовая доля органического вещества составляет 40,6%, общих гуминовых кислот 14,7%, свободных гуминовых кислот 14,4% в сухом образце. Выход свободных гуминовых кислот достигает 98% от содержания общих гуминовых кислот.

Расчетным путем показано, что общий выход гуминовых кислот из органического вещества торфа достигает 36,3% (14,7%), свободных гуминовых кислот, единожды извлекаемых 1%-ным раствором едкого натра, составляет 35,5% (14,4%) (табл.1).

Согласно требований ТУ БССР физико-химические свойства торфа для получения из него биологически активных веществ должны иметь следующие показатели: влажность - не менее 60%, зольность - не более 25%, содержание гуминовых кислот - не менее 30%, степень разложения - не более 30% .

Таблица 1 - Физико-химические свойства низинного торфа с месторождения «Горелище» Пензенской области

Объект исследования	Влаж-ность, %	Содер-жание сухого вещест-ва,	Золь-ность,	Массо-вая доля общих гумино-вых кислот в сухом образце,	Массо-вая доля свобод-ных гумино-вых кислот в сухом образце, %	Выход свобод-ных гумино-вых кислот, % от общих	Общий выход гумино-вых кислот	Выход свобод-ных гумино-вых кислот
							% в пересчете на сухое органическое вещество торфа
Низинный торф месторождения «Горелище» Пензенской области

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что представленный образец низинного торфа характеризуется высокой зольностью (50,1%), невысоким содержанием гуминовых кислот (14,7%), но высоким выходом свободных гуминовых кислот (98% от содержания общих гуминовых кислот). Высокий показатель выхода свободных гуминовых кислот обусловлен особенностями исследуемого низинного торфа и свидетельствует о том, что при однократном извлечении их раствором щелочи в гуминовый препарат перейдет основная масса гуминовых кислот. Благодаря этому показателю низинный торф месторождения «Горелище» может быть использован для получения гуминовых препаратов, несмотря на невысокое содержание гуминовых кислот в нем.

Расчетами показано, что при щелочном гидролизе торфа содержание гуминовых кислот в препарате при поддержании гидромодуля (соотношения абсолютно сухого вещества торфа к жидкой фракции в торфощелочной суспензии) на уровне 1:10 не будет превышать 1,44%.

В таблице 2 показан компонентный состав торфощелочных суспензий для получения гуминовых препаратов из низинного торфа месторождения «Горелище» Пензенской области.

Получение гуминовых препаратов проведено на лабораторном экстракторе, в котором объем торфощелочной суспензии составляет 5л. Для разделения твердой и жидкой фракции использована лабораторная центрифуга марки ОС-6М. В процессе работы установлено, что при стоянии в течение ночи торфощелочная суспензия ускоренно разделяется на твердую и жидкую фракции. Это позволило разделить полученные торфощелочные суспензии с применением капронового, а затем лавсанового сит. Окончательное отделение твердой фракции торфощелочной суспензии проведено на лабораторной центрифуге. Преимуществом ускоренного разделения торфощелочных суспензий является то, что в процессе производства гуминового препарата примерно 2/3 объема суспензии можно разделить декантированием, остаток суспензии - на центрифуге.

Таблица 2 - Компонентный состав торфощелочной суспензии для получения гуминовых препаратов из низинного торфа месторождения «Горелище» Пензенской области.

	Количе-ство влажного торфа, в том числе абсолютно сухого г	Подготовка торфа	Объем воды в торфе, мл	Доза водного аммиака и пере-киси во-дорода, % от а.с.в. торфа	Объем перекиси водоро-да, мл	Объем (масса)щелоч-ного реаген-та	Количе-ство дистил-лирован-ной воды, л	Общее количество воды в ТЩС, мл
1. С применением водного аммиака и перекиси водорода	1013 (500г а.с.в.)	Измельче-ние на универсаль-ной мельнице пр-ва ГДР
	1013 (500г а.с.в.)

Способы извлечения гуминовых кислот из низинного торфа заключались в следующем.

В первом варианте опыта низинный торф, измельченный на универсальной мельнице, вносился в лабораторный экстрактор в дозе 500г в пересчете на абсолютно сухое вещество (а.с.в.), заливался водой объемом 42380 мл. Полученная водная суспензия торфа тщательно перемешивалась до полного смачивания торфа водой. Крышка экстрактора закрывалась, включалась мешалка. В экстрактор сначала заливалось при постоянном перемешивании 125мл 25%-ного раствора водного аммиака, затем 125мл 33%-ной перекиси водорода. Доза водного аммиака и перекиси водорода в торфощелочной суспензии составила 25% на а.с.в. торфа. Концентрация водного аммиака и перекиси водорода в торфощелочной суспензии не превышала 0,6%. Гидромодуль составил 1:10. Процесс экстракции гуминовых кислот из торфа аммиаком осуществлялся при постоянном перемешивании суспензии мешалкой при 115-120ºС в течение 4-х часов под давлением 2-4 атм.

В таблице 2 показаны качественные показатели гуминовых препаратов из торфа при разных способах их получения.

Таблица 3 - Влияние способов извлечения гуминовых кислот из торфа на качественные показатели гуминовых препаратов

Вариант щелочного гидролиза низинного торфа	Доза щелочного реагента, % от а.с.в. торфа	Объем перекиси водорода, мл	Реакция среды (рН)		Выход гуминовых кислот, % от содержания общих гуминовых кислот в торфе
1. С применением 0,6%-ного водного аммиака и перекиси водорода
2. С применением раствора 2%-ного NaOH

Во втором варианте опыта щелочной гидролиз торфа проведен раствором 2%-ного раствора едкого натра при нагревании торфощелочной суспензии при 80ºС в течение 5 часов при атмосферном давлении. В экстрактор внесен торф в дозе 500г в пересчете на абсолютно сухое вещество, 4487мл 2,23%-ного едкого натрия. С учетом воды в торфе содержание щелочи в торфощелочной суспензии составило 2%. Гидромодуль поддерживался на уровне 1:10. Процесс экстракции проведен при постоянном перемешивании мешалкой.

Извлечение гуминовых кислот из торфа 2%-ным раствором едкого натрия при нагревании при 80ºС в течение 5-х часов обеспечивает высокий выход гуминовых кислот из исследуемого образца низинного торфа: 77,8% от содержания общих гуминовых кислот в торфе. В готовом гуминовом препарате содержание гуминовых кислот составило 1,14% (табл. 3).

К основному недостатку этого способа получения гуминового препарата следует отнести то, что полученный гумат натрия имеет высокую реакцию среды (рН=13).

В варианте опыта с применением 0,6%-ного водного раствора аммиака в присутствии перекиси водорода показано, что препарат содержит 1,16% гуминовых кислот. Выход гуминовых кислот достигал 80% от содержания общих гуминовых кислот. Реакция среды не превышала рН=9 (табл. 3).

Из исследованных способов воздействия на органическое вещество торфа и получения биологически активных гуминовых препаратов следует отдать предпочтение способу, основанному на аммонизации торфа водным аммиаком с одновременным окислением извлекаемых из торфа органических веществ перекисью водорода.

Преимущества этого способа:

1. Оригинальный способ получения препарата, обеспечивающий окисление промежуточных продуктов до гуминовых, карбоновых, аминокислот, что подтверждается в 2 раза большим содержанием карбоксильных групп по сравнению с гуматом натрия, полученным без применения перекиси водорода.

2. Производство гуминового препарата обеспечивает высокий выход действующего вещества (не менее 80%), что превышает на 30-50% данный показатель у других препаратов.

3. Реакция среды в препарате не превышает рН=9.

4. Дополнительное содержание в препарате аммиачного азота за счет азота мочевины. Это обуславливает а) подкормку растений азотом при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений гуминовым препаратом; б) дополнительное внесение с гуминовой кормовой добавкой протеина для животных.

6. Более высокая биологическая активность по сравнению с другими продуктами переработки торфа, обусловлена содержанием в его составе преимущественно органических кислот, незаменимых аминокислот, витаминов, макро-, микроэлементов.

Опыты показали, что для повышения содержания гуминовых кислот в получаемом препарате следует понизить гидромодуль с 1:10 до 1:7-8. В связи с невысоким содержанием гуминовых кислот в торфе для повышения биологической активности гуминового препарата предложено снизить дозу водного аммиака и перекиси водорода при щелочном гидролизе низинного торфа.

Таким образом, по результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Низинный торф месторождения «Горелище» Пензенской области можно применять для производства гуминового препарата. При этом есть основания полагать, что образование хелатной формы макро-, микроэлементов с гуминовыми и аминокислотами повысит биологическую активность гуминового препарата, повысит эффективность его применения в животноводстве.

2. Наиболее перспективным способом извлечения гуминовых кислот из торфа является щелочной гидролиз с применением водного аммиака и перекиси водорода. Гуминовый препарат может быть применен в качестве удобрения и кормовой добавки аналогично известным гуминовым препаратам: Гумитону и Гумостиму.

3. Быстрая расслаиваемость торфощелочной суспензии позволит применить метод декантации в процессе производства гуминового препарата для разделения основной массы жидкой и твердой фракций.

4. Для повышения выхода гуминового препарата из низинного торфа следует изучить влияние на него технологических параметров, в том числе дозы водного аммиака и перекиси водорода, гидромодуля.

Рецензенты:

Урнёв И.В., д.т.н., профессор Пензенского государственного университета, Генеральный директор НПП ООО «Вольта» - Представитель Федерального государственного бюджетного учреждения «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» по Пензенской области, г. Пенза;

Михеев М.Ю., д.т.н., профессор Пензенского государственного технологического университета, г. Пенза.

Библиографическая ссылка

Роганов В.Р., Касимова Л.В., Тельянова А.В., Елисеева И.В. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ НИЗИННОГО ТОРФА ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=16446 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Изобретение относится к способам переработки торфа, а именно к способу получения гумата натрия. Исходный материал (торф) с естественной влажностью просеивают до размера частиц не более 3 мм. Фасуют его вместе с реагентом NaOH в пакеты из нетканого гигроскопичного материала, причем NaOH помещают в отдельный пакет также из нетканого гигроскопического материала. Пакеты с торфом и реагентом NaOH плотно укупоривают. Для получения маточного раствора пакет с торфом и NaOH помещают в емкость, заливают водой, нагретой до 60-65 o С, в соотношении исходный материал /жидкость 1:20-1:25. Надавливают на пакет до намокания. Емкость плотно закрывают и настаивают в течение 5 ч. Затем тщательно перемешивают жидкость в емкости. Пакет отжимают и вынимают из емкости. Объем пакета для реагента NaOH выбирают в два раза больше объема этого реагента. Объем пакета для торфа в 3-3,5 раза больше объема торфа. На 1 кг исходного материала используют 100-120 г NaOH. Изобретение позволяет получить концентрированный и биологически активный маточный раствор гумата натрия. 1 табл.

Изобретение относится к способам переработки торфа, а именно к способу получения маточного раствора гумата натрия из торфа, и может найти применение в различных областях - в сельском хозяйстве, ветеринарии, медицине и в пищевой промышленности. Гумат натрия - биологически активное вещество (БАВ), которое может применяться, например, в сельскохозяйственном животноводстве и птицеводстве в качестве ветеринарного препарата, в качестве кормовой добавки; в медицине как биологически активная добавка (БАД), в пищевой промышленности в качестве БАД. Поиск нетрадиционных источников сырья (исходного материала) для приготовления БАВ и БАД всегда актуален. Известно получение гумата натрия из торфа и каменного угля путем обработки щелочью натрия ("Аграрная наука", 1, 2000, с.13-14). Известен способ получения гумата натрия (пат. РФ 2150484, С 10 F 7/00 от 21.04.99), включающий сушку торфа, измельчение его до размера частиц не более 1 мм, просеивание и фасовку вместе с реагентом NaOH в пакеты из нетканого гигроскопического материала размером 3640 см. На 1 кг торфа берут 50 г NаОН, пакеты плотно укупоривают. Для получения маточного раствора пакеты помещают в пластмассовую емкость и заливают водой при температуре 70-80 o C в соотношении исходный материал: жидкость 1:20-1:25. Надавливая на пакет, жидкость тщательно перемешивают в течение 10-15 мин до появления пены коричневого цвета, затем емкость плотно закрывают и запаривают в течение 2-3 часов, снова тщательно перемешивают жидкость в емкости, пакет вынимают из емкости и тщательно отжимают (прототип). Технической задачей изобретения является упрощение способа, а также получение более концентрированного и биологически более активного маточного раствора гумата натрия. Для решения технической задачи предлагается способ получения гумата натрия, включающий просеивание исходного материала, обработку исходного материала с выделением целевого продукта, причем в качестве исходного материала используют, например, осоковый низинный фрезерный торф, который после просеивания фасуют вместе с реагентом NaOH в пакеты из нетканого гигроскопического материала, пакеты плотно укупоривают, для получения маточного раствора пакеты помещают в емкость и заливают водой в соотношении исходный материал: жидкость 1:20-1:25, надавливая на пакет тупым предметом до намокания пакета, емкость плотно закрывают, после обработки исходного материала полученный исходный материал снова тщательно перемешивают в емкости, пакет вынимают из емкости и тщательно отжимают, отличающийся тем, что исходный материал используют с естественной влажностью 45%, просеивают его до размера частиц не более 3 мм, реагент NaOH помещают в отдельный пакет из нетканого гигроскопического материала для обеспечения исключения несанкционированного контакта реагента NаОН с исходным материалом, размер пакета для реагента NaOH выбирают исходя из условия: объем пакета в два раза больше объема реагента, размер пакета для исходного материала (торфа) выбирают из условия: объем пакета в 3-3,5 раза больше объема торфа, на один килограмм исходного материала (торфа) берут 100-120 г реагента NаОН, воду для обработки исходного материала нагревают до температуры 60-65 o С, настаивание ведут в течение 5 часов. Пакеты с исходным материалом и реагентом пропаивают двойным швом. Укупоренный пакет помещают еще в один пакет из полиэтилена толщиной не менее 40 мкм, который тоже пропаивают двойным швом. Для предотвращения начала частичной реакции нейтрализации торфа пакеты хранят при температуре от -10 до +10 o C. Для получения маточного раствора гумата натрия используют любые емкости, кроме алюминиевых. Используемые емкости имеют плотно закрывающуюся крышку и горловину, в которую должен проходить пакет с исходным материалом. В сравнении с прототипом предлагаемый способ позволяет упростить и удешевить технологию получения гумата натрия за счет исключения операций сушки и измельчения торфа; получить более концентрированный и биологически активный маточный раствор гумата натрия за счет более полной нейтрализации торфа. За счет снижения температуры воды до 60-65 o C, увеличения количества реагента NаОН, увеличения времени настаивания удалось значительно изменить химический состав маточного раствора по сравнению с аналогом, например: в составе появилось пятнадцать аминокислот, отсутствующих в аналоге, т.к. при температуре 70 o С эти аминокислоты распадаются; увеличилось количество гуминовых кислот в растворе с 2,1% (в аналоге) до 3,6%; содержание натрия в растворе увеличилось в 4,0 раза, содержание кальция - в 4,5 раза, йода - в 2,4 раза; рН изменился с 6,5 (аналог) до 7,15, т.е. раствор более нейтральный; отсутствуют тяжелые металлы и вредные примеси: свинец, мышьяк, хром, никель, нитраты. Далее для сравнения приведена таблица химического состава гумата натрия, полученного способом-аналогом и предлагаемым способом.

Формула изобретения

Способ получения гумата натрия, включающий просеивание исходного материала, например, осокового низинного фрезерного торфа, обработку его с выделением целевого продукта - маточного раствора, причем после просеивания исходный материал фасуют вместе с реагентом NaOH в пакеты из нетканого гигроскопического материала, пакеты плотно укупоривают, для получения маточного раствора пакеты помещают в емкость и заливают водой в соотношении исходный материал/жидкость 1: 20-1:25, надавливают на пакет тупым предметом до намокания пакета, емкость плотно закрывают, ведут обработку исходного материала, после которой жидкость в емкости тщательно перемешивают, пакет вынимают из емкости и тщательно отжимают, отличающийся тем, что исходный материал используют с естественной влажностью, просеивают его до размера частиц не более 3 мм, реагент NaOH также фасуют в отдельный пакет из нетканого гигроскопического материала, размер пакета для реагента NaOH выбирают исходя из условий: объем пакета в два раза больше объема реагента, размер пакета для исходного материала выбирают из условия: объем пакета в 3-3,5 раза больше объема исходного материала, на 1 кг исходного материала берут 100-120 г реагента, воду для обработки исходного материала нагревают до температуры 60-65 o С, настаивание ведут в течение 5 ч.

Похожие патенты:

Изобретение относится к составам для брикетированного топлива и может быть использовано при утилизации углеводородных шламов и дисперсных углеродных отходов при производстве топлива, используемого в промышленности и для промышленно-бытовых нужд, в особенности в малых котельных

Сырьем для получения гуматов служит торф, сапропель, бурый уголь. В общих чертах технологии получения гуминовых препаратов достаточно просты. Воздействие на сырье, содержащее повышенное количество гуминовых кислот, щелочами, возможно в автоклавах, с последующей фильтрацией и нейтрализацией полученного продукта.

По подобной технологии гуминовые биостимуляторы в РФ получают уже не менее пятидесяти, а может и сотни различных предприятий. Разброс по качеству получаемого продукта огромный. Среди современных технологий, обеспечивающих получение продукции на высоком уровне, на сегодня используют технологии механохимической активации. Сущность технологии заключается в мощном импульсном механическом воздействии на гумат содержащее сырье, окисленные бурые угли, торф, и сухую щелочь. Например, в некоторых модификациях шаровых мельницах, в которых мелющие тела обеспечивают перегрузку в несколько десятков g. Понятно, что такие аппараты весьма непросты и энергоемки.

Другим эффективным способом, завоевывающим все большую популярность, является проведение стандартных химических процессов в жидкой фазе при организации в ней развитой зоны кавитации.

Кавитацией называют процесс исчезновения ( « схлопывания») парогазовых пузырьков, возникающих в жидкости при ее резком растяжении. При этом, как правило, возникают следующие эффекты:

• В зоне с характерными размерами не более 0,1 мм возникают импульсные локальные давления до 50 - 70 тысяч атмосфер.
• Температура в этих зонах практически мгновенно может подняться до 7 - 15 тысяч градусов.
• Как установлено экспериментально, на последней стадии сжатия пузырьки могут трансформироваться в тороидальные структуры с мощным иглообразным выбросом вещества. При этом скорость острия такой « иглы» может достигать нескольких сотен метров в секунду, и может приближаться к скорости звука в данной среде.
• Объемная плотность кавитационных пузырьков, при грамотной организации процесса, может составлять 1 миллион на см 3 среды.
• При определенных условиях могут возникать зоны довольно мощного ультрафиолетового излучения.

Все эти обстоятельства обуславливают не только сверх эффективное ускорение экстракции полезных веществ из данного сырья, но и обуславливают протекание специфических реакций, в частности реакций гидротермального синтеза, промышленное протекание которых в мягких условиях практически невозможно.

Таким образом, кавитация работает уже на « молекулярном» уровне.

Если говорить конкретно об использовании « кавитации» для получения эффективных профессиональных гуминовых препаратов, то уже общепринятым считается то, что при этом получаются препараты с существенно более высоким уровнем физиологической активности, даже при несколько меньшей концентрации в препарате гуминовых соединений.

Это и понятно. Гуминовые кислоты и их соли относятся к неупорядоченным полимерным структурам полифенольного типа, у которых понятие молекулярной массы достаточно условно. Таким образом, чем мельче мы имеем фрагменты такого « полимера», тем эффективнее идет их усваивание мембранами клеточной структуры растений.

О высокой эффективности использования кавитационных аппаратов для получения качественных профессиональных гуминовых препаратов с высоким содержанием действующего начала говорят многие исследователи. Например, по некоторым данным выход водорастворимых органических веществ, при такой обработке торфа, может достигать 100 г/л.

Если использовать этот же химизм, но при условиях классического синтеза препарата, то данный показатель будет ниже, как минимум в 5 - 6 раз.

Важно подчеркнуть, что при подобной обработке исходная суспензия сырья испытывает в своей массе минимальный нагрев, на уровне не более 40 - 50 градусов. При этом в получаемом продукте в максимальной степени сохраняются, не разрушаются, многие полезные соединения, целостность которых в других условиях эффективной экстракции, например, при автоклавировании, обеспечена быть не может.

Более эффективным, как в плане получаемых результатов, так и в плане организации технологии является использование ультразвуковых кавитационных аппаратов, использующих в качестве излучателей ультразвука пьезокерамику.

Но и здесь не все однозначно. Как показала практика работ в данном направлении, использование таких аппаратов с погружными излучателями имеет ряд недостатков. К ним можно отнести ограниченный ресурс таких излучателей вследствие кавитационной эрозии и ряд технологических проблем при работе на мягком растительном сырье, в частности, торфе.

Использование ультразвуковых кавитационных реакторов с наружным расположением керамических излучателей и дополнительной фокусировкой ультразвукового излучения непосредственно в потоке обрабатываемой среды снимает не только большую часть физических и технологических проблем, но и обеспечивает получение продукции с высоким качеством и хорошими технико — экономическими показателями. Качество получаемого препарата, например, по валовому содержанию гуминовых соединений не уступает лучшим аналогам

Отметим, что в аппаратах серии « РУЗ» реализуется сверх мощный режим кавитации, так называемая « стриммерная» кавитация. Плотность ультразвукового излучения в осевой зоне таких реакторов может достигать нескольких десятков Вт/см 3 . Подобных параметров даже в самых лучших роторных аппаратах достичь в принципе невозможно

Нами создан производственный комплекс для производства гуматов из торфа, сапропеля с применением ультразвукового оборудования, которое позволяет получить высокое качество конечного продукта при снижении его себестоимости. Рабочая технологическая температура 40-50⁰С.

Результаты анализа гуматов калия, произведенные с применением ультразвука:

Применение комплекса позволяет:

• Уменьшить производственные площади;
• Снизить энергетические затраты;
• Снизить себестоимость продукции;
• Производить биоактивные низкомолекулярные гуматы;

Мы предлагаем;

• Оборудование.
• Технологию.
• Обучение персонала.

Комплекс изготавливается как в стационарном исполнении, так и в мобильном исполнении.

Владимирская область, виноград сорта ИЗАБЕЛЛА, открытый грунт, 3-декада июня.
В 1-ой декаде июня обработан гуматом калия, изготовленным на нашем оборудовании.

Гуматы и ультразвуковая кавитация

в вопросах экологии

В связи с высокой актуальностью задач по разработке эффективных технологий санации зараженных территорий, а также разработки эффективных технологий оперативного уничтожения высоко токсичных отходов, перевозка которых на централизованные полигоны проблематична, становится актуальной проблема разработки не только эффективных и дешевых комплексообразователей (сорбентов), но и создания эффективных мобильных комплексов для решения данных проблем. В пределе, такие мобильные комплексы должны использовать, в качестве сырья для получения эффективных комплексообразователей, многие подручные природные материалы.

Одним из вариантов решения данных проблем может быть разработка мобильных комплексов на основе использования надежных сверхмощных проточных ультразвуковых кавитационных реакторов с осевой фокусировкой ультразвукового излучения, например, ультразвуковых кавитационных реакторов серии « РУЗ», производимых нашей фирмой многие годы.

Отличительной особенностью этих аппаратов является высокая плотность накачки ультразвукового излучения по оси реактора, до 10 Вт/см 3 и более при опорной частоте ультразвукового излучения 20 - 22 кГц.

Столь высокая плотность акустического излучения обуславливает, в частности, возможность кавитационной деструкции воды с плотностью образования гидроксил-ионов до 3 мг-экв/л и более. Уже само по себе это может обеспечивать безреагентное обеззараживание некоторых химических соединений, поскольку гидроксил-ионы являются самым мощным окислителем из всех известных соединений.

Дополнительно, при деструкции воды в таких условиях, образуется значительное количество перекиси водорода.

При самоуничтожении кавитационных микро пузырьков возникает УФ излучение в диапазоне 300 - 360 нм, возникают импульсные локальные давления до нескольких десятков тысяч атмосфер, импульсно температура в таких зонах может вырасти до 10 - 15 тысяч градусов. Кроме того, могут возникать импульсные локальные струйные течения со скоростью острия до 600 м/с.

Данные обстоятельства позволяют дробить на « нано уровне» многие не только аморфные, но и кристаллические материалы, свежие сколы которых уже сами по себе имеют высокую каталитическую активность. То есть, возникает реальная возможность использования многих подручных материалов для получения качественных « сорбентов-комплексообразователей», практически мгновенно реагирующих с уничтожаемыми химическими соединениями в рамках единого технологического процесса.

Реализация подобной идеологии также может обеспечить получение высоко активных гуминовых комплексообразователей из почвенных структур, например, из торфа и сапропеля. Это может обеспечить проведение качественной детоксикации достаточно обширных территорий почвы при минимальных затратах.

В данном случае суть проблемы заключается в том, что, с одной стороны, сами по себе гуминовые комплексы торфа и сапропеля являются достаточно эффективными комплексообразователями для необратимого связывания многих токсических химических соединений, радионуклидов и тяжелых металлов. С другой стороны, высокая активность таких комплексообразователей в значительной степени связана с содержанием в них легких фракций, а именно, фульвокислот.

Что касается последнего обстоятельства, то отметим, что гуматы, получаемые по разработанной кавитационной технологии имеют повышенное содержание таких легких активных фракций. Например, как показывают анализы, содержание фульвокислот в препаратах, получаемых по данной технологии, как минимум в 10 раз выше, чем содержание фульвокислот в препаратах аналогичной химической структуры, получаемых по классической автоклавной технологии.

В качестве примера возможности использования гуминовых комплексообразователей при санации территорий в районах хранения и уничтожения химического оружия, а также обеззараживания земли от некоторых радионуклидов, приведем работы /1/ и /2/.

При использовании некоторых модификаций гуминовых сорбентов /2/ как поглотителей радионуклидов, емкость катионного обмена таких сорбентов составляет: до 3100 мг-экв по UO 2 +2 ; до 79 мг-экв по Cs + ; до 16 мг-экв по Sr +2 .

При этом прочность хелатных соединений таких сорбентов с редкоземельными и трансурановыми элементами может быть столь велика, что такие комплексы не разрушаются вплоть до 800 С 0 .

Актуальными технологиями использования таких комплексообразователей является очистка сточных вод от тяжелых металлов, а также их использование в стандартных системах биологической очистки стоков общего назначения /3/ и /4/.

В частности, в работе /3/ приводятся данные по зависимости степени извлечения ионов Fe +3 и Cu +2 никеля и цинка гуматами калия, натрия и аммония. Указывается, что сорбционная емкость таких комплексообразователей может составлять: по ионам железа - 3,1 мг-экв/г, по ионам меди - 1,4 мг-экв/г, по ионам никеля - 1,2 мг-экв/г и по цинку - 1,1 мг-экв/г.

В работе /4/ изучалась активность растворов гумата натрия на рост активного ила в способах биологической очистки сточных вод. Исследования сами по себе достаточно актуальные, поскольку на сегодняшний день очистка сточных вод с помощью активных бактерий является одним из перспективных технологических процессов, имеющим достаточно широкое практическое применение.

Здесь две проблемы.

С одной стороны, при классическом использовании данной технологии, бактерии плохо работают на последних стадиях очистки, когда концентрации загрязняющих элементов близки к ПДК,

С другой стороны, активность бактерий в зимний период, при пониженных температурах очищаемых стоков, весьма низка и приходится применять подогрев очищаемых стоков.

В работе указывается, что в летний период, при прочих равных условиях, содержание активного ила, с использованием гуматов, может быть увеличено на 30 - 32%. Скорость роста активного ила увеличивается в 7 - 8 раз, по сравнению со скоростью роста без данного реагента.

В зимнее время, при температуре стоков от 6 и до 12 С 0 , использование гуматов может дать повышение производительности работы аэротенков на 25 - 30% без каких либо дополнительных затрат, в первую очередь затрат тепла.

Приведенные данные весьма убедительны. Однако широкое использование качественных гуминовых препаратов в имеющихся технологиях очистки стоков в некоторых случаях затруднено ввиду наличия проблемы « цветности» очищенных вод. Продукты взаимодействия фульвокислот, как правило, растворимы в воде, и приходится дополнительно использовать финишную коагуляционно-флокуляционную очистку очищенных стоков для снижения цветности воды. Для этих целей используют стандартные реагенты, многие из которых имеют достаточно узкий рабочий диапазон рН.

Чрезвычайно высокая универсальность использования гуминовых препаратов, как в живой, так и « не живой» природе: начиная от растениеводства, ветеринарии, медицины, производства керамики, литейного дела и многих других отраслей бизнеса, обусловила наши требования к отработке единой технологии использования данного природного соединения, в том числе в вопросах экологии.

С учетом особенностей используемой кавитационной технологии удалось отработать достаточно универсальную технологию очистки различных стоков, не вводя дополнительные специфические технологические операции.

В работе /5/ приведены данные по возможности использования доломитовых песков для удаления из воды примесей Fe2+ и Fe3+, Hg2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, в режиме кипящего слоя под действием ультразвуковой кавитации.

В частности указывается, что при увеличении времени воздействия ультразвука при постоянной массе доломита происходит значительное снижение содержания примесей. При времени обработки 40с — цинка (II ) в 1,7 раза. При времени обработки 80с: железа (II ) и (III ) в 12,1 раз; ртути (II ) в 2,8 раз; кадмия (II ) в 2,5 раза; меди (II ) в 4,9 раза. При времени обработки 160с концентрация свинца (II ) снизилась в 4,0 раза.

Отмечается, что непосредственно в условиях кавитации на доломитовых частичках образуются отверстия. Размеры отверстий, составляют ~ 1 мкм, что соответствует размерам кавитационного пузырька в момент его схлопывания. При этом давление в пузырьке достигает 10 3 атм.

Пробой отверстий в частичках доломита и образование свежих каталитически активных сколов, как мы считаем, обусловлен эффектом сверхглубокого проникновения микрочастиц-ударников в мишени, открытым в 1974 году белорусским ученым Ушеренко. При этом происходит выделение колоссального количества энергии, в 10 2 …10 4 раз превосходящей кинетическую энергию частиц-ударников.

По крайней мере, условия возникновения данного эффекта не противоречат энергетическим параметрам и особенностям сверх мощной кавитации.

Что касается возможностей использования некоторых известных катализаторов совместно с ультразвуком в химических технологиях гидрирования, например, при использовании смешанных Ni - Mg катализаторов из формалатов и оксалатов при гидрировании циклогексана, то в работе /6/ отмечается, что активность таких катализаторов в ультразвуковом поле может возрасти на 60 - 200%.

В заключение приведем некоторые данные, иллюстрирующие особенности конструкции и работы установки, использующей данные проточные кавитационные реакторы.

Рабочая зона реактора выполнена в виде цилиндра диаметром 100 мм и длиной 470 мм. Акустическая мощность излучения может составлять, в зависимости от модификации аппарата, от 4 и до 7 кВт, при КПД аппарата не менее 0,85. Вес аппарата, в комплекте с генератором, не более 40 кг.

На видео, приведенном на сайте, представлен штатный режим работы реактора. Наблюдается так называемый « стриммерный» режим кавитации с центральным (осевым) кавитационным « жгутом», имеющим отходящие в различные стороны разветвленные кавитационные дорожки. При работе реактора хорошо слышен характерный шум, обуславливаемый рекомбинацией кавитационных дорожек. Центральный (осевой) жгут стримеров расположен по всей оси аппарата, 470 мм, и имеет диаметр примерно 20 мм. Объемная плотность энерговыделения в его зоне составляет не менее 10 Вт/см 3 .

Вариант компоновки реактора в установке с ориентировочной производительностью до 440 кг/час по некоторым типам обрабатываемых водных суспензий имеет габаритные размеры (длина × ширина × высота) не более 2500 × 2000 × 2000 мм. Вес, не более 300 кг (ультразвуковой реактор с генератором, химический реактор с мешалкой, циркуляционный насос, платформа и пульт управления).

Гумат калия

Ультразвуковой модуль синтеза гуматов

Литература.

1. « Санация загрязненных территорий в районах хранения и уничтожения химического оружия», В.И. Скоробогатова, А.А. Щербаков, В.Г. Мандыч, Ж. Российского хим. об - ва им. Д.И. Менделеева, 2007, т. LI, № 2, с. 71 - 74.
2. « Модифицированные природные сорбенты как поглотители радионуклидов», Л.И. Гилинская, Т.И. Маркович, электронный научно-информационный журнал « Вестник наук о Земле РАН», № 1 (27 ), 2009, ISSN 1819-6586.
3. « Сорбция ионов тяжелых металлов гуматами аммония, натрия и калия», Будаева А. Д., Золтоев Е. В., Бодоев Н. В., Бальбурова Т. А. Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ. Работа представлена на III научной конференции « Приоритетные направления развития науки, технологий и техники», 2005, Хургада (Египет).
4. Патент РФ 2081853, Шульгин А. И., Способ биологической очистки сточных вод.
5. Малушкин В. М. « Физико-химические процессы в кипящем слое доломита под действием ультразвука и разработка установки для доочистки питьевой воды», автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Томск 2009.
6. « Об эффективности использования ультразвука в гетерогенном катализе», Роменский А. В., ЗАО « Северодонецкое объединение „Азот“, технология катализаторов и сорбентов, УДК 66.084.

Изобретение относится к переработке торфа, а именно к способу получения маточного раствора гумата натрия, и может найти применение в различных областях - в сельском хозяйстве, металлургии, резиновой промышленности, ветеринарии, медицине, деревообрабатывающей и пищевой промышленности. Торф сушат, измельчают до размера частиц не более 1 мм, просеивают и фасуют вместе с реагентом NаОН в пакеты из нетканого гигроскопического материала размером 30 х 40 см. На 1 кг торфа берут 50 г NаОН, пакеты плотно укупоривают. Для получения маточного раствора пакеты помещают в пластмассовую емкость и заливают водой при температуре 70-80 o С в соотношении исходный материал/жидкость 1:20 - 1:25. Надавливая на пакет, жидкость тщательно перемешивают в течение 10-15 мин до появления пены коричневого цвета, затем емкость плотно закрывают и ведут запаривание в течение 2-3 ч, снова тщательно перемешивают жидкость в емкости, пакет вынимают из емкости и тщательно отжимают. Способ позволяет упростить и удешевить технологию получения гумата натрия, а также получить более концентрированный раствор биологически активного препарата. 1 ил., 4 табл.

Изобретение относится к способу получения маточного раствора гумата из природного сырья, а именно из торфа, и может найти широкое применение в различных областях народного хозяйства: в сельском хозяйстве (растениеводстве, садоводстве, животноводстве, птицеводстве), в металлургии, резиновой промышленности, деревообрабатывающей промышленности, ветеринарии, медицине, пищевой промышленности. Проблема разработки дешевых технологий для получения биологически активных препаратов из природного сырья является актуальной задачей. Важная биологическая роль гумуса в природе и оказываемое им влияние на растительные и другие организмы постоянно привлекают внимание к гуминовым веществам (ГВ). Современные сведения о природе и свойствах ГВ, особенно их ценной составляющей - гуминовых кислот (ГК), довольно широко отражены в различных источниках информации. Основные стадии процесса получения ГК можно охарактеризовать следующим образом: приготовление торфокислотной суспензии (1:20), гидролиз торфа в кислой среде (4%-ная серная кислота) в течение 4-х часов, подщелачивание продукта до pH 12 - 13, щелочная обработка в течение 1 часа, подкисление гидролизата до pH 3,4 - 4,0, отделение от жидкого продукта гуминового комплекса центрифугированием (Г.В. Наумова "Торф в биотехнологии", Минск, "Наука и техника", 1987, с. 85). Гуминовые препараты кислотно-щелочного гидролиза по сравнению с исходными ГК имеют более высокую степень окисленности, парамагнетизма, что повышает их биологическую активность. Известен способ приготовления органического реагента (пат. РФ N 2025515, C 22 B 3/16, 10.06.92), заключающийся в смешивании торфа с раствором гидроокиси натрия, термообработке полученной смеси, отделении раствора органического реагента фильтрацией. Темообработку смеси ведут при температуре 115 - 130 o C. Выщелачивание металлов из сырья органическим реагентом проводят при следующем режиме тепловой обработки: давление 0,3 - 0,5 атм в течение 10 - 30 минут при температуре процесса до 130 o C. Известен способ подготовки торфа для его комплексной переработки (а.с. СССР N 1460036, C 10 F 9/00) на химические продукты путем экстракции торфа кипящим бензином БР (бензин ректификационный) для получения воска и гуминовой кислоты. Торф предварительно перед экстракцией подвергают термообработке при температуре 225 - 275 o C в среде газов разложения с последующим резким охлаждением. Известен способ получения гуминовых кислот (а.с. СССР N 1509393, C 10 F 9/00) из торфа, включающий подсушивание, измельчение, обработку щелочью, выделение целевых продуктов. Измельченный подсушенный торф подвергают термообработке при температуре 225 - 275 o C в среде газов разложения, твердый остаток термолиза повергают обработке бензином БР для экстракции воска, а затем остаток обрабатывают раствором щелочи и выделяют гуминовые кислоты подкислением (прототип). Недостатком известных способов является сложность технологического процесса. Технической задачей изобретения является упрощение способа получения маточного раствора гумата натрия и удешевление технологического процесса, а также получение наиболее концентрированного (маточного) раствора гумата натрия. С этой целью предлагается способ получения гумата натрия, включающий сушку, измельчение и просеивание исходного материала (торфа), обработку исходного материала с выделением целевого продукта. Исходный материал измельчают до размера частиц не более 1 мм и дозируют вместе с реагентом NaOH из расчета 1 кг торфа и 50 г NaOH в пакеты из гигроскопического нетканого материала размером 36 х 40 см, пакеты плотно укупоривают, для получения маточного раствора пакет помещают в емкость до 25 литров и заливают водой температурой 70 - 80 o C в количестве 20 - 25 литров, жидкость с пакетом в емкости тщательно перемешивают в течение 10 - 15 минут, затем емкость плотно закрывают и ведут запаривание в течение 2 - 3 часов, затем жидкость в емкости снова тщательно перемешивают, вынимают пакет из емкости и отжимают его. Полученный раствор - маточный раствор гумата натрия - используют по назначению. Отжатые пакеты - твердую фракцию утилизируют. На чертеже изображена технологическая схема для получения маточного раствора гумата натрия, где: 1 - приемный бункер, 2 - вибросито, 3 - редуктор, 4 - двигатель, 5 - бункер-дозатор, 6 - упаковочный узел, 7 - термопак оборудование, 8 - склад готовой продукции. Сырьем для приготовления гумата натрия является, например, осоковый низинный фрезерный торф со степенью разложения не ниже 20%. Исходное сырье высушивают до влажности 40 - 45% и измельчают в машине измельчения при установке сита диаметром не более 1 мм, затем подают в бункер-дозатор. Из бункера-дозатора продукт фасуют в пакеты размером, например, 36 х 40 см, причем на 1 кг торфа берут 50 г NaOH, который фасуют вместе с торфом в тот же пакет. Для пакетов используют нетканый гигроскопический материал, например укрывной материал СПАНБОНД. Пакеты плотно укупоривают, например зашивают, и помещают в полиэтиленовые мешки для удобства транспортировки. Для приготовления маточного раствора пакет вынимают из полипропиленового мешка, помещают в пластмассовую емкость из пищевой пластмассы объемом, например, до 25 литров и заливают водой температурой 70 - 80 o C в количестве, например 20 - 25 литров. Интенсивно перемешивают жидкость в емкости, надавливая на пакет в течение 10 - 15 минут до выделения пены коричневого цвета, и плотно закрывают крышкой. Запаривание ведут в течение 2 - 3 часов. Затем еще раз интенсивно перемешивают жидкость в емкости, надавливая на пакет, вынимают пакет и тщательно его отжимают. Отжатые пакеты с твердой фракцией утилизируют. Жидкая фракция - концентрированный (маточный) раствор гумата натрия. Фасовка исходного сырья в количестве 1 кг выбрана из расчета удобства составления пропорций "исходный материал: жидкость". Использование нетканого гигроскопического материала для изготовления пакетов позволяет использовать пакет в качестве своеобразного реактора. Температура воды для заливания исходного сырья 70 - 80 o C выбрана из расчета сохранения клетки исходного сырья в "живом состоянии". Время размешивания жидкости в емкости 10 - 15 минут выбрано из расчета насыщения исходного сырья кислородом из воздуха и полного растворения NaOH в жидкости (воде). Запаривание исходного сырья в течение 2 - 3 часов выбрано из расчета полного отделения ГК. Структурная формула гуминовой кислоты по С.С. Драгунову имеет вид:

В предлагаемом процессе учтены все требования, предъявляемые к технологическим процессам получения качественного гумата натрия: наличие гидромодуля; окислительный процесс происходит за счет расчитанного размера пакета, свободного перемещения в нем измельченного торфа, растворения реагента в жидкости в сочетании с кислородом, находящимся в пакете, pH 7 - 8. В табл. 1 даны выходы водорастворимых и легкогидролизуемых веществ из исходного торфа. В табл. 2 даны характеристики гуминовой кислоты исходного торфа. Влажность и зольность исходного торфа определяют по следующим стандартам: влажность аналитическая - по ГОСТ 11305-83, зольность аналитическая A - по ГОСТ 11306-83. Влажность и зольность исходного торфа даны в табл. 3. В табл. 4 приведен сравнительный анализ элементного состава гумата натрия, полученного по предлагаемому способу и по способу-прототипу. Целевой продукт - маточный раствор гумата натрия, по предлагаемому способу отфильтрованный раствор без балласта получают без использования реактора и центрифуги и другой дорогостоящей аппаратура. Так, например, в технологическое оборудование по способу-прототипу входит: узел термообработки со стальным реактором, термопара хромель-алюмелевая в стальном чехле с потенциометром, электромотор с регулятором скорости вращения, трубчатая печь, лабораторный автотрансформатор. Узел охлаждения состоит из душа и приемной ванны; шахтомельничная сушилка, измельчающая машина, вибросито. Полученный препарат - гумат натрия - представляет собой экологически чистый продукт природного происхождения, обладающий высокой биологической активностью в отношении широкого класса вещества органической и минеральной природы. Он обладает антимикробными свойствами: подавляет жизнедеятельность патогенной микрофлоры, содержит органические кислоты, способные разрушать кислотонеустойчивые токсины, обладает вяжущими свойствами, активизирует обмен веществ, углеводный и белковый метаболизм, усиливает дыхание, повышает коэффициент использования питательных веществ кормов, стимулирует жизнедеятельность микрофлоры, ускоряет рост и формирование организма. Рассмотренные характеристики подтверждены: Государственной комиссией по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками; Всесоюзным онкологическим научным центром (г. Москва); Институтом экспериментальной и клинической онкологии (г. Москва); Комитетом по канцерогенным веществам и мерам профилактики (г. Москва); Ветеринарным фармакологическим советом (г. Москва); Государственным агропромышленным комитетом (г. Москва), Министерством сельского хозяйства при правительстве Свердловской области (г. Екатеринбург); ЗАО "Богдановическая птица" (Свердловская область) и др. Препарат сертифицирован.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения гумата натрия, включающий сушку, измельчение и просеивание исходного материала, обработку исходного материала с выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют, например, осоковый низинный фрезерный торф, который измельчают до размера частиц не более 1 мм, дозируют и фасуют вместе с реагентом NaOH в пакеты из нетканого гигроскопического материала размером 36х40 см, на 1 кг торфа берут 50 гр NaOH, пакеты плотно укупоривают, для получения маточного раствора пакеты помещают в емкость и заливают водой при температуре 70 - 80 o C в соотношении исходный материал/жидкость 1:20 - 1:25, надавливая на пакет, жидкость в емкости тщательно перемешивают в течение 10 - 15 мин, затем емкость плотно закрывают и ведут запаривание в течение 2 - 3 ч, снова тщательно перемешивают жидкость в емкости, пакет вынимают из емкости и тщательно отжимают.

В состав препарата входит комплекс соединений гуминовых и фульвокислот с фосфором, калием, азотом и микроэлементами. В свою очередь все эти вещества оказывают положительное влияние на , и цветочные культуры.

Гумат натрия: описание и состав

Гумат натрия является солью гуминовой кислоты. В Древнем Египте это вещество применялось в качестве средства для . Тогда этот процесс происходил практически полностью без участия человека. Река Нил, выходя из своих берегов затапливала близлежащую почву, а после схода воды она покрывалась слоем плодородного ила.

На сегодняшний день для получения гумат натрия используются бурый уголь, отходы производства бумаги и спирта. Также гумат натрия как удобрение производится и органическим способом. Он является продуктом жизнедеятельности калифорнийских червей, хотя и обычные тоже способны вырабатывать это вещество.

Процесс образования гумат натрия довольно прост: беспозвоночные поглощают различные органические отходы, которые после переработки в кишечнике превращаются в удобрение.

Изначальная консистенция гумат натрия - это черный порошок, который можно растворить в воде. Но также бывает и жидкий гумат натрия. Стоит сказать, что гуминовые кислоты в сухом виде достаточно плохо усваиваются из-за их малой растворимости. Поэтому используя такой стимулятор роста растений, как гумат натрия желательно отдать предпочтение его применению в жидком состоянии.

Говоря о составе гумат натрия следует выделить основное действующие вещество - натриевые соли гуминовых кислот. Кислоты являются сложными веществами органического происхождения. В них содержатся более двадцати аминокислот, углеводы, белки и несколько дубильных веществ. Помимо этого, кислоты - источник воска, жиров и лигнина. Все это является остатками перегнившей органики.

Полезные свойства гумат натрия для растений

Проведение многочисленных исследований показало, что вещества, содержащиеся в удобрении гумат натрия, оказывают положительное влияние на . Гуматы содержат органические соли, которые активизируют снабжение растений всеми необходимыми микроэлементами. В свою очередь эти микроэлементы стимулируют развитие растений и повышают их иммунитет.

Также было отмечено, что гумат натрия снижает до 50% потребность растений в , а также на 15-20% увеличивает урожайность. Это органическое удобрение восстанавливает химические и физические свойства почвы, что в свою очередь повышает сопротивляемость растений к радионуклидам и нитратам.

Подкормка гуматом натрия обеспечивает:

• Увеличение количества биологически активных компонентов в растениях
• Лучшую приживаемость и всхожесть при обработке корней и перед посадкой
• Накопление витаминов и полезных веществ в овощах и
• Увеличение урожайности и ускорение сроков созревания

Знаете ли вы? Факт положительного влияния гумат натрия на развитие растений впервые был установлен в конце XIX века. После этого он нашел подтверждение во многих научных работах.

Как разводить гумат натрия, инструкция по применению для растений

Гумат натрия, применяемый для или других растений лучше всего усваивается ими через корни. Чтобы облегчить этот процесс необходимо подготовить специальный раствора для . Для его приготовления нужно взять одну столовую ложку гумата, который затем растворяется в десятилитровом ведре воды. Также необходимо упомянуть, что перед применением гумат натрия растение нужно постепенно приучить к такому удобрению.
Так, после пересадки растения, в период адаптации, в почву рекомендуется вылить 0,5 литров раствора. Затем в период, когда формируются и цветут бутоны, дозировку препарата нужно довести до одного литра.

Важно! Гумат натрия можно использовать для проведения детоксикации почвы. В таком случае дозировка составляет 50 грамм гумат натрия на каждые 10 квадратных метров почвы.

Для обработки семян

Гумат натрия для обработки семян применяется в пропорции 0,5 грамм на один литр воды. Для того, чтобы точно отмерять полграмма вещества, можно воспользоваться обычной чайной ложкой. Объем стандартной чайной ложки составляет 3 грамма. Исходя из этого полграмма - это 1/3 чайной ложки. Лучше запастись большим объемом вещества, для этого вам нужно развести 1 грамм гумата в двух литрах воды. Чтобы приготовить такой состав можно взять обычную , а потом при необходимости брать из нее раствор для обработки семян.
Гумат натрия становится жидким, а инструкция по применению такого удобрения гумат натрия достаточно проста: семена замачиваются в пполученном растворе на двое суток (семена огурцов и цветов – на сутки). После этого останется только хорошо их просушить.

Знаете ли вы? Для обработки одного гектара земли нужно всего 200 миллилитров гумат натрия.

Для поливов

Зачастую раствор гумат натрия используется на начальном периоде , интервал применения составляет 10-14 дней. В начале доза на одно растение составляет 0,5 литров, после этого она доводится до одного литра. Рекомендуется поливать высаженную гуматом сразу же после посадки или спустя несколько дней. Второй полив проводится в период бутонизации, а третий - во время цветения.

Для приготовления раствора нужно взять одну столовую ложку гумат натрия и растворить его в 10-ти литрах теплой воды. Лучше взять небольшой объем воды с температурой примерно +50˚С. В нее высыпается гумат и тщательно размешивается. Позже доливается оставшийся объем жидкости. Гумат натрия жидкий имеет ограниченный срок применения, который составляет один месяц. Все это время его нужно хранить в темном, прохладном месте.

Важно! Вливатьраствор гумата необходимо прямо под корень растения.

В качестве удобрения

В этом случае концентрация вещества должна быть несколько поменьше. В первую очередь гумат натрия применяется для внекорневой подкормки, то есть для опрыскивания. Такой способ имеет преимущество, поскольку в таком случае смачиваются листовые пластинки, а все полезные вещества впитываются на поверхности листа, и активно поступают в растение.

При этом значительно уменьшается расход раствора, поскольку вам не нужно переносить ведра по всему огороду. Особенно удобно использовать гумат натрия для опрыскивания помидор. Приготовление раствора для опрыскивания подразумевает разведение трех грамм гумата в 10-ти литрах воды.

Обработка грунта гуматом натрия

Раствор гумат натрия позволяет улучшить качество почвы, а также провести ее детоксикацию. Для этого нужно разбросать 50 грамм гумата на площади в 10 квадратных метров. Для удобства распределения вещества на данной площади его можно предварительно смешать с песком. После обработки почву нужно взрыхлить при помощи сапки или граблей.
Также если смешать гумат натрия с пеплом и песком, а затем разбросать этот порошок по снегу ранней весной, то вы подготовите грядку к последующему посеву. Снег начнет таять намного быстрее, а вам останется только накрыть это место пленкой и почва будет готова к посадке.