Способ получения биоорганоминерального удобрения

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности к производству удобрения . Упаренную последрожжевую бражку смешивают с гидролизным шламом нейтрализованной аммиаком азотной кислотой отходом промывки выпарных аппаратов и гидролизатом активного ила. Последний получают путем гидролиза активного ила в присутствии минеральной кислоты при температуре 65-130°С с последующим упариванием, отстоем и фильтрацией. Смесь сушат и гранулируют. 1 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 05 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4865359/15 (22) 15.06.90 . (46) 15.04,93. Бюл. N. 14 (71) Кировский биох111мический завод (72) В.И.Сушкова,. Л.В,Сунцова, А.Д.Феоктистова, Г.М,Стефанов, Н.Н.Ржаников, А.Г.Демин, В, С.Лиханов, В.А.Лыса ков, H.Í,Áàåâ, В.А.Носков и В,А.Колупаев (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1629294, кл, С 05 F 5/00, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИО РГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ

Изобретение относится к способам получения биоорганоминеральных удобрений (БОМУ) из отхода гидролиэно-дрожжевого производства в микробиологической. промышленности.

Целью изобретения является повышение удобрительной ценности ОМУ.

Поставленная цель достигается тем, что в смесь отходов биохимического производства: нейтрализованной 25%-ным водным раствором аммиака отработанной азотной кислоты, гидролизного шлама и ПДО вводят гидролизованную сгущенную суспензию

АИ.

Гидролиз суспензии проводят в присутствии кислоты при 65-130 С. После кислотной термообработки суспенэию АИ сгущают путем совместного или раздельного использования методов отстаивания, фильтрации и упаривания, Избыточный АИ после вторичных отстойников очистных сооружений представляет собой ассоциацию микроорганизмов, биомасса которых в основном содержит белки, жиры и жироподобные вещества, а,50„„1808824 А1 (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству удобрения. Упаренную последрожжевую бражку смешивают с гидролизным шламом нейтрализованной аммиаком азотной кислотой отходом промывки выпйрных аппаратов и гидролизатом активного ила. Последний получают путем гидролиза активного ила в присутствии минеральной кислоты при температуре 65-130 С с последующим упариванием, отстоем и фильтрацией. Смесь сушат и гранулируют. 1 ил., 3 табл, также фосфор, азот, калий и витамины, Предварительная термокислотная обработка суспензии АИ приводит к деструкции компонентов биомассы и клеточных стенок микроорганизмов, Белки гидролиэуются до аминокислот и пептидов. Высвобождаются другие ценные компоненты, Поэтому использование АИ для получения БОМУ предпочтительнее в виде гидролизованной ъ суспензии AN (ГАИ), содержащей жизненно Ор важные для растений элементы питания в легко усвояемой для них форме. Кроме того, после кислотной и термической обработки улучшаются седиментационные свойства О суспензии AN. Она лучше отстаивается и фильтруется. 4

Проведение гидролиза суспензии АИ при высоких температурах — 130 С и выше — и в присутствии кислоты с концентрацией д в ГАИ 0,25-0,5% позволяет гидролизовать

АИ на 80% до аминокислот (фиг,1), Основное количество ценных компонентов АИ перейдет в раствор.

Если в этом случае сгущение ГАИ осуществлять методами отстоя и фильтрации или

1808824 отстоя и упэривания, то осадок по содержанию питательных веществ становится беднее, а жидкость обогащается аминокислотами, Поэтому в случае гидролиза АИ при температурах более 130 С сгущение ГАИ следует проводить методом упаривания с введением в состав удобрения упаренного остатка, Сгущая ГАИ последовательно методами отстоя и фильтрации либо отстоя и упаривания, целесообразно термообработку проводить при низких температурах в интервале

65-130 С, При этом белки будут частично гидролизованы до пептидов, в основной массе они останутся в осадке, что повысит эффективность удобрения, При снижении температуры будет достигнута значительная экономия пара.

Необходимость термообработки суспензии АИ обуславливается также тем обстоятельством, что последняя представляет собой живые организмы: бактерии, простейшие, черви, грибы, дрожжи. Поэтому для введения суспензии АИ в состав удобрения необходимо убить жзивые организмы. Авторами установлена минимальная температура обработки — 65 С. Анализ образцов, прошедших термокислотную обработку (кислотность 0,26 — $,5 и температуры 65 С и выше) в течение 40-60 мин, согласно ГОСТ 20083 — 74 показал, что температура 65 С является достаточной в этих условиях для убивки живых организмов, Результаты анализов были подтверждены заключением городкской санитарно-эпидемиологической станции.

Установлены оптимальные значения кислотности ГАИ в интервале 0,25 — 17;, С целью снижения расхода кислоты принят интервал 0,25-0;57, По предлагаемому способу получения

БОМУ возможно использование шлама регенированной отработанной азотной кислоты. что позволит снизить расход аммиачной воды при его нейтрализации и теплоэнергоресурсов на сушку БОМУ;

Технологические схемы получения БОМУ не оказывают существенного влияния на химический состав удобрения и в частности, на показатели, заложенные в ТУ 64-024-00888: — массовая доля минеральных веществ не более 307; — массовая доля общего азота не мнее 2,0 ; — массовая доля PzOg не менее 0,5ь.

Заявляемый способ предусматривает получение БОМУ при более полной и комплектной утилизации отходов гидролизнодрожжевого производства, 5

Удобрение, получаемое по предлагаемому способу, содержит аммонийный и нитратный азот в хорошо доступном для растений состоянии. Полученное многокомпонентное высококачественное удобрение применимо на л юбых почвах. В ведение сгущенной гидролизной суспензии АИ, содержащей комплекс питательных компонентов, в состав БОМУ, а также использование шламов регенированной отработанной НИОз и

ПДО, позволит повысить агрохимическую эффективность удобрения и снизить расход теплоэнергоресурсов..

Проводилось определение содержания органического вещества и его фракционного состава, партий БОМУ приготовленных с добавлением ГАИ, сгущенного разными способами.

Результаты анализа, представленные в табл,1 показали, что удобрения содержат высокий процент органических кислот и водорастворимого гумуса. Данные оптической плотности гуминовых кислот говорят о том, что они являются молодыми и при взаимодействии с почвой будут проявлять высокую химическую активность, Под влиянием органических кислот БОМУ происходит переход менее подвижных форм калия и фосфора в более подвижные и доступные для расте30 ний, что отражается в конечном итоге и на характере роста и развития культур, на их урожайности.

Проведена рентгенофлуоресцентная спектрофотометрия образцов удобрения на содержание макро- и микроэлементов. Данные представлены в табл.2, показывают, что

БОМУ содержит значительно меньше тяжелых металлов, таких как свинец, стронций, цирконий, 40 Биологами кафедры ботаники КСХИ проведена оценка действия нетрадиционных органических удобрений (БОМУ) на биологическую активность почвы с использованием различных биологических индика45 торов. среди которых особое место, занимают почвенные водоросли, В результате биологических исследований почвы установлено: "Нестандартные удобрения (БОМУ) не оказывают действия

50 на водоросли. Напротив, они вызывают развитие азотофиксирующих сине-зеленых водорослей. В контрольном варианте, где внесены минеральные удобрения, азотофиксирующие сине-зеленые водоросли не встречались". Следовательно, использование отходов гидролизного производства не только не оказывало токсического действия на почвенную альгофлору, но и повысило ее биологическую активность. что и способствовало увеличению урожайности.

Изучено влияние удобрений на рост, развитие и урожайность огурца. капусты, зеленных культур. Проведены фенологические и биометрические наблюдения в период вегетации овощных культур, а также 5 структурный и химический анализ почвы, анализ плодов и зеленных культур на содержание нитратов, и учет урожая по количеству и качеству плодов.

Показана более высокая эффективность 10 использования БОМУ по предлагаемому способу с введением в его состав АИ по сравнению с прототипом.

Внесение БОМУ повысило также влагоемкость грунта на 8,5-31,2, что улучшило 15 водный и пищевой режим возделываемых культур.

Помимо экономической эффективности применения БОМУ в сельском хозяйстве, заявляемый способ решает вопрос утилиза- 20 ции АИ, способствуя охране окружающей среды, Это имеет тем большее значение, что иэ-за низкой концентрации сухих веществ и высокой лиофильности АИ ни один из известных способов утилизации его не нашел 25 промышленного применения, Пример 1. Готовят смесь из рассчета

5.0 кг влажной, массы, — 0,4 кг шлама после регенерации отработанной азотной кислоты, нейтрализованной 30

25 -ным раствором аммиака до рН = 9,5; — 3,0 кг гидролизного шлама после ФПАКа; — 1,0 кг шлама ПДО; — 0,6 кг шлама АИ, гидролизованного при

65 С, минеральной кислотности 0,5 / и сгу- 35 щенного путем отстоя и фильтрации, Полученную смесь перемешивают до получения однородной массы, гранулируют и сушат.

Химический состав составляющих удоб- 40 рения и готового продукта представлен в табл,3, Пример 2. Готовят смесь: — 0,4 кг шлама после регенерации отработанной азотной кислоты, нейтрализованной 45

25%-ным раствором аммиака да рН = 9,5; — 3,0 кг гидролизного шлама после ФПАКа; — 1,0 кг шлама ПДО; — 0,6 кг шлама АИ, гидролизованного при

130 С, минеральной кислотности 0,5 / и 50 сгущенного путем отстоя и фильтрации.

Полученную смесь перемешивают до получения однородной массы, гранулируют и сушат.

Пример 3. Готовят смесь: 55 — 0,3 кг отработанной азотной кислоты, нейтрализованной 25 / -ным раствором аммиака; — 3.1 кг гидролизного шлама: — 1,0 кг шлама ПДО; — 0,6 кг суспенэии АИ, гидролизованной при

65 С, минеральной кислотности 0,5 и сгущенного путем отстоя и упаривания шлама.

Полученную пастообраэную смесь после перемешивания гранулируют и сушат, Пример 4, Готовят смесь; — 0,3 кг отработанной азотной кислоты, нейтрализованной 25 -ным растарром аммиака; — 3,1 кг гидролизного шлама; — 1,0 кг шлама ПДО;

0,6 кг суспензии AN, гидролизованной при

130 С, минеральной кислотности 0,5 и сгущенной путем отстоя и упаривания шлама.

Полученную пастообразную смесь после перемешиван я гранулируют и сушат, Пример 5, Готовят смесь; — 0,4 кг шлама после регенерации отработанной азотной кислоты, нейтралиэованнной 25%-ным раствором аммиака; — 3,0 кг гидролизного шлама; — 1,0 кг шлама ПДО; — 0,6 кг суспензии AN, гидролизованной при

130 С, минеральной кислотности 0,5 и сгущенной путем упаривания.

Полученную пастообразную смесь гранулируют и сушат.

Пример 6. Готовят смесь, — 0,4 шлама после регенерации отработан- . ной азотйой кислоты, нейтрализованной

25 /,-н ы м раствором ам мив ка; — 3,0 кг гидролизного шлама; — 1,0 кг шлама ПДО; — 0,6 кг суспензии АИ, гидролизованной при

180 С, минеральной кислотности 0,5 и сгущенной путем упаривания.

Полученную пастообразную смесь грану лируют и сушат.

Удобрение, приготовленное по примерам 3 и 4, прошло лабораторно-полевые испытания.

Удобрение, подготовленное по примерам 1,3, исследовано городской санитарно-эпидемиологической станцией на присутствие живых организмов, Формула изобретения

Способ получения биоорганоминерального удобрения, включающий смешивание упаренной последрожжевой бражки, гидролизного шлама и нейтрализованной аммиактом азотной кислоты — отхода промывки выпарных аппаратов, сушку смеси и ее гранулирование, отличающийся тем, что, с целью улучшения агрохимических свойств удобрения, в смесь дополнительно вводят

1808824 гидролизат активного ила, который получают путем гидролиза активного ила в присутствии минеральной кислоты.при 65-130 С с последующим сгущением.

Таблица 1 эрвкционный состав органического вещества (по Бельчиковой-Кононовой) БОМУ

Гумус. "С общий

Обре зец.с.

О, 1н.

NaOH

С атдельнык г пп

С

О. 1н.

Н1304

Гуминовые кислоты и стые и связанные

Фульвокислцты

1 2 Сумма

R1Os СаО 1 а

4 2,91 3,68 — 6.59 9.56 7,5

8 2.6 1 3.53 1,22 7.35 7,20 7.7 птах к об ем гле о

38,1 7.64 42,26 74.91 57.61 17.30 24.96 32.65 7.64 9.66 — 17,30 25,09

34,0 7 63 44,41 78.82 57Л8 21,64 26.36 30.82 7.68 10.37. 3.59 21.64 21 18

П р и м е ч а н и е. Содержание водорастворимого гумуса ля 1 — 1320 мгlкг гк 2 — 1370 мгlкг

Таблица 2

Содержание макро- и микроэлементов в ОМУ (1) и БОМУ (2) методом рентгенафлуоресцентной спвктрометрии.

Таблица 3.Химический состав составляющих БОМУ и готового продукта.

r.с" нитрофосфат гуминов. кисло ты фульвокислоты

С остатки (гумин) нервстdOP. остаток

Оптическая плотность

Ея/Ев

I00 I20 140

Темпера туре гидрчеэя, "0

Составитель А. Скибневский

Техред M.Мор гентал Корректор H.ÌèëþêoÂà

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1255 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5