Способ получения гуминовых удобрений
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам получения органических удобрений и стимуляторов роста из природных гуматсодержащих веществ, например из торфа. Способ включает воздействие на суспензию торфа электрическим током. Суспензию готовят путем смешивания торфа с раствором солей слабых кислот калия, и/или натрия, и/или аммония в различных соотношениях и комбинациях, затем помещают в емкость, снабженную N-парами разнополярных электродов. Воздействуют на жидкую фазу суспензии электрическим током с плотностью тока, достаточной для образования у катодов щелочной, а у анодов кислой реакции. Ток подают в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительность которых достаточна для изменения парциального давления газов, образующихся в объеме суспензии, а длительность паузы между импульсами достаточна для релаксации этого давления. В процессе воздействия электрическим током суспензию перемешивают и непрерывно контролируют рН ее жидкой фазы и при достижении им заданной величины воздействие электрического тока на суспензию прекращают, разделяют ее на жидкий и твердый продукты. В качестве солей слабых кислот используют соли угольной и фосфорной кислот. Изобретение позволяет наиболее полно перевести минеральную и органическую составляющие торфа в подвижные химические соединения, сохранить агрофизические и агрохимические свойства твердой фазы торфа, обеспечить полноценное использование жидкого и твердого продуктов, повысить производительность процесса. 4 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам получения органических удобрений и стимуляторов роста из природных гуматсодержащих веществ, например из торфа.
Известен способ получения торфогуминовых удобрений в виде обогащенной по гуминовой и минеральной составляющим твердой фазы (Пат. РФ №2058279, МПК 6 С 05 F 11/02. Способ получения торфогуминового удобрения / Алексеев А.С. и др. Опубл. 20.04.96, БИ №11).
Этот способ позволяет наиболее полно перевести в подвижные формы минеральные и органические компоненты торфа. Недостатком способа является то, что обработка торфа сильными кислотами и щелочами приводит к изменению агрофизических и агрохимических свойств торфа и делает невозможным использование жидкого и твердого продуктов раздельно.
Известен также способ получения гуматсодержащих соединений (Пат. РФ №2118632, МПК 6 С 05 F 11/02. Способ получения гуматсодержащих соединений / Вальков А.В., Райкова И.Г., Райков А.Ю. Опубл. 10.09.98, БИ №25).
Способ позволяет несколько снизить гидролитическое расщепление торфа, но он также не предназначен для получения твердого продукта.
Наиболее близким по технической сущности решением является способ получения стимулятора роста растений (Пат. РФ №2084430, МПК 6 С 05 F 11/02. Способ получения стимулятора роста из торфа / Лобанова Г.Л., Кравец А.В. Опубл. 20.07.97, БИ №20) из суспензии торфа, которую получают путем смешивания торфа с водой при их массовом соотношении (1:14-17), обработки водной фазы суспензии электрическими импульсными разрядами до получения ее заданной биологической активности, которую выбирают предварительно по полученной зависимости оптической плотности водной фазы от водородного показателя.
Известный способ обладает следующими недостатками: воздействие электрическим током в виде высоковольтных импульсных разрядов разрушает суспензию. Амплитуда импульсов создает электрический пробой водной фазы суспензии, а высокая плотность тока пробоя приводит к механическому разрушению твердой фазы суспензии, в том числе органоминеральных комплексов торфа и его структуры с образованием коллоидных растворов, в которых продукты находятся не в виде химических соединений, а в виде тонкодисперсных частиц. При таком воздействии изменяются агрофизические и агрохимические свойства твердой фазы суспензии. Концентрации гуминовых соединений в полученной жидкой фазе составляют доли процента, что вызывает высокие затраты на ее транспортировку, кроме того, при промышленном использовании этот процесс требует значительных затрат времени.
Цель изобретения - наиболее полно перевести минеральную и органическую составляющие торфа в подвижные химические соединения, сохранить агрофизические и агрохимические свойства твердой фазы торфа, обеспечить полноценное использование жидкого и твердого продуктов, повысить производительность процесса.
Указанная цель достигается тем, что воду при получении суспензии заменяют растворами солей слабых кислот, а процесс электрического пробоя водной фазы суспензии - электрохимическим, чем снижают разрушающее действие электрического тока на твердую фазу суспензии, а его оптимальные режимы наиболее полно переводят органическую и минеральную составляющие торфа в подвижные химические соединения.
Сущность изобретения заключается в том, что суспензию готовят путем смешивания торфа с раствором солей слабых кислот калия, и/или натрия, и/или аммония в различных соотношениях и комбинациях, затем помещают в емкость, снабженную N-парами разнополярных электродов, воздействуют на ее жидкую фазу электрическим током с плотностью тока, достаточной для образования у катодов щелочной, а у анодов кислой реакции, ток подают в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительность которых достаточна для изменения парциального давления газов, образующихся в объеме суспензии, а длительность паузы между импульсами достаточна для релаксации этого давления, в процессе воздействия электрическим током суспензию перемешивают и непрерывно контролируют рН ее жидкой фазы и при достижении им заданной величины воздействие электрического тока на суспензию прекращают, разделяют ее на жидкий и твердый продукты; в качестве солей слабых кислот используют соли угольной и фосфорной кислот, а в момент воздействия тока на суспензию в реакционную зону подают твердый, или жидкий, или газообразный окислитель, при этом окислители могут быть подогретыми до температуры реакционной зоны, после разделения твердый продукт гранулируют.
Способ работает следующим образом: предварительно готовят торф и раствор солей слабых кислот натрия, и/или калия, и/или аммония, например углекислого натрия и фосфорнокислого аммония; смешивают их до получения суспензии, затем помещают в емкость, снабженную несколькими парами разнополярных электродов, оборудованную мешалкой и автоматическим регулятором рН. Воздействуют на суспензию электрическим током, плотность которого достаточна для электрохимического разложения указанных выше химических соединений, при этом у катодов образуются гидрооксиды катионов, которые взаимодействуют с соединениями органической составляющей торфа, а у анодов - кислоты соответствующих кислотных остатков, которые взаимодействуют с соединениями минеральной составляющей торфа. Ток подают в виде последовательности прямоугольных импульсов с длительностью, достаточной для изменения парциального давления водорода и кислорода, образующихся в объеме суспензии в соотношении 1:10. Выделяющийся кислород является окислителем и необходим для перевода органоминеральных комплексных соединений торфа в растворимые подвижные химические соединения. Длительность паузы между импульсами, достаточная для релаксации этого давления, обеспечивает возможность отвода продуктов из реакционной зоны, в том числе и за счет принудительного отвода, для этого суспензию непрерывно перемешивают. Состав и концентрации соединений в жидкой фазе суспензии в процессе воздействия электрического тока меняются, это изменение приводит к изменению рН, которое контролируют постоянно. При достижении его заданного значения воздействие тока прекращают и разделяют суспензию на жидкий и твердый продукты.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет наиболее полно перевести минеральную и органическую составляющие торфа в подвижные химические соединения, сохранить агрофизические и агрохимические свойства твердой фазы торфа, обеспечить полноценное использование жидкого и твердого продуктов, повысить производительность процесса.
1. Способ получения гуминовых удобрений, включающий воздействие на суспензию торфа электрическим током, отличающийся тем, что суспензию готовят путем смешивания торфа с раствором солей слабых кислот калия, и/или натрия, и/или аммония в различных соотношениях и комбинациях, затем помещают в емкость, снабженную N-парами разнополярных электродов, воздействуют на жидкую фазу суспензии электрическим током с плотностью тока, достаточной для образования у катодов щелочной, а у анодов кислой реакции, ток подают в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительность которых достаточна для изменения парциального давления газов, образующихся в объеме суспензии, а длительность паузы между импульсами достаточна для релаксации этого давления, в процессе воздействия электрическим током суспензию перемешивают и непрерывно контролируют рН ее жидкой фазы и при достижении им заданной величины воздействие электрического тока на суспензию прекращают, разделяют ее на жидкий и твердый продукты.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворов солей используют соли угольной и фосфорной кислот.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в момент воздействия тока на суспензию в реакционную зону подают твердый, или жидкий, или газообразный окислитель.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что окислитель подают подогретым до температуры реакционной зоны.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердый продукт гранулируют.
