Способ утилизации сточных вод, образующихся на стадии фильтрации пероксигидрата мочевины
Владельцы патента RU 2253640:
Общество с ограниченной ответственностью "Эконар" (RU)
Изобретение относится к утилизации сточных вод и использованию в качестве удобрения. Сущность способа состоит в том, что сточные воды, образующиеся на стадии фильтрации пероксигидрата мочевины (ПГМ) разбавляют водой до содержания ПГМ 0,1-15% для внекорневой подкормки и 10-50% для корневой подкормки обрабатываемых растений. При использовании водного раствора ПГМ повышается урожайность растений, раствор обладает фунгицидными и нематицидными свойствами. 5 табл.
Изобретение относится к области растениеводства, конкретно к применению сточных вод - водного раствора пероксигидрата мочевины (ПГМ), образующихся на стадии фильтрации производства препарата в качестве азотнокислородсодержащего агрохимиката - удобрения, обладающего мелиоративными, ростстимулирующими, нематицидными и фунгицидными свойствами.
ПГМ - комплексное химическое соединение карбамида (мочевины) с пероксидом водорода CO(NH)2·H2O2.
Технический препарат содержит не менее мас.%: мочевины - 64,3, пероксида водорода - 35 и, следовательно, азота - 29 и кислорода - 15,2-18%. (1, 2) Мочевина применяется в качестве концентрированного азотного удобрения (3). Перекись водорода обладает бактерицидными, фунгицидными, вирулицидными и спороцидными свойствами и применяется для получения дезинфицирующих средств (4).
ПГМ используется как основной компонент отбеливающих, дезинфицирующих и обеззараживающих средств, а также - медицинских и косметических препаратов (4).
Настоящее предложение решает задачу применения водного раствора-фильтрата ПГМ, получаемого на производствах ПГМ в ОАО “Химпром” (г. Новочебоксарск) и ОАО “Синтез” (г. Дзержинск), обеспечения экологической безопасности утилизации сточных вод и включает разбавление сточных вод производства ПГМ водой до концентраций, позволяющих его использование в качестве удобрения при корневой и/или внекорневой подкормках различных сельскохозяйственных культур и растений.
Предлагаемый для применения раствор содержит, мас.%: 20-22 - ПГМ, 0,3-0,4 - свободной мочевины и 0,05-0,06 - лимонной или щавелевой кислоты, остальное - вода.
Состав стабилен, растворим в воде. Гарантийный срок хранения - 6 мес при хранении в пластмассовой, алюминиевой (по ГОСТ 21029-75 или ТУ 6-02-12-131-87) и стеклянной таре при температуре не выше 30° С.
Влияние ПГМ и его водного раствора на инвазию золотистой картофельной нематоды (ЗКН) и развитие растений нематодоустойчивого сорта картофеля Рикеа исследовалось в течение 4 месяцев (май-сентябрь 2002 г.) на делянке площадью 50 м2 естественного очага картофельной нематоды с исходной зараженностью 15 цист в 100 см3 (д. Апариха, Раменского р-на, Московской обл.) ПГМ применяли в условиях, приведенных в табл.1.
Мочевину и ПГМ распределяли равномерным слоем по поверхности почвы и заделывали лопатой на глубину 20-25 см. Затем высаживали нематодоустойчивый сорт картофеля Рикеа. ПГМ также вносили в почву в водном растворе по 50 и 100 г/м2 по 10 л/м2 по всходам картофеля.
Повторность опыта трехкратная.
Контролем служила почва без обработки ПГМ, эталоном - мочевина в дозе 50 г/м2. Во время вегетации на участке проводили комплекс агротехнических мероприятий, рекомендованных для данной зоны.
Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Из данных таблицы 1 следует, что ПГМ во всех дозах снижает жизнеспособность цист ЗКН и личинок в почве, увеличивает количество стеблей, высоту растений и урожайность картофеля.
Влияние ПГМ - 50 г/м2 на эффективность развития картофеля практически одинаково с дозой мочевины - 50 г/м2 несмотря на то, что ПГМ содержит мочевины на 35% меньше.
Водный раствор ПГМ в дозе 50 г/м2 также несколько более эффективен по сравнению с такой же дозой мочевины и ПГМ, внесенных в почву в твердой фазе до посадки картофеля.
Доза ПГМ 100 г/м2 не обладает фитотоксическим действием и в большей степени, чем доза 50 г/м2, способствует повышению урожайности картофеля и снижению инвазии ЗКН в почве.
Таким образом, водный раствор препарата ПГМ может быть использован при корневой подкормке картофеля.
Изучение фунгицидной активности водных растворов ПГМ проводили на чистых культурах in vitro и на огурцах, пораженных мучнистой росой Erysiphe cuchoraccarum.
ПГМ вносили в агар Чапека перед разливом в чашки Петри. На седьмой день роста грибов измеряли диаметр их колоний. Повторность опыта трехкратная.
Полученные результаты приведены в таблице 2.
Влияние водного раствора ПГМ на огурцах, пораженных мучнистой росой, на фоне начала развития болезни проводили в теплице АПО “Назарьево” (Московская обл., Одинцовский р-н).
Препарат испытывался на площади 150 м2 для каждого варианта. Обработку проводили методом опрыскивания растений свежеприготовленным рабочим раствором до полного смачивания листьев. Результаты определяли по наличию покрытия поверхности листа колониями гриба, а также измерениями колоний на листьях (по 10 листьев в каждом варианте) до и через 7 дней после опрыскивания раствором ПГМ.
Результаты испытаний приведены в таблице 3.
Водные растворы ПГМ обладают фунгицидной активностью. Концентрация 0,1% относительно слабая in vitro.
0,1-0,5% водного раствора ПГМ на 45% снижает распространение колоний гриба мучнистой росы на огурцах.
Эффективность применения ПГМ при внекорневой подкормке растений испытывали на декоративной качанной капусте, эхиноцеи, комнатных цветах и др.
Посев семян капусты проводили 16.04.02 в неотапливаемой теплице, почву укрывали пленкой, рассаду высевали в грунт 24.05.02. Площадь учетной делянки - 2 м2. Повторность опыта трехкратная.
В опыте использовали 0,25% водный раствор ПГМ. Контроль - вода. Обработку капусты проводили трижды, поливая из лейки по 2 л/м2: 25.06.02, 15.07.02 и 10.08.02.
Агротехника традиционная; проводили прополку, рыхление, окучивание и полив. Уборку капусты провели 25.09.02.
Результаты представлены в таблице 4.
Эффективность использования сточных вод (фильтрата) ПГМ ОАО “Химпром” (г.Новочебоксарск) с содержанием (мас.%): ПГМ - 22,26; мочевины свободной - 0,40; лимонной кислоты - 0,06; воды - 77,28 проводили на костере безостом в Моргаушском районе Чувашской республики в д. Панклей на приусадебном участке Митрофанова Н.С.
Почва серая лесная, дерново-подзолистая. Площадь опытных делянок - 50 м2. Повторность трехкратная.
В опыте применяли фильтрат с разведением водой в 10 раз. Контроль - вода. Для внекорневой подкормки растений применяли раствор с нормой расхода - 1,2 л/м2. Период вегетации с 25 мая по 5 июля 2000 г.
Результаты испытаний приведены в таблице 5.
При использовании фильтрата ПГМ при внекорневой подкормке растений с разбавлением 1:10 и нормой расхода 1,2 л/м2 получено увеличение высоты и урожайности костера безостого по сравнению с контролем соответственно на 129 и 150%.
| Таблица 1 | ||||||||
| Влияние доз и способов внесения ПГМ и мочевины на инвазию картофельной нематоды и развитие растений картофеля (сорт Рикеа) | ||||||||
| Варианты опыта | Сроки и способы внесения препара та | Зараженность почвы (живых яиц и личинок в 100 см3), шт. | Биологи ческая эффектив ность препара тов, % | Биметрические показатели роста и развития растений | ||||
| весной | осенью | к-во стеб лей, шт. | высота расте ний, см | урожайность | ||||
| т/га | % | |||||||
| Контроль (без обработки) | - | 1890 | 903 | 52,2 | 2,2 | 46,0 | 14,8 | 100 |
| Мочевина 50 г/м2 | при посадке | 1200 | 536 | 55,3 | 3,4 | 65,3 | 18,3 | 129 |
| ПГМ 50 г/м2 | при посадке | 1107 | 551 | 55,8 | 3,8 | 65,0 | 19,1 | 137 |
| ПГМ водный раствор 50 г/м2 | по всходам | 1715 | 664 | 61,3 | 3,9 | 69,0 | 20,3 | 137 |
| ПГМ водный раствор 100 г/м2 | по всходам | 817 | 63 | 92,3 | 4,1 | 76,0 | 22,6 | 143 |
| Таблица 2 | ||||||||
| Рост фитопатогенных грибов на питательной среде с разными концентрациями ПГМ | ||||||||
| Фитопатопатогенные грибы | Диаметр колоний на среде с разными концентрациями ПГМ, см | |||||||
| Контроль (без обработки) | 0,1% | 0,5% | 1,0% | |||||
| Fusarium oxysporum | 5,5 | 5,5 | 2,1 | 0 | ||||
| Botrytis cinerea | 6,2 | 4,3 | 1,0 | 0 | ||||
| Bipolaris sorokiniana | 3,1 | 2,8 | 0,8 | 0,5 |
| Таблица 3 | ||||||
| Эффективность подавления мучнистой росы огурца ПГМ | ||||||
| Концентрация водного раствора | Распространение колоний гриба по поверхности листьев, % | |||||
| До обработки | Через 7 дней | Состояние листьев | ||||
| Контроль (вода) | 4,2 | 22 | ||||
| 0,1% | 4,3 | 8 | Без изменения | |||
| 0,5% | 3,5 | 11 | Слабые ожоги | |||
| 1,0% | 4,1 | 9 | Слабый хлороз и ожоги | |||
| Таблица 4 | ||||||
| Влияние внекорневой подкормки ПГМ капусты декоративной качанной | ||||||
| Варианты опыта | Высота растений, см | Диаметр розетки листьев, см | Диаметр стебля, см | Масса розетки, кг | ||
| Контроль (без обработки) | 38 | 16 | 1,5 | 1,26 | ||
| Раствор препарата, 0,2% | 74 | 36 | 2,5 | 1,89 | ||
| Таблица 5 | ||||||
| Эффективность применения фильтрата ПГМ при внекорневой подкормке костера безостого | ||||||
| Варианты опыта | Расход | Высота растений | Урожайность сена | |||
| л/м2 | г/м2 | см | % | ц/га | % | |
| Контроль (вода) | 1,2 | - | 27,0 | 100 | 66 | 100 |
| Раствор фильтрата в воде 1:10 | 1,2 | 26,7 | 62,0 | 129 | 99 | 150 |
Известны положительные результаты применения внекорневых подкормок водными растворами мочевины, мас.%: яблони - 0,3; роз - 0,08-0,1; эхиноцеи - 2,0 (12 кг/га); столовой свеклы - 5,0 (100 кг/га); клюквы - 1,0; редиса - 60-120 кг/га, гречихи - 9-10,0 (30 кг/га); яровой пшеницы 15,0-30,0.
Из данных, приведенных в таблице 1, следует, что эффективность дозы ПГМ 50 г/м2 при подкормке картофеля выше аналогичной дозы мочевины несмотря на то, что в ПГМ ее содержится на 35% меньше.
Поэтому при использовании фильтрата ПГМ для корневых и внекорневых подкормок растений целесообразно руководствоваться вышеуказанными дозами мочевины.
Таким образом, фильтрат ПГМ целесообразно разбавлять при корневой подкормке: картофеля, моркови редиса, лука, зеленых культур, ягодных кустарников в 10 раз (1 л в 10 л) с нормой расхода 1 л/м2; капусты, свеклы столовой в 10 раз с нормой расхода: 1-1,2 л/м2; плодовых деревьев в 8 раз с нормой расхода для 1-3 лет 1 литр, а 4-6 лет - 3 литра воды на дерево.
При внекорневой подкормке фильтратом ПГМ для получения аналогичного 1% раствору мочевины фильтрат следует разбавлять в 20 раз с нормой расхода 1 л/м2.
При использовании фильтрата ПГМ для снижения инвазии золотистой картофельной нематоды в почве фильтрат разбавляют в 10-20 раз и вносят по всходам (3-5 см) картофеля с заделкой в междурядья с нормой расхода 5 л/м2.
Источники информации
1. ОАО “Химпром” (г. Новочебоксарск). Пероксигидрат мочевины. ТУ 6-00-04691277-186-97.
2. ОАО “Синтез” (г. Дзержинск, Нижегородской обл.). Монопероксигидрат мочевины. ТУ 2136-111-25556678-2001.
3. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. 2003 г. Приложение к журналу “Защита и карантин растений”, №4, 2003 г.
4. В.В.Буянов, В.П.Никольская и соавт. Пероксосольваты в дизинфектологии. ГНЦ ГосНИИ билогического приборостроения. Черноголовка, 2000, с.45-56.
Способ утилизации сточных вод, образующихся на стадии фильтрации пероксигидрата мочевины, отличающийся тем, что фильтрат разбавляют водой до содержания ПГМ 0,1-15% для внекорневой подкормки и 10-50% для корневой подкормки обрабатываемых растений с целью получения азотнокислородного с нематицидными и фунгицидными свойствами удобрения.
