Сапропелевый концентрат, содержащий гуминовые кислоты, и способ его получения

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение в производстве органоминеральных удобрений, биологических добавок, используемых для изготовления косметических изделий, лекарственных препаратов и иных фармацевтических средств. Сапропелевый концентрат, содержащий гуминовые кислоты и полученный в результате обработки влажного сапропеля щелочным агентом, в качестве сапропелевого концентрата содержит продукт обработки влажного сапропеля золой под воздействием ультразвука. Продукт обработки влажного сапропеля содержит не менее 2,7 г/л гуминовых кислот и имеет рН 9.8-12.5. Предлагается способ получения сапропелевого концентрата, содержащего гуминовые кислоты, путем обработки влажного сапропеля щелочным агентом, в качестве которого используют золу. Обработку проводят под воздействием ультразвука при соотношении 2-10 массовых частей золы на 100 массовых частей влажного сапропеля. Изобретение позволяет расширить области применения сапропелевого концентрата и упростить способ его получения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретения относятся к гуминосодержащим сапропелевым концентратам и технологии их получения и может найти применение в производстве органоминеральных удобрений, биологических добавок, используемых для изготовления косметических изделий, лекарственных препаратов и иных фармацевтических средств. Известен сапропелевый концентрат, содержащий гуминовые кислоты, - продукт обработки сапропеля щелочными растворами КОН, и/или NaOH, и/или NH₄OH, и/или поташом (патент РФ №2007376, Кл. С 05 F 11/02, 1994 г.). Сапропелевый концентрат получается при обработке сапропеля водными растворами щелочного агента - КОН, NaOH, NH₄OH, поташ или их смеси.

Известен сапропелевый концентрат, содержащий гуминовые кислоты, - продукт обработки влажного сапропеля пирофосфатом калия (патент РФ №21592222, Кл. С 05 F 11/02, 2000 г.). Сапропелевый концентрат получается при обработке сапропеля с влажностью до 93% водным раствором или твердым пирофосфатом калия при массовом соотношении влажного сапропеля к пирофосфату калия 25:1 при перемешивании в течение 3-х часов с последующим выдерживанием в течение 20-ти часов.

Известен также сапропелевый концентрат, содержащий гуминовые кислоты, - продукт обработки влажного сапропеля щелочным агентом (КОН), имеющий рН не более 10 (патент РФ №2049084, Кл. С 05 F 11/05, 1995 г.). Сапропелевый концентрат получается при обработке сапропеля щелочью (КОН) в водной среде при соотношении сапропеля и водной среды 1:0.5-2.0 и рН не более 10 при перемешивании.

Известные сапропелевые концентраты имеют общий недостаток - являются продуктами обработки сапропеля и вещества не природного происхождения, т.е. искусственно созданного, что снижает их экологические характеристики и ограничивает области их применения, в частности, для производства косметических и фармацевтических продуктов.

Известные способы получения сапропелевых концентратов также имеют общие недостатки, а именно: сложны в исполнении, т.к. достаточно продолжительны по времени и многостадийны, а также в качестве щелочного агента требуют применения вещества не природного происхождения.

Задачей настоящего изобретения является создание сапропелевого концентрата, содержащего гуминовые кислоты, являющегося продуктом обработки исключительно веществ природного происхождения, и расширения областей его применения.

Задачей настоящего изобретения является упрощение способа и исключения применения в качестве щелочного агента вещества искусственного происхождения.

Задача достигается тем, что в известном сапропелевом концентрате, содержащим гуминовые кислоты и полученным в результате обработки влажного сапропеля щелочным агентом, в качестве сапропелевого концентрата используют продукт обработки влажного сапропеля золой под воздействием ультразвука, содержащий не менее 2.7 г/л гуминовых кислот и имеющий рН 9.8-12.5.

Задача достигается также тем, что в известном способе получения сапропелевого концентрата, содержащего гуминовые кислоты, путем обработки влажного сапропеля щелочным агентом, в качестве щелочного агента используют золу и обработку проводят под воздействием ультразвука при соотношении 2-10 массовых частей золы на 100 массовых частей влажного сапропеля.

Кроме того, обработку ультразвуком проводят не менее 90 минут при частоте 22-23 кГц и мощности 50-160 Вт на 1 дм³ и используют сапропель с влажностью не более 93%.

Преимущество предлагаемого сапропелевого концентрата заключается в том, что он не содержит щелочей искусственного происхождения (КОН) и является продуктом обработки веществ исключительно природного происхождения, что повышает его экологичность и значительно расширяет области его применения, в частности для изготовления различных косметических средств и лекарственных препаратов.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что он практически происходит в одну стадию, т.к. не требует стадии подготовки водного раствора щелочного агента и не продолжителен по времени, что значительно упрощает его. Кроме того, в способе используются вещества исключительно природного происхождения, что делает сам процесс и конечный продукт экологически чистыми.

Сущность предлагаемого сапропелевого концентрата и способа его получения заключается в следующем.

В реакционную емкость - ванну ультразвукового миксера УЗМ-160/22 помещается сапропель с влажностью не более 93% (ТУ 2189-003-01241649-99). В реакционную емкость с влажным сапропелем вводится зола в соотношении 2-10 массовых частей на 100 массовых частей влажного сапропеля и их смесь подвергается воздействию ультразвука с частотой 22-23 кГц и мощностью 50-160 Вт на 1 дм³ в течение не менее 90 минут. Получается сапропелевый концентрат в виде жидкости, суспензии или кашеобразной массы. Полученный сапропелевый концентрат характеризуется наличием гуминовых кислот, содержание которых определялось фотометрически (ТУ 9891-007-11158098-96) на приборе ФЭК-2 при длине волны 440-10 нм, и рН, значение которого определялось на рН-метре.

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие предлагаемые изобретения.

Пример 1.

Сапропелевый концентрат, содержащий гуминовые кислоты, получают следующим образом.

В ванну ультразвукового миксера УЗМ-160/22 помещают 1 кг сапропеля с влажностью 90-93% и сюда же вводят 20 г золы (2 массовых частей золы на 100 массовых частей влажного сапропеля). Полученную реакционную смесь подвергают воздействию ультразвука с частотой 22 кГц и мощностью 105 Вт на дм³ в течение 90 минут. Полученный сапропелевый концентрат с рН 9.8 содержит 2.6 г/л гуминовых кислот. Характеристика полученного сапропелевого концентрата и условия проведения процесса его получения этого примера и всех последующих приведены в таблице.

Примеры 2-5.

Сапропелевый концентрат получают так же, как описано в примере 1, но изменяют соотношение массовых частей золы и влажного сапропеля в процессе обработки на 4:100 (пример 2), 6:100 (пример 3), 8:100 (пример 4) и 10:100 (пример 5).

Примеры 6-8.

Сапропелевый концентрат получают так же как, описано в примере 3, но изменяют время обработки на 105 минут (пример 6), на 135 минут (пример 7) и на 180 минут (пример 8) и частоту и мощность ультразвука на 23 кГц и 160 Вт на 1 дм³ соответственно.

Примеры 9-11.

Сапропелевый концентрат получают так же, как в примере 3, но изменяют время обработки на 105 минут (пример 9), на 135 минут (пример 10), на 180 минут (пример 11) и мощность ультразвука на 50 Вт на 1 дм³.

Пример 12 (контрольный)

Сапропелевый концентрат получают без воздействия ультразвука, при простом перемешивании. Для этого 1 кг влажного сапропеля и 60 г золы (6 массовых частей золы на 100 массовых частей влажного сапропеля) помещают в реакционную емкость с мешалкой и перемешивают полученную смесь в течение 135 минут.

Характеристика сапропелевого концентрата и условия его получения.

Таблица.
№ п.п.	Массовое соотношение золы и сапропеля	Время обработки, мин.	Частота ультразвука, кГц	Мощность ультразвука, Вт/дм3	Содержание гуминовых кислот, г/л	рН
1	2:100	90	22	105	2.70	9.8
2	4:100	90	22	105	3.10	10.9
3	6:100	90	22	105	3.32	11.4
4	8:100	90	22	105	3.63	11.8
5	10:100	90	22	105	3.92	12.5
6	6:100	105	23	160	3.45	11.4
7	6:100	135	23	160	3.67	11.4
8	6:100	180	23	160	3.91	11.4
9	6:100	105	23	50	2.72	11.4
10	6:100	135	23	50	3.05	11.4
11	6:100	180	23	50	3.27	11.4
12	6:100	135			Нет	11.4

1. Сапропелевый концентрат, содержащий гуминовые кислоты и полученный в результате обработки влажного сапропеля щелочным агентом, отличающийся тем, что в качестве сапропелевого концентрата используют продукт обработки влажного сапропеля золой под воздействием ультразвука, содержащий не менее 2,7 г/л гуминовых кислот и имеющий рН 9,8-12,5.

2. Способ получения сапропелевого концентрата, содержащего гуминовые кислоты, путем обработки влажного сапропеля щелочным агентом, отличающийся тем, что в качестве щелочного агента используют золу и обработку проводят под воздействием ультразвука при соотношении 2-10 мас. ч. золы на 100 мас. ч. влажного сапропеля.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что обработку ультразвуком проводят не менее 90 мин.

4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что обработку ультразвуком проводят при частоте 22-23 кГц и мощности 50-160 Вт на 1 дм³.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют сапропель с влажностью не более 93%.