Способ получения азотсодержащего органического удобрения из торфа
Владельцы патента RU 2291138:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" (RU)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Югорский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для получения азотсодержащих органических удобрений пролонгированного действия на основе торфа. Способ заключается в обработке торфа пероксидом водорода и водным аммиаком. Обработку торфа ведут при интенсивном вибрационном механическом измельчении от 0,5 до 3 ч при 25°С при содержании пероксида водорода 0.1÷0.6 г/г и содержании аммиака 0.25÷0.5 г/г абсолютно сухого торфа. Способ позволяет повысить содержание общего азота в составе удобрения до 5,3% и увеличить содержание гуминовых и фульвокислот, что улучшает качество получаемых удобрений. 3 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для получения азотсодержащих органических удобрений пролонгированного действия на основе торфа.
Известен способ получения гуминовых удобрений, при котором торф обрабатывают 1-2%-ным раствором щелочи или аммиака [А.с СССР №116144. 1.01. 1958. БИ №1]. Однако получаемое этим способом стимулирующее удобрение не обладает достаточно высокой биологической активностью из-за неполноты деструкции гуминового вещества торфа и содержит низкое количество азота.
Известен способ получения азотсодержащего органического удобрения - аммонизированного торфа путем обработки торфа определенной влажности водным аммиаком [Тишкович А.В. Теория и практика аммонизации торфа. Минск, 1972. 172 с.]. Основными недостатками известного способа аммонизации торфа являются его длительность, которая приводит к потерям аммиака, а также низкое содержание связанного азота в аммонизированном торфе.
Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения стимулятора роста растений из торфа путем его обработки пероксидом водорода в среде водного аммиака при гидромодуле 9,5:1, при содержании концентрированного раствора аммиака 20÷50% и содержании концентрированного раствора пероксида водорода 20÷30% на абсолютно сухую массу торфа при 120°С в течение 4 ч (прототип) [Патент РФ №2213452. 10.10. 2003. БИ №28].
Общим признаком для прототипа и заявляемого изобретения является обработка торфа пероксидом водорода в присутствии водного аммиака.
Предлагаемое изобретение отличается от прототипа тем, что обработку торфа пероксидом водорода и водным аммиаком ведут при механическом виброизмельчении реакционной смеси при 25°С от 0.5 до 3.0 ч.
К недостаткам прототипа следует отнести: высокую температуру проведения процесса (120°С), длительность до 4 ч, многостадийность процесса.
В предлагаемом изобретении недостатки прототипа устраняются следующим образом. Использование интенсивного механического измельчения торфа совместно с пероксидом водорода и водным аммиаком позволяет сократить продолжительность процесса от 4 до 0.5÷3 ч, снизить температуру его осуществления от 120 до 25°С и осуществить одностадийный технологический процесс в непрерывном режиме.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что торф в присутствии пероксида водорода и водного аммиака подвергают интенсивному вибрационному механическому измельчению на вибромельнице при 25°С от 0.5 до 3.0 ч при содержании пероксида водорода - 0.1÷0.6 г/г и содержании аммиака - 0.25÷0.5 г/г абсолютно сухого торфа.
Заявляемое изобретение осуществляется следующим образом.
В вибромельницу (Промышленный вибратор ИВ - 98Б, частота - 2800 см-1) загружают навеску торфа (влажность - 60%) массой 5.0 г заливают 25%-ный водный раствор аммиака (из расчета 0.25÷0.5 г NH3/г абс. сухого сырья), добавляют 30%-ный водный раствор пероксида водорода (из расчета 0.1÷0.6 г/г абс. сухого сырья) и подвергают интенсивному измельчению в течение 0.5÷3.0 ч. Температура в реакционной камере - 25°С. Затем полученные продукты выгружают из мельницы, отделяют от размалывающих тел и высушивают на воздухе до исчезновения запаха аммиака. Выход полученных продуктов количественный. Полученные продукты содержат - 2.9÷5.3% общего азота и 15.3÷23.2% гуминовых и 22.9÷31.1% фульвокислот от абсолютно сухой массы торфа.
Пример 1. В вибромельницу (Промышленный вибратор ИВ - 98Б, частота - 2800 об/мин) загружают навеску торфа (влажность - 60%) массой 5.0 г заливают 25%-ный водный раствор аммиака (из расчета 0.25 г NH3/г абс. сухого торфа), добавляют 30%-ный водный раствор пероксида водорода (из расчета 0.1 г/г абс. сухого торфа) и подвергают интенсивному измельчению в течение 0.5 ч. Температура в реакционной камере - 25°С. Затем полученные продукты выгружают из мельницы, отделяют от размалывающих тел, промывают водой до нейтральной реакции и высушивают на воздухе. Выход составляет 100%. Полученный продукт содержит - 2.9% общего азота и 15.3% гуминовых и 22.9% фульвокислот от абс. сухой массы торфа.
Примеры 2-6 проведены в условиях, аналогичных примеру 1, но при различной продолжительности механического измельчения (табл.1). Примеры 7-11 проведены в условиях, аналогичных примеру 2 при продолжительности 1 ч, но при различном количестве пероксида водорода (табл.2). Примеры 12-15 проведены в условиях, аналогичных примеру 2 при продолжительности 1 ч, но при различном количестве аммиака (табл.3).
При продолжительности синтеза менее 0.5 ч получаются продукты, содержащие незначительное количество азота и гуминовых веществ. Полученные продукты максимально содержат до 5.3% связанного азота, до 23.2% гуминовых кислот и до 31.1% фульвокислот от абсолютно сухой массы торфа.
| Таблица 1 Влияние продолжительности механического виброизмельчения на состав азотсодержащих удобрений из торфа | ||||
| Пример | Продолжительность | Содержание общего | Содержание, % | |
| измельчения, ч | азота, % | Гуминовых кислот | Фульвокислот | |
| Исходный торф | - | 2.2 | 13.8 | 18.5 |
| 1 | 0.5 | 2.9 | 15.3 | 22.9 |
| 2 | 1.0 | 3.8 | 18.3 | 25.4 |
| 3 | 1.5 | 4.7 | - | - |
| 4 | 2.0 | 4.9 | 18.2 | 27.1 |
| 5 | 2.5 | 5.1 | 18.5 | 29.4 |
| 6 | 3.0 | 5.3 | 18.7 | 31.1 |
| Таблица 2 Влияние количества пероксида водорода на состав азотсодержащих удобрений из торфа | ||||
| Пример | Количество пероксида | Содержание общего азота, % | Содержание, % | |
| водорода, г/г абсолютно сухого торфа | Гуминовых кислот | Фульвокислот | ||
| Исходный торф | - | 2.2 | 13.8 | 18.5 |
| 2 | 0.1 | 3.8 | 18.3 | 25.4 |
| 7 | 0.2 | 4.2 | 19.2 | 26.7 |
| 8 | 0.3 | 5.0 | 20.3 | 28.1 |
| 9 | 0.4 | 5.1 | 21.5 | 29.6 |
| 10 | 0.5 | 5.2 | 22.9 | 30.2 |
| 11 | 0.6 | 5.3 | 23.2 | 30.5 |
| Таблица 3 Влияние количества аммиака на состав азотсодержащих удобрений из торфа | ||||
| Пример | Количество аммиака, г/г абсолютно | Содержание общего азота, | Содержание, % | |
| сухого торфа | % | Гуминовых кислот | Фульвокислот | |
| Исходный торф | - | 2.2 | 13.8 | 18.5 |
| 2 | 0.25 | 3.8 | 18.3 | 25.4 |
| 12 | 0.35 | 4.8 | 20.4 | 28.8 |
| 13 | 0.4 | 4.9 | 21.6 | 29.5 |
| 14 | 0.45 | 5.0 | 22.3 | 30.6 |
| 15 | 0.5 | 5.3 | 23.0 | 30.9 |
Способ получения азотсодержащих органических удобрений из торфа, заключающийся в обработке торфа пероксидом водорода и водным аммиаком, отличающийся тем, что обработку торфа ведут при интенсивном вибрационном механическом измельчении от 0,5 до 3 ч при 25°С при содержании пероксида водород 0,1÷0,6 г/г и содержании аммиака 0,25÷0,5 г/г абсолютно сухого торфа.
