Способ получения органоминерального удобрения


 


Владельцы патента RU 2443664:

Козлова Ирина Ивановна (RU)
Потерянко Иван Федотович (RU)

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения органоминеральных удобрений (ОМУ) в промышленных условиях на действующих предприятиях химической промышленности по выработке минеральных удобрений. Способ предусматривает получение органоминеральных удобрений на основе органических и минеральных компонентов путем их смешивания. В качестве органического компонента используют древесно-растительные сырье, измельченное до фракций 2-10 мм. В качестве минерального компонента используют 98-99% водный раствор аммиачной селитры или карбамида. Соотношение органического компонента к минеральному составляет 1-3:1. Смешивание компонентов осуществляют под давлением 4-5 атмосфер и при температуре 180-190°С. Изобретение позволяет повысить плодородие почвы за счет увеличения количества гумуса в ней. 2 табл.,1 пр.

 

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения органоминеральных удобрений (ОМУ) в промышленных условиях на действующих предприятиях химической промышленности по выработке минеральных удобрений.

На основании технологических регламентов заводов химической промышленности по выработке аммиачной селитры, карбамида, суперфосфата и т.д. из учебников по «Химической технологии», авторы: И.П Мухленов и другие, - издательство «Высшая школа», - 1983 года, г.Москва; «Курс технологии связанного азота», авторы В.П.Атрощенко и другие, - издательство «Химия», - 1968 год, г.Москва; «Удобрения, их свойства и способы применения» ВАСХНИЛ под руководством академика Коренькова Д.Л. - издательство «Колос», г.Москва - 1982 год, видно: минеральные удобрения вырабатываются на заводах химической промышленности: аммиачная селитра, селитра, суперфосфат и т.д. поставляются в сельское хозяйство в химически чистом виде, в виде солей.

Кристаллы этих продуктов гигроскопичны и поэтому, соприкасаясь с воздухом, особенно при длительном хранении, слеживаются и преобразуются в крупные агломераты (глыбы, куски), которые вообще невозможно вносить в почву, требуются огромные затраты и усилия на их разрушение и дробление. Для уменьшения слеживаемости этих продуктов, на заводах-изготовителях, их гранулируют с некоторыми негигроскопичными добавками (нитраты кальция, магния, фосфат кальция). Полученные гранулы еще и припудривают молотым гипсом, каолином и т.д.

Известен способ получения органоминерального удобрения (см. п.РФ №2382753, кл. C05F 3/00, 2010 г. - прототип) на основе органических и минеральных компонентов путем их смешивания, измельчения и гранулирования.

Обработанные таким способом гранулы удобрений уменьшают их слеживаемость, но в значительной мере ухудшают их качество: способность растворяться в почве, полезно воздействовать на корневую систему растений, закисляют почву, увеличивают скорость миграции основных элементов: азота, фосфата, калия в глубину почвы до 180 см и более. При наличии обильных осадков обедняется верхний почвенный слой от нитратов за счет их вымывания.

Техническим решением задачи является повышение плодородия за счет увеличения количества гумуса.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения органоминеральных удобрений на основе органических и минеральных компонентов путем их смешивания и измельчения, согласно изобретению в качестве органического компонента используют древесно-растительное сырье, измельченное до размеров 2-10 мм, а в качестве минерального используют 98-99% плав карбамида или аммиачной селитры, взятых в соотношении 1-3:1, при этом смешивание компонентов осуществляют под давлением 4-5 атмосфер и при температуре 180-190°С.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что полученное удобрение повышает плодородие сельскохозяйственных земель за счет увеличения количества гумуса путем активации работы микроорганизмов по превращению пожнивных остатков и органоминеральных удобрений в гумус, который улучшает доступ кислорода, воздуха и влаги в корневую систему растений, кроме того обеспечивает улучшение освоения азота минеральных удобрений различными сельскохозяйственными культурами.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена совокупность признаков, аналогичная заявляемой, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Поскольку предлагаемое техническое решение может быть применено в промышленности для производства органо-минеральных удобрений, то можно утверждать, что предложение соответствует критерию «промышленная применимость».

Способ получения органоминеральных удобрений осуществляется следующим образом.

Органоминеральные удобрения получают на основе органических и минеральных компонентов путем их смешивания и измельчения, в качестве органического компонента используют древесно-растительное сырье, измельченное до размеров 2-10 мм, а в качестве минерального используют 98-99% плав аммиачной селитры или карбамида, взятых в соотношении 1-3:1, при этом смешивание компонентов осуществляют под давлением 4-5 атмосфер и при температуре 180-190°С. Соотношение органического и минерального компонентов определено экспериментальным путем.

Пример конкретного осуществления способа получения органоминеральных удобрений.

После выпаривания раствор аммиачной селитры или карбамида с концентрацией 98-99% и при температуре 180-190°С охлаждают, затем в раствор подают древесно-растительное сырье под давлением 4-5 атмосфер и смешивают. Сырье должно быть сухое, дробленое, иметь аморфное состояние с величиной 2-10 мм.

Смешивание при повышенном давлении и температуре 180-190°С, в долях секунд, обеспечивает термодиффузионный процесс насыщения древесно-растительного сырья кристаллами аммиачной селитры или другого заданного вещества.

В результате получается готовый продукт - органоминеральные удобрения (ОМУ).

В СКФ ВНИИ СИНТЕЗ белок в конце 1999 года была изготовлена опытная партия ОМУ по предлагаемому способу и использована на Краснодарской опытной овощно-картофельной станции при выращивании огурцов. По результатам проведенного опыта выяснилось, что уменьшается миграция азота; увеличивается активность микробиологической деятельности целлюлозоразрушающих бактерий. Полученное ОМУ обладает повышенной эффективностью и способствует регулированию пищевого режима почвы.

Внесение в почву ОМУ позволило повысить урожайность огурцов от 5,2 т/га до 11,3 т/га по отношению к контролю.

Существенным отличием данного предложения является то, что из действующего производства химических заводов исключается система внесения негигроскопичных добавок - балласта типа нитратов кальция, магния, фосфатов кальция, каолина и т.д., ухудшающих качество минеральных удобрений.

Также исключается из схемы производства система грануляции продуктов, но вносится в схему производства технология подачи древесно-растительного сырья, измельченного в аморфное состояние с величиной частиц 2-10 мм, и подсушка ОМУ до влажности, обеспечивающей соблюдение техники безопасности, недопущения пожаров и взрывов, особенно при производстве ОМУ на основе аммиачной селитры.

Полученные органоминеральные удобрения (ОМУ) по предлагаемому способу необходимы для коренного улучшения сельскохозяйственного производства по выращиванию продуктов питания: различных зерновых, технических, овощных и т.д. культур, повышения плодородия сельскохозяйственных угодий, улучшения структуры самой почвы, повышения ее качества, увеличения количества гумуса.

Использование предложения по получению ОМУ обеспечивает:

- улучшение экономических показателей;

- улучшение плодородия земель;

- увеличение урожайности с.-х. культур;

- уменьшение трудозатрат.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ

об использовании органомннеральных удобрений (ОМУ) при возделывании озимой пшеницы на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья

Западное Предкавказье является уникальным природным объектом и крупной многоотраслевой частью Северо-Кавказского экономического района Российской Федерации. Краснодарский край, располагая лишь 3% сельскохозяйственных угодий России, производит 16% зерна озимой пшеницы, 40% зерна озимого ячменя, 24% зерна кукурузы, 50% риса, 30% подсолнечного масла, 25% сахара.

В почвенном покрове Кубани преобладают высокоплодородные западно-предкавказские черноземы. Однако интенсивная эксплуатация черноземов в регионе привела к дисбалансу между потенциальным и эффективным плодородием. При систематическом внесении в почву удобрений она обогащается биофильными элементами и в то же время, вследствие постоянного отчуждения с урожаем органического вещества, происходит потеря гумуса, которая за последние годы превысила 30% от исходного его содержания. Уменьшение содержания гумуса в почвах не только существенно снижает их плодородие, но сказывается отрицательно на биоценотических и глобальных экологических функциях почв, способности их служить барьером, предохраняющим воду, воздух, атмосферу, сельскохозяйственную продукцию от загрязнения различными токсическими веществами, поступающими в почву.

В современных условиях трудоемкость производства сельскохозяйственной продукции в России в несколько раз выше, чем в развитых зарубежных странах при высокой химизации, механизации и мелиорации сельскохозяйственного производства. Необходимым условием модернизации сельскохозяйственного производства является использование интенсивных ресурсосберегающих и современных агротехнологий, в том числе разработка технологий приготовления новых органоминеральных удобрений (ОМУ). Использование данных удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур будет способствовать увеличению их урожайности, повышению продуктивности земледелия и воспроизводству плодородия почв.

В связи с этим в Кубанском государственном аграрном университете была разработана технология получения органоминеральных удобрений (ОМУ) на основе минеральных удобрений с внесением в них органических добавок древесного происхождения.

На предприятии ОАО «Куйбышевазот» были изготовлены три вида ОМУ на основе минеральных удобрений - карбамида с различным соотношением древесных добавок, химический состав которых представлен в таблице 1.

Таблица 1. Химический состав органоминеральных удобрений (ОМУ), полученных из минеральных удобрений (карбамида) и органических древесных добавок: опилки березовые, шелуха подсолнечника.
№ ОМУ Содержание, %
органического вещества валового азота
ОМУ-1 19,4 64,0
ОМУ-2 20,8 54,0
ОМУ-3 22,3 42,0

С целью проверки влияния органоминеральных удобрений на урожайность озимой пшеницы (сорт «Москвич») и плодородие зональной почвы - чернозема выщелоченного - был заложен мелкоделяночный полевой опыт, включающий восемь вариантов. Учетная площадь делянки 6 м2, повторность четырехкратная, доза внесения ОМУ из расчета на 1 га - 250 кг.

В полевом опыте, заложенном на опытном поле отдела агропочвоведения и земледелия Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства имени П.П.Лукьяненко, получены результаты, представленные в таблице 2.

Таблица 2. Урожайность озимой пшеницы сорта «Москвич» на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья в зависимости от использования органоминеральных удобрений (ОМУ), 2011 год
Вариант опыта Урожайность, ц/га Прибавка
ц/га %
1. Чернозем выщелоченный (ЧВ) без удобрений, контроль 41,0 - -
2. ЧB+N120P90K60 52,4 11,4 27,8
3. ЧВ+ОМУ-1 47,9 6,9 16,8
4. ЧВ+ОМУ-2 43,7 2,7 6,6
5. ЧВ+ОМУ-3 48,9 7,9 19,3
6. ЧВ+ОМУ-1+Р90К60 56,0 15,0 36,6
7. ЧВ+ОМУ-2+Р90К60 58,1 17,1 41,7
8. ЧВ+ОМУ-3+Р90К60 57,3 16,3 39,8
НСР05 1,7

Из данных таблицы следует, что использование органоминеральных удобрений, содержащих только органические вещества совместно с валовым азотом (варианты 3, 4 и 5), повысило урожайность озимой пшеницы на 6,6-19,3%. Внесение ОМУ совместно с дополнительным использованием фосфорных и калийных удобрений значительно увеличило урожайность этой культуры (на 36,6-41,7%). Поэтому органоминеральные удобрения должны обязательно включать все основные макроэлементы питания растений (NPK).

Использование органоминеральных удобрений также заметно улучшило структурное состояние и физические свойства почвы. При внесении ОМУ структура пахотного слоя чернозема выщелоченного содержала больше агрономически ценных комковато-зернистых агрегатов, почва была менее плотная. В настоящее время проводится полный агрохимический анализ образцов почв, отобранных из опытных делянок, который даст более объективную оценку по плодородию чернозема выщелоченного Западного Предкавказья при использовании органоминеральных удобрений.

Таким образом, предварительные исследования, проведенные в Кубанском государственном аграрном университете и Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства имени П.П. Лукьяненко, показали, что внедрение в сельскохозяйственное производство новых видов органоминеральных удобрений является актуальным направлением, позволяющим увеличить урожайность возделываемых культур и сохранить плодородие почв.

Следовательно, разработка и внедрение экологически безопасных видов ОМУ, содержащих все основные элементы питания растений в оптимальных соотношениях, является главной задачей воспроизводства плодородия почв и повышения продуктивности земледелия в нашей стране.

Способ получения органоминеральных удобрений на основе органических и минеральных компонентов путем их смешивания, отличающийся тем, что в качестве органического компонента используют древесно-растительное сырье, измельченное до фракций 2-10 мм, а в качестве минерального используют 98-99%-ный водный раствор аммиачной селитры или карбамида, взятых соответственно в соотношении 1-3: 1, при этом смешивание компонентов осуществляют под давлением 4-5 атм и при температуре 180-190°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композициям для экстремальных сред, применяемым в сельском хозяйстве, косметологии, быту. .

Изобретение относится к композициям с улучшенным ингибирующим действием в отношении уреазы, которые содержат, по меньшей мере, два различных триамида (тио)фосфорной кислоты, а также к содержащим мочевину удобрениям, которые включают эти композиции.
Изобретение относится к технологии минеральных солей. .
Изобретение относится к технологии минеральных солей. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к продукту, состоящему из покрытых частиц удобрения, к способу получения продукта из покрытых частиц удобрения и к применению этого продукта.

Изобретение относится к инкапсулированной частице, которая включает ядро. .
Изобретение относится к композициям жидкого удобрения, имеющим высокое содержание азота. .

Изобретение относится к способам получения удобрений на основе карбамида. .

Изобретение относится к композициям с улучшенным ингибирующим действием в отношении уреазы, которые содержат, по меньшей мере, два различных триамида (тио)фосфорной кислоты, а также к содержащим мочевину удобрениям, которые включают эти композиции.
Изобретение относится к области селекции и первичного семеноводства, в частности к способам размножения посадочного материала. .

Изобретение относится к производству гранулированных минеральных удобрений. .

Изобретение относится к способу получения твердых удобрений на основе мочевины с сульфатом аммония. .
Изобретение относится к композиции мочевины, состоящей из смеси мочевины и по меньшей мере двух различных биоразлагаемых полимеров, где по меньшей мере один биоразлагаемый полимер является полиалкенильным соединением формулы (С-СХ)n(С-CY) m, где n равно от 2 до 2000000, m равно от 0 до 2000000, Х представляет собойNH2, CH2 NH2, NH-НС=O, NH-RC=O, CH2NHR, Y представляет собой Н, NH2, CH2NH2, NH-НС=O, NH-RC=O, CH2NHR, R представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода, и второй биоразлагаемый полимер имеет общую формулу (СНХ-CHY) n, где n является целым числом от 4 до 10000, а Х и Y независимо друг от друга выбраны из водорода, карбоксильной, эфирной, гидроксильной, амино- или амидогруппы.

Изобретение относится к способу получения мочевины, по существу включающему использование установки синтеза, выпарного аппарата, питающего насоса и установки гранулирования, причем продукт установки синтеза покидает ее в жидком виде как водный раствор или расплав.
Изобретение относится к способу получения удобрения на основе нитрата и сульфата аммония и может найти применение в химической промышленности. .
Наверх