Способ получения жидкого минерального удобрения на основе промышленных сточных вод от производства азотно-фосфорно-калийных удобрений



Владельцы патента RU 2480440:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ФГБОУ ВПО ВГТА) (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения жидкого минерального удобрения на основе промышленных сточных вод от производства азотно-фосфорно-калийных удобрений (NPK), которое характеризуется тем, что промышленную сточную воду анализируют, определяют ее состав, затем рассчитывают количество веществ ZnSO4·7H2O; MnSO4·7H2O; Н3ВО3; CuSO4·5H2O; (NH4)2MoO4; FeSO4·7H2O; Ca(H2PO4)2; MgCl2; KNO3, причем при приготовлении раствора жидкого минерального удобрения вещества взвешивают, каждое из них растворяют отдельно в небольшом количестве сточной воды, затем в 1-литровую емкость наливают 200-300 мл сточной воды и вносят приготовленные растворы последовательно при перемешивании, после этого доливают сточную воду до 1 л, расфасовывают и упаковывают, рН полученного жидкого минерального удобрения находится в пределах 5,5-6, при поливе растений 50 мл удобрения растворяют в 1 литре воды. Изобретение позволяет создать безотходное производство, утилизировать сточные воды, получить на их основе жидкое минеральное удобрение и применить его для выращивания растений в открытом и закрытом фунтах, а также методами гидропоники и ионитопоники. 2 табл., 3 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, в частности к производству удобрений, и может быть использовано для получения жидкого минерального удобрения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения удобрения на основе аммонийных и калиевых солей фосфорной кислоты [Патент RU №2379270, Вальков А.В., Вальков Д.А. Способ получения комплексного удобрения, опубл. 20.01.2010], включающий объединение карбоната, или гидрокарбоната калия, или аммония с однозамещенным фосфатом калия, или аммония при мольном соотношении равном 1:0,8-2,2 соответственно, и внесении полученной смеси в воду непосредственно перед поливом растений.

Недостатком данного удобрения является отсутствие в нем некоторых микро- и макроэлементов, необходимых для роста растений, таких как бор, кальций, молибден, медь, железо.

Технической задачей изобретения является разработка способа получения жидкого минерального удобрения на основе промышленных сточных вод от производства азотно-фосфорно-калийных удобрений, позволяющего организовать безотходное производство, утилизировать сточные воды и на их основе получить ценное минеральное удобрение для выращивания растений в открытом, закрытом грунтах, а также методами гидропоники и ионитопоники, снизить его себестоимость.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ получения жидкого минерального удобрения на основе промышленных сточных вод от производства азотно-фосфорно-калийных удобрений (NPK), характеризующийся тем, что промышленную сточную воду анализируют для определения ее состава, затем рассчитывают количество веществ, содержащих макроэлементы ZnSO4·7H2O; MnSO4·7H2O; H3BO3; CuSO4·5H2O; (NH4)2MoO4; FeSO4·7H2O; Ca(H2PO4)2; MgCl2; KNO3, которое необходимо внести в сточную воду в соответствии с их соотношением по массе:

N : Р : K : Са : Mg : S
1,0   0,2-1,0   1,1-2,7   0,2-1,6   0,2-0,3   0,5-1,0,

а вещества, содержащие микроэлементы Mn, B, Cu, Mo, Fe, добавляют в количестве 0,002-0,05 г на литр сточной воды, при приготовлении раствора жидкого минерального удобрения вещества взвешивают, каждое из них растворяют отдельно в небольшом количестве сточной воды, причем, чтобы не допустить появления осадка трехвалентного гидроксида железа, готовят раствор железного купороса с содержанием FeSO4 18-21% и лимонной кислоты 25-30%, при этом растворяют железный купорос и лимонную кислоту отдельно в сточной воде и оба раствора смешивают, затем в 1-литровую емкость наливают 200-300 мл сточной воды и вносят приготовленные растворы последовательно при перемешивании, после этого доливают сточную воду до 1 л, расфасовывают и упаковывают, рН полученного жидкого минерального удобрения находится в пределах 5,5-6, при поливе растений 50 мл удобрения растворяют в 1 литре воды.

Технический результат изобретения заключается в утилизации сточных вод, создании безотходного производства, получении на их основе жидкого минерального удобрения и применении его для выращивания растений в открытом и закрытом фунтах, а также методами гидропоники и ионитопоники.

Способ получения жидкого минерального удобрения осуществляют следующим образом.

Определенную партию сточной воды от производства азотно-фосфорно-калийных удобрений анализируют для определения ее состава (табл.1).

Таблица 1
Наименование компонента Возможный предел концентрации (замеры в течение года), мг/л Концентрация отдельной партии сточной воды, мг/л
Азот аммонийный 50-200 120
Азот нитратный 20-120 80
Фосфаты 0,2-2 1,4
рН 6,5-8,5 6,7
Хлориды 1,7-7,5 3,8
Сульфаты 3,1-11,8 4,3
Нитриты 0,24-13,1 10,2
Железо общее 0,01-0,25 0,2
Медь 0,0378 0,025
Цинк До 0,005 0,004
Натрий - -
Калий 0,078 0,07

Зная состав сточной воды, рассчитывают массу добавляемых веществ, содержащих макроэлементы, так чтобы соотношение по массе между макроэлементами соответствовало:

N : Р : K : Са : Mg : S
1,0   0,2-1,0   1,1-2,7   0,2-1,6   0,2-0,3   0,5-1,0,

а вещества, содержащие микроэлементы Mn, B, Cu, Mo, Fe, добавляют в количестве 0,002-0,05 г на литр сточной воды, при приготовлении раствора жидкого минерального удобрения вещества взвешивают, каждое из них растворяют отдельно в небольшом количестве сточной воды, причем, чтобы не допустить появления осадка трехвалентного гидроксида железа, готовят раствор железного купороса с содержанием FeSO4 18-21% и лимонной кислоты 25-30%, при этом растворяют железный купорос и лимонную кислоту отдельно в сточной воде и оба раствора смешивают, затем в 1-литровую емкость наливают 200-300 мл сточной воды и вносят приготовленные растворы последовательно при перемешивании, после этого доливают сточную воду до 1 л, расфасовывают и упаковывают, рН полученного жидкого минерального удобрения находится в пределах 5,5-6, при поливе растений 50 мл удобрения растворяют в 1 литре воды.

В хорошо приготовленном растворе не должен образовываться осадок. Нельзя растворять все вещества вместе или, смешав концентрированные растворы, доливать сточную воду до литра, поскольку это вызовет появление осадка солей кальция, и баланс элементов нарушится. При приготовлении жидкого минерального удобрения происходит подкисление раствора, его рН находится в пределах 5,5-6. Данное значение рН находится в соответствии с нормой (кислотность почвы, пригодная для выращивания, обычно колеблется от 4,6 до 6,6). Полученное жидкое минеральное удобрение используют для всех видов подкормки растений на разнообразных грунтах.

Для эффективности действия удобрения использовали 3 примера выращивания растений на двух участках размером 1·2 м, защищенных пленкой, в период с 1 июня по 1 июля. Условия освещения и температурный режим были одинаковы.

Пример 1. Выращивание растений в закрытом грунте

Вещества, содержащие ZnSO4·7H2O (2 мг); MnSO4·7H2O (20 мг); H3BO3 (3 мг); CuSO4·5H2O (2 мг); (NH4)2MoO4 (0,2 мг); FeSO4·7H2O (50 г); Са(H2PO4)2 (0,646 г); MgCl2 (0,436 г); KNO3 (0,69 г) взвешивают на аналитических весах. Каждое вещество растворяют отдельно в 50 мл сточной воды от производства NPK, а чтобы не допустить появления осадка гидроксида железа трехвалентного, готовят концентрированный раствор из железного купороса с содержанием FeSO4 18-21% и лимонной кислоты 25-30%. Для этого растворяют 50 г FeSO4·7H2O в 188 мл сточной воды, 57 г лимонной кислоты - в 133 мл сточной воды, а потом смешивают оба раствора. Затем наливают в мерный сосуд приблизительно 200-300 мл сточной воды, добавляют последовательно каждый раствор при перемешивании и 5 мл раствора железного купороса и лимонной кислоты. После этого доливают сточную воду до общего объема 1 л и используют жидкое удобрение для подкормки растений, pH раствора при этом находится в пределах 5,5-6.

На первый участок почвы высаживали черенки бегонии постоянноцветущей (Begonia semperflorens). Почву под одними растениями поливали жидким минеральным удобрением из расчета 50 мл на 1 литр воды, под другими - комплексным удобрением (прототип). Результаты выращивания бегонии постоянноцветущей приведены в табл.2.

Пример 2. Выращивание растений методом гидропоники

Готовят жидкое минеральное удобрение аналогично примеру 1. Гидропоника - это метод выращивания, при котором растение укореняется в слое субстрата, помещенного в емкость с питательным раствором. В качестве субстрата использовали вермикулит (пористая слюда), в роли питательного раствора - полученное жидкое минеральное удобрение, а в другой емкости - прототип. Питательный раствор заменяли по следующей схеме: заливали в пустую емкость раствор до определенного уровня; когда уровень раствора понижался, доливали тот же раствор; на третью доливку раствор заменяли простой водой. Раз в месяц, если растение хорошо потребляет раствор, заменяют питательный раствор полностью. В гидропонной установке в вермикулит (заменитель грунта) посадили черенки бегонии. Результаты выращивания бегонии постоянноцветущей приведены в табл.2.

Пример 3. Выращивание растений методом ионитопоники

Готовят жидкое минеральное удобрение аналогично примеру 1. В ионитопонике в качестве субстрата использовали ионообменные синтетические материалы (ионообменники) в виде ионитных смол (сильнокислотный сульфокатионит с содержанием дивинилбензола (ДВБ) 8% - КУ-2-8 и сильноосновный анионит АВ-17-8 с 8% ДВБ). Данные ионообменники способны удерживать в себе все питательные элементы, постепенно отдавая их корневым волоскам растений в порядке обмена на продукты распада, выделяемые корнями. Катеонит и анионит смешивали друг с другом в массовом соотношении 1:1 и пропитывали одну часть жидким минеральным удобрением, а другую - прототипом в течение 2 часов. Полученный субстрат высушивали и смешивали с вермикулитом в массовом соотношении 1:3. В полученный субстрат высаживали черенки растений. Емкости с растениями располагали на втором участке. При этом полив проводили чистой водой. Результаты выращивания бегонии постоянноцветущей приведены в табл.2.

Как видно из примеров и табл.2, эффективность использования полученного жидкого минерального удобрения выше, чем эффективность использования минерального удобрения-прототипа для выращивания растений в открытом и закрытом грунте, а также методами гидропоники и ионитопоники.

Если изменить соотношение между макроэлементами, то это может привести к увеличению или уменьшению кислотности раствора и, кроме того, соли кальция и железа могут выпасть в осадок. Нарушение соотношения между макроэлементами и уменьшение количества микроэлементов (или их полное отсутствие) также приведет к дисбалансу элементов в растении, что отрицательно скажется на его росте и развитии.

Способ получения жидкого минерального удобрения на основе промышленных сточных вод от производства азотно-фосфорно-калийных удобрений (NPK), характеризующийся тем, что промышленную сточную воду анализируют, определяют ее состав; затем рассчитывают количество веществ ZnSO4·7H2O; MnSO4·7H2O; H3BO3; CuSO4·5H2O; (NH4)2MoO4; FeSO4·7H2O; Ca(H2PO4)2; MgCl2; KNO3, которое необходимо внести в сточную воду, чтобы соотношение указанных макроэлементов по массе соответствовало:

N : Р : K : Са : Mg : S
1,0   0,2-1,0   1,1-2,7   0,2-1,6   0,2-0,3   0,5-1,0,

а вещества, содержащие микроэлементы Mn, В, Cu, Мо, Fe, добавляют в количестве 0,002-0,05 г на литр сточной воды, при приготовлении раствора жидкого минерального удобрения вещества взвешивают, каждое из них растворяют отдельно в небольшом количестве сточной воды, причем, чтобы не допустить появления осадка трехвалентного гидроксида железа, готовят раствор железного купороса с содержанием FeSO4 18-21% и лимонной кислоты 25-30%, при этом растворяют железный купорос и лимонную кислоту отдельно в сточной воде, и оба раствора смешивают, затем в 1-литровую емкость наливают 200-300 мл сточной воды и вносят приготовленные растворы последовательно при перемешивании, после этого доливают сточную воду до 1 л, расфасовывают и упаковывают, рН полученного жидкого минерального удобрения находится в пределах 5,5-6, при поливе растений 50 мл удобрения растворяют в 1 л воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к области производства минеральных удобрений и может быть использовано для получения удобрений пролонгированного действия на основе фосфоритной муки.
Изобретение относится к технологии получения сложного NPK-удобрения для сахарной свеклы и может быть использовано в сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к получению азотно-фосфорных удобрений типа сульфоаммофоса. .

Изобретение относится к получению комплексных минеральных удобрений, содержащих, кроме азота и фосфора, другие полезные элементы. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства

Изобретение относится к двухкомпонентным удобрениям и к способам их применения. Удобрение, предназначенное для внесения под сельскохозяйственную культуру и содержащее: первый продукт-удобрение, включающий аммиачное удобрение и неполную кальциевую соль первого сополимера; и второй продукт-удобрение, включающий фосфорное удобрение и неполную натриевую соль второго сополимера, причем первый и второй продукты-удобрения присутствуют в синергически эффективном количестве для указанной сельскохозяйственной культуры, так что присутствует координированное количество указанного первого и второго продуктов-удобрений, которые в комбинации дают повышенный урожай сельскохозяйственной культуры сверх урожая культуры, который может быть получен при отдельном нанесении указанного первого и второго продуктов-удобрений в таких же координированных количествах. Изобретение позволяет получить синергически повышенные урожаи сельскохозяйственных культур при применении на почву или растущие растения. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального удобрения пролонгированного действия, который включает измельчение и перемешивание органического компонента, выполненного в виде древесной коры, и минерального компонента, включающего природный алюмосиликатный минерал, увлажнение и компостирование смеси компонентов удобрения в аэробных условиях, причем минеральный компонент выполнен природным алюмосиликатным минералом, перед смешиванием органического и минерального компонентов измельченный природный алюмосиликатный минерал дополнительно подвергают химической обработке, осуществляемой в два этапа, первый этап включает выдержку алюмосиликатного минерала в муравьиной кислоте с последующим промыванием водой и высушиванием, второй этап включает выдержку в растворе окислителя, который затем выпаривают, причем увлажнение смеси органического и минерального компонентов осуществляют отваром трав. Изобретение позволяет сократить энергетические и материальные затраты, время производства, получить органоминеральное удобрение пролонгированного действия, обладающего длительным сроком хранения и свойствами, позволяющими его использовать как средство для борьбы против вредных для растений, деревьев, сельскохозяйственных культур насекомых. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения удобрения пролонгированного действия путем введения в плав частиц цеолита с размерами 50-500 мкм в количестве 5-15% от массы плава, причем насыщение наноканальчиков микрочастиц цеолита питательной средой плава осуществляется энергией ультразвуковых колебаний. Изобретение позволяет получить удобрение, стойкое к растворению и вымыванию из него частиц питательной среды грунтовыми водами, что обеспечивает экологическую безопасность такого удобрения и многолетнюю возможность впитывания питательной среды корневой системой растений. 1 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, модифицированное фосфатом калия, которое включает низинный торф и природный цеолит, модифицированный фосфатом калия K3PO4, в соотношении 2.7:1-3.2:2, причем природный цеолит, измельченный до размеров зерен 0.8:1.1 мм, насыщают из 0.4-0.6% раствора фосфата калия K3РO4 в течение 10-12 ч при соотношении массы природного цеолита и раствора фосфата калия 1:8-1:12. Изобретение позволяет повысить биопродуктивность малоплодородных криоаридных и мерзлотных почв, урожайность сельскохозяйственных культур, улучшить их качественный состав и ускорить их созревание. 3 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения гумуссодержащего компонента органоминеральных удобрений и почвенных субстратов включает использование гумуссодержащего вещества и измельченного серпентинита, причем в качестве гумуссодержащего вещества используют жидкость из группы: природные воды торфяных озер; поверхностные воды, истекающие из болот; поверхностные воды, истекающие из торфяных месторождений, указанную жидкость пропускают через фильтрующую колонну, содержащую слой измельченного серпентинита в виде гранул размером 0,15÷2 мм, осуществляя сорбирование гумуса на поверхности гранул, затем выгружают из фильтрующей колонны указанный серпентинит с сорбированным им гумусом и после его просушивания направляют полученный продукт на выход процесса. Изобретение позволяет упростить технологию, снизить трудоемкость и энергоемкость технологического процесса. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности при переработке фосфогипса - отхода производства экстракционной фосфорной кислоты. Для получения высокочистого углекислого кальция и азотно-сульфатного удобрения проводят конверсию фосфогипса раствором карбоната аммония с получением раствора сульфата аммония и фосфомела. Фосфомел растворяют в азотной кислоте, отделяют нерастворимый остаток фильтрацией от раствора нитрата кальция. Далее проводят взаимодействие раствора нитрата кальция с карбонатом аммония с получением продукционной пульпы углекислого кальция в растворе нитрата аммония, осаждение из нее высокочистого углекислого кальция и переработку раствора нитрата аммония в азотно-сульфатное удобрение. Продукционную пульпу разделяют на две части, одну из которых подают на фильтрацию для отделения осадка высокочистого углекислого кальция, а вторую - на предварительное смешение с раствором карбоната аммония до концентрации карбоната аммония в жидкой фазе, равной 4,0-8,0%. В процессе осаждения высокочистого углекислого кальция поддерживают температуру 40-45°С и концентрацию избыточного карбоната аммония в жидкой фазе пульпы 0,5-1,0%. Раствор нитрата аммония, полученный после отделения осадка углекислого кальция, смешивают с раствором сульфата аммония, полученным после конверсии фосфогипса, смесь упаривают, гранулируют и сушат. Изобретение позволяет повысить эффективность комплексной переработки фосфогипса, производительность фильтрации на стадии осаждения высокочистого углекислого кальция, выход нитрата аммония в жидкую фазу. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения продукта, применимого в качестве органоминерального удобрения или почвенного субстрата, включает смешивание гуминовых веществ с компонентами, содержащими микроэлементы, причем указанное смешивание осуществляют путем обработки указанных компонентов жидкостью, содержащей гуминовые вещества, а в качестве компонента, содержащего микроэлементы, используют измельченный природный минерал серпентинит, который после указанной обработки дополнительно смешивают с природными и/или синтетическими материалами, содержащими кальций и фосфор. Изобретение позволяет упростить технологию, снизить трудоемкость и энергоемкость технологического процесса. 16 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 8 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Минерально-органическое комплексное гранулированное удобрение содержит минеральную и органическую составляющие, причем в качестве минеральной составляющей удобрение содержит обогащенный глауконит, а в качестве органической составляющей - минеральные удобрения в водном растворе. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет получить удобрение пролонгированного действия, обладающее способностью восстанавливать почву по содержанию микроэлементов, увеличивающее урожайность и качество сельскохозяйственных культур. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Применяют концентрированную жидкую минеральную композицию для опрыскивания листьев следующего состава: общий аммиачный азот N (%) 0,08-2%, калий, выраженный в K2O (%) 3-6%, магний, выраженный в MgO (%) 0,4-0,8%, натрий, выраженный в Na2O (%) 1-2%, кальций, выраженный в СаО (%) 0-0,5%, общие фосфаты, выраженные в SO3 (%) 3-6%, общий фосфор, выраженный в P2O5 (%) 0%, хлориды Cl (%) 1-2%, бикарбонаты (в % НСО3) 1,2-3,0%, бор (%) 0,1-0,2%, медь (%) 0,018-0,03%, марганец (%) 0,00005-0,006%, йод (%) 0,02-0,04%, цинк (%) 0,00005-0,006%, железо 0,0002-0,003, вода до 100%. Процентное содержание выражено в массовых процентах относительно общей массы композиции. Изобретение позволяет улучшить адаптивную реакцию растений на изменение условий окружающей среды. 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 6 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-04-27 2013-04-28T15:59:52
Наверх