Способ получения гуминового препарата


 


Владельцы патента RU 2571022:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Доброе" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения гуминового препарата включает измельчение торфа, смешивание его с водой и обработку водно-торфяной смеси ультразвуком, причем торф, измельченный до фракции 200-250 мкм, смешивают с водой в соотношении торф/вода от 1/6 до 1/10 мас. ч., полученную смесь подогревают до температуры 40-60оС, затем осуществляют первую ультразвуковую обработку при частоте ультразвуковых колебаний 25-50 кГц в течение 30-60 мин, затем полученный продукт перемешивают в центрифуге при 1500-3000 об/мин в течение 5-15 мин, после чего продукт подвергают повторной ультразвуковой обработке в прежнем режиме, затем продукт охлаждают до комнатной температуры и фильтруют до размера частиц 50÷100 мкм. Изобретение позволяет получить биологически активные, максимально эффективные, экологически чистые и физиологически безопасные для организма животных и растений гуминовые препараты. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к технологии производства гуминовых препаратов и может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности в растениеводстве и животноводстве, а также в медицине, фармацевтике и косметологии.

Известны различные способы получения гуминовых препаратов из торфа (RU 2246469, C05F 7/00, 2013; RU 2429214, C05F 11/02, 2011; RU2514715, C05F 11/02, 2014). Отличительной особенностью указанных способов является то, что при их использовании используют концентрированные щелочи и кислоты, а в способе по патенту RU 2514715 еще и белый шлам, являющийся отходами алюминиевого производства. Указанные обстоятельства не позволяют применять полученные гуминовые препараты при производстве экологически чистых продуктов для человека и животных.

Указанный недостаток частично преодолен в способе получения гуминовых препаратов /RU 2491266, C05F 11/02, 2013/, включающем ультразвуковое диспергирование гуматосодержащих веществ. Данное техническое решение принято за прототип. Отличительной особенностью прототипа является то, что создают по меньшей мере один струйный или вихревой поток гуматосодержащих веществ, который обрабатывают воздушным или паровым потоком с использованием газоструйного генератора с интенсивностью ультразвукового излучения более 10 Вт/см2. Способ позволяет получать гуминовые вещества из органического сырья методом ультразвуковой диспергации в воздушном потоке без использования химических агрессивных сред - щелочей и кислот. Получаемые этим способом гуминовые вещества не имеют химических примесей и обладают экологической чистотой, следовательно могут без ограничения быть использованы в растениеводстве и животноводстве, в том числе и в «зеленых технологиях».

Однако способ имеет один существенный принципиальный недостаток, кардинально влияющий на качество получаемых гуминовых препаратов. А именно, достигаемая этим способом высокая степень диспергации жидких органических концентратов важна и даже необходима, например, для нефти и нефтепродуктов, что упрощает разделение по фракциям. Полученный по способу-прототипу ультрагумат содержит в себе в три раза больше фульвовых кислот, чем гуминовых. Фульвовые кислоты имеют большую обменную емкость (до 700 мг/экв/100 г) и поэтому препараты с большим содержанием фульвовых кислот широко используются, например, в нефтедобывающей промышленности для эффективной ликвидации утечки нефтепродуктов с водной поверхности. Для выделения гуминовых кислот такая степень деструкции органического сырья - торфа не только избыточна, но вредна. При таком «жестком» воздействии на органику теряется большая часть биологически активных гуминовых кислот, имеющих массу в 5-10 раз большую, чем, например, фульвовая кислота. Их комплексы попросту разбиваются на более мелкие фрагменты. Кроме того, при получении гуминовых препаратов методом ультрадисперсной эмульсии торфа, т.е. при получении ультрагумата, воспроизвести препарат с прежними характеристиками практически невозможно, как невозможно снять количественные характеристики смешиваемых газовой и жидкой фаз первоначального исходного продукта.

Авторы настоящего изобретения решали задачу по созданию способа получения гуминового препарата, лишенного указанного недостатка, когда в водной вытяжке торфа после «мягкой» ультразвуковой обработки в ультразвуковой ванне присутствует больше гуминовых кислот, чем фульвовых, тем самым достигается требуемый результат - получение биологически активных гуминовых препаратов максимально эффективных, экологически чистых и физиологически безопасных для организма животных и растений. Гуминовые кислоты извлекаются из органического сырья раньше и проще, т.к. молекулярная масса их составляет от 20-30 до 100-150 атомных единиц массы, а фульвовых - от 5 до 15 атомных единиц массы. Задача - «высвободить», но не «разрушить».

Для решения поставленной задачи, а также для достижения указанного технического результата предлагается способ получения гуминового препарата, включающий измельчение торфа, смешивание его с водой и обработку водно-торфяной смеси ультразвуком. Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что торф, измельченный до фракции 200-250 мкм, смешивают с водой в соотношении торф/вода от 1/6 до 1/10 массовых частей, полученную смесь подогревают до температуры 40-60оС. Затем осуществляют первую ультразвуковую обработку при частоте ультразвуковых колебаний 25-50 кГц в течение 30-60 минут, затем полученный продукт перемешивают в центрифуге при 1500-3000 оборотах в минуту в течение 5-15 минут. После чего продукт подвергают повторной ультразвуковой обработке в прежнем режиме. Затем продукт охлаждают до комнатной температуры и фильтруют до размера частиц 50÷100 мкм.

Одновременно с нагревом в ультразвуковой ванне автоматически осуществляется дегазация водно-торфяной смеси.

Применение способа с указанными признаками позволяет получить экологически чистый препарат с повышенной биологической активностью за счет увеличения выхода гуминовых кислот. Таким образом, достигается технический результат.

Способ осуществляют следующим образом. Предварительно измельченный в гомогенизаторе торф до размера частиц 200-250 мкм, взятый в соотношении с водой 1:8, после прохождения грубого фильтра с ячейками 200-250 мкм смесь насосом перекачивают в ультразвуковую ванну. В ванне осуществляют нагрев рабочего раствора до 40-60°С с одновременной процедурой дегазации, при достижении искомой температуры в течение 30-60 минут производят обработку рабочего раствора ультразвуком при частоте ультразвуковых колебаний 25-50 кГц. После первой ультразвуковой обработки раствор тщательно перемешивают при оборотах от 1500 до 3000 в минуту в течение 5-15 минут и возвращают в ультразвуковую ванну для повторной обработки ультразвуком в прежнем режиме. После повторной ультразвуковой обработки раствор охлаждают и фильтруют до размера частиц 50-100 мкм. Гуминовая и гиматомелановые кислоты извлекаются из органического сырья раньше и проще, т.к. молекулярная масса их составляет от 20-30 до 100-150 атомных единиц массы, а фульвовых - от 5 до 15 атомных единиц массы. Предлагаемые режимы позволяют высвободить гуминовые кислоты, не разрушая их.

Пример выполнения способа. Предварительно измельченный в гомогенизаторе торф до размера частиц 250 мкм, взятый в соотношении с водой 1:8, после прохождения грубого фильтра с ячейками 250 мкм, насосом перекачивали в ультразвуковую ванну РМД объемом 100 литров. В ванне осуществляли нагрев рабочего раствора 45°С с одновременной процедурой дегазации, при достижении искомой температуры в течение 45 мин производили обработку рабочего раствора ультразвуком при частоте ультразвуковых колебаний 35 кГц в ультразвуковой ванне, на дне которой были установлены 12 пьезокерамических преобразователей, собранных на элементах фирмы APC International Ltd (США). После первой ультразвуковой обработки раствор тщательно перемешивали при 1500 оборотах в минуту в течение 10 минут и возвращали в ультразвуковую ванну для повторной обработки ультразвуком в прежнем режиме. После повторной ультразвуковой обработки раствор охлаждали и фильтровали до размера частиц 100 мкм. Состав полученного гуминового концентрата приведен в таблице 1.

Таблица 1. Состав гуминового концентрата

Определяемые
показатели
Ед. изм. Результаты
исследований
Характеристика
погрешности
Mu Δ
Соответствие
требованиям НТД
Метод испытаний
1 2 3 4 6 7
pH ед. pH 6,8 ±0,2 соответст. ГОСТ 26423-85
Зольность % 27,1 ±0,3 соответст. ГОСТ 27784-88
Гуминовые кислоты % 4,73 ±0,35 соответст. По Кононовой-Бельчиковой
Фульвокислоты % 3,51 ±0,26 соответст. По Кононовой-Бельчиковой
Фосфор общий % 1,601 ±0,009 соответст. ГОСТ 26717-85
Калий общий % 2,08 ±0,21 соответст. ГОСТ 26717-85
Фосфор общий % 5,373 ±0,010 соответст. ГОСТ 26717-85
Азот общий % 1,754 ±0,210 соответст. ГОСТ 26717-85

Использование изобретения позволит получать экологически чистые и физиологически безопасные для животных и растений гуминовые вещества с повышенной биологической активностью, содержащие гуминовых кислот больше, чем фульвовых. Кроме того, при неизменных временных и количественных переменных в условиях постоянного рабочего объема ультразвуковой ванны качественные показатели полученного гуминового препарата легко воспроизводимы.

1. Способ получения гуминового препарата, включающий измельчение торфа, смешивание его с водой и обработку водно-торфяной смеси ультразвуком, отличающийся тем, что торф, измельченный до фракции 200-250 мкм, смешивают с водой в соотношении торф/вода от 1/6 до 1/10 мас. ч., полученную смесь подогревают до температуры 40-60оС, затем осуществляют первую ультразвуковую обработку при частоте ультразвуковых колебаний 25-50 кГц в течение 30-60 мин, затем полученный продукт перемешивают в центрифуге при 1500-3000 об/мин в течение 5-15 мин, после чего продукт подвергают повторной ультразвуковой обработке в прежнем режиме, затем продукт охлаждают до комнатной температуры и фильтруют до размера частиц 50÷100 мкм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одновременно с нагревом водно-торфяной смеси осуществляют ее дегазацию.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения жидкого торфо-гуминового удобрения включает приготовление смеси раствора с высоким рН с гуматосодержащим веществом, последующее кавитационное диспергирование гуматосодержащих веществ из расчета удельной мощности 1-4 Вт/см3 зоны обработки смеси в течение 5-10 мин, причем в процессе приготовления смеси раствора с гуматосодержащим веществом воду предварительно обрабатывают посредством электролиза, полученную таким образом воду с высоким рН смешивают с торфяной суспензией влажностью 75-85%, приготовленной на активированной воде, перемешивают и затем смесь активированной посредством электролиза воды и торфяной суспензии подвергают кавитационной обработке в ультразвуковом поле.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ борьбы с эрозией почв содержит этапы, на которых заранее получают биогель, представляющий собой водоторфяной гель с размерами частиц торфа не более 40-60 нм, диспергированного с помощью ультразвуковой кавитации в водной среде при высоком статическом давлении, опрыскивают поверхность почвы после ее сельскохозяйственной обработки 10-30%-ным раствором полученного биогеля из расчета от 50 до 200 кг биогеля на один гектар.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ некорневой подкормки зерновых культур включает обработку вегетирующих растений раствором органо-минерального удобрения, которое представляет собой смесь гумата калия с борной кислотой в соотношении 1:1, причем подкормка проводится совместно с химической прополкой гербицидами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального удобрения включает обработку угля путем химического воздействия и смешивания его с питательными компонентами, причем сажистый уголь берут фракцией 1,1-7,8 мм и при температуре окружающей среды смешивают с питательными компонентами в виде монтмориллонитовой и фосфатной глин фракцией 1,1-7,8 мм каждая и в массовом соотношении 2:0,5:1, в смесь вводят 12-15% раствор сульфата аммония, затем смесь обрабатывают кавитационным диспергированием при температуре 10-55°C в течение 10-20 минут, полученную суспензию помещают в закрытую емкость на 14-30 суток для завершения химического взаимодействия.

Изобретение относится к области получения удобрений на основе отходов переработки растительного сырья. Предложен способ биоконверсии отходов промышленного производства сапонинов из корня Saponaria Officinalis.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в производстве торфо-гуминового препарата, применяемого для корневой и внекорневой подкормки различных культур в открытом и закрытом грунте, а также как биологически активная добавка для животных и рыб.
Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Сухой торфо-гуминовый препарат содержит смешанную композицию на торфяной основе предварительно измельченных торфа и биологически активной органической добавки, причем в качестве биологически активной органической добавки используют растительную композицию, состоящую из хвои сосны обыкновенной, корня родиолы розовой, травы и корня пиона уклоняющегося, травы рапса и эхинацеи пурпурной в стадии цветения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании различных сельскохозяйственных культур, в частности пшеницы. Стимулятор роста пшеницы, обогащенный микроэлементами с повышенной биологической активностью, содержит (г/л): гуминовые кислоты 0.005-0.05, сульфат кобальта 0.2-1.5, сульфат меди 0.05-0.5, сульфат марганца 1.0-2.0, аммоний молибденовокислый 0.5-1.5, сульфат цинка 0.5-1.5 и борную кислоту 0.1-1.0.

Изобретение относится к биотехнологии и к сельскохозяйственной микробиологии. Предложен способ получения биоудобрения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения гумусовых кислот с заданным групповым соотношением гуминовых и фульвокислот из каустобиолитов угольного ряда методом щелочной экстракции, причем каустобиолит предварительно измельчают и просеивают через сито с ячейками 214×214 мкм, параллельно проводят электрохимическую активацию воды с разделением ее на католит и анолит, экстракцию гуминовых и фульвокислот проводят в два этапа, при этом первый этап экстракции проводят в аппарате с мешалкой в щелочной среде, созданной путем добавления католита к каустобиолиту заданного гранулометрического состава, при pH>10 и температуре не выше 20°C, а второй этап - при циркуляции получившегося на первом этапе гидрогеля через проточный гидродинамический кавитатор, генерирующий акустическое поле с интенсивностью до 3,5 Вт/см2 и частотой до 40 кГц при температуре не выше 74°C, после чего смесь экстрагированных гуминовых кислот и фульвокислот разделяют анолитом при pH<2 в сепараторе и смешивают их в пропорции, обеспечивающей заданное соотношение гуминовых кислот и фульвокислот в конечном продукте.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения гуминового препарата включает предварительную гидродинамическую обработку воды, измельчение торфа и приготовление водно-торфяной суспензии, озонирование водно-торфяной суспензии, воздействие щелочным реагентом, кавитацию, гидратацию и отделение жидкой фракции, причем количество щелочного реагента, необходимого для обработки торфо-водяной суспензии, определяется реакцией нейтрализации водной суспензии торфа (в пропорции 1:3) калийной щелочью до pH 6,5-7,5. Также описана технологическая линия для осуществления способа получения гуминового препарата. Изобретения позволяют улучшить качество конечного продукта. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Технологическая линия по производству твердых и жидких гуминовых препаратов с содержанием солей гуминовых кислот до 95% включает узел дробления и рассева бурого угля, узел твердофазной конверсии бурого угля, узел получения жидкого гуминового препарата, узел сушки, при этом узел дробления и рассева бурого угля имеет две последовательно соединенные дробилки грубого и мелкого помола, узел сушки оснащен центробежным циклоном для улавливания инертных частиц, а узел получения жидкого гуминового препарата дополнительно содержит шнековую центрифугу. Изобретение позволяет подобрать аппараты в заявляемую технологическую линию таким образом, что достигается синергетический эффект, который, в свою очередь, позволяет повысить содержание солей гуминовых кислот до 95%. 4 ил., 1 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Жидкий водный агрохимикат имеет в качестве активного компонента калиевые и/или натриевые соли гуминовых кислот, причем агрохимикат содержит не более 16% по массе калиевых и/или натриевых солей гуминовых кислот, не более 1,0% по массе нерастворимых в воде механических примесей, имеет pH 9,0-10,5, исключается загеливание продукта при хранении в течение не менее 2-х лет, агрохимикат имеет следующий элементный состав в расчете на беззольную пробу, % по массе: С - 57,46; Н - 4,72; N - 2,97; О - 34,85. Изобретение позволяет получить жидкий водный агрохимикат, имеющий оптимальный для практического использования в качестве удобрения и стимулятора роста растений состав и длительный срок годности при хранении. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения гуминовых стимуляторов роста включает измельчение природного гумифицированного материала, обработку щелочью в присутствии мочевины и экологически безопасного комплексона - иминодиянтарной кислоты в соотношении 1:1-5:0,1-2,5, выдерживание в течение 6-12 часов при нормальных условиях и отделение раствора, содержащего гуминовые вещества от осадка. Изобретение позволяет повысить концентрацию биологически активных гуминовых веществ, оказывающих явный стимулирующий эффект на рост растений, в готовом полностью биологически разлагаемом продукте, который может применяться в качестве эффективного удобрения без увеличения токсической нагрузки на агросистемы. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения гуматов калия включает измельчение бурого угля, смешивание его с гидроксидом калия с получением рабочей смеси, перемешивание рабочей смеси и разделение ее на твердую и жидкую фазы путем отстаивания, причем бурый уголь измельчают до размера не более 200 мкм в присутствии воды с получением угольно-водной пульпы, которую смешивают с гидроксидом калия. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Установка для получения гуматов калия включает последовательно установленные молотковую мельницу со средством подачи в нее бурого угля и шаровую мельницу для получения водно-угольной пульпы со средством подачи в нее предварительно измельченного бурого угля и средством подачи в нее воды, реактор для получения рабочей смеси со средством подачи в него водно-угольной пульпы, снабженный мешалкой, средством поступления в него гидроксида калия, а также осадительную ванну со средством поступления в нее рабочей смеси и средством удаления раствора гуматов калия. Изобретения позволяют создать способ получения гуматов калия, простой при реализации и с более низкими затратами энергии. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения комплексного биопрепарата из гумусосодержащих веществ путем щелочной экстракции, отделением щелочного экстракта и его нейтрализацией, причем их подвергают щелочной экстракции 0,1 М раствором пирофосфата калия в 0,1 н. растворе КОН или в 0,1 М раствором пирофосфата натрия в 0,1 н. растворе KOH или 0,1 М раствором пирофосфата натрия в 0,1 н. растворе NaOH при температуре 80°C, а затем после отделения щелочного экстракта нейтрализуют его азотной кислотой HNO3 до значений pH 7,0-8,0, перемешивают, отстаивают и получают жидкий целевой продукт. Изобретение позволяет увеличить в конечном целевом продукте содержание гуминовых веществ, регулировать количество и соотношение в конечном продукте натрия и калия, а также калиевых и натриевых солей гуминовых веществ, повысить содержание в конечном целевом продукте за счет введения в экстрагент пирофосфата натрия общего фосфора, а при использовании пирофосфата калия и общего фосфора, и общего калия. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ гумификации растительного сырья заключается в том, что навеску исходного растительного сырья - кору сосны обыкновенной - подвергают механохимической обработке в водном растворе гидроксида калия концентрацией 0,5 моль/л в роторном кавитационном аппарате с частотой вращения ротора 3000 об/мин, где производят гидродинамическое воздействие на смесь в течение 25 минут при температуре 60°С и гидромодуле 1:50, затем отделяют жидкую фазу центрифугированием и выделяют гуминовые кислоты из жидкой фазы при подкислении минеральной кислотой до рН 2. Изобретение позволяет получить качественный продукт. 3 табл., 21 пр.
Наверх