БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
BIOLOGICALLY ACTIVE ORGANO-MINERAL COMPLEX AND A METHOD FOR PRODUCTION THEREOF

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к технологии получения органо-минеральных комплексов из торфа и органических остатков, и может быть использовано для получения комплексных удобрений, которые повышают урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции. Известны различные типы удобрений, служащие для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Известно «Органоминеральное удобрение», включающее органическую составляющую бурый уголь, или торф, или гумат калия/натрия, минеральную составляющую, отличающееся тем, что дополнительно содержит хелатирующий агент, при этом в качестве минеральной составляющей содержит соли щелочных и щелочноземельных элементов, а добавка содержит металлургический шлак при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- органическая составляющая
35,0-50,0
- хелатирующий агент
0,1-10,0
- металлургический шлак
15,0-40,0
- соли щелочных и
щелочноземельных элементов
15,0-40,0
Патент РФ на изобретение №2598632, МКИ: C05F 11/02; д. публ. 2015.03.23.
Известен «Способ получения комплексной органоминеральной добавки на основе гумата калия, способ получения комплексного органо-минерального удобрения на основе гумата калия и птичьего помета, способ обогащения корма для животных комплексной органо-минеральной добавкой на основе гумата калия, способ выпаивания с использованием комплексной органоминеральной добавки на основе гумата калия, включающий смешивание торфа, воды и гидроксида калия, отличающийся тем, что смешивание осуществляют с водой температуры 30-41°С, после чего последовательно осуществляют воздушный барботаж полученной смеси с последующим ее измельчением, воздействием ультрафиолетом и вакуумированием. Патент РФ на изобретение №2637126, МКИ: C05F 11/02; д. публ. 2017.11.30.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является «Органо-минеральное комплексное удобрение и способ его получения»
«Органо-минеральное комплексное удобрение содержит в качестве гуматсодержащих веществ торф, минеральные компоненты и питательные микроэлементы, при этом в состав комплекса вводят азотно-аммиачную составляющую в виде мочевины и воду, обработанную УФ-излучением, при следующем соотношении компонентов: вес %
Торф
5,1
Гидроокись калия КОН
11,40
Мочевина CO(NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
7,6
Ортофосфорная кислота Н<sub>3</sub>РО<sub>4</sub>
12,6
Вода H<sub>2</sub>O
633
при этом удобрение характеризуется следующим содержанием элементов, вес.%
Азот N
9-14
окись калия K<sub>2</sub>O
23-29
Фосфорный ангидрид P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
23-25
Органическое вещество,
32-45
в котором содержание гуматов калия
9-12
3
4
2
2
2. Способ получения органо-минерального комплексного удобрения, путем кавитационного диспергировании гуматсодержащих веществ воздействием ультразвуковым излучением, с дальнейшей обработкой ортофосфорной кислотой, с последующим смешиванием полученного раствора со щелочью, и введением в дальнейшем в полученное жидкое гуминовое удобрение питательных микроэлементов, при этом предварительно воду обрабатывают УФ-излучением, затем осуществляют кавитационное диспергирование измельченного торфа этой водой, при соотношении торф : вода, равном 1,6:20, при этом в полученную суспензию добавляют в соотношении 1:1 гидроокись калия, а гидролиз смеси осуществляют в реакторе в течение 10 минут при смешивании и одновременной обработке ее в магнитном поле с магнитной энергией 300 кДж/м3, создаваемым с помощью магнитов из неодим-железо-бариевоего сплава, затем смесь, предварительно обработанную в течение 2-3 минут ультразвуковым излучением, нейтрализуют 100% ортофосфорной кислотой НРО в количестве, необходимом для достижения раствора рН=7-7,5, в том же реакторе в смесь вводят мочевину CO(NH), при соотношении мочевина : смесь, равном 1:12, затем твердые примеси отделяют с помощью центрифуги, а полученный продукт снова направляют в реактор, в котором вторично обрабатывают магнитным полем..
Патент РФ на изобретение №2490241, МПК: C05F 11/02, д. публ. 2013.08.20.
К техническому результату относится повышение эффективности действия биологически активного органо-минерального комплекса «ГУМИТОН на урожайность сельскохозяйственных культур за счет получения комплекса с высокимо и сбалансированным содержанием водо-растворимых гуматов калия и элементов минерального питания растений. Кроме того, биологически активный органо-минеральный комплекс «Гумитон» эффективно активизирует биохимические процессы в растениях, стимулирует улучшение их иммунитета, значительно увеличивает возможность корневого и не корневого питания растений, в результате чего значительно повышается урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции.
4
3
Технический результат достигается за счет того, что: 1. Биологически активный органо-минеральный комплекс, изготовлен из гуматсодержащего вещества - торфа, и содержит элементы минерального питания растений и микроэлементы. При этом в состав комплекса вводят, в качестве азотно-аммиачной составляющей нитрат аммония (NHNO) при следующем соотношении компонентов: вес %
Торф (сухой)
4,9
Гидроокись калия (KOH)
12,4
Ортофосфорная кислота (Н<sub>3</sub>РО<sub>4</sub>)
12,4
Нитрат аммония (NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>)
9,1
Бор(H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>)
0,113
Молибден ((NH<sub>4</sub>)<sub>6</sub>Mo<sub>7</sub>O<sub>24</sub>)
0,034
Марганец (KMnO<sub>4</sub>)
0,053
Вода (H<sub>2</sub>O)
61,
при этом полученное удобрение характеризуется следующим содержанием элементов: вес.%
Азот N
12,0
Калий K<sub>2</sub>O
30,3
Фосфор P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
23,0
Органическое вещество
20,1
в т.ч. водо-растворимых гуматов
Бор В
0,268
Молибден Мо
0,098
Марганец Mn
0,134
Зольный остаток, содержащий
14,1
окислы и соли Са; Mg; Fe..
3
4
4
3
4
3
3
3
4
6
7
24
4
2. Способ получения биологически активного органо-минерального комплекса путем кавитационного диспергировании гуматсодержащих веществ с дальнейшей обработкой ортофосфорной кислотой, с последующим смешиванием полученного раствора со щелочью, и введением в дальнейшем в полученный комплекс элементов минерального питания растений. При этом осуществляют кавитационное диспергирование измельченного торфа водой, при соотношении торф : вода, равном 1:10. При этом в полученную суспензию добавляют в соотношении 1:2,5 гидроокись калия, а гидролиз смеси осуществляют в реакторе в течение 20 минут при непрерывном смешивании. Затем щелочную смесь, на водяной бане прогревают в течение 1-1,5 часов при 65-80°С и пропускают через проточную камеру ультразвукового диспергатора со скоростью 0,3 литра в мин. После этого горячую смесь нейтрализуют при непрерывном перемешивании ортофосфорной кислотой НРО, разбавленной водой в соотношении 1:1, до рН смеси, равной 7,0-7,5. Затем в смесь вводят нитрат аммония (NHNO) в количестве 9,1%, при соотношении (NHNO) : сухой торф, равном 1:1,9, и микроэлементы: бор в виде НВО, молибден в виде NH)MoO и марганец в виде KMnO. Наконец смесь фильтруют через полимерные сита с диаметром ячеек 100 мкм с получением готового продукта.
Примеры конкретного получения биологически активного органо-минерального комплекса, выполнения способа его получения.
Способ получения биологически активного органо-минерального комплекса «ГУМИТОН», основан на поэтапном, глубоком разложении гуматсодержащего материала (торфа) и синтезе новых активных соединений гуматной природы. Основополагающая роль в данном процессе принадлежит торфу. Он должен отвечать следующим характеристикам:
1. Тип торфа - низинный
2. рН - 4,0-6,5
3. Степень разложения органического материала - более 50%
4. Зольность 10-14,1%
5. Содержание органических соединений - более 50%
6. Содержание гуминовых веществ - более 35%
7. Глинистые и песчаные включения - не допускаются
8. Наиболее подходящими для представляемой задачи являются фрезерные низинные торфа.
Технологический процесс получения биологически-активного органо-минерального комплекса ГУМИТОН:
1. Лабораторным влагомером определяется влажность торфа, для корректировки его соотношения с водой.
2. На технических электронных весах взвешиваются все компоненты (торф, вода, гидроокись калия, ортофосфорная кислота, нитрат аммония, соли микроэлементов).
3. Исходное сырье (торф) помещается в водно-торфяной измельчитель, заливается водой в соотношении 1:10 и обрабатывается в течение 20 минут при 2700-3000 об./мин. измельчающего вала с крыльчаткой.
4. Фильтрование полученной суспензии через сита (металлическое, пластиковое) с диаметром ячеек 1,5-2,0 мм., (с целью освобождения от крупных растительных остатков).
5. При введении гидроокиси калия в торфо-водяную суспензию в соотношении 1:2,5 от количества сухого торфа (12,4%) его концентрация в растворе достигает 25-30%. За счет экзотермической реакции растворения гидроокиси калия в воде температура суспензии поднимается до 65-80°С.
6. После полного растворения КОН, которое проходит за 15-20 минут, горячая щелочная суспензия перекачивается в щелочной миксер из нержавеющей стали, где обрабатывается в течение 20 минут при 2700-3000 об./мин.
7. После щелочного миксера суспензия фильтруется через сито из нержавеющей стали (1.0 мм) в емкость из нержавеющей стали, который помещается в водяную баню где прогревается в течении 1,0-1,5 часов.
8. Прогретая щелочная суспензия, с помощью перистальтического насоса пропускается через проточную камеру Ультразвукового диспергатора УЗГ6-4/22(18) со скоростью 0,3 литра в минуту, что соответствует 10 минутной обработке единицы объема.
9. Обработанная ультразвуком щелочная суспензия помещается в емкость из нержавеющей стали в которой проводится нейтрализация разбавленной водой в пропорции 1:1 ортофосфорной кислотой, при интенсивном перемешивании специальной погружной низкооборотной мешалкой.
рН нейтрализованной суспензии не должна быть ниже значения 7,0-7,5.
Недопустимо даже временное, локальное, снижение значения рН ниже 6.0. При этом происходит коагуляция высокомолекулярных форм гуминовых кислот и оснований, резко снижается их растворимость в воде и практически не восстанавливается при дальнейшем повышении рН. Содержание водорастворимых гуматов является ведущим показателем в оценке качества гуминовых препаратов, в связи с этим к процессу нейтрализации следует относиться с особым вниманием.
10. После нейтрализации в горячую суспензию вводится азот в форме нитрата аммония (аммиачная селитра) в количестве 9,1% (в соотношении 1:1,9 от количества сухого торфа);
11. Дополнительные микроэлементы (В, Мо, Mn) вводятся в виде борной кислоты, молибденокислого аммония, марганцевокислого калия с учетом кислотно щелочного баланса основной матрицы (кислые соли подщелачиваются, а щелочные подкисляются до нейтральной среды)
12. После растворения всех добавленных веществ и полного остывания комплекса проводится фильтрация через полимерные сита с диаметром ячеек 100 мкм (0,1 мм), что обеспечивает свободное прохождение разбавленного водой комплекса через форсунки опрыскивателей. В процессе производства, за счет применяемых реактивов, получаемый, биологически активный органо-минеральный комплекс ГУМИТОН обеспечен минеральными элементами питания растений в количестве: вес %
Азот N
12,0
Калий K<sub>2</sub>O
30,3
Фосфор P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
23,0
Органическое вещество в т.ч. водорастворимых гуматов
20,1
Бор В
0,268
Молибден Мо
0,098
Марганец Mn
0.134
Зольный остаток, содержащий
14,1
окислы и соли Са; Mg; Fe.
«Гумитон» хорошо растворим в воде и может применяться с использованием традиционных технологий внесения жидких агрохимикатов, совместим с большинством промышленнно используемых удобрений и средств защиты растений.
Следовательно биологически активный органо-минеральный комплекс «Гумитон»,, и способа его получения, предложенный в качестве изобретения, позволяет получить комплекс, который за счет высокого, сбалансированного содержания в нем водо-растворимых гуматов калия и элементов минерального питания растений г также повышенной, по сравнению с аналогами, доступностью для растений, активизирует биохимические процессы в растениях, стимулирует улучшение их иммунитета, увеличивает эффективность корневого и не корневого питания растений, в результате чего значительно повышается урожайность сельскохозяйственных культур и качестве продукции.