CC BY
74ш-
УДК 631.17: (547.992:631.87) DOI 10.36508fRSATU.2019.50.20.020
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОМПЛЕКСНЫХ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
ТЕТЕРИН Владимир Сергеевич, канд. техн. наук, зав. отделом №2, ст. научный сотрудник, Labio-giant@mail.ru
ГАПЕЕВА Наталья Николаевна, канд. биол. наук, вед. научный сотрудник, gapeevann@mail.ru МИТРОФАНОВ Сергей Владимирович, канд. с.-х. наук, зам. директора по научной работе, f-mitrofanoff2015@yandex.ru
ПАНФЕРОВ Николай Сергеевич, канд. техн. наук, зам. директора по инновационным разработкам и развитию экспериментального производства, nikolaj-panfyorov@yandex.ru
ГАЙБАРЯН Михаил Арутюнович, канд. техн. наук, вед. научный сотрудник, gnu@vnims.rzn.ru Институт технического обеспечения сельского хозяйства - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»
Органоминеральные удобрения, содержащие гуминовые вещества, нашли широкое применение в современном сельскохозяйственном производстве. Их применяют для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и качества получаемой продукции, снятия стрессовой нагрузки от обработки пестицидами, повышения плодородия почв и т.д. Эффективность использования удобрений на основе гуминовых кислот во многом определяется технологиями их производства, которые можно разделить на химические, физические и комбинированные. Анализ существующих технологий производства органоминеральных (гуминовых) удобрений показал, что большинство из них имеет ряд недостатков. К ним можно отнести длительность, сложность и многоэтапность технологического процесса, энергетическую и экономическую затратность, сложность аппаратурного оформления, невозможность получения конечного продукта с заданными стабильными характеристиками. В связи с этим разработка эффективных инновационных технологий производства органоминеральных удобрений из органического сырья (торфа, биогумуса, сапропеля и бурого угля) является весьма актуальной. Учеными института был разработан способ производства органоминеральных и комплексных на их основе удобрений, который позволяет повысить эффективность технологического процесса и качественные показатели получаемых удобрений. Согласно предлагаемому способу сырье проходит предварительную подготовку (измельчение, просеивание, гидратация и отделение нерастворимых включений), после чего подвергается щелочной экстракции и кавитационному диспергированию до момента прекращения активного образования солей гуминовых и фульвокислот. Далее суспензия готовых органоминеральных удобрений проходит систему многоступенчатой очистки, а затем, для получения комплексных удобрений, в поток органоминеральных удобрений дифференцированно вводят питательные микроэлементы. Для осуществления данного способа разработана схема технологической линии по получению органо-минеральных и на их основе комплексных удобрений, представляющая собой комплекс оборудования, не требующего дополнительной модернизации при переходе с одного вида сырья на другое.
Ключевые слова: органоминеральные удобрения, способ производства, технологическая линия, гуматы.
Введение роста корней; повышению поглощения питатель-
В настоящее время в связи с активным ростом ных веществ из почвы и минеральных удобрений; потребительского спроса на экологически чистую увеличению урожайности и устойчивости растений сельскохозяйственную продукцию и внедрением при экстремальных воздействиях среды, в част-системы органического земледелия производству ности температуры; снятию токсичного действия жидких органоминеральных (гуминовых) удобре- избытка пестицидов, минеральных удобрений и ний, разрешенных к применению при производ- засоления; улучшению структуры почв и продук-стве органической продукции в соответствии с тивному использованию влаги из почвы и осадков, ГОСТ Р 56508-2015 «Продукция органического а также регулированию кислотности почвы, повы-производства. Правила производства, хранения и шению устойчивости растений к различным забо-транспортирования», уделяется особое внимание. леваниям, что позволяет сократить применение
Органоминеральные удобрения содержат соли ядохимикатов [1- 4]. гуминовых и фульвовых кислот, элементы питания Таким образом, удобрения на основе гуминовых растений - азот, калий, фосфор, а также микро- веществ нашли широкое применение в современ-элементы. Соли гуминовых и фульвовых кислот ном сельскохозяйственном производстве. ускоряют рост и развитие растений, а также вы- Обзор технологий производства
полняют важные экологические функции. органоминеральных удобрений
Применение гуминовых удобрений при выра- Эффективность использования органомине-щивании растений приводит к следующим поло- ральных удобрений во многом зависит от их ка-жительным результатам: увеличению содержания чества, которое, в свою очередь, определяется хлорофилла и усилению фотосинтеза; усилению технологией производства. В настоящее время © Тетерин В. С., Гапеева Н. Н.. Митрофанов С. В., Панферов Н. С., Гайбарян М. А., 2019 г.
органоминеральные удобрения получают с помощью химических (механохимическое, биохимическое экстрагирование), физических (механическая, кавитационная, электрогидравлическая обработка, ультразвуковое воздействие), а также комбинированных методов [5].
Наиболее распространенными технологиями производства органоминеральных удобрений являются так называемые технологии «выщелачивания» гуминовых веществ из гуматсодержащего сырья. В основу данных технологий положена способность гуминовых веществ образовывать водорастворимые соли в растворах различных щелочей. Щелочными реагентами для этих целей могут служить: гидроксиды натрия и калия; пирофосфат натрия; аммиак; сода; фтористый, щавелевокислый или уксуснокислый натрий; щавелевокислый аммоний; а также органические растворители: бромистый ацетил, фурфурол, водный диоксан, амины и другие [6].
Часто для повышения выхода гуминовых веществ используют механическое воздействие на сырье. Такие операции основаны на одновременном диспергировании и щелочном экстрагировании органического сырья и получили название «механохимическая активация». При этом происходит повышение реакционной способности и увеличение растворимости вследствие увеличения поверхностей контактирующих фаз, уменьшения размеров частиц, которое сопровождается изменением их химических свойств. Преимуществом механохимического способа является снижение количества химических реагентов, используемых для выделения гуминовых веществ [7, 8].
Активация гуминовых кислот возможна и с помощью воздействия различных биологических факторов - биохимические технологии получения органоминеральных удобрений. В качестве таких факторов могут выступать биологически активные вещества или отходы их производства, которые стимулируют вспышку биологической активности в почве. Для этих целей можно также использовать чистые культуры микроорганизмов или ферментов [9].
Применение щелочной экстракции гуминовых веществ позволяет добиваться доступности ряда веществ для питания растений. Однако этот способ их выделения имеет ряд существенных недостатков. Химический способ не способен обеспечить эффективную экстракцию гуминовых веществ. В большинстве препаратов, полученных путем химической и микробиологической активации, отмечается низкое содержание действующих веществ (2-3%). Способ изменяет природную структуру гуминовых веществ, снижает их химическую и биологическую активность. Удобрения, полученные данным способом, являются высокобалластными, т.к. в процессе экстракционного извлечения в раствор гуматов переходит большое количество высокодисперсных частиц и примесей. Использование химического метода не дает возможности получения конечного продукта с заданными стабильными характеристиками. Кроме того, данному способу присущи такие недостатки,
-О
как длительность и сложность технологического процесса получения конечного продукта, что обуславливает значительные энергетические и экономические затраты.
Высокотехнологичной альтернативой химическому способу активации является кавитационное диспергирование органического сырья. Использование процесса кавитации в технологиях получения органоминеральных удобрений позволяет добиться большого выхода водорастворимых органических веществ, повышает их физиологическую активность. Следует отметить, что кавитаци-онное воздействие проводится при температуре раствора, не превышающей 35о С, т.е. относится к мягким методам воздействия, а значит, не вызывает существенной химической деструкции сырья. Это позволяет сохранить в готовом продукте ферменты, витамины и другие биологически активные вещества, которые разлагаются при высоких температурах [10, 11].
В последнее время при производстве органоминеральных удобрений активно используются технологии ультразвукового воздействия, которые также основаны на возникновении кавитации. При распространении ультразвуковых колебаний в жидкой среде происходят чередующиеся сжатия и растяжения с частотой проходящих колебаний. В момент растяжения образуются полости, заполненные газом, паром или их смесью (так называемые кавитационные пузырьки), которые в момент сжатия захлопываются, в результате чего возникают ударные волны с большой амплитудой давления, которые приводят к диспергированию и эмульгированию жидкой части продукта. Ультразвуковая обработка ускоряет многие массообмен-ные процессы, например, такие как растворение и экстрагирование [12,13]. Для кавитационного и ультразвукового экстрагирования применяют роторные импульсные аппараты (РИА), кавитаторы, а также ультразвуковые устройства.
Вышеописанные технологии являются современными и технологичными, однако имеют ряд существенных недостатков. В частности, они характеризуются сложностью и многоэтапностью, требуют больших энергетических и экономических затрат для их оснащения и реализации. Не обеспечивают возможность контроля в полученном продукте заданного химического и количественного содержания питательных элементов, а также не позволяют получать конечный продукт со стабильными высококачественными потребительскими свойствами.
Электрогидравлическая технология выделения гуминовых веществ из торфа, биогумуса и бурого угля базируется на действии гидравлических импульсов в зоне создания искрового разряда в жидкой среде. Для создания электрогидравлических ударов осуществляется повышение напряжения на конденсаторе до самопроизвольного пробоя формирующего промежутка, и энергия, запасенная в конденсаторе, поступает на рабочий промежуток, где и выделяется в виде короткого электрического импульса большой мощности. Это явление сопровождается кавитацией, обильным
газо- и парообразованием. Данный тип обработки обладает многофакторным физико-химическим воздействием на сложные органические структуры (электромагнитные поля, высокое давление, кавитация, ультразвук, световое излучение, высокие температуры). В результате такого воздействия в реакционной среде образуются разнообразные химические продукты [14, 15].
Однако и этот способ получения удобрений на основе гуминовых кислот не получил широкого распространения из-за сложности аппаратурного оформления данной технологии.
Таким образом, несмотря на многочисленные теоретические исследования и наличие подтвержденных положительных результатов, промышленные технологии производства гуминовых удобрений еще недостаточно развиты. Подавляющее большинство зарегистрированных в России орга-номинеральных удобрений на основе гуминовых кислот имеют концентрацию действующих веществ не более 2-3% [16]. Кроме того, получаемый разными производителями продукт зачастую имеет низкие потребительские качества: наличие балласта (остаточного торфа или вспомогательных веществ), невозможность точного дозирования микроэлементов при производстве органомине-ральных удобрений на основе гуминовых, низкая концентрация действующих веществ и т.д.
В связи с вышесказанным разработка эффективных инновационных технологий переработки органического сырья (торфа, биогумуса, сапропеля и бурого угля) в органоминеральные удобрения остается весьма актуальной задачей современной сельскохозяйственной науки.
Результаты исследований
Учеными ИТОСХ - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ был разработан способ производства органоми-неральных и комплексных удобрений, направленный на повышение эффективности технологического процесса и качественных показателей получаемых удобрений, а также технологическая линия для его осуществления.
Разработанный способ основан на кавитаци-онном диспергировании гуматсодержащего сырья с последующим дополнительным введением в раствор гуматов микроэлементов. Вначале сырье проходит предварительную подготовку, после чего подвергается щелочной экстракции и кавитационному диспергированию до момента прекращения активного образования солей гуми-новых и фульвокислот; далее суспензия готовых органоминеральных удобрений проходит систему многоступенчатой очистки; затем, для получения комплексных удобрений, в поток органоминераль-ных удобрений вводят растворы микроэлементов.
В качестве сырья для получения органомине-ральных и на их основе комплексных удобрений согласно разработанному способу может быть использован торф, сапропель, биогумус и бурый уголь. При этом процесс получения органоми-неральных удобрений осуществляется на одной технологической линии, представляющей собой комплекс оборудования, не требующего дополнительной модернизации при переходе с одного
вида сырья на другое.
Сырье перед осуществлением щелочной экстракции и кавитационного диспергирования проходит предварительную подготовку. Для торфа, сапропеля, биогумуса она заключается в просеивании, гидратации и отделении песка и других нерастворимых включений. Для проведения этой технологической операции разработан гидромеханический узел предварительной подготовки сырья. Благодаря совместной работе установленного в нем лопастного смесителя, создающего турбулентные потоки, и циркуляционного насоса, создающего ламинарные потоки, обеспечивается интенсивная гидратация сырья, его предварительное измельчение и активное отделение песка и других нерастворимых включений.
Экстрагирование гуминовых веществ осуществляется в реакторе при помощи дисмембратора, в котором протекают процессы диспергации и кавитации. Для дифференцированного введения 50%-го раствора КОН емкость реактора оборудована датчиком уровня рН и насосом дозатором.
Очистка суспензии органоминеральных удобрений от нерастворимых балластных включений фракцией от 100 мкм и более осуществляется с помощью батареи гидроциклонов (система грубой очистки), а менее 100 мкм - с помощью центрифуги (система тонкой очистки).
Для осуществления данного способа разработана схема универсальной технологической линии по получению органоминеральных и на их основе комплексных удобрений (рис.). Она включает в себя: измельчитель молоткового типа; шнековый транспортер; накопительный бункер для органического сырья с установленными на нем вибросепаратором; шнековый транспортер; гидромеханический узел предварительной подготовки сырья, оборудованный проточным водонагревателем, лопастным смесителем и циркуляционным насосом; реактор; емкость для раствора щелочи; насос-дозатор; датчик уровня рН; дисмембратор; батарею гидроциклонов; центрифугу; емкости для микроэлементов; насосы-дозаторы, накопительную ёмкость. Разработанный способ получения органоминеральных и на их основе комплексных удобрений осуществляется следующим образом.
При производстве органоминеральных удобрений из торфа, сапропеля или биогумуса сырье влажностью не более 30% подается с места хранения на вибросепаратор, где происходит отсев посторонних примесей размерностью более 4 мм. Просеянное сырье поступает в накопительный бункер, при заполнении которого процесс просеивания останавливается и вибросепаратор отключается. Для очистки сырья от песка и других нерастворимых примесей оно перед подачей в реактор проходит дополнительную обработку в гидромеханическом узле предварительной подготовки сырья. Для этого в него через проточный водонагреватель подаётся вода, нагретая до температуры 70-800 С. Использование подогретой воды способствует интенсификации процесса экстрагирования гуминовых и фульвовых кислот. При заполнении ёмкости предварительной под-
готовки на 2/3 объема водой начинается подача в нее просеянного сырья из накопительного бункера шнековым транспортером. Одновременно с этим включается лопастной смеситель и циркуляционный насос, работающий по замкнутому циклу: гидромеханический узел предварительной подготовки сырья - циркуляционный насос - гидромеханический узел предварительной подготовки сырья. Благодаря этому обеспечивается интенсивное отделение песка и других нерастворимых включений от рабочей суспензии. После достиже-
-и
ния необходимого соотношения вода:сырье (1:5, 1:4, 1:3) подача сырья и нагретой воды прекращается путём отключения шнекового транспортера и проточного водонагревателя. При этом процесс работы лопастного смесителя и циркуляционного насоса продолжается ещё в течение 15-20 минут, после чего происходит их отключение. Затем суспензия отстаивается в течение 5 минут, после чего включается циркуляционный насос, который перекачивает ее в реактор.
11 12 13
МТУ
Ш 17
-СИ
%
1 - измельчитель молоткового типа, 2 - шнековый транспортер, 3 - накопительный бункер, 4 - вибросепаратор, 5 - шнековый транспортер, 6 - гидромеханический узел предварительной подготовки сырья, 7 - проточный водонагреватель, 8 - лопастной смеситель, 9 - циркуляционный насос, 10 - реактор, 11 - емкость для раствора щелочи, 12 - насос-дозатор, 13 - датчик уровня рН, 14 - дисмембратор, 15 - батарея гидроциклонов, 16 - центрифуга, 17 - емкости микроэлементов, 18 - насосы дозаторы, 19 - накопительная емкость Рис. - Схема технологической линии по производству органоминеральных и на их основе комплексных удобрений
После завершения перекачки суспензии включается дисмембратор, работающий по замкнутому циклу: реактор-дисмембратор-реактор. Одновременно с этим на основании показаний датчика рН осуществляется дифференцированное введение жидкого 50%-го раствора КОН из емкости для раствора щелочи при помощи насоса дозатора. Введение щёлочи происходит до момента прекращения активного образования солей гуминовых и фульвовых кислот и стабилизации среды. После этого дисмембратор прекращает работу по замкнутому циклу и начинает подачу суспензии на батарею гидроциклонов, где происходит отделение нерастворимых балластных остатков размерностью более 100 мкм (стадия грубой очистки). Далее суспензия поступает самотеком в центрифугу, где происходит отделение балластных остатков размерностью менее 100 мкм (стадия тонкой очистки). В итоге на выходе из центрифуги получаются безбалластные органоминеральные удобрения, которые подаются в накопительную ёмкость.
При необходимости получения комплексных органоминеральных удобрений осуществляется дозированное введение необходимых микроэлементов из емкостей для микроэлементов при помощи насосов-дозаторов непосредственно в поток органоминеральных удобрений, поступающий из центрифуги в накопительную емкость. Это способствуют лучшему смешиванию микроэлементов и органоминеральных удобрений. При этом введение микроэлементов осуществляется на основании требований, предъявляемых к конечному продукту, в связи с чем состав и доза микроэлементов может варьировать для каждой партии комплекс-
ных органоминеральных удобрений.
При производстве органоминеральных удобрений из бурого угля сырье фракцией не более 5-10 мм поступает в измельчитель молоткового типа. После измельчения до фракции 0,5-1 мм уголь подается шнековым транспортером в накопительный бункер, при этом установленный на нем вибросепаратор находится в нерабочем (поднятом) положении. После заполнения накопительного бункера подача измельченного бурого угля прекращается и измельчитель отключается. Затем через проточный водонагреватель в реактор подается вода, нагретая до температуры 70-80о С. При заполнении реактора водой на 2/3 от необходимого объема начинается подача измельченного угля из накопительного бункера при помощи шнекового транспортера. Одновременно с началом подачи в реактор бурого угля включается дисмембратор, который начинает работать по замкнутому циклу: реактор-дисмембратор-реактор с целью равномерного смешивания и гидратации угля. После достижения в реакторе необходимого соотношения вода:бурый уголь (1:10; 1:9; 1:8; 1:7) подача сырья и нагретой воды прекращается путем отключения шнекового транспортера и проточного водонагревателя. Далее процесс производства органоми-неральных удобрений из бурого угля полностью аналогичен таковому из торфа, биогумуса или сапропеля.
Выводы
Таким образом, внедрение в производство предложенного способа получения органомине-ральных удобрений и технологической линии для его осуществления позволит повысить эффектив-
ность технологического процесса и качественные показатели получаемых удобрений. Это станет возможным за счет:
- получения органоминеральных удобрений на одной технологической линии из различных видов органического сырья (торф, сапропель, биогумус и бурый уголь);
- получения комплексных органоминеральных удобрений на одной технологической линии за счёт дозированного введения различных микроэлементов;
- очистки сырья от песка и других нерастворимых примесей, что обеспечит снижение абразивного износа рабочих органов используемого оборудования и продление ресурса их работы;
- повышения эффективности процесса экстрагирования гуминовых и фульвокислот;
- получения безбалластных органоминеральных удобрений благодаря использованию многоступенчатой системы очистки готового продукта.
При этом способ осуществляется на одной технологической линии, представляющей собой комплекс оборудования, не требующего дополнительной модернизации при переходе с одного вида сырья на другое.
Список литературы
1. Смирнов, Ю. В. Механизм действия и функции гуминовых препаратов / Ю. В. Смирнов, В. С. Виноградова // Агрохимический вестник. - 2004. -№1 - С. 22-23.
2. Горовая, А. И. Гуминовые вещества: строение, функции, механизм действия, протекторные свойства, экологическая роль / А. И. Горовая, Д. С. Орлов, О. В. Щербенко. - Киев : Наукова думка, 1995. - 303 с.
3. Анализ применения различных видов гуматов и способов их использования при возделывании картофеля / М. Ю. Костенко, И. Н. Горячкина, В. С. Тетерин, Н. Н. Гапеева, Н. Н. Новиков, С. В. Митрофанов // Вестник РГАТУ. - 2018. - №3 (39). - С. 88-92.
4. Результаты полевого эксперимента применения незерновой части урожая в качестве удобрения под озимые культуры / Н. В. Бышов, А. Н. Бачу-рин, И. Ю. Богданчиков, А. И. Мартышов // Вестник РГАТУ. - 2014. - №3 (23). - С. 57-61.
5. Денисюк, Е. А. Технологии получения гуминовых веществ / Е. А. Денисюк, И. А. Кузнецова, Р. А. Митрофанов // Вестник НГИЭИ. - 2014. - № 2 (33). - С. 66-80.
6. Марыганова, В. В. Воздействие вида экстрагента на структуру извлекаемых из торфа гуминовых кислот / В. В. Марыгано-ва, Н. Н. Бамбалов, С. В. Пармон // Химия
твердого топлива. - 2003. - № 1. - С. 3-10.
7. Будаев, С. С. Механоактивация в центробежном измельчительном аппарате как эффективный способ повышения выхода гуминовых кислот из торфа / С. С. Будаев, М. А. Николаев, В. Н. Ардасенов // Экологически устойчивое земледелие: состояние, проблемы и пути их решения: сб. науч. тр. Всеросс. Науч.-практ. конф. - Иваново: ПреСто, 2018. - С. 55-56.
8. Бутюгин, А. В. Изучение влияния механохи-мической активации на процесс извлечения гуми-новых веществ из землистых бурых углей / А. В. Бутюгин, А. С. Иванов // Материалы науч.-техн. семинара стран содружеств. - 1992. - С. 26-28.
9. Касимова, Л. В. Органическое вещество торфа. Микробиологическая активация торфа как основа создания нового вида органического удобрения: монография / Л. В. Касимова, О. В. Порываева. - СибНИСХиТ Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2005. - 294 с.
10. Получение оксигуминовых препаратов из торфа кавитационным методом / М. В. Ефанов, А. А. Латкин, П. П. Черненко, А. И. Галочкин // Современные наукоемкие технологии. - 2008. - № 2. - С. 39.
11. Влияние гидродинамической кавитации на выход гуминовых веществ из торфа / Г. А. Соколов, Н. Н. Бамбалов, В. В. Смирнова, Л. Ю. Цвирко // Весц НАН Беларуск Сер. х1м. навук. - 2010. - № 4. - С. 112-117.
12. Москаленко, Т. В. Воздействие ультразвуковым полем на торф при экстрагировании гуми-новых кислот / Т. В. Москаленко, В. А. Михеев, О. С. Данилов // Горный информационно-аналитический бюллетень «Горная книга». - 2010. - С. 209-213.
13. Андреев, А. В. Ультразвуковая технология получения гуматов // Горный информационно-аналитический бюллетень, «Горная книга». -2016. -Т. 38. -С.53-56.
14. Юткин, Л. А. Об электрогидравлической обработке торфа // ЭОМ. - 1976. - № 6.
15. Денисюк, Т. Д. Электроразрядная технология - перспективный путь получения гуминовых веществ / Т. Д. Денисюк, А. Н. Рачков // Вестник НТУ ХПИ. - 2016. - № 36 (1208). - С. 19-23.
16. Ушаков О.В., Смирных К.А. Анализ рынка агрохимикатов на основе гуминовых кислот / О. В. Ушаков, К. А. Смирных // Проблемы механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйства : сб. науч. тр. по материалам заочной междунар. науч.- практич. конф. (г. Рязань, ФГБНУ ВНИМС, 15 декабря 2014 г.) / ФГБНУ ВНИМС. -Рязань, 2014. - 326 с.
METHOD AND PROCESS LINE FOR PRODUCING COMPLEX ORGANICMINERAL FERTILIZERS
Teterin Vladimir S., Candidate of Technical Sciences, Head of the Chair №2, Senior Researcher, Labio-giant@mail.ru
Gapeeva Natalya N., Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher, gapeevann@mail.ru Mitrofanov Sergey V., Candidate of Agricultural Sciences, Vice-director for Science, f-mitrofanoff2015@ yandex.ru
Panfyorov Nikolay S., Candidate of Technical Sciences, Vice-director for Innovations and Development of pilot-scale production, nikolaj-panfyorov@yandex.ru
Gaybaryan Mikhail A., Candidate of technical sciences, leading researcher, gnu@vnims.rzn.ru
-tj
Institute of Technical Support of Agriculture - branch of the Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Agroengineering Center VIM"
Organicmineral fertilizers containing humic substances are widely used in the modern agricultural production. They are used for increasing crops yields and quality of the products, reducing stress effect from pesticide treatment, improving soil fertility, etc. Efficiency of applying fertilizers based on humic acids is highly dependent on the production technologies, which can be subdivided into chemical, physical and combined technologies. An analysis of the existing technologies of producing organicmineral (humic) fertilizers has shown, that the most of them had a number of disadvantages, including long duration, complexity and number of stages of the technological process, high economic and energy costs, need for non-standard equipment, impossibility of producing a final product with required stable characteristics. In this context, development of efficient innovative technologies for producing organicmineral fertilizers from organic raw materials (peat, biohumus, sapropel and brown coal) is highly important. Research workers of the Institute have developed a method for producing organicmineral fertilizers and complex fertilizers on their basis, that facilitates the improvement of efficiency of the technological process and qualitative characteristics of the fertilizers being manufactured. This method involves pretreatment of raw material (grinding, screening, hydratation and extraction of insoluble inclusions) with the following alkaline extraction and cavitational dispersing until termination of active salification of humic and fulvic acids. After that, the suspension of organic-mineral fertilizers passes through multistage treatment system, and then micronutrients are differentially introduced in the flow of organicmineral fertilizers to obtain complex fertilizers. For the application of this method the authors have developed a layout scheme of a process line for producing organicmineral fertilizers and complex fertilizers on their basis:an equipment system, that does not need modification in case of changing raw material.
Key words: organicmineral fertilizers, method of production, process line, humates.
Literature
1. Smirnov Yu.V., Vinogradova V.S. Mekhanizm deystviya i funktsii guminovykh preparatov // Agrokhimicheskiy vestnik. - 2004. - №1 - S. 22-23.
2. Gorovaya A.I., Orlov D.S., Shcherbenko O.V. Guminovye veshchestva: stroenie, funktsii, mekha-nizm deystviya, protektornye svoystva, ekologicheskaya rol'. - Kiev: Naukova dumka, 1995. - 303 s.
3. Kostenko M.Yu., Goryachkina I.N., Teterin V.S., Gapeeva N.N., Novikov N.N., Mitrofanov S.V. Analiz primeneniya razlichnykh vidov gumatov i sposobov ikh ispol'zovaniya pri vozdelyvanii kar-tofelya // Vestnik RGATU. - 2018. - №3 (39). - S. 88-92.
4. Byshov N.V., Bachurin A.N., Bogdanchikov I.Yu., Martyshov A.I. Rezul'taty polevogo ekspe-rimenta primeneniya nezernovoy chasti urozhaya v kachestve udobreniya pod ozimye kul'tury // Vestnik RGATU. -2014. - №3 (23). - S. 57-61.
5. Denisyuk E. A., Kuznetsova I. A., Mitrofanov R.A. Tekhnologii polucheniya guminovykh ve-shchestv // Vestnik NGIEI. - 2014. - № 2 (33). - S. 66-80.
6. Maryganova V.V., Bambalov N.N., Parmon S.V. Vozdeystvie vida ekstragenta na strukturu izvlekaemykh iz torfa guminovykh kislot // Khimiya tverdogo topliva. - 2003. - № 1. - S. 3-10.
7. Budaev S.S., Nikolaev M.A., Ardasenov V.N. Mekhanoaktivatsiya v tsentrobezhnom izmel'chi-tel'nom apparate kak effektivnyy sposob povysheniya vykhoda guminovykh kislot iz torfa // Ekologicheski ustoychivoe zemledelie: sostoyanie, problemy i puti ikh resheniya: sb. nauch. tr. Vseross. Nauch.-prakt. konf. - Ivanovo: PreSto, 2018. - S.55-56.
8. ButyuginA.V., IvanovA.S. Izuchenie vliyaniyamekhanokhimicheskoyaktivatsiinaprotsessiz-vlecheniya guminovykh veshchestv iz zemlistykh burykh ugley // Materialy nauch.-tekhn. seminara stran so-druzhestv. -1992. - S. 26-28.
9. Kasimova L.V., Poryvaeva O.V. Organicheskoe veshchestvo torfa. Mikrobiologicheskaya akti-vatsiya torfa kak osnova sozdaniya novogo vida organicheskogo udobreniya: monografiya - SibNISKhiT Rossiyskoy akademii sel'skokhozyaystvennykh nauk. - 2005. - 294 s.
10. Efanov M.V., Latkin A.A., Chernenko P.P., Galochkin A.I. Poluchenie oksiguminovykh prepa-ratov iz torfa kavitatsionnym metodom // Sovremennye naukoemkie tekhnologii. - 2008. - №2. - S. 39.
11. Sokolov G.A., Bambalov N.N., Smirnova V.V., Tsvirko L.Yu. Vliyanie gidrodinamicheskoy kavitatsii na vykhod guminovykh veshchestv iz torfa // Vestsi NAN Belarusi. Ser. khim. navuk. - 2010. - № 4. - S. 112-117.
12. Moskalenko T.V., Mikheev V. A., Danilov O. S. Vozdeystvie ul'trazvukovym polem na torf pri ekstragirovanii guminovykh kislot //Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten' «Gornaya kniga»: M. -2010. - S. 209-213.
13. Andreev A. V. Ul'trazvukovaya tekhnologiya polucheniya gumatov// Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten', «Gornaya kniga»: M. -2016. -T.38. -S. 53-56.
14. Yutkin L.A. Ob elektrogidravlicheskoy obrabotke torfa //EOM. - 1976. - № 6.
15. Denisyuk T.D., Rachkov A.N. Elektrorazryadnaya tekhnologiya - perspektivnyy put' polucheniya guminovykh veshchestv //Vestnik NTU KhPI. - 2016. - №36 (1208). - S. 19-23.
16. Ushakov O.V., Smirnykh K.A. Analiz rynka agrokhimikatov na osnove guminovykh kislot//Problemy mekhanizatsii agrokhimicheskogo obsluzhivaniya sel'skogo khozyaystva: sb. nauch. tr. po mate-rialam zaochnoy mezhdunar. nauch.- praktich. konf. (g. Ryazan', FGBNU VNIMS, 15 dekabrya 2014 g.) / FGBNU VNIMS. - Ryazan', 2014. - 326s.
