[0001] Wynalazek dotyczy przetwarzania torfu, a mianowicie sposobu wytwarzania ługu macierzystego humianu sodu i może być stosowany w różnych dziedzinach - w rolnictwie, hutnictwie, przemyśle gumowym, weterynarii, medycynie, przemyśle drzewnym i spożywczym. Torf suszy się, kruszy na cząstki nie większe niż 1 mm, przesiewa i pakuje razem z odczynnikiem NaOH do worków z włókniny higroskopijnej o wymiarach 30 x 40 cm Na 1 kg torfu pobiera się 50 g NaOH , worki są szczelnie zamknięte. W celu uzyskania ługu macierzystego opakowania umieszcza się w plastikowym pojemniku i napełnia wodą o temperaturze 70-80 o C w stosunku materiał wyjściowy/ciecz 1:20 – 1:25. Naciskając worek płyn jest dokładnie mieszany przez 10-15 minut, aż pojawi się brązowa piana, następnie pojemnik jest szczelnie zamknięty i gotowany na parze przez 2-3 godziny, płyn w pojemniku jest ponownie dokładnie mieszany, worek jest wyjmowany z pojemnik i dokładnie wycisnąć. Metoda umożliwia uproszczenie i obniżenie kosztów technologii wytwarzania humianu sodu, a także uzyskanie bardziej stężonego roztworu leku biologicznie czynnego. 1 dwg, 4 łyżki

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania ługu macierzystego humusu z naturalnych surowców, a mianowicie z torfu i może być szeroko stosowany w różnych dziedzinach gospodarki narodowej: w rolnictwie (uprawa roślin, ogrodnictwo, hodowla, drób), w hutnictwie , przemysł gumowy, przemysł drzewny, weterynaria, medycyna, przemysł spożywczy. Problem opracowania tanich technologii pozyskiwania leków biologicznie czynnych z surowców naturalnych jest pilnym zadaniem. Ważna biologiczna rola próchnicy w przyrodzie i wpływ, jaki wywiera na rośliny i inne organizmy, nieustannie zwracają uwagę na substancje humusowe (HS). Współczesne informacje o naturze i właściwościach HS, a zwłaszcza ich cennego składnika - kwasów huminowych (HA), znajdują szerokie odzwierciedlenie w różnych źródłach informacji. Główne etapy procesu produkcji HA można scharakteryzować następująco: przygotowanie zawiesiny kwasu torfowego (1:20), hydroliza torfu w środowisku kwaśnym (4% kwas siarkowy) przez 4 godziny, alkalizacja produktu do pH 12- 13, traktowanie alkaliczne przez 1 godzinę, zakwaszenie hydrolizatu do pH 3,4 - 4,0, oddzielenie od ciekłego produktu kompleksu humusowego przez odwirowanie (GV Naumova "Torf w biotechnologii", Mińsk, "Nauka i technologia", 1987, s. 85). Preparaty humusowe hydrolizy kwasowo-zasadowej, w porównaniu z wyjściowymi HA, mają wyższy stopień utlenienia i paramagnetyzmu, co zwiększa ich aktywność biologiczną. Znany sposób przygotowania odczynnika organicznego (US Pat. RF N 2025515, C 22 B 3/16, 10.06.92), który polega na zmieszaniu torfu z roztworem wodorotlenku sodu, obróbce cieplnej powstałej mieszaniny, oddzieleniu roztworu odczynnika organicznego przez filtrację. Obróbkę cieplną mieszaniny prowadzi się w temperaturze 115 - 130 o C. Ługowanie metali z surowców odczynnikiem organicznym odbywa się w następującym trybie obróbki cieplnej: ciśnienie 0,3 - 0,5 atm przez 10 - 30 minut w temperaturze procesu do 130 o C. Znany sposób przygotowania torfu do jego kompleksowego przetwarzania (USSR AS N 1460036, C 10 F 9/00) na produkty chemiczne poprzez ekstrakcję torfu wrzącą benzyną BR (benzyna rektyfikacyjna) do uzyskać wosk i kwas humusowy. Torf poddawany jest wstępnej obróbce cieplnej przed ekstrakcją w temperaturze 225 - 275 o C w środowisku gazów rozkładu, a następnie szybkiemu schłodzeniu. Znany sposób otrzymywania kwasów huminowych (oraz.z. ZSRR N 1509393, C 10 F 9/00) z torfu, obejmujący suszenie, mielenie, obróbkę alkaliczną, dobór produktów docelowych. Pokruszony suszony torf poddawany jest obróbce cieplnej w temperaturze 225 - 275 o C w środowisku gazów rozkładu, stałą pozostałość termolizy traktuje się benzyną BR w celu ekstrakcji wosku, a następnie pozostałość traktuje się roztworem alkalicznym i humusem kwasy są izolowane przez zakwaszenie (prototyp). Wadą znanych metod jest złożoność procesu technologicznego. Celem technicznym wynalazku jest uproszczenie sposobu otrzymywania ługu macierzystego humianu sodu oraz obniżenie kosztów procesu technologicznego, a także uzyskanie najbardziej stężonego (matki) roztworu humianu sodu. W tym celu proponuje się sposób wytwarzania humianu sodu, obejmujący suszenie, mielenie i przesiewanie materiału wyjściowego (torf), przetwarzanie materiału wyjściowego z izolacją produktu docelowego. Materiał wyjściowy jest kruszony na cząstki o wielkości nie większej niż 1 mm i dozowany wraz z odczynnikiem NaOH w ilości 1 kg torfu i 50 g NaOH do worków wykonanych z włókniny higroskopijnej o wymiarach 36 x 40 cm, woreczki są szczelnie zamykane, w celu uzyskania ługu macierzystego worek umieszcza się w pojemniku do 25 litrów i zalewa wodą o temperaturze 70 - 80 o C w ilości 20 - 25 litrów, płyn wraz z woreczkiem pojemnik jest dokładnie mieszany przez 10 - 15 minut, następnie pojemnik jest szczelnie zamknięty i gotowany na parze przez 2 - 3 godziny, następnie płyn w pojemniku ponownie dokładnie wymieszać, wyjąć worek z pojemnika i ścisnąć. Otrzymany roztwór - ług macierzysty humianu sodu - stosuje się zgodnie z zaleceniami. Wyciskane opakowania – frakcja stała jest utylizowana. Na rysunku przedstawiono schemat technologiczny otrzymywania ługu macierzystego humusu sodowego, gdzie: 1 – lej odbiorczy, 2 – sito wibracyjne, 3 – reduktor, 4 – silnik, 5 – lej dozujący, 6 – jednostka opakowaniowa, 7 – termoopakowanie sprzęt, 8 - magazyn wyrobów gotowych. Surowcem do otrzymywania humusu sodowego jest na przykład torf z mielonej turzycy nizinnej o stopniu rozkładu co najmniej 20%. Surowiec suszy się do wilgotności 40 - 45% i rozdrabnia w szlifierce przy założeniu sita o średnicy nie większej niż 1 mm, a następnie podaje do leja dozującego. Z bunkra-dozownika produkt pakuje się w worki o wymiarach np. 36 x 40 cm, a na 1 kg torfu pobiera się 50 g NaOH, który pakuje się razem z torfem w ten sam worek. W przypadku toreb stosuje się włókninowy materiał higroskopijny, na przykład materiał pokryciowy SPANBOND. Worki są szczelnie zamykane np. zszywane i umieszczane w plastikowych torebkach ułatwiających transport. W celu przygotowania ługu macierzystego opakowanie wyjmuje się z worka polipropylenowego, umieszcza w plastikowym pojemniku z tworzywa spożywczego o pojemności np. do 25 litrów i napełnia wodą o temperaturze 70 - 80 o C w ilości np. 20 - 25 litrów. Intensywnie mieszaj płyn w pojemniku, naciskając worek przez 10 - 15 minut, aż pojawi się brązowa piana i szczelnie zamknij pokrywkę. Gotowanie na parze odbywa się przez 2 - 3 godziny. Następnie ponownie intensywnie wymieszać płyn w pojemniku, dociskając worek, wyjąć woreczek i dokładnie ścisnąć. Wyciśnięte worki z frakcją stałą są utylizowane. Frakcja ciekła - stężony (matczyny) roztwór humianu sodu. Pakowanie surowców w ilości 1 kg dobierane jest w oparciu o wygodę zestawiania proporcji „surowiec: płyn”. Zastosowanie włókniny higroskopijnej do produkcji worków pozwala na wykorzystanie worka jako swego rodzaju reaktora. Temperatura wody do nalewania wsadu 70 - 80 o C dobierana jest na podstawie zachowania komórki wsadu w „stanie żywym”. Czas mieszania cieczy w pojemniku 10-15 minut dobiera się na podstawie nasycenia surowca tlenem z powietrza i całkowitego rozpuszczenia NaOH w cieczy (woda). Parowanie surowca przez 2-3 godziny dobiera się w oparciu o całkowite oddzielenie HA. Wzór strukturalny kwasu huminowego wg S.S. Dragunov wygląda tak:

Proponowany proces uwzględnia wszystkie wymagania dotyczące procesów technologicznych w celu uzyskania wysokiej jakości humianu sodu: obecność hydromodułu; proces utleniania zachodzi ze względu na obliczoną wielkość opakowania, swobodny ruch w nim pokruszonego torfu, rozpuszczanie odczynnika w cieczy w połączeniu z tlenem w opakowaniu, pH 7 - 8. W tabeli. 1 przedstawia uzyski substancji rozpuszczalnych w wodzie i łatwo hydrolizujących z pierwotnego torfu. Tabela 2 przedstawia charakterystykę kwasu huminowego pierwotnego torfu. Wilgotność i zawartość popiołu w oryginalnym torfie określa się zgodnie z następującymi normami: wilgotność analityczna - zgodnie z GOST 11305-83, zawartość popiołu analitycznego A - zgodnie z GOST 11306-83. Zawartość wilgoci i popiołu w oryginalnym torfie podano w tabeli. 3. Stół 4 przedstawia analizę porównawczą składu pierwiastkowego humusu sodowego otrzymanego proponowaną metodą oraz metodą prototypową. Produktem docelowym jest ług macierzysty humianu sodu, zgodnie z proponowaną metodą przefiltrowany roztwór bez balastu otrzymuje się bez użycia reaktora i wirówki oraz innych drogich urządzeń. I tak np. wyposażenie technologiczne według metody prototypowej obejmuje: jednostkę do obróbki cieplnej z reaktorem stalowym, termoparę chromowo-aluminiową w stalowej obudowie z potencjometrem, silnik elektryczny z regulatorem prędkości, piec rurowy, autotransformator laboratoryjny. Jednostka chłodząca składa się z prysznica i wanny odbiorczej; suszarka kopalniana, rozdrabniacz, sito wibracyjne. Powstały preparat - humat sodowy - jest produktem przyjaznym dla środowiska naturalnego pochodzenia o wysokiej aktywności biologicznej wobec szerokiej klasy substancji o charakterze organicznym i mineralnym. Ma właściwości przeciwdrobnoustrojowe: hamuje żywotną aktywność patogennej mikroflory, zawiera kwasy organiczne zdolne do niszczenia toksyn niestabilnych w kwasie, ma właściwości ściągające, aktywuje metabolizm, metabolizm węglowodanów i białek, poprawia oddychanie, zwiększa wykorzystanie składników pokarmowych paszy, stymuluje witalność aktywność mikroflory, przyspiesza wzrost i tworzenie organizmu. Rozważane cechy potwierdzają: Państwowa Komisja ds. Zwalczania Szkodników, Chorób Roślin i Chwastów; Ogólnounijne Centrum Badań nad Rakiem (Moskwa); Instytut Onkologii Doświadczalnej i Klinicznej (Moskwa); Komitet ds. Substancji Rakotwórczych i Środków Zapobiegawczych (Moskwa); Weterynaryjna Rada Farmakologiczna (g. Moskwa); Państwowy Komitet Rolno-Przemysłowy (Moskwa), Ministerstwo Rolnictwa przy rządzie Regionu Swierdłowskiego (Jekaterynburg); JSC „Bogdanovicheskaya Ptitsa” (obwód swierdłowski) itp. Lek jest certyfikowany.

PRAWO

Sposób wytwarzania humianu sodu, obejmujący suszenie, rozdrabnianie i przesiewanie materiału wyjściowego, przetwarzanie materiału wyjściowego z uwolnieniem produktu docelowego, charakteryzujący się tym, że jako materiał wyjściowy stosuje się np. torf nizinny z mielonego turzycy, który jest rozdrabniany do wielkości cząstek nie większej niż 1 mm, dozowane i zapakowane wraz z odczynnikiem NaOH do worków z włókniny higroskopijnej o wymiarach 36x40 cm, pobiera się 50 g NaOH na 1 kg torfu, worki szczelnie zamyka się, do uzyskać ług macierzysty, worki umieszcza się w pojemniku i zalewa wodą o temperaturze 70 - 80 o C w stosunku materiał oryginalny/ciecz 1:20 - 1:25, naciskając na opakowanie, płyn w pojemnik jest dokładnie mieszany przez 10 - 15 minut, następnie pojemnik jest szczelnie zamknięty i gotowany na parze przez 2 - 3 godziny, płyn w pojemniku ponownie dokładnie miesza się, opakowanie wyjmuje się z pojemnika i dokładnie wyciska.

Jako surowce do produkcji humusu wykorzystuje się torf, sapropel, węgiel brunatny. Ogólnie rzecz biorąc, technologie otrzymywania preparatów humusowych są dość proste. Ekspozycja na surowce zawierające zwiększoną ilość kwasów huminowych z alkaliami, ewentualnie w autoklawach, a następnie filtracja i neutralizacja powstałego produktu.

Korzystając z tej technologii, biostymulatory humusowe w Federacji Rosyjskiej są już odbierane przez co najmniej pięćdziesiąt, a może setki różnych przedsiębiorstw. Rozpiętość w jakości powstałego produktu jest ogromna. Wśród nowoczesnych technologii zapewniających wytwarzanie wyrobów na wysokim poziomie, dziś wykorzystują technologie aktywacji mechanochemicznej. Istota tej technologii polega na silnym impulsowym działaniu mechanicznym na surowce zawierające humus, utleniony węgiel brunatny, torf i suche zasady. Na przykład w niektórych modyfikacjach młynów kulowych, w których mielniki zapewniają przeciążenie rzędu kilkudziesięciu g. Oczywiste jest, że takie urządzenia są bardzo trudne i energochłonne.

Inną skuteczną metodą, która zyskuje coraz większą popularność, jest prowadzenie standardowych procesów chemicznych w fazie ciekłej z organizacją w niej rozwiniętej strefy kawitacji.

Kawitacja to proces zanikania („zapadania się”) pęcherzyków pary i gazu, które powstają w cieczy podczas jej gwałtownego rozciągania. W takim przypadku z reguły występują następujące efekty:

• W strefie o charakterystycznych wymiarach nie większych niż 0,1 mm powstają lokalne ciśnienia impulsowe do 50 - 70 tysięcy atmosfer.
• Temperatura w tych strefach może niemal natychmiast wzrosnąć do 7-15 tysięcy stopni.
• Jak ustalono eksperymentalnie, na ostatnim etapie kompresji bąbelki mogą przekształcić się w struktury toroidalne z potężnym igłowym wyrzutem materii. W tym przypadku prędkość końcówki takiej „igły” może sięgać kilkuset metrów na sekundę i może zbliżyć się do prędkości dźwięku w danym środowisku.
• Gęstość objętościowa pęcherzyków kawitacyjnych, przy odpowiedniej organizacji procesu, może wynosić 1 milion na cm3 medium.
• W pewnych warunkach mogą wystąpić obszary dość silnego promieniowania ultrafioletowego.

Wszystkie te okoliczności warunkują nie tylko niezwykle efektywne przyspieszenie ekstrakcji użytecznych substancji z tego surowca, ale także determinują wystąpienie określonych reakcji, w szczególności reakcji syntezy hydrotermalnej, których przebieg przemysłowy w łagodnych warunkach jest praktycznie niemożliwy.

Tak więc kawitacja działa już na poziomie „molekularnym”.

Mówiąc konkretnie o zastosowaniu „kawitacji” do uzyskania skutecznych profesjonalnych preparatów humusowych, już powszechnie przyjmuje się, że otrzymuje się preparaty o znacznie wyższym poziomie aktywności fizjologicznej, nawet przy nieco niższym stężeniu związków humusowych w preparacie.

To jest zrozumiałe. Kwasy huminowe i ich sole należą do nieuporządkowanych struktur polimerowych typu polifenoli, w których pojęcie masy cząsteczkowej jest raczej arbitralne. Zatem im mniejsze mamy fragmenty takiego „polimeru”, tym skuteczniej są one przyswajane przez błony struktury komórkowej roślin.

Wielu badaczy mówi o wysokiej efektywności wykorzystania urządzeń kawitacyjnych do uzyskania wysokiej jakości profesjonalnych preparatów humusowych o wysokiej zawartości substancji czynnej. Na przykład, według niektórych danych, wydajność rozpuszczalnych w wodzie substancji organicznych przy takim przetwarzaniu torfu może osiągnąć 100 g / l.

Jeśli użyjemy tej samej chemii, ale w warunkach klasycznej syntezy leku, wskaźnik ten będzie niższy, co najmniej 5-6 razy.

Należy podkreślić, że przy takim przetwarzaniu początkowa zawiesina surowców ulega minimalnemu nagrzewaniu w swojej masie, na poziomie nie większym niż 40-50 stopni. Jednocześnie w powstałym produkcie wiele użytecznych związków jest zachowanych w maksymalnym stopniu, nie zniszczonych, których integralność w innych warunkach efektywnej ekstrakcji, na przykład podczas autoklawowania, nie może być zapewniona.

Bardziej efektywne, zarówno pod względem uzyskanych wyników, jak i organizacji technologii, jest zastosowanie ultradźwiękowych urządzeń kawitacyjnych wykorzystujących ceramikę piezoelektryczną jako emitery ultradźwięków.

Ale i tutaj nie wszystko jest jasne. Jak pokazała praktyka pracy w tym kierunku, stosowanie takich urządzeń z zanurzalnymi emiterami ma szereg wad. Należą do nich ograniczone zasoby takich emiterów z powodu erozji kawitacyjnej oraz szereg problemów technologicznych podczas pracy na miękkich materiałach roślinnych, w szczególności na torfie.

Zastosowanie ultradźwiękowych reaktorów kawitacyjnych z zewnętrznym rozmieszczeniem emiterów ceramicznych i dodatkowym skupieniem promieniowania ultradźwiękowego bezpośrednio w przepływie przetwarzanego medium usuwa nie tylko większość problemów fizycznych i technologicznych, ale także zapewnia produkcję wyrobów o wysokiej jakości i dobrej jakości. wskaźniki techniczne i ekonomiczne. Jakość powstałego preparatu, na przykład pod względem całkowitej zawartości związków humusowych, nie ustępuje najlepszym analogom

Należy zauważyć, że urządzenia serii RUZ realizują niezwykle potężny tryb kawitacji, tzw. kawitację „streamer”. Gęstość promieniowania ultradźwiękowego w strefie osiowej takich reaktorów może sięgać kilkudziesięciu W/cm3. W zasadzie nie da się osiągnąć takich parametrów nawet w najlepszym aparacie obrotowym.

Stworzyliśmy kompleks produkcyjny do produkcji humatów z torfu, sapropelu za pomocą urządzeń ultradźwiękowych, co pozwala na uzyskanie wysokiej jakości produktu końcowego przy jednoczesnym obniżeniu jego kosztów. Temperatura procesu roboczego 40-50⁰С.

Wyniki analizy humianów potasu, wytworzonych za pomocą ultradźwięków:

Korzystanie z kompleksu umożliwia:

• Zmniejsz przestrzeń produkcyjną;
• Zmniejsz koszty energii;
• Obniż koszty produkcji;
• Produkuj bioaktywne humaty o niskiej masie cząsteczkowej;

Oferujemy;

• Ekwipunek.
• Technologia.
• Szkolenie.

Kompleks produkowany jest zarówno w wersji stacjonarnej, jak i mobilnej.

Region Włodzimierza, winogrona ISABELLA, otwarty teren, 3. dekada czerwca.
W pierwszej dekadzie czerwca został potraktowany humatem potasowym, wykonanym na naszym sprzęcie.

Humaty i kawitacja ultradźwiękowa

w sprawach środowiskowych

W związku z pilnością zadań dotyczących opracowania skutecznych technologii rekultywacji skażonych terenów, a także opracowania skutecznych technologii szybkiego niszczenia wysoce toksycznych odpadów, których transport na scentralizowane składowiska jest problematyczny, problem opracowania nie tylko skutecznych i tanich środków kompleksujących (sorbentów), ale także stworzenia skutecznych kompleksów mobilnych do rozwiązania tych problemów. W limicie takie mobilne kompleksy powinny wykorzystywać, jako surowiec do otrzymywania skutecznych środków kompleksujących, wiele dostępnych surowców naturalnych.

Jedną z opcji rozwiązania tych problemów może być opracowanie mobilnych kompleksów opartych na zastosowaniu niezawodnych ultra-mocnych przepływowych ultradźwiękowych reaktorów kawitacyjnych z osiowym ogniskowaniem promieniowania ultradźwiękowego, na przykład ultradźwiękowych reaktorów kawitacyjnych serii RUZ, produkowanych przez naszą firmę od wielu lat.

Charakterystyczną cechą tych urządzeń jest wysoka gęstość promieniowania ultradźwiękowego pompującego wzdłuż osi reaktora, do 10 W/cm3 i więcej przy referencyjnej częstotliwości promieniowania ultradźwiękowego 20 – 22 kHz.

Tak wysoka gęstość promieniowania akustycznego determinuje w szczególności możliwość kawitacyjnego niszczenia wody o gęstości tworzenia jonów hydroksylowych do 3 mg-eq/l i więcej. Samo w sobie może to zapewnić dezynfekcję bez odczynników niektórych związków chemicznych, ponieważ jony hydroksylowe są najsilniejszym środkiem utleniającym ze wszystkich znanych związków.

Dodatkowo, gdy woda ulega zniszczeniu w takich warunkach, powstaje znaczna ilość nadtlenku wodoru.

Gdy mikropęcherzyki kawitacyjne ulegają samozniszczeniu, promieniowanie UV występuje w zakresie 300 – 360 nm, powstają pulsujące lokalne ciśnienia dochodzące do kilkudziesięciu tysięcy atmosfer, a pulsacyjna temperatura w takich strefach może wzrosnąć do 10 – 15 tys. stopni. Ponadto mogą powstawać pulsujące lokalne strumienie strumieniowe o prędkości szczytowej do 600 m/s.

Okoliczności te umożliwiają kruszenie na „poziomie nano” wielu nie tylko amorficznych, ale również krystalicznych materiałów, których świeże rozszczepienia już same w sobie wykazują wysoką aktywność katalityczną. Oznacza to, że istnieje realna możliwość wykorzystania wielu dostępnych materiałów do uzyskania wysokiej jakości „środków kompleksujących sorbenty”, które niemal natychmiast reagują ze związkami chemicznymi, które mają zostać zniszczone w ramach jednego procesu technologicznego.

Wdrożenie takiej ideologii może również zapewnić produkcję wysoce aktywnych humusowych czynników kompleksujących ze struktur glebowych, na przykład z torfu i sapropelu. Może to zapewnić wysokiej jakości detoksykację wystarczająco dużych obszarów gleby przy minimalnych kosztach.

W tym przypadku istota problemu polega na tym, że z jednej strony same humusowe kompleksy torfu i sapropelu są dość skutecznymi środkami kompleksotwórczymi do nieodwracalnego wiązania wielu toksycznych związków chemicznych, radionuklidów i metali ciężkich. Z drugiej strony wysoka aktywność takich środków kompleksujących jest w dużej mierze związana z zawartością lekkich frakcji, czyli kwasów fulwowych.

Jeśli chodzi o tę ostatnią okoliczność, zauważamy, że humaty uzyskane za pomocą opracowanej technologii kawitacji mają zwiększoną zawartość takich lekkich frakcji aktywnych. Przykładowo, jak pokazują analizy, zawartość kwasów fulwowych w preparatach otrzymanych tą technologią jest co najmniej 10-krotnie wyższa niż zawartość kwasów fulwowych w preparatach o podobnej budowie chemicznej otrzymanych klasyczną technologią autoklawową.

Jako przykład możliwości zastosowania humusowych środków kompleksujących w rekultywacji terytoriów na terenach składowania i niszczenia broni chemicznej, a także dezynfekcji ziemi z niektórych radionuklidów przytoczymy prace /1/ i/2/.

Przy zastosowaniu niektórych modyfikacji sorbentów humusowych / 2 / jako absorberów radionuklidów, pojemność kationowymienna takich sorbentów wynosi: do 3100 meq UO 2 +2; do 79 mEq dla Cs+; do 16 mEq dla Sr +2.

W tym przypadku siła związków chelatowych takich sorbentów z pierwiastkami ziem rzadkich i transuranowymi może być tak duża, że ​​takie kompleksy nie ulegają zniszczeniu do 800 C 0.

Istotnymi technologiami stosowania takich środków kompleksujących są oczyszczanie ścieków z metali ciężkich, a także ich zastosowanie w standardowych biologicznych systemach oczyszczania ścieków ogólnego przeznaczenia /3/ i /4/.

W szczególności praca / 3 / dostarcza danych na temat zależności stopnia ekstrakcji jonów Fe+3 i Cu+2 niklu i humianów cynku potasu, sodu i amonu. Wskazuje się, że zdolność sorpcyjna takich środków kompleksujących może wynosić: dla jonów żelaza - 3,1 mg-eq/g, dla jonów miedzi - 1,4 mg-eq/g, dla jonów niklu - 1,2 mg-eq/g, a dla cynku - 1,1 mg równoważnika / g.

W pracy / 4 / zbadano aktywność roztworów humianu sodu na wzrost osadu czynnego w metodach biologicznego oczyszczania ścieków. Same badania są dość istotne, ponieważ dziś oczyszczanie ścieków za pomocą aktywnych bakterii jest jednym z obiecujących procesów technologicznych, które mają dość szerokie zastosowanie praktyczne.

Pojawiają się tutaj dwa problemy.

Z jednej strony przy klasycznym zastosowaniu tej technologii bakterie nie sprawdzają się dobrze w ostatnich etapach oczyszczania, gdy stężenia pierwiastków zanieczyszczających są zbliżone do MPC,

Natomiast aktywność bakterii w okresie zimowym przy niskich temperaturach oczyszczanych ścieków jest bardzo niska i konieczne jest zastosowanie ogrzewania oczyszczanych ścieków.

Praca wskazuje, że w okresie letnim, przy innych warunkach, zawartość osadu czynnego przy użyciu humatów można zwiększyć o 30 - 32%. Tempo wzrostu osadu czynnego wzrasta 7 - 8 razy w porównaniu do tempa wzrostu bez tego odczynnika.

Zimą, przy temperaturze ścieków od 6 do 12 C 0, zastosowanie humatów może zwiększyć wydajność zbiorników napowietrzających o 25-30% bez żadnych dodatkowych kosztów, przede wszystkim zużycia ciepła.

Przedstawione dane są bardzo przekonujące. Jednak powszechne stosowanie wysokiej jakości preparatów humusowych w istniejących technologiach oczyszczania ścieków jest w niektórych przypadkach trudne ze względu na występowanie problemu „koloru” uzdatnionej wody. Produkty reakcji kwasów fulwowych z reguły są rozpuszczalne w wodzie i konieczne jest dodatkowe zastosowanie końcowej obróbki koagulacyjno-flokulacyjnej oczyszczonych ścieków w celu zmniejszenia zabarwienia wody. Do tych celów stosuje się standardowe odczynniki, z których wiele ma dość wąski roboczy zakres pH.

Niezwykle duża wszechstronność zastosowania preparatów humusowych, zarówno w przyrodzie ożywionej, jak i nieożywionej: począwszy od uprawy roślin, weterynarii, medycyny, ceramiki, odlewnictwa i wielu innych branż, określiła nasze wymagania dotyczące opracowania ujednoliconej technologii za stosowanie tego naturalnego związku, m.in. w sprawach ekologii.

Biorąc pod uwagę specyfikę zastosowanej technologii kawitacji, udało się opracować dość uniwersalną technologię oczyszczania różnych ścieków bez wprowadzania dodatkowych specyficznych operacji technologicznych.

Praca / 5/ dostarcza danych o możliwości wykorzystania piasków dolomitowych do usuwania zanieczyszczeń Fe2+ i Fe3+, Hg2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+ z wody, w złożu fluidalnym tryb pod działaniem kawitacji ultradźwiękowej.

W szczególności wskazuje się, że wraz ze wzrostem czasu ekspozycji na ultradźwięki przy stałej masie dolomitu następuje znaczny spadek zawartości zanieczyszczeń. Z czasem przetwarzania 40 s - cynk (II) 1,7 razy. Z czasem przetwarzania 80 s: żelazo (II) i (III) 12,1 razy; rtęć (II) 2,8 razy; kadm (II) 2,5 razy; miedź (II) 4,9 razy. Przy czasie obróbki 160 s stężenie ołowiu (II) zmniejszyło się 4,0-krotnie.

Zauważono, że dziury powstają na cząstkach dolomitu bezpośrednio w warunkach kawitacji. Wymiary otworów wynoszą ~1 μm, co odpowiada wielkości pęcherzyka kawitacyjnego w momencie jego zapadnięcia się. W tym przypadku ciśnienie w bańce osiąga 10 3 atm.

Rozbijanie dziur w cząstkach dolomitu i powstawanie świeżych, aktywnych katalitycznie wiórów, naszym zdaniem, jest spowodowane efektem supergłębokiej penetracji mikrocząstek impaktora w tarczę, odkrytym w 1974 roku przez białoruskiego naukowca Usherenko. W tym przypadku uwalniana jest kolosalna ilość energii, 10 2 ... 10 4 razy większa niż energia kinetyczna cząstek impaktora.

Przynajmniej warunki wystąpienia tego efektu nie są sprzeczne z parametrami energetycznymi i cechami super silnej kawitacji.

Jeśli chodzi o możliwości zastosowania niektórych znanych katalizatorów w połączeniu z ultradźwiękami w technologiach uwodornienia chemicznego, na przykład przy stosowaniu mieszanych katalizatorów Ni – Mg z mrówanów i szczawianów w uwodornianiu cykloheksanu, w /6// zauważa się, że aktywność takich katalizatorów w pole ultradźwiękowe może wzrosnąć o 60 - 200%.

Na zakończenie przedstawiamy niektóre dane ilustrujące cechy konstrukcyjne i eksploatacyjne instalacji wykorzystującej te przepływowe reaktory kawitacyjne.

Obszar roboczy reaktora wykonany jest w postaci walca o średnicy 100 mm i długości 470 mm. Moc promieniowania akustycznego może wynosić, w zależności od modyfikacji urządzenia, od 4 do 7 kW, przy sprawności urządzenia nie mniejszej niż 0,85. Waga urządzenia wraz z generatorem nie przekracza 40 kg.

Film na stronie pokazuje normalny tryb pracy reaktora. Obserwuje się tak zwany „streamerowy” tryb kawitacji z centralną (osiową) „wiązką” kawitacji z rozgałęzionymi ścieżkami kawitacji przebiegającymi w różnych kierunkach. Podczas pracy reaktora wyraźnie słyszalny jest charakterystyczny hałas spowodowany rekombinacją ścieżek kawitacji. Centralna (osiowa) wiązka streamerów znajduje się wzdłuż całej osi aparatu, 470 mm i ma średnicę około 20 mm. Gęstość nasypowa uwalnianej energii w jego strefie wynosi co najmniej 10 W / cm 3.

Wariant układu reaktora w instalacji o przybliżonej wydajności do 440 kg/h dla niektórych rodzajów przetworzonych zawiesin wodnych ma wymiary gabarytowe (długość × szerokość × wysokość) nie większe niż 2500 × 2000 × 2000 mm. Waga nie większa niż 300 kg (reaktor ultradźwiękowy z generatorem, reaktor chemiczny z mieszadłem, pompa obiegowa, platforma i panel sterowania).

Humat potasowy

Moduł ultradźwiękowy do syntezy humatów

Literatura.

1. „Rekultywacja skażonych obszarów w miejscach przechowywania i niszczenia broni chemicznej”, V.I. Skorobogatova, A.A. Szczerbakow, V.G. Mandych, J. Rosyjski chem. o - va im. DI. Mendelejew, 2007, t. LI, nr 2, s. 71-74.
2. „Zmodyfikowane sorbenty naturalne jako absorbery radionuklidów”, L.I. Gilinskaja, T.I. Markovich, elektroniczne czasopismo naukowo-informacyjne „Biuletyn Nauk o Ziemi RAS”, nr 1 (27), 2009, ISSN 1819-6586.
3. „Sorpcja jonów metali ciężkich przez humiany amonu, sodu i potasu”, Budaeva AD, Zoltoev EV, Bodoev NV, Balburova TA Baikal Institute of Nature Management SB RAS, Ułan-Ude. Praca została zaprezentowana na III konferencji naukowej „Priorytetowe kierunki rozwoju nauki, technologii i technologii”, 2005, Hurghada (Egipt).
4. Patent RF 2081853, Shulgin A.I., Metoda biologicznego oczyszczania ścieków.
5. Malushkin V. M. „Procesy fizykochemiczne w złożu fluidalnym dolomitu pod działaniem ultradźwięków i opracowanie instalacji do oczyszczania wody pitnej”, streszczenie pracy na stopień kandydata nauk technicznych, Tomsk 2009.
6. „O wydajności stosowania ultradźwięków w katalizie heterogenicznej”, A. V. Romensky, JSC „Severodonetsk Association„ Azot ”, technologia katalizatorów i sorbentów, UDC 66 084.

Khalizev K.A. 1

1 MBOU „Szkoła średnia nr 1, budowniczy regionu Biełgorod”

Meremianina T.G. 1

1 Miejska budżetowa instytucja edukacyjna „Szkoła średnia nr 1, budowniczy okręgu Jakowlewskiego w obwodzie biełgorodskim”

Tekst pracy jest umieszczony bez obrazów i wzorów.
Pełna wersja pracy dostępna jest w zakładce "Pliki pracy" w formacie PDF

ZADOWOLONY

	WPROWADZANIE
	PRZEGLĄD ANALITYCZNY LITERATURY
	Skład kwasów huminowych
	Mechanizm działania kwasów huminowych w wermikompostu
	Asortyment wytwarzanych preparatów humusowych
	CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA
	Materiały i metody badawcze
	WYNIKI BADANIA
	Skład fizykochemiczny preparatu humusowego
	Badanie aktywności biologicznej leku
	WNIOSEK
	BIBLIOGRAFIA
	ZAŁĄCZNIKI

WPROWADZANIE

Substancje humusowe to złożone mieszaniny wysokocząsteczkowych, ciemno zabarwionych związków organicznych pochodzenia naturalnego, odpornych na biodegradację, powstających podczas rozkładu resztek roślinnych i zwierzęcych pod wpływem działania mikroorganizmów lub abiotycznych czynników środowiskowych.

Kwasy huminowe można ekstrahować z humifikowanych produktów naturalnych (torf, węgiel brunatny, węgiel i wermikompost) wodnymi roztworami zasad.

Kwasy huminowe są związkami polimerowymi o dużej masie cząsteczkowej, które są nierozpuszczalne w wodzie i mają właściwość unieruchomienia. Dlatego do wykorzystania w produkcji rolniczej muszą być maksymalnie przekształcone w stan rozpuszczalny dostępny dla roślin i zwierząt.

Podstawą otrzymywania preparatów humusowych jest ich zdolność do tworzenia rozpuszczalnych w wodzie soli z jednowartościowymi kationami sodu, potasu i amonu.

Preparaty na bazie kwasów huminowych zawierają aminokwasy, polisacharydy, węglowodany, witaminy, makro i mikroelementy, substancje hormonopodobne. Charakteryzują się stabilnością, wielofunkcyjnością oraz posiadają właściwości sorpcyjne, jonowymienne i biologicznie aktywne. Kwasy huminowe (HA) charakteryzują się ogólnym rodzajem składu i struktury. Jednak w zależności od wyjściowego podłoża, sposobu izolacji i przechowywania, wskaźniki składu i struktury mogą się różnić, a pod tym względem zmienia się ich aktywność fizjologiczna.

Znaczenie Badanie to jest zdeterminowane potrzebą opracowania nowych, przyjaznych dla środowiska produktów biologicznych, których zastosowanie w znacznym stopniu przyczyni się do zwiększenia produktywności upraw rolnych.

Hipoteza badawcza: Rozpuszczone związki humusowe można otrzymać z wermikompostu za pomocą wpływów chemicznych, fizycznych i mechanicznych.

Jak podstawy teoretyczne i baza informacyjna badań Wykorzystano prace autorów krajowych z zakresu agrochemii i gleboznawstwa. Źródłami informacji do napisania tej pracy są normy i publikacje naukowe.

Cel badania: uwalnianie substancji humusowych poprzez wykorzystanie chemicznego, fizycznego i mechanicznego wpływu na wermikompost, aby zmaksymalizować przenoszenie związków humusowych do roztworu.

Aby osiągnąć cel pracy, ustalono: zadania :

zapoznanie się z literaturą naukową na temat składu i mechanizmu oddziaływania substancji humusowych na rośliny rolnicze;

zbadanie zakresu wytwarzanych preparatów humusowych i metod ich izolacji;

opanować fizykochemiczne metody izolacji preparatu humusowego, a także przetestować otrzymany preparat pod kątem zgodności z jakością i bezpieczeństwem;

zbadać aktywność biologiczną otrzymanego preparatu humusowego zgodnie z wynikami jego wpływu na nasiona ogórków odmiany "Dalnevostochny".

Obiekt badań był wermikompostem uzyskanym w mini-wermilaboratorium Laboratorium Badawczego JEDNOSTEK „Agrotekhnopark” Państwowej Akademii Rolniczej im.

Przedmiot badań substancje humusowe wyizolowane z wermikompostu.

W badaniu wykorzystano następujące: metody: metoda eksperymentalna (ekstrakcja i strącanie substancji humusowych, badania fizykochemiczne i biologiczne preparatu), obserwacja i metody analizy statystycznej.

Badania przeprowadzono w laboratorium chemicznym MBOU „Szkoła nr 1, Stroitel, Rejon Jakowlewski, Obwód Biełgorod” oraz w Laboratorium Badawczym FGOU VPO BelGSKhA im. VYa Gorin.

1. PRZEGLĄD ANALITYCZNY LITERATURY

1.1. Skład substancji humusowych

Historia badań substancji humusowych sięga ponad dwustu lat. Po raz pierwszy zostały wyizolowane z torfu i opisane przez niemieckiego chemika F. Acharda w 1786 roku. Niemieccy badacze opracowali pierwsze schematy izolacji i klasyfikacji, a także wprowadzili sam termin - „substancje humusowe” (pochodzące z łac. humus- „ziemia” lub „gleba”). W połowie XIX wieku wielki wkład w badania właściwości chemicznych tych związków wniósł szwedzki chemik J. Berzelius i jego uczniowie, a następnie, w XX wieku, nasi gleboznawcy i chemicy węgla: MAMA Kononova, LA Christeva, N. Alexandrova, D.S. Orłow, T.A. Kukharenko i inni. W klasycznych dziełach L.A. Christeva i M.M. Kononova jako pierwsza opisała wpływ zaprawiania nasion kwasami fulwowymi i solami kwasów huminowych (humianami) na wzrost korzeni pierwotnych kultur testowych.

Ale wtedy zainteresowanie chemików substancjami humusowymi gwałtownie spadło, ponieważ niezawodnie ustalono, że nie jest to pojedynczy związek, ale złożona mieszanina makrocząsteczek o zmiennym składzie i nieregularnej strukturze (ryc. 1), do której obowiązują prawa klasycznej termodynamiki a teoria budowy materii nie ma zastosowania. W składzie próchnicy wyróżnia się trzy grupy związków: specyficzne substancje humusowe, niespecyficzne związki organiczne oraz produkty pośrednie rozkładu i humifikacji. Trzecia grupa obejmuje produkty częściowego rozkładu pozostałości organicznych, których sumą cech nie można jeszcze przypisać konkretnym substancjom humusowym, ale nie są już substancjami charakterystycznymi dla organizmów żywych. Specyficzne substancje i niespecyficzne związki humusowe powstają w wyniku procesów glebotwórczych. Niespecyficzne związki humusowe są syntetyzowane w organizmach żywych i przedostają się do gleby jako część pozostałości roślinnych i zwierzęcych. Specyficzne substancje humusowe powstają bezpośrednio w glebie w wyniku procesów humifikacji. Wśród nich są substancje prohumiczne, kwasy huminowe i humin.

Humin, czyli pozostałość nie ulegająca hydrolizie, to ta część materii organicznej gleby, która jest nierozpuszczalna w kwasach, zasadach i rozpuszczalnikach organicznych. Prohuminy są podobne do pośrednich produktów rozkładu pozostałości organicznych. Ich obecność ujawnia się podczas szczegółowego frakcjonowania preparatów izolowanych z gleby. Kwasy huminowe to klasa wysokocząsteczkowych hydroksykwasów zawierających azot z aromatycznym rdzeniem, który jest częścią próchnicy i powstaje podczas humifikacji.

Ryż. 1. Formuła strukturalnej komórki kwasu huminowego (według D.S. Orłowa)

Ze względu na różną rozpuszczalność w wodzie, kwasach, alkaliach i alkoholu, kwasy huminowe dzieli się na kwasy huminowe, kwasy himatomelanowe i kwasy fulwowe. Kwasy huminowe - grupa kwasów huminowych o ciemnym zabarwieniu, rozpuszczalnych w zasadach i nierozpuszczalnych w kwasach. Kwasy hiatomelanowe to grupa kwasów huminowych rozpuszczalnych w etanolu. Kwasy fulwowe to grupa kwasów huminowych rozpuszczalnych w wodzie, zasadach i kwasach.

Zwykle podczas przeprowadzania analiz kwasy humusowe są ekstrahowane z gleby roztworami alkalicznymi (0,1-0,5 N NaOH). Podczas zakwaszania ekstraktu alkalicznego do pH (1 - 2) wytrącają się kwasy humusowy i himatomelanowy. W roztworze pozostają tylko kwasy fulwowe. Gdy powstały osad jest traktowany etanolem, kwasy hematomelanowe przechodzą do roztworu alkoholowego, barwiąc go na czerwono.

Grupa kwasów huminowych dzieli się na dwie podgrupy: czarne (szare) i brązowe kwasy huminowe. Kwasy huminowe wzbogacone w węgiel (głównie w glebach czarnoziemów) nazywane są w literaturze krajowej czarnymi, aw literaturze zagranicznej szarymi. Kwasy humusowe czarne i brązowe można oddzielić przez wysalanie: podczas przetwarzania 2 N. z roztworem NaCl, czarne kwasy huminowe koagulują i wytrącają się.

Kwasy huminowe mają następujący skład pierwiastkowy: 50-60% węgla, 2-6% wodoru, 31-40% tlenu i 2-6% azotu. Wahania składu pierwiastkowego kwasów huminowych tłumaczy się tym, że nie są to chemicznie pojedyncze kwasy o określonej strukturze, ale reprezentują grupę związków o dużej masie cząsteczkowej o podobnym składzie i właściwościach.

Zgodnie z danymi z badań chromatograficznych żelowych, dolną granicę mas cząsteczkowych kwasów huminowych określają wartości 5000-6000 Daltonów (D). Kwasy o masie cząsteczkowej 400 000-650 000 D. Jednak główna ilość kwasów huminowych ma masę cząsteczkową 20 000-80 000 D.

Tak więc, ze względu na specyfikę swojej struktury molekularnej, kwasy humusowe aktywnie wpływają na migrację i akumulację pierwiastków chemicznych w glebie i wodzie naturalnej.

1.2 Mechanizm działania substancji humusowych w składzie wermikompostu

Mechanizmy, dzięki którym wermikompost realizują swój regulacyjny wpływ na glebę i rośliny, nie zostały w pełni poznane. Wyższą efektywność wykorzystania wermikompostu i jego frakcji na wzrost i rozwój roślin tłumaczy się ich wpływem na syntezę białek, wpływem na reakcje metaboliczne, zmniejszeniem aktywności inhibitorów oddychania oraz przejawem właściwości hormonopodobnych. W literaturze opisano kilka możliwych głównych mechanizmów wpływu frakcji wermikompostu na rośliny:

1. Optymalizacja żywienia korzeni roślin. Bezpośrednie przyjmowanie składników odżywczych i pierwiastków śladowych; mobilizacja związków fosforu do form biodostępnych; mobilizacja i transport kationów metali przejściowych (w szczególności miedzi, żelaza i cynku) w formie chelatowanej dostępnej dla roślin. Optymalizacja właściwości gleby: dostarczanie energii mikroorganizmom glebowym i zwiększanie aktywności mikrobiologicznej, zwiększanie zdolności zatrzymywania wody, wzmacnianie struktury itp.

2.Optymalizacja dokarmiania dolistnego roślin. Frakcje wermikompostu zawierają w różnych ilościach kwasy humusowe i fulwowe, które jako surfaktanty obniżają napięcie powierzchniowe roztworów wodnych, zwiększając tym samym przepuszczalność błon komórkowych. To z kolei optymalizuje przepustowość systemu transportowego roślin: przyspiesza ruch składników odżywczych. Przyspiesza metabolizm energetyczny, tempo fotosyntezy i syntezę chlorofilu.

3. Wpływ substancji humusowych na procesy fizjologiczne roślin. Przyjmuje się, że substancje humusowe wzmagają syntezę wysokoenergetycznego adenozynotrójfosforanu (ATP) w komórkach, który bierze udział w optymalizacji oddychania roślin. Niektóre składniki molekularne substancji humusowych prowadzą do tworzenia fitohormonów wzrostu lub działają jako substancje „hormonopodobne”, zwiększają aktywność enzymatyczną, w szczególności zawartość katalazy, peroksydazy, oksydazy difenylowej i inwertazy. Nawozy vermicelli wpływają na detoksykację lub inaktywację toksyn w glebie – jest to zwykle związane z pojemnością sorpcyjną wermikompostu, liczbą silnych i słabo kwasowych grup funkcyjnych, hydrofobowością, zdolnością sorpcyjną dla metali ciężkich i ksenobiotyków.

W opinii VV Demina, VA Terentyeva, YuA Zavgorodneya. i Biryukova M.V. biologiczny wpływ substancji humusowych na organizmy żywe wynika z faktu, że nienaruszone cząsteczki substancji humusowych i pozostałości ich trawienia wewnątrzkomórkowego są zlokalizowane w ścianach komórkowych lub w warstwie bezpośrednio przylegającej do błony cytoplazmatycznej. Tak więc na powierzchni żywej komórki pojawia się pozory aktywnego ażurowego filtra, zdolnego do wykonywania następujących funkcji:

przechwytują jony metali ciężkich, wiążąc je w stabilne kompleksy chelatowe;

przechwytywać cząsteczki ksenobiotyczne;

wiążą wolne rodniki powstałe w błonie komórkowej w wyniku peroksydacji lipidów.

Z literatury wiadomo, że humuje nieszkodliwe dla ludzi i zwierząt, nie mają właściwości alergizujących, anafilaktogennych, teratogennych, embriotoksycznych i rakotwórczych.

1.3. Asortyment wytwarzanych preparatów humusowych

Gama produkowanych regulatorów metabolizmu pochodzenia humusowego:

Huminian to humian sodu. Opracowany w Dniepropietrowskim Instytucie Rolniczym to sole sodowe sumy kwasów huminowych w postaci proszku. Otrzymywany przez ekstrakcję alkaliczną. Lek należy do biogennych stymulantów;

Humin NS-1500 to produkt syntetyczny, biopodobny do substancji humusowych. Otrzymywany w procesie autooksydacji, wytwarzany w postaci soli alkalicznej o wysokiej czystości i stałym składzie (Rudgers-Werke, Niemcy). Produktami wyjściowymi są aromatyczne związki polihydroksylowe, które w wieloetapowej reakcji przekształcają się w preparat o średniej masie cząsteczkowej 1500. Powstała substancja humusowa jest całkowicie i łatwo rozpuszczalna w wodzie;

Biostymulator torfowy (BST). Opracowany w Wszechrosyjskim Instytucie Badawczym Przemysłu Torfowego (St. Petersburg). Preparat otrzymywany jest przez utlenianie wodno-alkalicznej zawiesiny torfu tlenem atmosferycznym. Powstałymi produktami utleniania są wielofunkcyjne kwasy organiczne o masie cząsteczkowej od 1000 do 40 000;

Oksydan - zaproponowany przez Instytut Torfowy Akademii Nauk BSSR. Otrzymywany jest nową technologią podczas utleniania-amonizacji materii organicznej torfu. Lek jest płynem zawierającym 5-10% suchej masy, która zawiera szeroką gamę makro- i mikroelementów.

Stymulant azotowo-gumowy (NHS). Technologia produkcji została opracowana w kalinińskim oddziale VNIITP metodą utleniania kwasem azotowym wysokorozkładowych torfów wysokogatunkowych z późniejszą neutralizacją wodą amoniakalną;

Gumadapt to nowy preparat humusowy, regulator procesów metabolicznych i aktywny detoksykant i inne.

2. EKSPERYMENTALNY

2.1. Materiały i metody badawcze

Materiałem do badań był wermikompost. (Podanie - i , Tabela 1) uzyskane w mini-wermilaboratorium Laboratorium Badawczego JEDNOSTEK „Agrotekhnopark” Federalnej Państwowej Budżetowej Instytucji Edukacyjnej Wyższej Edukacji Zawodowej Belgorod Państwowa Akademia Rolnicza im. (Podanie - II). Jest to ciemnobrązowy produkt strukturalny o przyjemnym ziemistym zapachu. Otrzymano z niego preparat humusowy. Roztwór roboczy preparatu humusowego przygotowano przy użyciu wody destylowanej przez rozcieńczenie oryginalnych koncentratów. Badanie aktywności biologicznej otrzymanego preparatu przeprowadzono na nasionach ogórka zgodnie z GOST R 54221, pH - GOST R 54221.

W pracy przedstawiono również dane z badań laboratoryjnych otrzymanego preparatu humusowego, które przeprowadzono w akredytowanym laboratorium badawczym przy użyciu aparatury i aparatury do chemicznego badania składu preparatów.

Zmiany składu chemicznego mikrokompozytów wyodrębnionych frakcji oszacowano na podstawie danych dotyczących składu pierwiastkowego. Udział masowy wilgoci określono zgodnie z GOST R 52917; zawartość popiołu - zgodnie z GOST 11022; azot całkowity, azot amonowy i azotanowy - GOST 26715, GOST 26716; wolne kwasy huminowe (HA) - GOST R 54221 i GOST 9517; Р 2 О 5 i К 2 О - GOST 26 717, GOST 26718; pierwiastki mineralne - zgodnie z GOST 30692; oznaczenie grupowego składu frakcyjnego próchnicy przeprowadzono zgodnie ze schematem Tyurina zmodyfikowanym przez Ponomarevę i Plotnikovą.

Czynniki wpływające na uzysk kwasów huminowych: temperatura, czas ekstrakcji, stężenie alkaliów, stosunek masowy substrat: alkalia. Optymalne warunki ekstrakcji kwasów huminowych z wermikompostu to: temperatura ekstrakcji - 25 0 С, czas ekstrakcji - 24 godziny, rotatorem - 240 min, stężenie alkaliów do ekstrakcji - 0,2 n NaOH, stężenie kwasu do strącania HS - 1 n H2SO4.

Środki bezpieczeństwa:

Klasa zagrożenia urządzenia - IV (substancja nisko niebezpieczna)

Podczas pracy należy używać rękawiczek, nie pić, nie palić, nie jeść. Po pracy należy umyć twarz i ręce wodą z mydłem.

W przypadku kontaktu ze skórą przemyć wodą z mydłem.

W przypadku kontaktu z oczami przemyć dużą ilością wody.

3. WYNIKI BADANIA

Dobierając parametry i odczynniki do ekstrakcji i wytrącania substancji humusowych uzyskano preparat humusowy o maksymalnej wydajności rozpuszczalnych kwasów huminowych.

Tabela 2 - Wydajność kwasów huminowych

3.1. Skład fizykochemiczny humianu sodu

Charakterystykę chemiczną preparatu humusowego przedstawiono w tabeli 3 (dane z Laboratorium Badawczego Białoruskiej Państwowej Akademii Rolniczej).

Tabela 3 – Skład fizykochemiczny preparatu humusowego

Nazwa wskaźnika	HUMAT SODU
Wilgoć, %
zawartość popiołu, %
Azot całkowity, mg%
azot amonowy, mg%
azot azotanowy, mg%
Wolne kwasy huminowe, g / l
NS, jednostki
R2O5, mg / l
K2O, mg / l
Sód, mg / l
Wapń, mg / l
Kadm, mg / l
Ołów, mg / l
Arsen, mg / l
Rtęć, mg / l
Żelazo, mg / l
Miedź, mg / l
Mangan, mg / l
Cynk, mg / l
Siarka, mg / l
Magnez, mg / l

Przy określaniu pH przygotowanego roztworu stwierdzono, że wartość tego wskaźnika mieści się w przedziale 7,89-8,75, co implikuje stabilność leku w odniesieniu do fotodegradacji oraz zwiększoną odporność na światło.

3.2. Badanie aktywności biologicznej leku

W doświadczeniach na nasionach ogórków pod wpływem 0,005% roztworów wodnych sporządzonych z badanego preparatu wzrost kiełkowania nasion, aktywność biologiczna HA w zwiększeniu masy siewek, długości łodyg i korzeni średnio o 2,0-4,0% odnotowano (tab. 4, ryc. 2-3). Kiełkowanie nasion w trzecim dniu uprawy wyniosło 62% w porównaniu z 35% kontrolą. Oznacza to, że cały preparat służył jako stymulator kiełkowania nasion w doświadczeniu testowym.

Tabela 4 - Aktywność biologiczna preparatów humusowych

Ryż. 2. Badanie intensywności wzrostu korzeni embrionalnych

Ryż. 3. Badanie intensywności wzrostu korzeni embrionalnych

testując nasiona ogórków zgodnie z GOST R 54221-2010

4. WNIOSEK

Z wermikompostu wyizolowano preparat SODIUM HUMATE (uzyskany w wyniku obróbki obornika przez robaki kompostowe linii hybrydowej Belgorodskaya, Załącznik 2). Lek zawiera w 1 litrze: kwasy humusowe nie mniej niż 78g, składniki odżywcze fosfor, potas, sód, siarkę i mikroelementy biogenne.

Można użyć powstałego leku do produkcji produktów ekologicznych, w celu zwiększenia plonów upraw rolnych. Zaleca się stosowanie SODIUM HUMATE w postaci roztworu roboczego o stężeniu 0,005-0,01% w przeliczeniu na substancję podstawową poprzez przedsiewny zabieg na materiał siewny lub sadzeniowy oraz dolistne dokarmianie roślin w okresie wegetacji.

Wydajność ekonomiczna- stosowanie preparatów humusowych zwiększa plony upraw rolnych średnio o 5-17%.

5. ODNIESIENIA

1. SanPiN 2.3.2.2354 - 2008. Zasady i Normy Sanitarno-Epidemiologiczne, VI. Wymagania sanitarne i epidemiologiczne dotyczące produktów ekologicznych. Uzupełnienia i zmiany nr 8 do SanPiN 2.3.2.1078-01. Zarejestrowany w Ministerstwie Sprawiedliwości Rosji 23 maja 2008 r. Nr 11741

2. GOST 9517-94 Paliwo stałe. Metody określania wydajności kwasów huminowych - M.: wyd. Normy. -1996

3. GOST 26713-85. Nawozy organiczne. Metoda oznaczania wilgoci i suchej pozostałości. - M.: wyd. Normy. -1986, s. 4-6.

4. GOST 26715-85. Nawozy organiczne. Metoda oznaczania azotu całkowitego. - M.: wyd. Normy. -1986, s. 9-20.

5. GOST 26716-85. Nawozy organiczne. Metoda oznaczania azotu amonowego. - M.: wyd. Normy. -1986, s. 21-28.

6.GOST 26717-85. Nawozy organiczne. Metoda oznaczania całkowitego fosforu. - M.: wyd. Normy. -1986, s. 29-34.

7.GOST 26718-85. Nawozy organiczne. Metoda oznaczania całkowitego potasu. - M.: wyd. Normy. -1986, s. 35-38.

8. GOST 30178-1996. Surowce i produkty spożywcze. Metoda absorpcji atomowej do oznaczania pierwiastków toksycznych

9. GOST 30692-2000. Pasze, mieszanki paszowe, surowce do mieszanek paszowych. Metoda absorpcji atomowej do oznaczania zawartości miedzi, ołowiu, cynku i kadmu

10.GOST R 52917-2010. Preparaty humusowe z węgla brunatnego i utlenionego. Metody testowe. - M .: Standartinform-2012

11. GOST R54221-2010 Preparaty humusowe z węgla brunatnego i utlenionego. Metody testowe. - M .: Standartinform-2012

12. Asmaev M.P. Model kinetyczny procesu otrzymywania wermikompostu za pomocą wermikultury / M.P. Asmaev, D.L. Piotrovsky // Materiały Uczelni Technologii Żywności. -1997. - nr 2-3. s.84.

13 Bałabanow S.S. Próby skorygowania (przyspieszenia) naturalnego procesu powstawania próchnicy w glebach uprawnych / S.S. Bałabanow, N.I. Kartamyszew, W.Ju. Timonov, N.M. Czernyszewa // Biuletyn Państwowej Akademii Rolniczej w Kursku. - 2010. -nr 1- s. 63 - 66

14.Barne A. Zh. Dynamika zrzucania kokonów w robaku kompostowym Eisenia foetida / A. Zh. Barne // W zbiorach: Materiały I międzynarodowej konferencji "Dżdżownice a żyzność gleby". - Włodzimierz, 2002 .-- S. 7 - 8.

15 rano Berkovich Właściwości przeciwutleniające nowego leku weterynaryjnego zawierającego substancje humusowe - ligfol / A.M. Berkovich, S.V. Buzlama // Wolne rodniki, przeciwutleniacze i zdrowie zwierząt: międzynarodowa konferencja naukowa i praktyczna, 21-23 września 2004 r., Woroneż: sob. naukowy. tr. - Woroneż: wydawnictwo Woroneskiego Uniwersytetu Państwowego, 2004 .-- S. 174-179

16 Biryukova O. N. Charakterystyka materii organicznej wermikompostu / O.N. Biryukova, Sukhanova N.I. // Materiały IV Międzynarodowego Kongresu Biokonwersji Odpadów Organicznych /, Kowrow-2004

17 Bolotetskiy N.M. O technologii otrzymywania linii hybrydowych robaka obornikowego Eisenia foetida (Sav.) / N.M. Bolotetskiy, Kodolova O. P., Nefedov G. N., Pravdukhina O. Yu., Truveller K. A. // W zbiorach: Streszczenia II Międzynarodowego Kongresu. Biokonwersja odpadów organicznych z gospodarki narodowej i ochrony środowiska. - Iwano-Frankiwsk. - 1992 .-- S. 17-18.

18 Bykin A.V. Biologiczne aspekty reprodukcji żyzności gleby z wprowadzeniem wermikompostu. / Bykin A.V. // Biuletyn agrochemiczny. - 1997. - nr 6. - s. 5-6.

19. Gogotov I.N. Charakterystyka biohumusów i gleb produkowanych przez niektóre firmy w Rosji / IN Gogotov // Biuletyn Agrochemiczny. - 2003 r. - nr 1. - strona 11.

20. Gorowaja A.I. Substancje humusowe. Gorovaya A.I., D.S. Orlov, O.V. Shcherbenko, Struktura, funkcje, mechanizm działania, właściwości ochronne, rola ekologiczna. // Substancje humusowe. Budowa, funkcje, mechanizm działania, właściwości ochronne, rola ekologiczna. - Kijów, Naukova Dumka. - 1995.

21 Demin V.V. Demin VV, VA Terentyev, YuA Zavgorodnyaya, MV Biryukov, Prawdopodobny mechanizm działania substancji humusowych na żywe komórki. // W kolekcji: Materiały IV Kongresu Dokuczaewskiego Towarzystwa Naukowców Gleby. Nowosybirsk, 9-13 sierpnia 2004 - Nowosybirsk, Wydawnictwo Centrum Nauki, 2004. - P. 494

22. Y. V. Evloev Efektywność nowoczesnych form organizacji produkcji rolniczej / Ya.V. Evloev // Międzynarodowy Dziennik Rolniczy. - 2000. Nr 3 - s. 10 - 14.

23. Oliva TV Nowoczesne podejście do uprawy ekologicznych produktów roślinnych na terenie chronionym /T.V. Oliva // W zbiorach: Rozwiązywanie problemów środowiskowych w produkcji produktów rolnych, Biełgorod, 2004.-P.50-52.

24. Oliva TV Doświadczenie w uprawie ekologicznie czystych produktów roślinnych w szklarni przy użyciu wermikompostu / T.V. Oliva, Nikolaeva I.V // W kolekcji: Materiały ogólnorosyjskiej konferencji naukowo-praktycznej „Biotechnologia w służbie rolnictwa”, Ryazan, 2004.- P.44 -48.

25. Orłow D.S. Charakterystyka porównawcza niektórych wermikompostów / D.S. Orłow, Ammosova Ya.M., Sadovnikova Ł.K. et al. // In sb. : Streszczenia. raport 3 wewn. Kongres „Biokonwersja odpadów organicznych”. - Moskwa - 1994 - S. 69-70.

26. Orlov D.S., Sadovnikova L.K., Savrova A.L. // Raporty Akademii Nauk, ser. "Geochemia", 1995, 345 (4), - s. 1-3.

27. Christeva L.A. Wpływ fizjologicznie aktywnych kwasów huminowych na rośliny w niesprzyjających warunkach zewnętrznych / Hristeva L.A. // Nawozy humusowe: teoria i praktyka ich stosowania. Dniepropietrowsk, 1973, t. 4, s. 15-23.

ZAŁĄCZNIKI

Podanie i

Tabela 1 – Charakterystyka wermikompostu na bazie odchodów bydlęcych

№ p / p	Wskaźniki
	Udział masowy wilgoci,% nie więcej
	Materia organiczna, suchy produkt,%, nie mniej
	Udział masowy azotu całkowitego, na suchy produkt,%, nie mniej
	Udział masowy fosforu ogólnego w przeliczeniu na Р 2 О 5,%, nie mniej
	Udział masowy całkowitego potasu w przeliczeniu na K 2 O,%, nie mniej
	Udział masowy mobilnego cynku, mg / kg, nie więcej
	Udział masowy mobilnego kobaltu, mg / kg, nie mniej
	Udział masowy miedzi ruchomej, mg / kg, nie więcej
	Nasiona chwastów, tysiąc sztuk, nie więcej niż 100
	Żywotne jaja robaków, sporocysty	nieobecny
	Mikroorganizmy chorobotwórcze szt/dm 3, w tym salmonella	nieobecny
	Pestycydy w suchej masie, mg/kg

Podanie II

Fot. 1. Robak kompostowy z rodzaju Eisenia z linii Biełgorod

Dodatek III

Fot. 2. Wytworzony wermikompost w wermikompostu

(54) SPOSÓB WYTWARZANIA HUMATE SODU

(57) Streszczenie:

Wynalazek dotyczy sposobów przetwarzania torfu, a w szczególności sposobu wytwarzania humianu sodu. Materiał wyjściowy (torf) z naturalną wilgocią przesiewa się do wielkości cząstek nie większej niż 3 mm. Jest pakowany razem z odczynnikiem NaOH w woreczki z włókniny higroskopijnej, a NaOH w osobnym woreczku, również wykonanym z włókniny higroskopijnej. Opakowania z torfem i odczynnikiem NaOH są szczelnie zamknięte. W celu uzyskania ługu macierzystego worek z torfem i NaOH umieszcza się w pojemniku zalewanym wodą ogrzaną do 60-65 o C, w stosunku materiał wyjściowy/ciecz 1:20-1:25. Naciśnij worek, aż stanie się mokry. Pojemnik jest szczelnie zamknięty i podawany przez 5 h. Następnie płyn w pojemniku jest dokładnie mieszany. Worek jest wykręcony i wyjęty z pojemnika. Objętość worka z odczynnikiem NaOH dobiera się jako dwukrotność objętości tego odczynnika. Objętość opakowania na torf jest 3-3,5 razy większa od objętości torfu. Na 1 kg materiału wyjściowego stosuje się 100-120 g NaOH. Wynalazek umożliwia otrzymanie stężonego i biologicznie czynnego ługu macierzystego humianu sodu. 1 zakładka.

Wynalazek dotyczy sposobów przetwarzania torfu, a mianowicie sposobu wytwarzania ługu macierzystego humianu sodu z torfu i może być stosowany w różnych dziedzinach - w rolnictwie, weterynarii, medycynie i przemyśle spożywczym. Humian sodu jest substancją biologicznie czynną (BAS), którą można stosować np. w hodowli zwierząt gospodarskich i drobiu jako lek weterynaryjny, jako dodatek do pasz; w medycynie jako dodatek aktywny biologicznie (BAA), w przemyśle spożywczym jako suplement diety. Poszukiwanie niekonwencjonalnych źródeł surowców (materiału wyjściowego) do przygotowania substancji biologicznie czynnych i suplementów diety jest zawsze aktualne. Znane jest otrzymywanie humianu sodu z torfu i węgla przez traktowanie zasadą sodową ("Agrarian Science", 1, 2000, str. 13-14). Znany sposób wytwarzania humianu sodu (US RF 2150484, C 10 F 7/00 z dnia 04.21.99), obejmujący suszenie torfu, mielenie go na cząstki o wielkości nie większej niż 1 mm, przesiewanie i pakowanie razem z odczynnikiem NaOH do worków z włókniny higroskopijnej o wielkości 3640 cm Na 1 kg torfu należy przyjąć 50 g NaOH, worki są szczelnie zamknięte. W celu uzyskania ługu macierzystego opakowania umieszcza się w plastikowym pojemniku i napełnia wodą o temperaturze 70-80 o C w stosunku materiał wyjściowy:ciecz 1:20-1:25. Naciskając worek, płyn jest dokładnie mieszany przez 10-15 minut, aż pojawi się brązowa piana, następnie pojemnik jest szczelnie zamknięty i gotowany na parze przez 2-3 godziny, płyn w pojemniku jest ponownie dokładnie mieszany, worek jest wyjmowany z pojemnik i dokładnie wyciśnięty (prototyp). Celem technicznym wynalazku jest uproszczenie sposobu, jak również otrzymanie bardziej stężonego i biologicznie bardziej aktywnego ługu macierzystego humianu sodu. W celu rozwiązania problemu technicznego proponuje się sposób wytwarzania humianu sodu, obejmujący przesiewanie materiału wyjściowego, przetwarzanie materiału wyjściowego z izolacją produktu docelowego, a jako materiał wyjściowy stosuje się np. torf nizinny z turzycy mielonej, który po przesianiu pakuje się wraz z odczynnikiem NaOH do worków z włókniny higroskopijnej, opakowania szczelnie zamyka, aby uzyskać ług macierzysty, opakowania umieszcza się w pojemniku i zalewa wodą w proporcji materiału źródłowego : płyn 1:20-1:25, dociskanie opakowania tępym przedmiotem aż do zamoczenia opakowania, opakowanie jest szczelnie zamknięte, po przetworzeniu materiału wyjściowego powstały wstępny materiał jest ponownie dokładnie wymieszany w pojemniku, worek jest wyjmowany z pojemnika i dokładnie wyciskany, charakteryzujący się tym, że stosowany jest materiał wyjściowy o naturalnej wilgotności 45%, przesiany do wielkości cząstek nie większej niż 3 mm, odczynnik NaOH umieszczany jest w osobnym worku nie -tkany higroskopijny materiał, aby zapewnić; Aby wykluczyć nieautoryzowany kontakt odczynnika NaOH z materiałem wyjściowym, wielkość opakowania odczynnika NaOH dobierana jest na podstawie warunku: objętość opakowania jest dwukrotnością objętości odczynnika, wielkość opakowania na początek materiał (torf) jest wybrany z warunku: objętość opakowania jest 3-3,5 razy większa objętość torfu, na jeden kilogram materiału wyjściowego (torfu) należy przyjąć 100-120 g odczynnika NaOH, woda do przetwarzania materiału wyjściowego podgrzać do temperatury 60-65 o C, infuzję przeprowadza się przez 5 godzin. Opakowania z materiałem wyjściowym i odczynnikiem są podwójnie zamykane. Zgrzewany worek umieszcza się w innym worku polietylenowym o grubości co najmniej 40 mikronów, który również jest podwójnie zgrzewany. Aby zapobiec wystąpieniu reakcji częściowej neutralizacji torfu, worki przechowuje się w temperaturze od -10 do +10°C. Stosowane pojemniki mają szczelnie przylegającą pokrywę i szyjkę, przez którą musi przejść worek z materiałem wyjściowym. W porównaniu z prototypem proponowana metoda pozwala na uproszczenie i obniżenie kosztów technologii wytwarzania humianu sodowego poprzez wyeliminowanie operacji suszenia i mielenia torfu; uzyskanie bardziej stężonego i biologicznie czynnego ługu macierzystego humianu sodu dzięki pełniejszej neutralizacji torfu. Dzięki obniżeniu temperatury wody do 60-65 o C, zwiększeniu ilości odczynnika NaOH, wydłużeniu czasu wlewu można było znacząco zmienić skład chemiczny ługu macierzystego w porównaniu z analogiem, np.: piętnaście aminokwasów pojawiły się w składzie, których nie było w analogu, ponieważ w temperaturze 70 o Z tymi aminokwasami rozkładają się; ilość kwasów huminowych w roztworze wzrosła z 2,1% (analogowo) do 3,6%; zawartość sodu w roztworze wzrosła 4,0 razy, zawartość wapnia - 4,5 razy, jodu - 2,4 razy; pH zmieniło się z 6,5 (analogowe) do 7,15, tj. rozwiązanie jest bardziej neutralne; nie ma metali ciężkich i szkodliwych zanieczyszczeń: ołowiu, arsenu, chromu, niklu, azotanów. Ponadto dla porównania podano tabelę składu chemicznego humianu sodu otrzymanego analogiczną metodą i metodą proponowaną.

Prawo

Sposób otrzymywania humianu sodowego obejmujący przesiewanie materiału wyjściowego np. torfu z przemiału nizinnego turzycy, przetwarzanie go z uwolnieniem produktu docelowego - ługu macierzystego, a po przesianiu materiał wyjściowy pakowany jest wraz z odczynnikiem NaOH do worków z włókniny higroskopijnej, worki szczelnie zamyka się w celu uzyskania roztworu macierzystego, opakowania umieszcza się w pojemniku i zalewa wodą w stosunku materiał źródłowy/ciecz 1:20-1:25, dociskamy opakowanie za pomocą tępy przedmiot aż do zamoczenia opakowania, pojemnik jest szczelnie zamknięty, materiał wyjściowy jest przetwarzany, po czym płyn w pojemniku jest dokładnie mieszany, opakowanie wyjęte z pojemnika i dokładnie wyciśnięte, charakteryzujące się tym, że materiał wyjściowy jest stosowany z naturalną wilgocią, przesiany do wielkości cząstek nie większej niż 3 mm, odczynnik NaOH jest również pakowany w oddzielny worek z włókniny higroskopijnej, rozmiar woreczka z odczynnikiem NaOH dobierany jest na podstawie warunków: objętość paczki jest dwa razy większe objętość odczynnika, wielkość opakowania materiału wyjściowego jest wybierana z warunku: objętość opakowania wynosi 3-3,5-krotność objętości materiału wyjściowego, pobiera się 100-120 g odczynnika na 1 kg materiału wyjściowego woda do przetwarzania materiału wyjściowego jest podgrzewana do temperatury 60-65 o C, infuzja trwa 5 godzin.

RYSUNKI

Zdjęcie 1, Zdjęcie 2

MM4A - Wcześniejsze wygaśnięcie patentu ZSRR lub patentu Federacji Rosyjskiej na wynalazek z powodu nieuiszczenia w terminie opłaty za utrzymanie patentu w mocy