Vynález sa týka spracovania rašeliny, konkrétne spôsobu výroby matečného lúhu humátu sodného, ​​a je využiteľný v rôznych oblastiach - v poľnohospodárstve, hutníctve, gumárenskom priemysle, veterinárnom lekárstve, medicíne, drevospracujúcom a potravinárskom priemysle. Rašelina sa vysuší, rozdrví na častice nie viac ako 1 mm, preoseje sa a spolu s činidlom NaOH sa balí do vrecúšok z netkaného hygroskopického materiálu s rozmermi 30 x 40 cm. Na 1 kg rašeliny sa odoberie 50 g NaOH. , vrecká sú tesne uzavreté. Na získanie matečného lúhu sa obaly vložia do plastovej nádoby a naplnia sa vodou s teplotou 70-80 o C v pomere východisková látka/kvapalina 1:20 - 1:25. Zatlačením na obal sa tekutina dôkladne premieša 10-15 minút, kým sa neobjaví hnedá pena, potom sa nádoba tesne uzavrie a naparuje sa 2-3 hodiny, tekutina v nádobe sa opäť dôkladne premieša, obal sa vyberie nádobu a dôkladne vytlačte. Spôsob umožňuje zjednodušiť a znížiť náklady na technológiu výroby humátu sodného, ​​ako aj získať koncentrovanejší roztok biologicky aktívneho liečiva. 1 dwg, 4 tbl

Spôsob výroby materského lúhu humátu Oblasť techniky Vynález sa týka spôsobu výroby materského lúhu humátu z prírodných surovín, konkrétne z rašeliny, a je široko používaný v rôznych oblastiach národného hospodárstva: v poľnohospodárstve (rastlinníctvo, záhradníctvo, chov dobytka, hydiny), v hutníctve. , gumárenský priemysel, drevospracujúci priemysel, veterinárna medicína, medicína, potravinárstvo. Problém vývoja lacných technológií na získavanie biologicky aktívnych liečiv z prírodných surovín je naliehavou úlohou. Dôležitá biologická úloha humusu v prírode a jeho vplyv na rastliny a iné organizmy neustále upozorňuje na humínové látky (HS). Moderné informácie o povahe a vlastnostiach HS, najmä ich cennej zložke – humínových kyselinách (HA), sú široko reflektované v rôznych zdrojoch informácií. Hlavné fázy procesu výroby HA možno charakterizovať nasledovne: príprava suspenzie kyseliny rašeliny (1:20), hydrolýza rašeliny v kyslom prostredí (4% kyselina sírová) počas 4 hodín, alkalizácia produktu na pH 12- 13, alkalická úprava po dobu 1 hodiny, okyslenie hydrolyzátu na pH 3,4 - 4,0, oddelenie od kvapalného produktu humínového komplexu odstredením (GV Naumova "Rašelina v biotechnológii", Minsk, "Veda a technika", 1987, s. 85). Huminové prípravky acidobázickej hydrolýzy majú v porovnaní s východiskovými HA vyšší stupeň oxidácie a paramagnetizmu, čo zvyšuje ich biologickú aktivitu. Známy spôsob prípravy organického činidla (US Pat. RF N 2025515, C 22 B 3/16, 10.06.92), ktorý spočíva v zmiešaní rašeliny s roztokom hydroxidu sodného, ​​tepelnom spracovaní výslednej zmesi, oddelení roztoku organického činidla. filtráciou. Tepelné spracovanie zmesi sa uskutočňuje pri teplote 115 - 130 o C. Vylúhovanie kovov zo surovín organickým činidlom sa uskutočňuje v nasledujúcom režime tepelného spracovania: tlak 0,3 - 0,5 atm 10 - 30 minút pri procesná teplota do 130 o C. Známy spôsob prípravy rašeliny na jej komplexné spracovanie (ZSSR AS N 1460036, C 10 F 9/00) na chemické produkty extrakciou rašeliny vriacim benzínom BR (rektifikačný benzín) na získanie vosku a humínovej kyseliny. Rašelina sa pred extrakciou tepelne upraví pri teplote 225 - 275 o C v prostredí rozkladných plynov s následným prudkým ochladením. Známy spôsob získavania humínových kyselín (a s ZSSR N 1509393, C 10 F 9/00) z rašeliny, vrátane sušenia, mletia, alkalického spracovania, izolácie cieľových produktov. Rozdrvená sušená rašelina sa podrobí tepelnému spracovaniu pri teplote 225 - 275 o C v prostredí rozkladných plynov, pevný zvyšok termolýzy sa spracuje benzínom BR na extrakciu vosku a následne sa zvyšok spracuje alkalickým roztokom a humínovým kyseliny sa izolujú acidifikáciou (prototyp). Nevýhodou známych metód je zložitosť technologického procesu. Technickým cieľom vynálezu je zjednodušenie spôsobu získania matečného lúhu humátu sodného a zníženie nákladov na technologický proces, ako aj získanie čo najkoncentrovanejšieho (materského) roztoku humátu sodného. Na tento účel je navrhnutý spôsob výroby humátu sodného, ​​vrátane sušenia, mletia a preosievania východiskového materiálu (rašeliny), spracovania východiskového materiálu s izoláciou cieľového produktu. Východiskový materiál sa rozdrví na častice nie viac ako 1 mm a spolu s činidlom NaOH sa dávkuje v množstve 1 kg rašeliny a 50 g NaOH do vrecúšok vyrobených z hygroskopického netkaného materiálu s rozmermi 36 x 40 cm. vrecia sú tesne uzavreté, na získanie matečného lúhu sa vrece vloží do nádoby do 25 litrov a zaleje sa vodou s teplotou 70 - 80 o C v množstve 20 - 25 litrov, kvapalina s vrecúškom v nádobu dôkladne premiešame 10 - 15 minút, potom nádobu tesne uzavrieme a dusíme 2 - 3 hodiny, potom tekutinu v nádobe opäť dôkladne premiešame, vyberieme vrecko z nádoby a vytlačíme. Výsledný roztok - materský lúh humátu sodného - sa používa podľa pokynov. Vytlačené vrecia – tuhá frakcia sa likviduje. Na výkrese je znázornená technologická schéma na získanie matečného lúhu humátu sodného, ​​kde: 1 - zberná násypka, 2 - vibračné sito, 3 - reduktor, 4 - motor, 5 - násypka dávkovača, 6 - baliaca jednotka, 7 - termoobal zariadení, 8 - sklad hotových výrobkov. Surovinou na prípravu humátu sodného je napríklad mletá rašelina z ostrice nížinnej s rýchlosťou rozkladu minimálne 20 %. Surovina sa suší na obsah vlhkosti 40 - 45% a drví sa v mlecom stroji pri inštalácii sita s priemerom nie väčším ako 1 mm, potom sa privádza do dávkovacej násypky. Z dávkovacej násypky sa produkt balí do vriec s rozmermi napr. 36 x 40 cm a na 1 kg rašeliny sa odoberie 50 g NaOH, ktorý sa balí spolu s rašelinou do toho istého vreca. Na tašky sa používa netkaný hygroskopický materiál, napríklad krycí materiál SPANBOND. Vrecká sú pevne utesnené, napríklad zašité a vložené do plastových vriec pre ľahkú prepravu. Na prípravu materského lúhu sa obal vyberie z polypropylénového vrecka, vloží sa do plastovej nádoby z potravinárskeho plastu s objemom napr. do 25 litrov a naplní sa vodou s teplotou 70 - 80 o C. v množstve napríklad 20 - 25 litrov. Kvapalina v nádobe sa energicky premieša, tlačí sa na vrecko po dobu 10-15 minút, kým sa neobjaví hnedá pena, a pevne sa uzatvorí vekom. Naparovanie sa vykonáva 2 - 3 hodiny. Potom opäť intenzívne premiešajte kvapalinu v nádobe, zatlačte na vrecko, vyberte vrecko a dôkladne ho vyžmýkajte. Vytlačené vrecia s pevnou frakciou sa zlikvidujú. Kvapalná frakcia je koncentrovaný (materský) roztok humátu sodného. Balenie surovín v množstve 1 kg sa vyberá na základe pohodlia zostavovania pomerov "surovina: kvapalina". Použitie netkaného hygroskopického materiálu na výrobu vriec umožňuje použitie vreca ako druhu reaktora. Teplota vody na nalievanie suroviny 70 - 80 o C sa volí na základe zachovania bunky suroviny v "živom stave". Čas miešania kvapaliny v nádobe 10 - 15 minút bol zvolený na základe nasýtenia suroviny kyslíkom zo vzduchu a úplného rozpustenia NaOH v kvapaline (vode). Naparovanie suroviny počas 2 až 3 hodín sa volí na základe úplnej separácie HA. Štruktúrny vzorec humínovej kyseliny podľa S.S. Dragunov vyzerá takto:

Navrhovaný postup zohľadňuje všetky požiadavky na technologické postupy na získanie kvalitného humátu sodného: prítomnosť hydromodulu; oxidačný proces nastáva v dôsledku vypočítanej veľkosti obalu, voľného pohybu drvenej rašeliny v ňom, rozpustenia činidla v kvapaline v kombinácii s kyslíkom v obale, pH 7 - 8. V tabuľke. 1 sú znázornené výťažky vo vode rozpustných a ľahko hydrolyzovateľných látok z pôvodnej rašeliny. Tabuľka 2 je znázornená charakteristika humínovej kyseliny pôvodnej rašeliny. Vlhkosť a obsah popola v pôvodnej rašeline sa určuje podľa nasledujúcich noriem: analytická vlhkosť - podľa GOST 11305-83, analytický obsah popola A - podľa GOST 11306-83. Vlhkosť a obsah popola pôvodnej rašeliny sú uvedené v tabuľke. 3. Tabuľka 4 je znázornená porovnávacia analýza elementárneho zloženia humátu sodného získaného navrhovanou metódou a metódou prototypu. Cieľovým produktom je matečný lúh humátu sodného, ​​podľa navrhovaného spôsobu sa prefiltrovaný roztok bez balastu získa bez použitia reaktora a odstredivky a iného drahého zariadenia. Tak napríklad technologické vybavenie podľa prototypovej metódy zahŕňa: jednotku tepelného spracovania s oceľovým reaktorom, chróm-alumelový termočlánok v oceľovom puzdre s potenciometrom, elektromotor s regulátorom otáčok, rúrovú pec a laboratórny autotransformátor. Chladiaca jednotka pozostáva zo sprchy a prijímacej vane; banská sušiareň, drvič, vibračné sito. Výsledný prípravok - humát sodný - je ekologický produkt prírodného pôvodu s vysokou biologickou aktivitou proti širokej triede látok organickej a minerálnej povahy. Má antimikrobiálne vlastnosti: potláča životne dôležitú aktivitu patogénnej mikroflóry, obsahuje organické kyseliny schopné ničiť kyslo nestabilné toxíny, má adstringentné vlastnosti, aktivuje metabolizmus, metabolizmus sacharidov a bielkovín, zlepšuje dýchanie, zvyšuje využitie živín v krmive, stimuluje vitálne činnosť mikroflóry, urýchľuje rast a tvorbu organizmu. Uvažované charakteristiky potvrdzujú: Štátna komisia pre chemikálie na kontrolu škodcov, chorôb rastlín a buriny; All-Union Cancer Research Center (Moskva); Ústav experimentálnej a klinickej onkológie (Moskva); Výbor pre karcinogénne látky a preventívne opatrenia (Moskva); Veterinárna farmakologická rada (g. Moskva); Štátny agro-priemyselný výbor (Moskva), Ministerstvo poľnohospodárstva pod vládou Sverdlovskej oblasti (Jekaterinburg); JSC "Bogdanovicheskaya Ptitsa" (región Sverdlovsk) atď. Liek je certifikovaný.

NÁROK

Spôsob výroby humátu sodného, ​​zahŕňajúci sušenie, mletie a preosievanie východiskového materiálu, spracovanie východiskového materiálu s izoláciou cieľového produktu, vyznačujúci sa tým, že ako východiskový materiál sa používa napríklad ostricová nížinná mletá rašelina, ktorá sa drví do veľkosti častíc nie viac ako 1 mm, dávkovať a baliť spolu s činidlom NaOH do vrecúšok z netkaného hygroskopického materiálu s rozmermi 36x40 cm, na 1 kg rašeliny sa odoberie 50 g NaOH, vrecia sa tesne uzavrú, do získame matečný lúh, vrecúška sa vložia do nádoby a zalejú vodou o teplote 70 - 80 o C v pomere pôvodný materiál / kvapalina 1:20 - 1:25, lisovanie na obal, kvapalina v. nádoba sa dôkladne premieša 10 - 15 minút, potom sa nádoba tesne uzavrie a naparuje sa 2 - 3 hodiny, tekutina v nádobe sa opäť dôkladne premieša, obal sa vyberie z nádoby a dôkladne sa vytlačí.

Rašelina, sapropel, hnedé uhlie sa používajú ako suroviny na získanie humátov. Vo všeobecnosti sú technológie na získanie humínových prípravkov pomerne jednoduché. Expozícia surovinám obsahujúcim zvýšené množstvo humínových kyselín s alkáliami, prípadne v autoklávoch, s následnou filtráciou a neutralizáciou výsledného produktu.

Pomocou tejto technológie už humínové biostimulanty v Ruskej federácii dostáva najmenej päťdesiat a možno stovky rôznych podnikov. Rozpätie v kvalite výsledného produktu je obrovské. Medzi moderné technológie, ktoré zabezpečujú výrobu produktov na vysokej úrovni, sa dnes využívajú technológie mechanochemickej aktivácie. Podstata technológie spočíva v silnom impulznom mechanickom pôsobení na suroviny obsahujúce humát, oxidované hnedé uhlie, rašelinu a suché alkálie. Napríklad v niektorých modifikáciách guľových mlynov, v ktorých mlecie médium poskytuje preťaženie niekoľko desiatok g. Je zrejmé, že takéto zariadenia sú veľmi ťažké a náročné na energiu.

Ďalšou účinnou metódou, ktorá si získava čoraz väčšiu popularitu, je vykonávanie štandardných chemických procesov v kvapalnej fáze s usporiadaním rozvinutej kavitačnej zóny v nej.

Kavitácia je proces miznutia („kolapsu“) bublín pary a plynu, ktoré vznikajú v kvapaline, keď je náhle natiahnutá. V tomto prípade sa spravidla vyskytujú tieto účinky:

• V zóne s charakteristickými rozmermi nie väčšími ako 0,1 mm vznikajú lokálne impulzné tlaky až do 50 - 70 tisíc atmosfér.
• Teplota v týchto zónach môže takmer okamžite stúpnuť na 7-15 tisíc stupňov.
• Ako sa experimentálne zistilo, v poslednom štádiu kompresie sa bubliny môžu transformovať na toroidné štruktúry so silným ihlovitým vyvrhovaním hmoty. V tomto prípade môže rýchlosť špičky takejto „ihly“ dosiahnuť niekoľko stoviek metrov za sekundu a môže sa priblížiť rýchlosti zvuku v danom prostredí.
• Objemová hustota kavitačných bublín pri kompetentnej organizácii procesu môže byť 1 milión na cm3 média.
• Za určitých podmienok sa môžu vyskytnúť oblasti s pomerne silným ultrafialovým žiarením.

Všetky tieto okolnosti podmieňujú nielen mimoriadne efektívne zrýchlenie extrakcie užitočných látok z tejto suroviny, ale podmieňujú aj výskyt špecifických reakcií, najmä reakcií hydrotermálnej syntézy, ktorých priemyselný priebeh v miernych podmienkach je prakticky nemožný.

Kavitácia teda funguje už na „molekulárnej“ úrovni.

Keď už hovoríme konkrétne o použití "kavitácie" na získanie účinných profesionálnych humínových prípravkov, je už všeobecne akceptované, že sa získajú prípravky s výrazne vyššou fyziologickou aktivitou aj s mierne nižšou koncentráciou humínových zlúčenín v prípravku.

To je pochopiteľné. Humínové kyseliny a ich soli patria k neusporiadaným polymérnym štruktúram typu polyfenolov, v ktorých je pojem molekulovej hmotnosti skôr svojvoľný. Čím menšie teda fragmenty takéhoto „polyméru“ máme, tým účinnejšie ich asimilujú membrány štruktúry rastlinnej bunky.

Mnohí výskumníci hovoria o vysokej účinnosti použitia kavitačných zariadení na získanie kvalitných profesionálnych humínových prípravkov s vysokým obsahom účinnej látky. Napríklad podľa niektorých údajov môže výťažok vo vode rozpustných organických látok pri takomto spracovaní rašeliny dosiahnuť 100 g / l.

Ak použijeme rovnakú chémiu, ale za podmienok klasickej syntézy lieku, potom bude tento ukazovateľ nižší, najmenej 5-6 krát.

Je dôležité zdôrazniť, že pri takomto spracovaní sa počiatočná suspenzia surovín minimálne zahrieva vo svojej hmote, na úrovni nie vyššej ako 40-50 stupňov. Zároveň sa vo výslednom produkte v maximálnej miere zachovajú a nedeštruujú mnohé užitočné zlúčeniny, ktorých integritu nie je možné zabezpečiť za iných podmienok efektívnej extrakcie, napríklad pri autoklávovaní.

Efektívnejšie, ako z hľadiska získaných výsledkov, tak aj z hľadiska organizácie technológie, je použitie ultrazvukových kavitačných zariadení využívajúcich piezoelektrickú keramiku ako ultrazvukové žiariče.

Ale ani tu nie je všetko jasné. Ako ukázala prax práce v tomto smere, použitie takýchto zariadení s ponornými žiaričmi má množstvo nevýhod. Medzi ne patrí obmedzený zdroj takýchto žiaričov v dôsledku kavitačnej erózie a množstvo technologických problémov pri práci s mäkkými rastlinnými materiálmi, najmä rašelinou.

Použitie ultrazvukových kavitačných reaktorov s vonkajším usporiadaním keramických žiaričov a dodatočným zaostrovaním ultrazvukového žiarenia priamo v prúde spracovávaného média odstraňuje nielen väčšinu fyzikálnych a technologických problémov, ale zabezpečuje aj výrobu produktov vysokej kvality a dobrej kvality. technické a ekonomické ukazovatele. Kvalita získaného produktu, napríklad z hľadiska hrubého obsahu humínových zlúčenín, nie je horšia ako najlepšie analógy

Je potrebné poznamenať, že zariadenia radu RUZ implementujú mimoriadne výkonný kavitačný režim, takzvanú "streamer" kavitáciu. Hustota ultrazvukového žiarenia v axiálnej zóne takýchto reaktorov môže dosiahnuť niekoľko desiatok W / cm3. V zásade je nemožné dosiahnuť takéto parametre ani v najlepšej rotačnej aparatúre.

Vytvorili sme priemyselný komplex na výrobu humátov z rašeliny, sapropelu pomocou ultrazvukového zariadenia, čo nám umožňuje získať vysokú kvalitu finálneho produktu pri znížení jeho nákladov. Pracovná teplota 40-50⁰С.

Výsledky analýzy humátov draselných vyrobených pomocou ultrazvuku:

Použitie komplexu umožňuje:

• Zmenšiť výrobný priestor;
• Znížiť náklady na energiu;
• Znížiť výrobné náklady;
• Produkovať bioaktívne humáty s nízkou molekulovou hmotnosťou;

Ponúkame;

• Vybavenie.
• technológie.
• Školenie.

Komplex sa vyrába v stacionárnej aj mobilnej verzii.

Vladimírska oblasť, hrozno ISABELLA, otvorená pôda, 3. dekáda júna.
V 1. dekáde júna bola ošetrená humátom draselným, vyrobeným na našom zariadení.

Humáty a ultrazvuková kavitácia

v otázkach životného prostredia

V súvislosti s vysokou naliehavosťou úloh vývoja efektívnych technológií sanácie kontaminovaných oblastí, ako aj vývoja efektívnych technológií na rýchlu likvidáciu vysoko toxických odpadov, ktorých preprava na centralizované skládky je problematická, problém vývoj nielen účinných a lacných komplexotvorných činidiel (sorbentov), ​​ale aj vytváranie účinných mobilných komplexov na riešenie týchto problémov. V limite by takéto mobilné komplexy mali využívať ako suroviny na získanie účinných komplexotvorných činidiel veľa dostupných prírodných materiálov.

Jednou z možností riešenia týchto problémov môže byť vývoj mobilných systémov založených na využití spoľahlivých ultravýkonných prietokových ultrazvukových kavitačných reaktorov s axiálnym fokusovaním ultrazvukového žiarenia, napríklad ultrazvukové kavitačné reaktory radu RUZ, vyrábané spol. naša spoločnosť už mnoho rokov.

Charakteristickým znakom týchto zariadení je vysoká hustota ultrazvukového žiarenia čerpajúceho pozdĺž osi reaktora, až 10 W / cm 3 a viac pri referenčnej frekvencii ultrazvukového žiarenia 20 - 22 kHz.

Takáto vysoká hustota akustického žiarenia spôsobuje najmä možnosť kavitačnej deštrukcie vody s hustotou tvorby hydroxylových iónov do 3 mg-ekv/l a viac. To samo o sebe môže poskytnúť dezinfekciu niektorých chemických zlúčenín bez reagencií, pretože hydroxylové ióny sú najsilnejším oxidačným činidlom zo všetkých známych zlúčenín.

Okrem toho počas deštrukcie vody za takýchto podmienok vzniká značné množstvo peroxidu vodíka.

Pri samodeštrukcii kavitačných mikrobublín dochádza k UV žiareniu v rozsahu 300 - 360 nm, vznikajú pulzné lokálne tlaky až niekoľko desiatok tisíc atmosfér a teplota pulzu v takýchto zónach môže stúpnuť až na 10 - 15 tisíc stupňov. Okrem toho môžu vznikať impulzívne lokálne tryskové prúdy s hrotovou rýchlosťou až 600 m/s.

Tieto okolnosti umožňujú rozdrviť na „nano úrovni“ mnohé nielen amorfné, ale aj kryštalické materiály, ktorých čerstvé štiepenia už samy o sebe majú vysokú katalytickú aktivitu. To znamená, že existuje reálna možnosť využitia mnohých dostupných materiálov na získanie kvalitných „sorbentov-komplexantov“, ktoré takmer okamžite reagujú so zničenými chemickými zlúčeninami v rámci jediného technologického procesu.

Realizácia takejto ideológie môže tiež zabezpečiť produkciu vysoko aktívnych humínových komplexotvorných činidiel z pôdnych štruktúr, napríklad z rašeliny a sapropelu. To môže poskytnúť vysokokvalitnú detoxikáciu pomerne veľkých plôch pôdy s minimálnymi nákladmi.

Podstata problému v tomto prípade spočíva v tom, že na jednej strane samotné humínové komplexy rašeliny a sapropelu sú pomerne účinnými komplexotvornými činidlami na nevratnú väzbu mnohých toxických chemických zlúčenín, rádionuklidov a ťažkých kovov. Na druhej strane vysoká aktivita takýchto komplexotvorných činidiel je do značnej miery spojená s obsahom ľahkých frakcií, konkrétne fulvových kyselín.

Pokiaľ ide o poslednú okolnosť, poznamenávame, že humáty získané vyvinutou kavitačnou technológiou majú zvýšený obsah takýchto svetlo aktívnych frakcií. Napríklad, ako ukazujú analýzy, obsah fulvových kyselín v prípravkoch získaných touto technológiou je najmenej 10-krát vyšší ako obsah fulvových kyselín v prípravkoch podobnej chemickej štruktúry, získaných klasickou autoklávovou technológiou.

Ako príklad možnosti použitia humínových komplexotvorných činidiel pri sanácii území v oblastiach skladovania a ničenia chemických zbraní, ako aj dezinfekcie zeme od niektorých rádionuklidov uvedieme práce /1/ a /2/.

Pri použití niektorých modifikácií humínových sorbentov / 2 / ako absorbérov rádionuklidov je kapacita výmeny katiónov takýchto sorbentov: do 3100 mg-ekv pre UO 2 +2; až 79 mEq pre Cs+; až 16 mEq pre Sr +2.

V tomto prípade môže byť sila chelátových zlúčenín takýchto sorbentov so vzácnymi zeminami a transuránovými prvkami taká veľká, že takéto komplexy nie sú zničené až do 800 C 0.

Relevantnými technológiami pre použitie takýchto komplexotvorných činidiel je čistenie odpadových vôd od ťažkých kovov, ako aj ich využitie v štandardných biologických systémoch čistenia odpadových vôd na všeobecné účely /3/ a /4/.

Najmä práca /3/ poskytuje údaje o závislosti stupňa extrakcie iónov Fe+3 a Cu+2 humátov niklu a zinku draslíka, sodíka a amónia. Uvádza sa, že sorpčná kapacita takýchto komplexotvorných činidiel môže byť: pre ióny železa - 3,1 mg-ekv. / g, pre ióny medi - 1,4 mg-ekv. / g, pre ióny niklu - 1,2 mg-ekv. / g a pre zinok - 1,1 mg-ekv./g.

V práci /4/ bola študovaná aktivita roztokov humátu sodného na rast aktivovaného kalu v metódach biologického čistenia odpadových vôd. Samotný výskum je pomerne aktuálny, keďže dnes patrí čistenie odpadových vôd pomocou aktívnych baktérií medzi perspektívne technologické procesy, ktoré majú pomerne široké praktické uplatnenie.

Sú tu dva problémy.

Na jednej strane pri klasickom použití tejto technológie baktérie nefungujú dobre v posledných fázach čistenia, keď sa koncentrácie znečisťujúcich prvkov blížia k MPC,

Na druhej strane aktivita baktérií v zimnom období, pri nízkych teplotách čistených odpadových vôd, je veľmi nízka a je potrebné využívať ohrev čisteného odpadového média.

Z práce vyplýva, že v lete pri zachovaní ostatných podmienok možno obsah aktivovaného kalu pomocou humátov zvýšiť o 30 - 32 %. Rýchlosť rastu aktivovaného kalu sa zvyšuje 7-8 krát v porovnaní s rýchlosťou rastu bez tohto činidla.

V zimnom období pri teplote odpadovej vody od 6 do 12 C 0 možno použitím humátov zvýšiť výkon prevzdušňovacích nádrží o 25 - 30 % bez akýchkoľvek dodatočných nákladov, predovšetkým spotreby tepla.

Uvedené údaje sú veľmi presvedčivé. Široké využitie kvalitných humínových prípravkov v existujúcich technológiách čistenia odpadových vôd je však v niektorých prípadoch náročné z dôvodu prítomnosti problému „farby“ čistených vôd. Reakčné produkty fulvových kyselín sú spravidla rozpustné vo vode a na zníženie farby vody je potrebné dodatočne použiť konečné koagulačno-flokulačné čistenie upravených odpadových vôd. Na tieto účely sa používajú štandardné činidlá, z ktorých mnohé majú dosť úzky pracovný rozsah pH.

Extrémne vysoká všestrannosť použitia humínových prípravkov v živej aj neživej prírode: počnúc pestovaním rastlín, veterinárnou medicínou, medicínou, keramikou, zlievarenstvom a mnohými ďalšími obchodnými odvetviami predurčila naše požiadavky na vývoj jednotnej technológie. na použitie tejto prírodnej zlúčeniny, a to aj v otázkach ekológie.

Berúc do úvahy zvláštnosti použitej kavitačnej technológie, bolo možné vypracovať pomerne univerzálnu technológiu na úpravu rôznych odpadových vôd bez zavádzania ďalších špecifických technologických operácií.

Práca / 5 / poskytuje údaje o možnosti použitia dolomitových pieskov na odstránenie nečistôt Fe2 + a Fe3 +, Hg2 +, Cd2 +, Pb2 +, Cu2 +, Zn2 +, Ni2 +, Mn2 + z vody v režime fluidného lôžka. pri pôsobení ultrazvukovej kavitácie.

Predovšetkým sa uvádza, že s predĺžením času vystavenia ultrazvuku pri konštantnej hmotnosti dolomitu dochádza k výraznému zníženiu obsahu nečistôt. S dobou spracovania 40 s - zinok (II) 1,7 krát. S dobou spracovania 80 s: železo (II) a (III) 12,1-krát; ortuť (II) 2,8-krát; kadmium (II) 2,5-krát; medi (II) 4,9-krát. S dobou spracovania 160 s sa koncentrácia olova (II) znížila 4,0-krát.

Je potrebné poznamenať, že otvory sa vytvárajú na časticiach dolomitu priamo v podmienkach kavitácie. Veľkosti otvorov sú ~ 1 μm, čo zodpovedá veľkosti kavitačnej bubliny v momente jej zrútenia. V tomto prípade tlak v bubline dosiahne 10 3 atm.

Rozpad dier v časticiach dolomitu a tvorba čerstvých katalyticky aktívnych triesok je podľa nášho názoru spôsobená účinkom superhlbokej penetrácie mikročastíc impaktora do cieľa, ktorý objavil v roku 1974 bieloruský vedec Usherenko. V tomto prípade sa uvoľní obrovské množstvo energie, 10 2 ... 10 4 krát vyššie ako kinetická energia častíc nárazového telesa.

Prinajmenšom podmienky pre vznik tohto efektu nie sú v rozpore s energetickými parametrami a vlastnosťami super výkonnej kavitácie.

Čo sa týka možností využitia niektorých známych katalyzátorov v spojení s ultrazvukom v technológiách chemickej hydrogenácie, napríklad pri použití zmiešaných Ni - Mg katalyzátorov z formiátov a oxalátov pri hydrogenácii cyklohexánu je v /6/ uvedené, že aktivita takýchto katalyzátorov v r. ultrazvukové pole sa môže zvýšiť o 60 - 200%.

Na záver uvádzame niektoré údaje ilustrujúce konštrukčné a prevádzkové vlastnosti zariadenia s použitím týchto prietokových kavitačných reaktorov.

Pracovná plocha reaktora je vyrobená vo forme valca s priemerom 100 mm a dĺžkou 470 mm. Výkon akustického žiarenia môže byť v závislosti od úpravy zariadenia od 4 do 7 kW, s účinnosťou zariadenia nie menšou ako 0,85. Hmotnosť zariadenia s generátorom nie je väčšia ako 40 kg.

Video na stránke ukazuje normálny prevádzkový režim reaktora. Pozoruje sa takzvaný „streamer“ spôsob kavitácie s centrálnym (axiálnym) kavitačným „zväzkom“ s rozvetvenými kavitačnými dráhami rozprestierajúcimi sa v rôznych smeroch. Počas prevádzky reaktora je zreteľne počuteľný charakteristický hluk spôsobený rekombináciou kavitačných dráh. Centrálny (axiálny) zväzok streamerov je umiestnený pozdĺž celej osi zariadenia, 470 mm, a má priemer približne 20 mm. Objemová hustota uvoľnenej energie v jej zóne je najmenej 10 W / cm 3.

Variant usporiadania reaktora v zariadení s približnou produktivitou do 440 kg/h pre niektoré typy spracovaných vodných suspenzií má celkové rozmery (dĺžka × šírka × výška) maximálne 2500 × 2000 × 2000 mm. Hmotnosť nie viac ako 300 kg (ultrazvukový reaktor s generátorom, chemický reaktor s miešadlom, obehové čerpadlo, plošina a ovládací panel).

Humát draselný

Ultrazvukový modul pre syntézu humátov

Literatúra.

1. „Sanácia kontaminovaných oblastí v priestoroch skladovania a ničenia chemických zbraní“, V.I. Skorobogatova, A.A. Shcherbakov, V.G. Mandych, J. Ruská chem. o - va nich. DI. Mendelejev, 2007, zväzok LI, č. 2, s. 71 - 74.
2. "Modifikované prírodné sorbenty ako absorbéry rádionuklidov", L.I. Gilinskaya, T.I. Markovich, elektronický vedecký informačný časopis "Bulletin of Earth Sciences RAS", č. 1 (27), 2009, ISSN 1819-6586.
3. "Sorpcia iónov ťažkých kovov humátmi amónneho, sodíka a draslíka", Budaeva A. D., Zoltoev E. V., Bodoev N. V., Balburova T. A. Bajkalský inštitút ochrany prírody SB RAS, Ulan-Ude. Práca bola prezentovaná na III. vedeckej konferencii "Prioritné smery rozvoja vedy, techniky a techniky", 2005, Hurghada (Egypt).
4. RF patent 2081853, Shulgin A.I., Spôsob biologického čistenia odpadových vôd.
5. Malushkin V. M. "Fyzikálnochemické procesy vo fluidnej vrstve dolomitu pod vplyvom ultrazvuku a vývoj zariadenia na dodatočnú úpravu pitnej vody", abstrakt dizertačnej práce pre titul kandidáta technických vied, Tomsk 2009.
6. „O účinnosti použitia ultrazvuku pri heterogénnej katalýze“, A. V. Romensky, JSC „Severodonetsk Association“ Azot “, technológia katalyzátorov a sorbentov, UDC 66.084.

Khalizev K.A. 1

1 MBOU "Stredná škola č. 1, Staviteľ regiónu Belgorod"

Meremianina T.G. 1

1 Mestská rozpočtová vzdelávacia inštitúcia „Stredná škola č. 1, Staviteľ okresu Jakovlevskij v regióne Belgorod“

Text práce je umiestnený bez obrázkov a vzorcov.
Plná verzia diela je dostupná v záložke „Súbory práce“ vo formáte PDF

OBSAH

	ÚVOD
	ANALYTICKÝ PREHĽAD LITERATÚRY
	Zloženie humínových kyselín
	Mechanizmus účinku humínových kyselín vo vermikomposte
	Sortiment vyrábaných humínových prípravkov
	EXPERIMENTÁLNA ČASŤ
	Materiály a metódy výskumu
	VÝSLEDKY ŠTÚDIE
	Fyzikálnochemické zloženie humusového prípravku
	Štúdium biologickej aktivity lieku
	ZÁVER
	BIBLIOGRAFIA
	PRÍLOHY

ÚVOD

Humínové látky sú komplexné zmesi vysokomolekulárnych tmavo sfarbených organických zlúčenín prírodného pôvodu, odolných voči biodegradácii, vznikajúcich pri rozklade rastlinných a živočíšnych zvyškov pod vplyvom mikroorganizmov alebo abiotických faktorov prostredia.

Humínové kyseliny možno extrahovať zo zvlhčených prírodných produktov (rašelina, hnedé uhlie, uhlie a vermikompost) vodnými roztokmi zásad.

Humínové kyseliny sú polymérne zlúčeniny s vysokou molekulovou hmotnosťou, ktoré sú nerozpustné vo vode a majú vlastnosť nehybnosti. Pre využitie v poľnohospodárskej výrobe ich preto treba maximálne previesť do rozpustného stavu prístupného rastlinám a živočíchom.

Základom na získanie humínových prípravkov je ich schopnosť vytvárať vo vode rozpustné soli s jednomocnými katiónmi sodíka, draslíka a amónia.

Prípravky na báze humínových kyselín obsahujú aminokyseliny, polysacharidy, sacharidy, vitamíny, makro a mikroelementy, látky podobné hormónom. Vyznačujú sa stabilitou, multifunkčnosťou a majú sorpčné, iónomeničové a biologicky aktívne vlastnosti. Humínové kyseliny (HA) sa vyznačujú všeobecným typom zloženia a štruktúry. V závislosti od východiskového substrátu, spôsobu izolácie a skladovania sa však ukazovatele zloženia a štruktúry môžu líšiť a v tomto smere sa mení ich fyziologická aktivita.

Relevantnosť Táto štúdia je determinovaná potrebou vývoja nových ekologických biologických produktov, ktorých používanie vo veľkej miere prispeje k zvýšeniu produktivity poľnohospodárskych plodín.

Výskumná hypotéza: Rozpustené humínové zlúčeniny možno z vermikompostu získať chemickými, fyzikálnymi a mechanickými vplyvmi.

Ako teoretický základ a informačnú základňu výskumu boli použité práce domácich autorov z oblasti agrochémie a pôdoznalectva. Informačnými zdrojmi pre písanie tejto práce sú normy a vedecké publikácie.

Účel štúdie: uvoľňovanie humínových látok pomocou chemických, fyzikálnych a mechanických účinkov na vermikompost, aby sa maximalizoval prenos humínových zlúčenín do roztoku.

Na dosiahnutie cieľa práce boli stanovené nasledovné úlohy :

študovať odbornú literatúru o zložení a mechanizme účinku humínových látok na poľnohospodárske rastliny;

študovať sortiment vyrábaných humínových prípravkov a spôsoby ich izolácie;

ovládať fyzikálno-chemické metódy izolácie humusového prípravku, ako aj otestovať výsledný prípravok z hľadiska kvality a bezpečnosti;

študovať biologickú aktivitu získaného humusového prípravku podľa výsledkov jeho účinku na semená uhoriek odrody "Dalnevostochny".

Výskumný objekt bol vermikompost získaný v mini-vermilaboratóriu Skúšobného laboratória UNITS "Agrotechnopark" Štátnej poľnohospodárskej akadémie V.Ya Gorina Belgorod z kompostových červov hybridnej línie Belgorodskaya.

Predmet výskumu humínové látky izolované z vermikompostu sa stali.

Štúdia použila nasledujúce metódy: experimentálna metóda (extrakcia a zrážanie humínových látok, fyzikálno-chemické a biologické testy prípravku), pozorovanie a metódy štatistickej analýzy.

Štúdie sa uskutočnili v chemickom laboratóriu MBOU „Škola č. 1, Stroitel, okres Jakovlevskij v regióne Belgorod“ a v Skúšobnom laboratóriu FGOU VPO BelGSKhA im. V.Ya Gorin.

1. ANALYTICKÝ PREHĽAD LITERATÚRY

1.1. Zloženie humínových látok

História štúdia humínových látok siaha viac ako dvesto rokov do minulosti. Prvýkrát ich izoloval z rašeliny a v roku 1786 ich opísal nemecký chemik F. Achard. Nemeckí výskumníci vyvinuli prvé izolačné a klasifikačné schémy a zaviedli aj samotný pojem – „humínové látky“ (odvodené z lat. humus- "zem" alebo "pôda"). V polovici 19. storočia veľký prínos k štúdiu chemických vlastností týchto zlúčenín priniesol švédsky chemik J. Berzelius a jeho študenti a potom v 20. storočí naši pôdológovia a uhoľní chemici: MA Konoňová, L.A. Kristeva, N. Alexandrova, D.S. Orlov, T.A. Kukharenko a ďalší. V klasických dielach L.A. Kristeva a M.M. Kononova ako prvá opísala účinok ošetrenia semien fulvovými kyselinami a soľami humínových kyselín (humátmi) na rast primárnych koreňov testovaných kultúr.

Potom však záujem chemikov o humínové látky prudko opadol, keďže sa spoľahlivo zistilo, že nejde o samostatnú zlúčeninu, ale o komplexnú zmes makromolekúl premenlivého zloženia a nepravidelnej štruktúry (obr. 1), na ktorú sa vzťahujú zákony klasickej termodynamiky. a teória štruktúry hmoty sú nepoužiteľné. V zložení humusu sa rozlišujú tri skupiny zlúčenín: špecifické humínové látky, nešpecifické organické zlúčeniny a medziprodukty rozkladu a humifikácie. Do tretej skupiny patria produkty čiastočného rozkladu organických zvyškov, ktoré sa súčtom ich vlastností ešte nedajú priradiť k špecifickým humínovým látkam, ale už nie sú látkami charakteristickými pre živé organizmy. Špecifické látky a nešpecifické humínové zlúčeniny vznikajú v dôsledku procesov tvorby pôdy. Nešpecifické humínové zlúčeniny sa syntetizujú v živých organizmoch a do pôdy sa dostávajú ako súčasť rastlinných a živočíšnych zvyškov. Špecifické humínové látky vznikajú priamo v pôde v dôsledku humifikačných procesov. Sú medzi nimi prohumické látky, humínové kyseliny a humín.

Humín alebo nehydrolyzovateľný zvyšok je tá časť organickej hmoty pôdy, ktorá je nerozpustná v kyselinách, zásadách a organických rozpúšťadlách. Prohumíny sú podobné medziproduktom rozkladu organických zvyškov. Ich prítomnosť sa odhalí pri podrobnej frakcionácii prípravkov izolovaných z pôdy. Huminové kyseliny sú triedou hydroxykyselín s vysokou molekulovou hmotnosťou obsahujúcich dusík s aromatickým jadrom, ktoré je súčasťou humusu a vzniká v procese humifikácie.

Ryža. 1. Vzorec štruktúrnej bunky humínovej kyseliny (podľa D. S. Orlova)

Na základe rozdielnej rozpustnosti vo vode, kyselinách, zásadách a alkohole sa huminové kyseliny delia na huminové kyseliny, himatomelanové kyseliny a fulvové kyseliny. Humínové kyseliny sú skupinou tmavo sfarbených humínových kyselín, rozpustných v zásadách a nerozpustných v kyselinách. Kyseliny hyatomelanové sú skupinou humínových kyselín, ktoré sú rozpustné v etanole. Fulvové kyseliny sú skupinou humínových kyselín rozpustných vo vode, zásadách a kyselinách.

Pri vykonávaní analýz sa huminové kyseliny zvyčajne extrahujú z pôdy alkalickými roztokmi (0,1-0,5 N NaOH). Pri okyslení alkalického extraktu na pH (1 - 2) sa vyzrážajú huminové a himatomelanové kyseliny. V roztoku zostávajú iba fulvokyseliny. Keď sa vytvorená zrazenina spracuje etanolom, kyseliny himatomelanové prechádzajú do alkoholového roztoku a farbia ju do čerešňovej červenej.

Skupina humínových kyselín sa delí na dve podskupiny: čierne (sivé) a hnedé humínové kyseliny. Humínové kyseliny obohatené uhlíkom (hlavne v černozemných pôdach) sa v domácej literatúre označujú ako čierne, v zahraničnej ako sivé. Čierne a hnedé humínové kyseliny je možné oddeliť vysolením: pri spracovaní 2 N. roztokom NaCl sa čierne huminové kyseliny zrážajú a vyzrážajú.

Humínové kyseliny majú nasledovné elementárne zloženie: 50-60% uhlíka, 2-6% vodíka, 31-40% kyslíka a 2-6% dusíka. Výkyvy v elementárnom zložení humínových kyselín sa vysvetľujú tým, že nejde o chemicky jednotlivé kyseliny určitej štruktúry, ale ide o skupinu zlúčenín s vysokou molekulovou hmotnosťou podobných zložením a vlastnosťami.

Podľa údajov gélových chromatografických štúdií je spodná hranica molekulových hmotností humínových kyselín určená hodnotami 5000-6000 Daltonov (D). Kyseliny s molekulovou hmotnosťou 400 000-650 000 D. Avšak hlavné množstvo humínových kyselín má molekulovú hmotnosť 20 000-80 000 D.

Huminové kyseliny teda vďaka zvláštnostiam ich molekulárnej štruktúry aktívne ovplyvňujú migráciu a akumuláciu chemických prvkov v pôde a prírodnej vode.

1.2 Mechanizmus účinku humínových látok v zložení vermikompostu

Mechanizmy, ktorými vermikompost realizuje svoj regulačný účinok na pôdu a rastliny, nie sú úplne opísané. Vyššia účinnosť použitia vermikompostu a jeho frakcií na rast a vývoj rastlín sa vysvetľuje ich vplyvom na syntézu bielkovín, vplyvom na metabolické reakcie, znížením aktivity inhibítorov dýchania a prejavom vlastností podobných hormónom. V literatúre je popísaných niekoľko možných hlavných mechanizmov vplyvu frakcií vermikompostu na rastliny:

1.Optimalizácia výživy koreňov rastlín. Priamy príjem živín a stopových prvkov; mobilizácia zlúčenín fosforu do biologicky dostupných foriem; mobilizácia a transport katiónov prechodných kovov (najmä medi, železa a zinku) v chelátovej forme dostupnej pre rastliny. Optimalizácia pôdnych vlastností: poskytnutie energie pre pôdne mikroorganizmy a zvýšenie mikrobiologickej aktivity, zvýšenie schopnosti zadržiavania vody, posilnenie štruktúry atď.

2. Optimalizácia listovej výživy rastlín. Frakcie vermikompostu obsahujú humínové a fulvové kyseliny v rôznych množstvách, ktoré ako povrchovo aktívne látky znižujú povrchové napätie vodných roztokov, čím zvyšujú priepustnosť bunkových membrán. To zase optimalizuje priepustnosť transportného systému rastlín: urýchľuje pohyb živín. Urýchľuje energetický metabolizmus, rýchlosť fotosyntézy a syntézu chlorofylu.

3. Vplyv humínových látok na fyziologické procesy rastlín. Predpokladá sa, že humínové látky podporujú syntézu vysokoenergetického adenozíntrifosfátu (ATP) v bunkách, ktorý sa podieľa na optimalizácii dýchania rastlín. Niektoré molekulárne zložky humínových látok vedú k tvorbe rastových fytohormónov alebo pôsobia ako látky „podobné hormónom“, zvyšujú enzymatickú aktivitu, najmä obsah katalázy, peroxidázy, difenyloxidázy a invertázy. Hnojivá z Vermicelli ovplyvňujú detoxikáciu alebo inaktiváciu toxických látok v pôde – zvyčajne je spojená so sorpčnou schopnosťou vermikompostu, množstvom silných a slabých kyslých funkčných skupín, hydrofóbnosťou, sorpčnou schopnosťou pre ťažké kovy a xenobiotiká.

Podľa názoru V. V. Demina, V. A. Terentyeva, Yu. A. Zavgorodneyho. a Biryukova M.V. biologický účinok humínových látok na živé organizmy je spôsobený tým, že neporušené molekuly humínových látok a zvyšky ich vnútrobunkového trávenia sú lokalizované v bunkových stenách alebo vo vrstve bezprostredne susediacej s cytoplazmatickou membránou. Na povrchu živej bunky sa tak objavuje zdanie aktívneho prelamovaného filtra, ktorý je schopný vykonávať tieto funkcie:

zachytávať ióny ťažkých kovov a viazať ich do stabilných chelátových komplexov;

zachytávať xenobiotické molekuly;

viažu voľné radikály vytvorené v plazmatickej membráne v dôsledku peroxidácie lipidov.

Z literatúry je známy humát neškodný pre ľudí a zvieratá, nemá alergénne, anafylaktogénne, teratogénne, embryotoxické a karcinogénne vlastnosti.

1.3. Sortiment vyrábaných humínových prípravkov

Sortiment vyrábaných regulátorov metabolizmu humínového pôvodu:

Huminát je humát sodný. Vyvinuté v poľnohospodárskom inštitúte Dnepropetrovsk, sú to sodné soli súčtu humínových kyselín vo forme prášku. Získava sa alkalickou extrakciou. Droga patrí medzi biogénne stimulanty;

Humin HS-1500 je syntetický produkt, biologicky podobný humínovým látkam. Získané autooxidáciou, vyrobené vo forme alkalickej soli vysokej čistoty a konštantného zloženia (Ruggers-Werke, Nemecko). Východiskové produkty sú aromatické polyhydroxylové zlúčeniny, ktoré sa viacstupňovou reakciou premenia na prípravok s priemernou molekulovou hmotnosťou 1500. Výsledná humínová látka je úplne a ľahko rozpustná vo vode;

Rašelinový biostimulátor (BST). Vyvinuté v Celoruskom výskumnom ústave rašelinového priemyslu (St. Petersburg). Prípravok sa získava oxidáciou vodno-alkalickej rašelinovej suspenzie vzdušným kyslíkom. Výsledné oxidačné produkty sú polyfunkčné organické kyseliny s molekulovou hmotnosťou 1 000 až 40 000;

Oxidát - navrhuje Ústav rašeliny Akadémie vied BSSR. Získava sa pomocou novej technológie pri oxidácii-amonizácii organickej hmoty rašeliny. Droga je tekutina s obsahom 5-10% sušiny, ktorá obsahuje široké spektrum makro- a mikroprvkov.

Nitrogumový stimulant (NHS). Technológia výroby bola vyvinutá na pobočke Kalinin VNIITP metódou oxidácie vysokorozkladných vysokokvalitných rašelín kyselinou dusičnou s následnou neutralizáciou čpavkovou vodou;

Humadapt je nový humínový prípravok, regulátor metabolických procesov a aktívny detoxikátor a iné.

2. EXPERIMENTÁLNA

2.1. Materiály a metódy výskumu

Ako materiál pre štúdiu slúžil vermikompost. (aplikácia - ja , Stôl 1), získané v mini-vermilaboratóriu Skúšobného laboratória UNITS "Agrotekhnopark" Federálnej štátnej rozpočtovej vzdelávacej inštitúcie vyššieho odborného vzdelávania Štátna poľnohospodárska akadémia Belgorod pomenovaná po V.Ya Gorinovi z kompostových červov hybridnej línie Belgorodskaya. (aplikácia - II). Ide o tmavohnedý štruktúrovaný produkt s príjemnou zemitou vôňou. Získal sa z neho humínový prípravok. Pracovný roztok humínového prípravku bol pripravený pomocou destilovanej vody zriedením pôvodných koncentrátov. Testovanie biologickej aktivity získaného prípravku sa uskutočnilo na semenách uhoriek v súlade s GOST R 54221, pH - GOST R 54221.

V práci sú uvedené aj údaje z laboratórnych štúdií získaného humínového prípravku, ktoré boli realizované v akreditovanom skúšobnom laboratóriu s použitím zariadení a prístrojov na chemické štúdium zloženia prípravkov.

Údaje o elementárnom zložení sa použili na odhad zmien v chemickom zložení mikrokompozitov izolovaných frakcií. Hmotnostný podiel vlhkosti bol stanovený podľa GOST R 52917; obsah popola - podľa GOST 11022; celkový dusík, amónny a dusičnanový dusík - GOST 26715, GOST 26716; voľné humínové kyseliny (HA) - GOST R 54221 a GOST 9517; Р 2 О 5 a К 2 О - GOST 26 717, GOST 26718; minerálne prvky - podľa GOST 30692; stanovenie skupinového frakčného zloženia humusu sa uskutočnilo podľa Tyurinovej schémy upravenej Ponomarevou a Plotnikovou.

Faktory ovplyvňujúce výťažnosť humínových kyselín: teplota, doba extrakcie, koncentrácia alkálií, hmotnostný pomer substrát: alkálie. Optimálne podmienky pre extrakciu humínových kyselín z vermikompostu sú: extrakčná teplota - 25 0 С, doba extrakcie - 24 hodín, pomocou rotátora - 240 min, koncentrácia alkálií pre extrakciu - 0,2 n NaOH, koncentrácia kyseliny pre zrážanie HM - 1 n H2SO4.

Bezpečnostné opatrenia:

Trieda nebezpečnosti zariadenia – IV (nízka nebezpečná látka)

Pri práci je potrebné používať rukavice, nepiť, nefajčiť, nejesť. Po práci by ste si mali umyť tvár a ruky mydlom a vodou.

V prípade kontaktu s pokožkou umyte mydlom a vodou.

V prípade kontaktu s očami ich vypláchnite veľkým množstvom vody.

3. VÝSLEDKY ŠTÚDIE

Výberom parametrov a činidiel na extrakciu a zrážanie humínových látok sa získal humínový prípravok s maximálnym výťažkom rozpustných humínových kyselín.

Tabuľka 2 - Produkcia humínových kyselín

3.1. Fyzikálnochemické zloženie humátu sodného

Chemické charakteristiky humínového prípravku sú uvedené v tabuľke 3 (údaje zo Skúšobného laboratória Bieloruskej štátnej poľnohospodárskej akadémie).

Tabuľka 3 - Fyzikálnochemické zloženie humusového prípravku

Názov indikátora	HUMÁT SODNÝ
vlhkosť, %
obsah popola, %
Celkový dusík, mg%
amoniakálny dusík, mg%
dusičnanový dusík, mg%
Voľné humínové kyseliny, g/l
NS, Jednotky
R205, mg/l
K20, mg/l
sodík, mg/l
vápnik, mg/l
kadmium, mg/l
Viesť, mg/l
arzén, mg/l
ortuť, mg/l
železo, mg/l
meď, mg/l
mangán, mg/l
zinok, mg/l
síra, mg/l
horčík, mg/l

Pri stanovení pH pripraveného roztoku sa zistilo, že hodnota tohto indikátora sa pohybuje v rozmedzí 7,89-8,75, čo naznačuje stabilitu liečiva vo vzťahu k fotodegradácii a zvýšenej odolnosti voči svetlu.

3.2. Štúdium biologickej aktivity lieku

Pri pokusoch na semenách uhoriek pod vplyvom 0,005 % vodných roztokov pripravených zo študovaného prípravku sa zistilo zvýšenie klíčivosti semien, biologická aktivita HA pri zvyšovaní hmotnosti sadeníc, dĺžky stoniek a koreňov v priemere o 2,0-4,0 %. bolo zaznamenané (tabuľka 4, obr. 2-3). Klíčivosť semien na tretí deň kultivácie bola 62 % oproti 35 % kontroly. To znamená, že celý prípravok slúžil v testovacom experimente ako stimulátor klíčenia semien.

Tabuľka 4 - Biologická aktivita humínových prípravkov

Ryža. 2. Štúdium intenzity rastu embryonálnych koreňov

Ryža. 3. Štúdium intenzity rastu embryonálnych koreňov

testovaním na semenách uhoriek v súlade s GOST R 54221-2010

4. ZÁVER

Prípravok HUMÁT SODNÝ bol izolovaný z vermikompostu (získaného spracovaním hnoja kompostovými červami hybridnej línie Belgorodskaya, Dodatok - 2). Liečivo obsahuje v 1 litri: humínové kyseliny nie menej ako 78 g, živiny fosfor, draslík, sodík, síru a biogénne mikroelementy.

Výsledný liek sa môže použiť na výrobu ekologických produktov, na zvýšenie úrody poľnohospodárskych plodín. HUMÁT SODNÝ sa odporúča používať vo forme pracovného roztoku s koncentráciou 0,005-0,01 % základnej látky pri predsejbovom ošetrení výsevu alebo sadbového materiálu a pri ošetrení listov rastlín počas vegetácie.

Ekonomická efektívnosť- použitie humínových prípravkov zvyšuje úrodu poľnohospodárskych plodín v priemere o 5-17%.

5. REFERENCIE

1. SanPiN 2.3.2.2354 - 2008. Sanitárne a epidemiologické pravidlá a normy, VI. Sanitárne a epidemiologické požiadavky na ekologické produkty. Doplnky a zmeny č. 8 k SanPiN 2.3.2.1078-01. Registrované na Ministerstve spravodlivosti Ruska dňa 23. mája 2008 č. 11741

2. GOST 9517-94 Tuhé palivo. Metódy stanovenia výťažnosti humínových kyselín - M .: ed. Normy. -1996

3. GOST 26713-85. Organické hnojivá. Metóda stanovenia vlhkosti a sušiny. - M .: vyd. Normy. -1986, s. 4-6.

4. GOST 26715-85. Organické hnojivá. Metóda stanovenia celkového dusíka. - M .: vyd. Normy. -1986, s. 9-20.

5. GOST 26716-85. Organické hnojivá. Metóda stanovenia amónneho dusíka. - M .: vyd. Normy. -1986, s. 21-28.

6.GOST 26717-85. Organické hnojivá. Metóda stanovenia celkového fosforu. - M .: vyd. Normy. -1986, s. 29-34.

7.GOST 26718-85. Organické hnojivá. Metóda stanovenia celkového draslíka. - M .: vyd. Normy. -1986, s. 35-38.

8. GOST 30178-1996. Suroviny a potravinárske výrobky. Atómová absorpčná metóda na stanovenie toxických prvkov

9. GOST 30692-2000. Krmivo, kŕmne zmesi, kŕmne suroviny. Atómová absorpčná metóda na stanovenie obsahu medi, olova, zinku a kadmia

10.GOST R 52917-2010. Huminové prípravky z hnedého a oxidovaného uhlia. Testovacie metódy. - M .: Standartinform-2012

11. GOST R54221-2010 Huminové prípravky z hnedého a oxidovaného uhlia. Testovacie metódy. - M .: Standartinform-2012

12.Asmaev M.P. Kinetický model procesu získavania vermikompostu s využitím vermikultúry / M.P. Asmaev, D.L. Piotrovského // Zborník univerzít potravinárskej technológie. -1997. - č. 2-3. S.84.

13 Balabanov S.S. Pokusy o nápravu (urýchlenie) prirodzeného procesu tvorby humusu v kultivovaných pôdach / S.S. Balabanov, N.I. Kartamyshev, V.Yu. Timonov, N.M. Chernysheva // Bulletin Štátnej poľnohospodárskej akadémie Kursk. - 2010. -Č.1- str.63 - 66

14.Barne A. Zh. Dynamika vyhadzovania kukiel do kompostového červa Eisenia foetida / A. Zh. Barne // V zborníku: Materiály I. medzinárodnej konferencie "Dážďovky a úrodnosť pôdy". - Vladimír, 2002 .-- S. 7 - 8.

15 Berkovich A.M. Antioxidačné vlastnosti nového veterinárneho lieku s obsahom humínových látok - ligfol / A.M. Berkovich, S.V. Buzlama // Voľné radikály, antioxidanty a zdravie zvierat: Medzinárodná vedecká a praktická konferencia, 21.-23. septembra 2004, Voronezh: So. vedecký. tr. - Voronež: vydavateľstvo Voronežskej štátnej univerzity, 2004 .-- S. 174-179

16 Biryukova O. N. Charakteristika organickej hmoty vermikompostu / O.N. Biryukova, Sukhanova N.I. // Materiály IV. medzinárodného kongresu o biokonverzii organického odpadu /, Kovrov-2004

17 Bolotetskiy N.M. O technológii získavania hybridných línií hnojového červa Eisenia foetida (Sav.) / N.M. Bolotetskiy, Kodolova O. P., Nefedov G. N., Pravdukhina O. Yu., Truveller K. A. // V zbierke: Abstracts of the II International Congress. Biokonverzia organických odpadov z národného hospodárstva a ochrana životného prostredia. - Ivano-Frankivsk. - 1992 .-- S. 17-18.

18 Bykin A.V. Biologické aspekty reprodukcie úrodnosti pôdy zavedením vermikompostu. / Bykin A.V. // Agrochemický bulletin. - 1997. - č.6. - s. 5-6.

19. Gogotov I. N. Charakteristika biohumusov a pôd produkovaných niektorými firmami v Rusku / IN Gogotov // Agrochemický bulletin. - 2003. - č.1. - strana 11.

20. Gorovaya A.I. Humínové látky. Gorovaya A.I., D.S. Orlov, O.V. Shcherbenko, štruktúra, funkcie, mechanizmus účinku, ochranné vlastnosti, ekologická úloha. // Humínové látky. Štruktúra, funkcie, mechanizmus účinku, ochranné vlastnosti, ekologická úloha. - Kyjev, Naukova Dumka. - 1995.

21 Demin V.V. Demin V.V., V.A. Terentyev, Yu.A. Zavgorodnyaya, M.V. Biryukov, Pravdepodobný mechanizmus účinku humínových látok na živé bunky. // V zbierke: Materiály IV kongresu Dokuchaevsky Society of Soil Scientists. Novosibirsk, 9. - 13. august 2004 - Novosibirsk, Vedecké centrum vydavateľstva, 2004. - S. 494

22. Y. V. Evloev Efektívnosť moderných foriem organizácie poľnohospodárskej výroby / Ya.V. Evloyev // Medzinárodný poľnohospodársky časopis. - 2000. č. 3 - str. 10 - 14.

23. Oliva T.V. Moderné prístupy k pestovaniu ekologických plodín v chránenej pôde / T.V. Oliva // V zborníku: Riešenie environmentálnych problémov pri výrobe poľnohospodárskych produktov, Belgorod, 2004.-S.50-52.

24. Oliva T.V. Skúsenosti s pestovaním ekologických plodín v skleníku pomocou vermikompostu / T.V. Oliva, Nikolaeva I.V. -48.

25. Orlov D.S. Porovnávacie charakteristiky niektorých vermikompostov / D.S. Orlov, Ammosova Ya.M., Sadovniková L.K. a iné // V zbierke. : Abstrakty. správa 3 int. kongres „Biokonverzia organického odpadu“. - Moskva - 1994 - S. 69-70.

26. Orlov D.S., Sadovníková L.K., Savrová A.L. // Správy Akadémie vied, sr. "Geochémia", 1995, 345 (4), - str. 1-3.

27. Kristeva L.A. Vplyv fyziologicky aktívnych humínových kyselín na rastliny za nepriaznivých vonkajších podmienok /Hristeva L.A. // Humínové hnojivá: teória a prax ich aplikácie. Dnepropetrovsk, 1973, zväzok 4, s.15-23.

PRÍLOHY

Aplikácia ja

Tabuľka 1 - Charakteristika vermikompostu na báze maštaľného hnoja

№ p / p	Ukazovatele
	Hmotnostný podiel vlhkosti, nie viac
	Organická hmota, suchý produkt, %, nie menej
	Hmotnostný podiel celkového dusíka na suchý produkt, nie menej
	Hmotnostný podiel celkového fosforu vyjadrený v P 2 O 5 %, nie menej
	Hmotnostný zlomok celkového draslíka vyjadrený v % K20, nie menej
	Hmotnostný zlomok mobilného zinku, mg / kg, nie viac
	Hmotnostný zlomok mobilného kobaltu, mg / kg, nie menej
	Hmotnostný podiel mobilnej medi, mg / kg, nie viac
	Semená buriny, tisíc kusov, nie viac ako 100
	Životaschopné vajíčka helmintov, sporocyst	neprítomný
	Patogénne mikroorganizmy, ks / dm 3, vrátane salmonely	neprítomný
	Pesticídy v sušine, mg / kg

Aplikácia II

Foto 1. Kompostový červ z rodu Eisenia z línie Belgorod

Dodatok III

Foto 2. Vytvorený vermikompost vo vermikomposte

(54) SPÔSOB VÝROBY HUMÁTU SODNÉHO

(57) Abstrakt:

[0001] Vynález sa týka spôsobov spracovania rašeliny a najmä spôsobu výroby humátu sodného. Východiskový materiál (rašelina) s prirodzenou vlhkosťou sa preoseje na veľkosť častíc nie väčšiu ako 3 mm. Je balený spolu s NaOH činidlom vo vrecúškach vyrobených z netkaného hygroskopického materiálu a NaOH je umiestnený v samostatnom vrecku tiež z netkaného hygroskopického materiálu. Balenia s rašelinou a NaOH činidlom sú tesne uzavreté. Na získanie matečného lúhu sa vrecko s rašelinou a NaOH vloží do nádoby, zaleje sa vodou zohriatou na 60-65 °C v pomere východisková látka/kvapalina 1:20-1:25. Zatlačte na vrecko, kým sa nenamočí. Nádoba je tesne uzavretá a infúzia 5 hodín.Potom sa kvapalina v nádobe dôkladne premieša. Vrecko sa vyžmýka a vyberie z nádoby. Objem vrecka s činidlom NaOH sa zvolí tak, aby bol dvojnásobkom objemu tohto činidla. Objem balenia na rašelinu je 3-3,5 násobok objemu rašeliny. Na 1 kg východiskového materiálu sa použije 100-120 g NaOH. ÚČINOK: získanie koncentrovaného a biologicky aktívneho materského lúhu humátu sodného. 1 tab.

Spôsob spracovania rašeliny Oblasť techniky Vynález sa týka spôsobov spracovania rašeliny, najmä spôsobu výroby matečného lúhu humátu sodného z rašeliny, a je využiteľný v rôznych oblastiach - v poľnohospodárstve, veterinárnej medicíne, medicíne a v potravinárskom priemysle. Humát sodný je biologicky aktívna látka (BAS), ktorú možno použiť napríklad v chove hospodárskych zvierat a hydiny ako veterinárny liek, ako kŕmnu prísadu; v medicíne ako biologicky aktívna prísada (BAA), v potravinárstve ako doplnok stravy. Hľadanie netradičných zdrojov surovín (východiskových surovín) na prípravu biologicky aktívnych látok a doplnkov stravy je vždy aktuálne. Je známe, že sa humát sodný získava z rašeliny a uhlia spracovaním sodnou zásadou ("Agrarian Science", 1, 2000, s. 13-14). Známy spôsob získavania humátu sodného (US Pat. RF 2150484, C 10 F 7/00 zo dňa 21. 4. 99), vrátane sušenia rašeliny, jej mletia na veľkosť častíc nie väčšej ako 1 mm, preosievania a balenia spolu s činidlom NaOH do vriec z netkaného hygroskopického materiálu veľkosti 3640 cm Na 1 kg rašeliny vezmite 50 g NaOH, vrecia sú tesne uzavreté. Na získanie matečného lúhu sa obaly vložia do plastovej nádoby a naplnia sa vodou s teplotou 70-80°C v pomere východisková látka:kvapalina 1:20-1:25. Zatlačením na obal sa tekutina dôkladne premieša 10-15 minút, kým sa neobjaví hnedá pena, potom sa nádoba tesne uzavrie a naparuje sa 2-3 hodiny, tekutina v nádobe sa opäť dôkladne premieša, obal sa vyberie nádobu a dôkladne vytlačte (prototyp). Technickým cieľom vynálezu je zjednodušiť spôsob, ako aj získať koncentrovanejší a biologicky aktívnejší materský lúh humátu sodného. Na vyriešenie technického problému sa navrhuje spôsob výroby humátu sodného, ​​ktorý zahŕňa preosievanie východiskového materiálu, spracovanie východiskového materiálu s izoláciou cieľového produktu a ako východiskový materiál sa používa napríklad rašelina z ostrice nížinnej, ktorá , po preosiatí sa balí spolu s činidlom NaOH do vrecúšok z netkaného hygroskopického materiálu, obaly sa tesne uzatvoria, na získanie matečného lúhu sa obaly vložia do nádoby a zalejú vodou v pomere východiskového materiálu: kvapalina 1: 20-1: 25, zatlačenie na obal tupým predmetom, kým obal nezvlhne, nádoba sa tesne uzavrie, po spracovaní východiskovej hmoty sa výsledná iniciála hmota opäť dôkladne premieša v nádobe, vrecúšku sa vyberie z nádoby a opatrne sa vytlačí, vyznačujúci sa tým, že sa použije východiskový materiál s prirodzenou vlhkosťou 45 %, preoseje sa na veľkosť častíc nie väčšou ako 3 mm, činidlo NaOH sa umiestni do samostatného vrecka vyrobeného z ne - tkaný hygroskopický materiál na zaistenie Aby sa vylúčil neoprávnený kontakt činidla NaOH s východiskovým materiálom, veľkosť balenia pre činidlo NaOH sa volí na základe podmienky: objem balenia je dvojnásobok objemu činidla, veľkosť balenia pre východiskové činidlo materiál (rašelina) sa vyberá z podmienky: objem balenia je 3-3,5-krát väčší objem rašeliny, na jeden kilogram východiskovej suroviny (rašeliny) odoberte 100-120 g činidla NaOH, voda na spracovanie východiskovej suroviny je zahreje na teplotu 60-65 °C, infúzia sa vykonáva 5 hodín. Balenia s východiskovým materiálom a činidlom sú dvojito zapečatené. Zatavené vrecko sa vloží do ďalšieho polyetylénového vrecka s hrúbkou najmenej 40 mikrónov, ktoré je tiež dvojito utesnené. Aby sa zabránilo spusteniu čiastočnej rašelinovej neutralizačnej reakcie, vrecia sa skladujú pri teplotách od -10 do +10 o C. Na získanie matečného lúhu humátu sodného použite akékoľvek nádoby okrem hliníkových. Použité nádoby majú tesne priliehajúce veko a hrdlo, do ktorého musí prejsť vrecko s východiskovým materiálom. V porovnaní s prototypom navrhovaný spôsob umožňuje zjednodušiť a zlacniť technológiu výroby humátu sodného odstránením operácií sušenia a mletia rašeliny; na získanie koncentrovanejšieho a biologicky aktívneho materského lúhu humátu sodného v dôsledku úplnejšej neutralizácie rašeliny. Znížením teploty vody na 60-65 o C, zvýšením množstva činidla NaOH, predĺžením doby infúzie bolo možné výrazne zmeniť chemické zloženie materského lúhu v porovnaní s analógom, napr.: objavilo sa pätnásť aminokyselín v zložení, ktoré v analógu chýbali, pretože pri teplote 70 o S týmito aminokyselinami sa rozkladajú; množstvo humínových kyselín v roztoku vzrástlo z 2,1 % (analógovo) na 3,6 %; obsah sodíka v roztoku sa zvýšil 4,0-krát, obsah vápnika - 4,5-krát, jód - 2,4-krát; pH sa zmenilo z 6,5 (analógové) na 7,15, t.j. riešenie je neutrálnejšie; neexistujú žiadne ťažké kovy a škodlivé nečistoty: olovo, arzén, chróm, nikel, dusičnany. Ďalej je pre porovnanie uvedená tabuľka chemického zloženia humátu sodného získaného analogickou metódou a navrhovanou metódou.

Nárokovať

Spôsob výroby humátu sodného, ​​zahŕňajúci preosievanie východiskového materiálu, napríklad rašeliny z ostrice, jej spracovanie s uvoľnením cieľového produktu - matečného lúhu a po preosiatí sa východiskový materiál balí spolu s činidlom NaOH do vriec. z netkaného hygroskopického materiálu, vrecúška sa tesne uzatvoria, aby sa získal materský lúh, obaly sa vložia do nádoby a zalejú vodou v pomere východiskový materiál/kvapalina 1:20-1:25, obal sa pritlačí pomocou tupým predmetom, kým obal nezvlhne, nádoba sa tesne uzavrie, spracuje sa východiskový materiál, potom sa tekutina v nádobe dôkladne premieša, obal sa vyberie z nádoby a opatrne sa stlačí, vyznačujúca sa tým, že východiskový materiál sa používané s prirodzenou vlhkosťou, preosiate na veľkosť častíc nie väčšiu ako 3 mm, činidlo NaOH je tiež zabalené do samostatného vrecka vyrobeného z netkaného hygroskopického materiálu, veľkosť vrecka s činidlom NaOH sa volí na základe podmienok: objem balenia je dvakrát väčší objem činidla, veľkosť balenia pre východiskovú látku sa volí z podmienky: objem balenia je 3-3,5 násobok objemu východiskovej látky, na 1 kg sa odoberie 100-120 g činidla. východiskového materiálu sa voda na spracovanie východiskového materiálu zahreje na teplotu 60-65 o C, infúzia sa vykonáva 5 hodín.

VÝKRESY

Obrázok 1, Obrázok 2

MM4A - Predčasné ukončenie patentu ZSSR alebo patentu Ruskej federácie na vynález z dôvodu nezaplatenia poplatku za udržiavanie patentu v platnosti v riadnom čase