Статья: Механохимическая технология переработки коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) в жидкое гуминовое удобрение

Таким образом, для производства «Лигновит» пригоден широкий перечень торфяного сырья по видовому составу и степени разложения.

Особенностью описанного технологического процесса является полное (безотходное) использование растительного сырья для получения раствора гумата (табл. 3), поскольку расчетная норма образования отходов производства на 1 м³ готовой продукции составляет 11,41 кг, и получаемый твёрдый остаток может быть повторно использован для получения гуминовых удобрений.

Таблица 3. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов

В отличие от ранее известных аналогов [20, 21], механохимическая обработка в данном решении носит одноступенчатый характер. Сопоставление качественных характеристик биологической активности получаемого препарата «Лигновит» [11] с имеющимися аналогами «Росток», «Оксидат торфа», «Оксигумат» [18, 22, 23, 24] выявляет его соответствие требованиям рынка гуматов в части прибавки урожая при сопоставимых дозах внесения [12-15].

Важным аспектом повышения экологической эффективности производства гуматов по предлагаемой технологической схеме является безотходное использование растительного сырья, достигаемое посредством вторичного использования образующихся отходов в смеси с исходным сырьем. Основанием для данного технологического решения является установленный факт образования гуминовых кислот из основных компонентов торфа с высоким практическим выходом при механохимическом воздействии [25-28]. При этом исключается необходимость в использовании окислителя в качестве отдельного реагента, поскольку последний образуется в реакционной смеси непосредственно в процессе кавитационной механохимической обработки торфа в водно-щелочной среде в форме пероксида водорода [29].

Полученный агрохимикат не уступает по качественным показателям аналогам, имеющимся на рынке, и может быть рекомендован к широкому внедрению в производство. Перспективы использования производимых в рамках предложенного технологического решения гуматов, наряду с сельским хозяйством [30], в строительной отрасли [31], потенциально делают их еще более востребованными в народном хозяйстве.

Выводы

Впервые создана экономически целесообразная и экологически безопасная технология получения растворов гуматов, использующая в качестве органического сырья любые виды торфа, включая сфагновые виды торфа, характеризующиеся низкой степенью разложения. Предложенное технологическое решение ведет к снижению общих энергетических затрат, температуры, давления, общей продолжительности процесса и числа стадий производства гуматов, повышению практического выхода при одновременной минимизации образующихся отходов. Технологическое решение позволяет «гибко» изменять объемы производимой продукции без существенных затрат на реорганизацию производства.

Список использованных источников

1. Орлов Д.С. Свойства и функции гуминовых веществ // Гуминовые вещества в биосфере. - М. - 1993. - С. 18-27.

2. Орлов Д.С. Гуминовые кислоты почв и общая теория гумификации. - М. - 1990. - 240 с.

3. Лиштван И.И., Наумова Г.В. Биологически активные вещества торфа и их биологическая классификация // Докл. АН БССР. - 1985, т. 29, № 10. - С. 938-940.

4. Заикин В.П., Ивенин В.В. Научные основы систем земледелия Волго-Вятского региона. - Н. Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия. - 2003. - 288 с.

5. Христева Л.А. О природе действия физиологически активных гуминовых кислот и других стимуляторов роста растений // Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. - Киев. - 1968, ч. 3. - С. 12-27.

6. Иванов А.А., Юдина Н.В., Ломовский О.И. Механохимическая обработка верхового торфа // Химия растительного сырья. - 2004, № 2. - С. 55-60.

7. Патент РФ №2429214. Способ получения гуминовых кислот и гуматов из торфа / Дудкин Д.В., Толстяк А.С., Фахретдинова Г.Ф. // БИ 2011. №26.

8. Дудкин Д.В., Федяева И.М. Основы механохимической технологии получения гуматов из торфа // В сборнике: Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья. Материалы VII Всероссийской конференции с международным участием. - Барнаул. - 2017. - С. 330-332.

9. Патент РФ №2581531. Способ гумификации растительного сырья / Дудкин Д.В., Федяева И.М. // БИ 2016. №11.

10. Патент РФ №2442763 Способ гумификации растительного сырья / Дудкин Д.В., Евстратова Д.А. // БИ 2012. № 5.

11. Дудкин Д.В., Кашнова Е.В. Практика применения искусственно полученных гуминовых кислот на овощных культурах в условиях Алтайского приобья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2015, № 6 (56). - С. 28-31.

12. Дудкин Д.В., Змановская А.С., Литвинцев П.А. Влияние продуктов искусственной гумификации на рост и урожайность озимой пшеницы, возделываемой в условиях лесостепной зоны // Вестник Югорского государственного университета. -2013, № 3 (30). - С. 19-24.

13. Дудкин Д.В., Литвинцев П.А. Влияние продуктов искусственной гумификации на рост и урожайность яровой пшеницы, возделываемой в условиях лесостепной зоны Алтайского края // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2013, № 6 (44). - С. 47-50.

14. Литвинцев П.А., Дудкин Д.В., Змановская А.С., Евстратова Д.А., Фахретдинова Г.Ф., Ефанов М.В., Кузикеева А.П. Биологическая активность синтетических гуминовых препаратов // В сборнике: Аграрная наука - сельскому хозяйству сборник статей: в 3 книгах. - Барнаул. - 2011. - С. 151-154.

15. Литвинцев П.А., Дудкин Д.В., Змановская А.С., Евстратова Д.А., Фахретдинова Г.Ф., Кузикеева А.П. Биологическая активность синтетических гуминовых препаратов // В сборнике: Физикохимия растительных полимеров материалы IV международной конференции. Российская академия наук, Министерство образования и науки РФ, Российский фонд фундаментальных исследований, Правительство Архангельской области, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, Институт экологических проблем Севера УрО РАН. - Архангельск. - 2011. - С. 172-173.

16. Дудкин Д.В., Бояндина Т.Е. Практика применения гуминового препарата Гумовит в качестве стимулятора корнеобразования при размножении аронии черноплодной (aronia melanocarpa) // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. - 2017., №2 (43). - С. 24-31.

17. Дудкин Д.В., Бояндина Т.Е. Практика применения гуминового препарата «Гумовит» в качестве стимулятора корнеобразования при размножении вишни степной //Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. - 2017, №1 (50). - С. 20-30.

18. Наумова Г.В. Торф в биотехнологии. - Минск. - 1987. - 148 с.

19. Тюремнов С.Н. Торфяные месторождения. Изд. 3-е, перераб. - М. - 1976. - 488 с.

20. Томсон А.Э., Наумова Г.В. Окислительно-гидролитическая деструкция торфа - эффективный метод его химической переработки // Природопользование. - 2012, вып. 22. - С. 83-91.

21. Наумова Г.В., Косоногова Л.В., Жмакова Н.А., Овчинникова Т.Ф. Биологически активные препараты стимулирующего и фунгицидного действия на основе торфа // Химия твердого топлива. - 1995, №2. - С. 82-88.

22. Наумова Г.В., Жмакова Н.А., Овчинникова Т.Ф., Хрипович A.A., Макарова H.Л. Биологически активные вещества торфа и продуктов его переработки // Природопользование. - 2002, вып. 8. - С. 144-153.

23. Яковлев В.К.,. Першаков А.Ю., Калеев А.С. Урожайность и качество зерна ячменя под влиянием предпосевной обработки семян регулятором роста и фунгицида // Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Развитие научной, творческой и инновационной деятельности молодежи». - Курган. - 2015. - С. 105-107.

24. Куртова А.В., Грехова И.В. Влияние гуминового препарата Росток на продуктивность и качество клубней картофеля // Сборник статей по материалам III научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых посвященной 95-летию Кубанского государственного аграрного университета «Современные аспекты производства и переработки сельскохозяйственной продукции». - Краснодар. - 2017. - С. 546-550.

25. Дудкин Д.В., Змановская А.С. Образование гуминовых кислот при кавитационном воздействии на торф в водно-щелочных средах // Химия в интересах устойчивого развития. - 2014, т. 22, №2. - С. 121-123.

26. Дудкин Д.В., Змановская А.С. Химические превращения лигнина торфа, подвергнутого сонолизу в водно-щелочных средах // Химия в интересах устойчивого развития. - 2016, т. 24, №1. - С. 23-27.

27. Дудкин Д.В., Змановская А.С. Трансформация углеводной части вторичного растительного сырья, подвергнутого кавитации в водно-щелочных средах // Химия в интересах устойчивого развития. - 2016, т. 24, №6. - С. 753-759.

28. Дудкин Д.В., Змановская А.С. Химические превращения восков в процессе механохимической обработки торфа в водно-щелочных средах // Химия в интересах устойчивого развития. - 2017, т. 25, №2. - С. 173-177.

29. Дудкин Д.В., Змановская А.С. Кинетика механохимической переработки вторичного растительного сырья в гуминовые кислоты // Вестник Югорского государственного университета. - 2015, №3(38). - С. 30-37.

30. Дудкин Д.В., Федяева И.М. Основы механохимической технологии получения гуматов из торфа // В сборнике: Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья. Материалы VII Всероссийской конференции с международным участием. - Барнаул. - 2017. - С. 330-332.

31. Дудкин Д.В. Оценка пригодности синтетических гуминовых кислот в производстве ячеистых бетонов // Вестник Югорского государственного университета. - 2016, №2 (41). - С. 34-38.