Производство удобрений из торфа

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

Торф+солома+помёт=счастье

Речь идет о компосте для шампиньонов. Как признался Константин Дмитриевич, делать компост высшего качества его научил родной дед, биолог по образованию. Все остальное взяли на себя москвичи – одна известная грибная контора, которая скупает оптом компост, фасует в красивые упаковки и продает по всей стране.

Дрова из торфа

Если не хочется особо заморочиваться с капризными технологиями, то есть другой способ заработка на торфе. Его можно сушить и прессовать в брикеты, делая что-то типа дров. Для этого лучше всего подойдет верховой торф, с зольностью 5-8 процентов.

Однако и здесь есть нюансы, хотя бы потому, что торф торфу не брат и не друг, как говорят специалисты. В разных местах он разный. Иначе говоря, из разных торфяников нужно набрать пробы, просушить на солнце и сжечь его в одинаковых условиях, подвесив над каждой пробой котелок с одинаковым объемом воды.

Бизнес Ивана Ивановича довольно прост. Брикетированием он занимается летом. На своем мотоцикле, к которому приспособил прицеп, возит торф на личный двор, раскидывает и просушивает на солнце. Потом прессует в брикеты, предварительно добавляя парафин, нагретый до 80 градусов, на домашнем прессе. Форма брикетов стандартная – 70х70х110 миллиметров.

Что важно, начал свое дело предприниматель из Московской области с нуля, без каких-либо вложений, кредитов и так далее. Именно этим то и хорош торф — зарабатывать на нем можно начать, не имея за душой никакого стартового капитала.

Биотуалеты

Есть еще один вид деятельности, у которого большое будущее. Раньше человек, покупая дачу, первым делом брался за лопату и рыл выгребную яму для туалета. Теперь на смену такой конструкции пришли биотуалеты с торфяным наполнителем. Популярность их растет из года в год. Значит, и спрос на наполнители из торфа будет только увеличиваться.

Итак, если вы взялись за это благородное дело, то первым дело надо приобрести сушилку, измельчитель и смеситель. Объемы аппаратов следует определить из конечной производительности.

Но стоит учитывать, что производство наполнителей для биотуалетов из торфа — больше сезонный бизнес. Лучше занимается им летом. В это время года и добывать торф легче, и спрос выше. Ведь в основном такие наполнители покупают дачники.

Торф можно добыть самому, если торфяник рядом, или купить у оптовика. Цена начинается от 450 рублей за кубометр. Древесные опилки лучше приобретать на деревообрабатывающих предприятиях, которые отпускают их по символической цене. На рынке же 120 литровый мешок опилок продают за 100 рублей и более.

Нетрудно подсчитать, во сколько обойдутся ингредиенты для двадцатилитрового пакета с туалетной смесью, продаваемого в пределах 250-ти рублей. За торф в объеме пятнадцать литров придётся заплатить семь рублей, за опилки – десять рублей. Расходы на доставку, сушку, смешивание и фасовку, а также упаковочный материал определяются индивидуально, но очевидно одно, что торфяной бизнес является весьма прибыльным делом. Но, естественно, если его грамотно организовать.

Торф для золотой рыбки

Одни люди не мыслят себя без дачи, другие — без рыбок в аквариуме. Оказывается и для рыбок тоже нужен торф, правда не простой, а особый, который может стать золотым дном для предприимчивого человека.

Как видно, торф это не только природный материал, так ненавидимый москвичами из-за летнего смога. Торф — весьма интересный материал, который можно и нужно использовать для того, чтобы построить на нем успешный малый бизнес. Не стоит забывать и о том, что областей применения торфа куда больше, чем описанные в данной статье. Однако сейчас мы охватили лишь тот торфяной бизнес, который не требует больших вложений. Ведь, так или иначе, путь наверх начинается с малого.

Производство гуминовых удобрений – одно из наиболее перспективных направлений для повышения плодородия почв и получения хорошего урожая.

В мире насчитывается около 3,2 миллиарда гектаров земли, пригодной для ведения сельскохозяйственных работ, что составляет всего 9% от всего земельного фонда. Но с каждым годом урожайность уверенно снижается. К этому приводит нарушение научных основ ведения хозяйственной деятельности (принципов севооборота и др.). Недостаток урожая компенсируется внесением минеральных удобрений, но в данный момент с точки зрения экологической безопасности они исчерпали свои возможности из-за минерализации грунтов. Во многих странах введены и постепенно ужесточаются ограничения на применение в качестве удобрения минеральных веществ, особенно тех, которые содержат фосфор. Поэтому производство гуминовых удобрений из сырья органического происхождения рассматривается в качестве частичной или полной замены традиционных минеральных удобрений.

Что такое гуминовые удобрения

Гуминовые вещества образуются в грунтах в результате биохимического разложения и преобразования остатков органического происхождения. Гумины накапливаются в грунтах на протяжении длительного времени и во многом определяют плодородие почвы.

Гуминовые вещества – это общее название, которое объединяет:

гуминовые кислоты;
фульвокислоты;
соли этих кислот (гуматы и фульваты);
соединения этих кислот с грунтовыми минералами (гумины).

Гуминовые вещества могут находится в почве и быть неактивными, то есть никак не влиять на процессы, происходящие в растениях и в самой почве. Для запуска благоприятных процессов гуминовые вещества нужно активировать путем повышения температуры или использования реагентов, которые переведут базовое вещество водорастворимое состояние. И только после этого удобрение станет стимулятором роста растений и источником питательных веществ. Кроме благоприятного влияния гуминовых удобрений на растения, гумины также делают лучше и грунт (повышение капиллярной и полевой влагоемкости, повышение водопроницаемости, улучшение структуры, уменьшение плотности и др.).

История применения гуминовых веществ

Производство гуматов стало реальностью, начиная с 1876-го года. Именно тогда немецкий химик Ахард впервые получил соли гуминовых кислот из торфа. Но достаточной теоретической и практической базы для массового производства тогда не было. Поначалу гуминовые вещества, полученные из бурых углей, применяли в качестве красителя.

В ХХ-м веке исследования продолжились и в 80-х годах гуминовые вещества начали применяться в сельском хозяйстве и медицине. Для их получения использовались каменные и бурые угли, торф, сапропель, леонардит.

Производство гуминовых удобрений – основные технологии

Самый простой процесс производства гуминовых удобрений выглядит следующим образом. Исходная смесь загружается в экстрактор, куда одновременно подается растворитель. По истечению некоторого времени концентрация гуминовых веществ достигнет необходимого уровня и смесь подается в перегонный куб для отгона растворителя. Пары растворителя конденсируются в холодильнике-конденсаторе, после чего собираются в специальном сборнике. Растворитель может многократно использоваться для экстракции. Процесс повторяется до тех пор, пока из исходного сырья не будет получено желаемое количество гуминовых веществ. Эта схема несложная, но малоэффективная. Не происходит разрушения лигнинных и целлюлозных оболочек, поэтому выход продукта небольшой. Процесс длительный, повторяемый и энергозатратный. Использование растворителей делает его также и неэкологичным.

Для более эффективной экстракции можно использовать новое для этого процесса оборудования – электромагнитные аппараты с вихревым слоем ферромагнитных частиц, или сокращенно – АВС.

Производство гуминовых удобрений в аппаратах вихревого слоя

Компанией GlobeCore накоплен опыт производства гуматов, производства фолиевой кислоты, производства фульватов путем переработки торфа, сапропеля и леонардита в аппарате вихревого слоя ферромагнитных частиц. Рассмотрим работу аппарата на примере измельчения торфа.

В АВС осуществляется диспергирование торфа в воде за счет интенсивного воздействия на него со стороны ферромагнитных частиц, которые движутся по сложным траекториям под действием вращающегося электромагнитного поля. Во время движения частицы соударяются с частицами торфа, друг с другом и со стенками рабочей камеры. В результате частицы торфа измельчаются и более 80-90% из них имеют размер не более 15 микрон. При этом эффективно разрушаются лигниновые и целлюлозные оболочки, а гуминовые вещества выходят из торфа и попадают в воду. Производство гуминовых удобрений в аппаратах вихревого слоя может проводится как с использованием, так и без использования реагентов.

Схема производства гуминовых удобрений с использованием аппарата вихревого слоя

Один из вариантов технологической схемы для производства гуминовых удобрений в аппаратах вихревого слоя приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Технологическая схема производства гуминовых удобрений в аппаратах вихревого слоя: 1 – емкость с мешалкой (500 л), 2 – аппарат вихревого слоя, 3 – ловушка для ферромагнитных частиц, 4 – промежуточная емкость (500 л), 5 – смотровое окно, 6 – емкость готового продукта (500 л), 7 – смотровое окно, 8 – емкость для разведенной с водой щелочи (50 л), V – шаровой кран, H1 – насос, регулировка или частотным преобразователем, или краном V2, H2 – насос, FE – ротаметр, TE – термосопротивление, ДК – дыхательный клапан, F1 – фильтр грубой очистки, F2 – фильтр тонкой очистки, PS – манометр, SV – предохранительный клапан, OK – обратный клапан, LS – датчик уровня

Результаты лабораторных исследований

Были проведены лабораторные исследования образцов гуминовых удобрений, полученных с использованием аппарата вихревого слоя типа АВС компании GlobeCore. Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав комплексного гуминового удобрения, полученного в аппарате вихревого слоя

Наименование показателя	Содержание
Фульвокислоты, г/л	30,8
Гуминовые кислоты, г/л	19,1
Общий азот, г/л	2,2
Общий фосфор, г/л	2,5
Общий калий, г/л	8,1
Кислотность рН	11,1

Приведенные данные свидетельствуют о том, что по комплексным показателям исследуемое гуминовое удобрение соответствует требованиям к продукции этого типа.

Преимущества аппаратов вихревого слоя в производстве гуминовых удобрений

Повышает выход гуминовых веществ и фульвокислот в раствор, а также повышает их биологическую активность.
Аппарат может использоваться для получение гуминовых удобрений путем переработки торфа, сапропеля, биогумуса, леонардита, бурого угля, компоста, последа и др.;
В случае использования биогумуса, компоста или последа как исходного сырья обработка в аппарате позволяет не только получить удобрение, но и уничтожить паразитов и гельминтов;
Производство гуминовых удобрений может осуществляется как с применением реагентов, так и без них;
Малое энергопотребление. Производительность аппарата вихревого слоя АВС-150 при получении гуминовых удобрений составляет от 5 м 3 /ч, а потребление мощности – 9,5 кВт. Таким образом удельный расход электроэнергии на производство одной тонны удобрений самого аппарата (без учета мощности, потребляемой приводом насосов) составляет всего 1,9 кВт·ч/м 3 ;
Компактность размеров и легкость встраивания в действующие технологические линии (замена других диспергаторов и экстракторов).

Для дополнительной информации или консультации по применению аппаратов вихревого слоя в процессе переработки сапропеля, торфа, бурого угля, леонардита, биогумуса с целью получения гуминовых удобрений воспользуйтесь одним из контактов из соответствующего раздела нашего сайта.

РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВЫХ ДОБАВОК И УДОБРЕНИЙ ИЗ ТОРФА С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Рассматривать торф исключительно в качестве топлива нецелесообразно. Помимо выработки тепла и электроэнергии, торф нашел свое место в сельском хозяйстве и медицине. Помимо этого, торф широко применяется, как антисептические подстилочные материалы на животноводческих и птицеводческих фермах, а также в качестве компостных и кормовых добавок.

Использование торфа в подстилку позволяет получать лучший, чем на соломе или опилках навоз. Торфа моховой группы или с пластинчато-слоистой структурой лучше поглощают навозную жижу [1].

Экспериментально установлено и подтверждено практикой, что применение торфа в чистом виде в качестве удобрения экономически не оправданно. Например, установлено, что в среднем за 3 года торф, внесенный из расчета 60 т/га, повысил урожайность лишь на 3,8 ц зерн. ед./га. Навоз и торфонавозный компост в той же дозе обеспечивали достоверные прибавки на 11,2 и 18,5 ц зерн. ед./га. Кроме того, в этих исследованиях выявлено преимущество компоста (+ 16,4 ц зерн. ед./га), в сравнении с бесподстилочным навозом (+ 9,7 ц зерн. ед./га) [2].

Торф, его органическое вещество торфа, а также содержащиеся в торфе гуминовые кислоты определяют плодородие почв, так как являются источниками физиологически активных веществ, повышающих процессы жизнедеятельности растений. Это свойство торфа проявляется только после соответствующих процессов разложения органического торфа, целью перехода ряда его полезных соединений в доступное для усвоения растениями состояние. Естественным образом этот процесс протекает крайне медленно, что делает экономически невыгодным применение торфа в чистом виде, так как потребуется большое количество для внесения в почву. Поэтому важной задачей является перевод полезной органики (гуминовых веществ) и минеральных веществ в легкодоступною для растений форму, путем разрушения целлюлозной и лигнинной оболочки органической клетки, содержащей в себе необходимые полезные вещества. Основными технологиями получения из торфа гуминовых веществ являются: биохимическая (микробиологическая), термическая ультразвуковая (кавитационная) и электрогидравлическая.

Химический способ выделения гуминовых веществ недостаточно эффективен. Так, содержание фульвовых и гуминовых кислот, в препаратах полученных этим способом не высок, около 2,5 %. Кроме этого разрушается природная структура гуминовых препаратов, полученных химической экстракцией.

Поэтому актуальна задача разработки эффективных технологий переработки торфа, в которых органические вещества становятся водорастворимыми и содержат большие дозы фульвовых и гуминовых кислот.

В технологии производства гуминовых препаратов (торфогелей), где не используется щелочная экстракция, успешно могут быть применены так называемые кавитационные диспергаторы.

Использование кавитации в технологиях получения гуминовых препаратов дает возможность достижения их высокой физиологической активности, большого выхода водорастворимых органических веществ, протекания реакций гидротермального синтеза. В кавитаторе синхронно идут процессы диспергации, экстракции, растворения, дезинтеграции клеточных структур, деструкция целлюлозы. Физиологическая активность гуминовых препаратов с неупорядоченными полимерными структурами гуминовых кислот и их солей, получаемых с использованием кавитации, увеличивается, поскольку чем мельче неупорядоченная полимерная структура таких веществ с условным понятием молекулярной массы, тем эффективнее усваивается мембранами клеточной структуры растений.

Для обработки водо-торфяного потока разработано устройство интенсификации тепломассоэнергообмена, состоящее из одной и более камер, в которых обрабатываемый в потоках продукт диспергируется, эмульгируется и другое, за счет волновой энергии большой интенсивности газоструйных генераторов[3, 4].

Так же известна технология получания жидких гуминовых выществ путем термовыщелачивания при этом температура обработки 120 и 150 °С и расход щелочи, соответственно, 10 и 5 моль на 1 кг торфа позволяют получить выход гуминовых кислот 42,2–56,0 %. Установлено, что гуматы из исследуемого торфа физиологически активны, причем при проращивании семян рапса прирост длины корня составил 25–35 %, прирост длины стебля – 30–38 % [5].

Для получения сухих гуматов в технологическую схему добавляется блок сушки. Одним из перспективных направлений электротехнологии является СВЧ-сушка. Вследствие высокой диэлектрической проницаемости воды, которая содержится в полученном из торфа удобрении, поглащается большая часть микроволновой энергии, вода быстро нагревается и начинает интенсивно испаряться. Происходит эффективная сушка материала при меньших времени и энергетических затратах, что актуально, так как наблюдается постоянный рост стоимости энергии.

CВЧ-нагрев обладает рядом несомненных преимуществ перед другими видами нагрева: экологичность, энергоэффективность, возможность плавного регулирования, генераторное оборудование работает практически безынерционно, благодаря чему уровень мощности СВЧ и момент ее подачи можно мгновенно изменять.

Наибольший эффект от применения СВЧ диэлектрического нагрева будет в промышленных установках получения гуминовых веществ, так как процесс требует предварительного нагрева торфа.

Блок подготовки сырья включает в себя стадии сушки органического сырья (торфа), производимые в сушильных шкафах (1) при температуре 80°С, и последующего измельчения до фракции не более 10 мм на молотковой дробилке (2). Высушенное до воздушно-сухого состояния (15-20% влаги) сырье поступает через весовые мерники (3) в реакторный блок (7), включающий в себя сам реактор (5) и аппарат конструк¬ции А. Д. Петракова (6). Через объемные мерники (4) в реакторный блок также подается аммиак и вода (по¬дача воды на схеме не показана). В реакторном блоке происходит смешение компонентов.

Предварительный нагрев можно осуществлять в сушильных шкафах оборудовав их источниками СВЧ-энергии.

1. Еськов А.И., Новиков М.Н., Лукин С.М. и др. Справочная книга по производству и применению органических удобрений. Владимир, 2001. С. 85-119.

2. Ненайденко Г.Н., Ильин Л.И. Инновационные направления использования торфа в АПК. М., 2014. 136 с.

6. Данилов О.С., Михеев В.А., Москаленко Т.В. Микроволновая обработка твердых горючих ископаемых // Горн. информ.-аналит. бюл. 2010. № 3. C. 203–208.

7. Д.В. Дудкин , И.М. Федяева Малоотходная технология получения растворов гуминовых веществ из торфа различного ботанического состава и степени разложения // Химия растительного сырья. 2018. №2. С. 175-182.

Изобретение относится к переработке торфа, сельскому хозяйству и может быть использовано для получения экологически чистого удобрения, кормовой добавки для животных и птиц, лечебной грязи. Способ включает комплексное механическое воздействие на торф с предварительной подачей растворителя путем совместного одновременного измельчения, истирания и раздавливания. Комплексное механическое воздействие на торф осуществляют в автономной резонансной гидроквантовой установке. Торф и растворитель берут в соотношении 1:1 по массе, а в качестве растворителя используют природную воду из рек, озер или скважин без предварительной подготовки. Способ позволяет повысить качество конечного продукта за счет повышения эффективности экстрагирования торфа. 1 ил.

Использование: изобретение относится к технологиям переработки торфа с целью получения экологически чистого удобрения, высокоэффективной лечебной грязи, а также использование данной экстрагированной массы как диетической добавки к кормам животных и птиц.

Сущность изобретения: изобретение направлено на решение технологической и технических задач производства экологически чистого удобрения, лечебной грязи, диетической кормовой добавки животным; из исходного материала - местного торфа, с сохранением всех органических соединений - кислот-гумматов. Местный торф - продукт многолетнего разложения растительности данной местности и он содержит те органические соединения, которые нужны для растений данной местности. Для этого экстрагирование торфа осуществляют путем измельчения в автономной резонансной гидроустановке - "Аргус", пропуская через установку торф и воду в соотношении 1:1. В основу конструкции данной установки заложено научное открытие, которое устанавливает "закономерность возникновения устойчивой турбулентности". Резонансные явления, возникающие в результате циклического прерывания потока жидкости, разрушают материалы высокой прочности и разрывают ионные связи между органическими соединениями, освобожденная при этом энергия связей расходуется на повышение температуры измельченного торфа и воды. Кроме того, происходит выделение озона за счет кавитации жидкости на резонаторах. Эти возникающие процессы позволяют идеально экстрагировать торф. Установка "Аргус" собирается на базе пескового насоса производительностью - 100 м 3 /час, снабжается гидроквантовыми резонаторами,которые развивают резонансные усилия 1500 кг/см 2 , исходная величина частиц не более 10 см 3 , после измельчения - не более 10 мкм по диаметру.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является аналог - "Способ переработки торфа и других углеобразователей в пастообразное состояние", описание к авторскому свидетельству №2077548 С 10 F 7/00, включающий механическое воздействие на исходный материал предварительной подачей растворителя, осуществляя комплексно - путем совместного одновременного измельчения, истирания, раздавливания в поле центробежных сил для создания в нем напряжений сжатия и сдвига при исходной температуре материала до получения пастообразного состояния, при необходимости предусмотрено повышение температуры всей системы.

При этом комплексное механическое воздействие на материал осущствляется в роторно-шаровых мельницах.

Недостатками данного способа являются: использование в качестве растворителя растворителей химико-органического происхождения, что абсолютно не допустимо при получении экологически чистого удобрения; измельчение, истирание, раздавливание в шаровых мельницах не производительно и энергоемко; не дает необходимого измельчения для экстрагирования торфа, так как шаровые мельницы могут измельчать материалы на выходе 50-60 мкм по диаметру частиц и выше, что значительно снижает эффект экстрагирования.

Технологический процесс, представленный на чертеже, включает следующее оборудование: автономная резонансная гидроквантовая установка - "Аргус" 1, мешалка 2, бункер-дозатор 3, расходомер 5, транспортер 4, задвижки Ду 100 6.

Технологический процесс осуществляется следующим образом: мешалка загружается определенной массой торфа из бункера-дозатора 3 и в соотношении 1:1 по массе заливается водой. Запускается мешалка 2, открывая задвижки 6 между "Аргусом" 1 и мешалкой, при этом задвижка на линии отгрузки готового продукта закрыта, запускается установка "Аргус" 1. Постоянно перемешиваемая масса из мешалки 2 перекачивается установкой "Аргус" 1 и обратно подается в мешалку 2. Таким образом, за короткий период времени происходит несколько циклов ввиду высокой производительности установки - 100 м 3 /час на пульпе. Торфо-водяная масса, проходя через резонаторы установки "Аргус" 1, из-за возникающих резонансных процессов разрушается связь между частицами торфа и разрываются ионные связи всех веществ, которые растения аккуммулировали в процессе своей эволюции. Освобожденная энергия связи переходит в тепло, повышается температура торфо-водяной смеси, что дополнительно повышает эффект экстрагирования. В связи с возникновением кавитационных процессов за резонаторами образуется в большом объеме озон. Происходит озонирование единой торфо-водяной массы, при этом уничтожаются микробы и бактерии, содержащиеся в данной массе. Качество экстрагированной и измельченной массы определяется лабораторным способом, путем взятия проб из мешалки 1, исходя из этого установливается время и количество циклов "- мешалка - установка "Аргус" - мешалка -", что зависит от качества торфа, используемого в процессе экстракции. Однородная экстрагированная масса перекачивается из мешалки 2 установкой "Аргус" 1 после открытия задвижки в линии готовой продукции и одновременно закрывает задвижку на линии подачи смеси от установки в мешалку.

Данный продукт - гомогенизированная смесь - используется как лечебный грязь и как диетическая добавка к кормам животных. Разбавленная с водой в соотношении 1:20 используется как экологически чистое удобрение.

Результаты использования продукта: повышение урожайности зерновых культур до 20%,овощей до 25%; восстоновление земель, изуродованных использованием химических удобрений и ядохимикатов, для повышения показателей урожайности; обеспечение населения экологически чистыми продуктами питания.

Данный технологический процесс прошел экспертизу. Имеется заключение экспертного совета "Центра научно-инженерной экспертизы ассоциации "Наука" о внедрении в коллективном хозяйстве им.Мичурина Республики Татарстан. Имеются акты проверки о влиянии на повышение урожайности сельскохозяйственных культур экстрагированного продукта из торфа - "ГУМИ. Было постановление Кабинета Министров Республики Татарстан о финансировании этого проекта с внедрением в коллективном предприятии им.Мичурина №807 от 03.11.1997 года. Финансирование проекта было приостановлено, так как глобальное внедрение данного технологического процесса в сельском хозяйстве привело бы к исчезновению крупнейших объединений "СЕЛЬХОЗХИМИЯ", заводов по производству химических удобрений и ядохимикатов. Кроме того, данному проекту противостоит научный мир, разработки которых базированы на использовании химических удобрений и ядохимикатов.

Способ переработки торфа для получения удобрения, включающий комплексное механическое воздействие на торф с предварительной подачей растворителя путем совместного одновременного измельчения, истирания и раздавливания, отличающийся тем, что комплексное механическое воздействие на торф осуществляют в автономной резонансной гидроквантовой установке, торф и растворитель берут в соотношении 1:1 по массе, а в качестве растворителя используют природную воду из рек, озер или скважин без предварительной подготовки.

Читайте также: