Утилизация гидролизного лигнина переработкой в удобрения и почвообразователи

Вопросы утилизации гидролизного лигнина – одни из наиболее важных в производстве различного рода продукции где он является побочным остаточным продуктом, загрязняющим окружающую среду.

Лигнин образуется в большом количестве при переработке целлюлозы. Его в виде пульпы как технологические отходы подают в склады-накопители на хранение. В накопителях происходит испарение влаги и образуются большие отвалы высушенной порошкообразной массы, которая способствует загрязнению окружающей среды. Учитывая процесс самовозгорания порошкового лигнина в сухом виде при температуре воздуха +35-40*С, нередки случаи его самовозгорания.

 

Результатом предлагаемой российской технологии утилизации лигнина на складах-накопителях является получение недорогого, экологически чистого в технологическом отношении органоминерального удобрения, эффективного для обедненных почв с низким содержанием органики и элементами минерального питания. Такими почвами могут быть техногенно нарушенные земли строек, отвалы и хвостохранилища горнорудных предприятий и обогатительных фабрик, земли пустынь, истощенные бросовые территории.

При этом важным аспектом технологического решения является простая и безопасная технологии производства таких удобрений, создания с их помощью качественного почвенного слоя с восстановлением землям свойств пастбищных лугов, парковых территорий, сельхозугодий, зеленых ландшафтных форм.  

Результат технологического решения достигается образованием натуральной экологически чистой почвы, содержащей в себе гидролизный лигнин, суперфосфат, хлористый калий, аммофос и аммиачную селитру, известь, жидкий (пастообразный) сапропель.

Такой состав удобрений, одновременно является и почвообразующим. В нем содержится в кг/т: суперфосфата - 10, хлористый калий - 8, аммофоса - 10, аммиачной селитры – 12, извести – 50, гидролизного лигнина – 800, сапропеля естественной влажности органического или известкового – 110.

Влажность получаемой смеси почвообразующего удобрения должна находится в пределах 50-60%.

Физико-химические показатели утилизируемого лигнина:

Влажность - 50-65%.

Непрогидролизованные (трудногидролизуемые) полисахариды - 20-30%.
Неотмытые моносахариды - 2-10%.
Вещества лигногуминового комплекса - 5-15%.
Зольность лигнина - 4-10%.
Содержание серной кислоты - 0,5-1,5%.
Размер частиц - 0,001-10 мм.
Насыпная масса сухого лигнина - 200-300 кг/м3
Влагоемкость - 300-450%.

Применение лигнина в качестве основы для образования гумусных почв    обусловлено его высокой устойчивостью к микробиологическому разложению, определяющей длительность воздействия, и способностью адсорбировать элементы питания, увеличивая тем самым коэффициент использования минеральных удобрений.

В процессе нейтрализации лигнина известью образуется биомасса, способная к его гумификации и минерализации, при этом срок нейтрализации лигнина известью от 10-15 дней и зависит от количества серной кислоты в лигниновой массе: чем больше остаточной кислоты, тем больше срок нейтрализации. Следует учесть, что при взаимодействии извести с серной кислотой лигнина образуется нейтральная соль СаSO4, эффективная как элемент питания за счет содержания в ней кальция - микроэлемента, способствующего построению скелетной части растения и по значимости как элемент питания для растений занимающего 4-е место после азота, фосфора и калия. Вторая составляющая - соли SO4 является микроэлементом серы, которая способствует синтезу белка в растениях. Нейтрализацию лигнина известью осуществляют путем простого механического перемешивания, при этом известь не только нейтрализует лигнин, но и благодаря своим гигроскопическим свойствам понижает влажность готового продукта до 45-50%, придавая ему вид сыпучего порошка, удобного в использовании. Нейтрализованный известью лигнин улучшает структурирование и разрыхление почвы, уменьшает коркообразование на почве. Эффективная способность нейтрализованного известью лигнина к гумификации и минерализации почвы, а также оптимальное количественное соотношение минеральных добавок - суперфосфата, хлористого калия, аммофоса и аммиачной селитры, выбранное с расчетом обеспеченности сельскохозяйственных культур элементами питания, позволяет получать эффективное органоминеральное удобрение для обедненных и пустынных почв с низким содержанием органики и элементами минерального питания. Недостающее минеральное питание, витамины, природные биоинструментарии и антибиоты поступают в смесь из сапропеля. Сапропель также обогащает почвообразующее удобрение гумусом, микро- и макроэлементами, создает «клеящий» эффект между компонентами смеси и окружающих обедненных почв, препятствующий ветровой и водной их эрозии.

Технология предлагает использование доступного дешевого нейтрализующего компонента извести и исключение специального оборудования для нейтрализации, в разы снижает себестоимость готового почво-удобрения.

Процесс нейтрализации лигнина известью исключает образование химически опасных смесей и является безопасным для работников предприятия его производства и окружающей среды.

Полученное лигно-сапропеле-минеральное удобрение-почва в виде смеси обладает высокой мульчирующей способностью, улучшает структурирование, увеличивает число микроорганизмов в почве, способствует увеличению синтеза белков, ускоряет созревание урожая на 8-10 дней. Полное отсутствие семян сорняков в продукте делает его эффективней навоза в 2-2.5 раза.

Полученная смесь придает почве темную окраску, способствует поглощению и сохранению тепла.

В зависимости от исходного плодородия или свойств облагораживаемых земельных территорий норма внесения удобрения-почвы на 1 сотку составляет от 300 до 800 кг.

Срок действия такого удобрения чрезвычайно длителен. Урожайность от внесения такого почво-удобрения из-за чрезвычайно высоких сорбционных свойств составляет от 4 до 7 лет. Такое почво-удобрение применяется как основное и вносится осенью под зябь и весной под перепашку. Прирост урожайности составляет не менее 35-40%.

Исходное сырье для производства почво-удобрений заявленного состава:

- лигнин гидролизный как отходы производства целлюлозы,

- органический или известковистый сапропель естественной влажности,

- известь по ГОСТ 9179-77;
- суперфосфат по ГОСТ 5956-78;
- хлористый калий по ГОСТ 4568-95;
- аммофос по ГОСТ 18918-85;
- аммиачная селитра по ГОСТ 2-85.

Для производства предлагаемого продукта потребуются значительные площади промдвора предприятия. Большая часть территория промдвора отводится под бурты компонентов и площадки их приготовления.

Почвообразующее органоминеральное удобрение производится следующим образом: предварительно очищенный от механических примесей гидролизный лигнин в количестве 800 кг укладывают равномерным слоем высотой 20-30 см на бетонную площадку. Для нейтрализации остаточной серной кислоты лигнина на него равномерным слоем рассыпают известь в количестве 50 кг. Все это тщательно перемешивают и комплектуют в бурт. Выдерживают 15-20 дней. Берут пробу на рН. Если рН достигает нормы 6,5-6,8, бурт оставляют на дозревание еще на 10 дней. При достижении рН=6,5-6,8 бурт разворачивают и добавляют минеральные удобрения, кг/т:
суперфосфата – 10, хлористого калия – 8, аммофоса – 10, аммиачной селитры – 12.

Все компоненты перемешиваются и вновь собираются в бурт. Выдерживаются 1,5-2 месяца, в течение которых в компостируемой смеси протекает ферментация, в процессе которой разлагаются органические компоненты с выделением энергии в виде тепла. Повышение температуры является показателем интенсивной ферментации и успешного процесса компостирования. Разогрев компостируемой смеси начинается вскоре после закладки бурта в течение 3-10 дней. Максимально температура может достигать 50-60oС. После достижения максимума температуры наблюдается ее снижение. В это время проводится первое перемешивание, а в течение 1,5-2-х месяцев компостирования перемешивание проводят 2-3 раза. По мере созревания смеси в бурте интенсивность ферментации затухает, температура поднимается медленно, затем разогревание прекращается полностью.

В процессе ферментации происходит синтез гумусовых соединений из продуктов распада высокомолекулярных компонентов органических остатков. По мере созревания смеси возрастает скорость гумусообразования. В связи с возрастанием количества гуминовых кислот по мере созревания смеси исходная масса чернеет, приобретая в конце ферментации темно-коричневую окраску. После окончательной ферментации органических остатков смесь считается зрелой. Ее зрелость определяется визуально по ряду признаков:
- снижение температуры компостируемой смеси в бурте;
- почернение компостируемой массы;
- отсутствие запаха, свойственного для лигнина;
- появление запаха лесного перегноя или земли;
- мягкая структура органических остатков.

Полученная смесь пневмоколесным погрузчиком с прямой лопатой загружается в один из двух бункеров перерабатывающей линии. Во второй бункер выгружается органический или известковистый сапропель естественной влажности (W=87-92%) в соотношении 110 кг на 890 кг смеси. Данная композиция перемешивается на валковом или планетарном смесителе и подается на расфасовку.

Физико-химические показатели полученного удобрения-почвообразователя:

Внешний вид - влажная, сыпучая, темно-коричневая до темной масса, с запахом лесного перегноя.
Массовая доля органического вещества, % - 70-75.
Реакция среды, рН - 6,5-6,8
Влажность, % - 50-60
Массовая доля азота (на сухое вещество), %, не менее - 0,4
Массовая доля фосфора P2O5 (на сухое вещество), %, не менее - 1,5
Массовая доля калия (K2O) (на сухое вещество), %, не менее - 0,4
По показателям безопасности удобрение-почвообразователь соответствует нормам допустимым ОДК химических веществ в почве по ГН 2.1.7.020-94:
Массовая доля меди, мг/кг - 33.00.
Массовая доля цинка, мг/кг - 55.00.
Массовая доля кадмия, мг/кг - 0.50.
Массовая доля свинца, мг/кг - 32.00.
Массовая доля мышьяка, мг/кг - 2.00.
Массовая доля ртути, мг/кг - 2.10.


Проведенные опыты в 1987-89 г.г. на отвалах вскрышных пород рудника ПО «Эстонфосфорит» показали, что при внесении в истощенные земли отвалов почвообразующее удобрение на основе известкованного лигнина, сапропеля и добавки минеральных удобрений дает увеличение числа водопрочных агрегатов размером 1-3 мм с 15 до 24%, упорядоченность почвенной структуры и, как результат, увеличение массы, т.е. урожайности зерновых, на 25-35%.

Полученное удобрение-почвообразователь вносили в песчаные почвы Средней Азии (Казахстан) и эмирата Абу Даби (ОАЭ), имеющих низкое естественное плодородие, плохую структуру и кислую реакцию (рН=3-4), малое содержание гумуса (до 2-2,2%), азота, фосфора и калия (до 6 мг/100 г). Удобрение-почвообразователь вносился в почву из расчета 380 кг на сотку почвы под посев сои.

В результате улучшились показатели почвы, в том числе структура, мульчирующая способность. Повышение рН составило до 5,4, гумуса стало больше на 2,4-2,8%, снижение сроков созревания урожая на 10 дней; в злаковых культурах увеличилась масса зерна, а урожай повысился на 21-24%.

В 2001 г. в частной сельскохозяйственной фирме на истощенных землях Урала продукт применяли для выращивания в открытом грунте картофеля, овощей и цветов. В результате с одной сотки земли был получен урожай картофеля 4-4.2 кг/м, моркови, свеклы - до 5.2 кг с 1 м2.

На участке отвала вскрышных пород рудника ПО «Эстонфосфорит» высаживался картофель с междурядьем 60 см. Производилось высокое окучивание каждого стебля. Почвообразующее удобрение вносилось по 0,8 кг в лунку перед посадкой или под перепашку из расчета 440 кг на сотку. Повышение урожайности достигалось до 40-42%.

Обладатель технологии производства почвообразующих лигнин-сапропелевых органо-минеральных удобрений – Центр по сапропелю (www.sapropex.ru). Он занимается изучением складов-навалов гидролизного лигнина, выполняет технические проекты его утилизации путем переработки в высокоэффективные продукты, пользующиеся спросом в сельском хозяйстве и идущие на экспорт в страны Ближнего Востока и Средней Азии.

По проектным спецификациям поставляется оборудование производства и фасовки почвообразующего удобрения в мешки или биг бэги. Оборудование выполняется различной производительности и комплектации: от 8 до 100 м3/час готового продукта. Сроки проектирования предприятия – до 2.5-3 мес.  

Смотрите в PDF Производство лигнин-сапропелевых органо-минеральных удобрений и почвообразователей на экспорт в страны Средней Азии, Африки и Ближнего Востока

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

Новые почвообразователи и рекультиванты на основе сапропеля, производимые в России, дают возможность значительно улучшить урожайность сельхозкультур на истощенных землях, восстанавливать засоленные и пустынные территории, рекультивировать, озеленять и возвращать их в севооборот, удобрять и снабжать гумусом бросовые и техногенно нарушенные площади...
Центр по сапропелю в 2012 г. предложил российскому рынку экологических продуктов свое новое  решение: технологию производства и применения торфо-сапропелевых капсул (матов) для территориальной локализации нефтезагрязняющих веществ с последующей биоремедиацией и восстановлением почв после их проливов и утечек. Теоретическое и опытно-...
О том как угольная компания привела в негодность дороги Красночикойского района Забайкальского края   и  почему   общественности сложно добиться исправления ситуации. В Красночикойский район Забайкальского края  зашла   российско-китайская кампания «Разрезуголь» (Востоксибуголь)  по добыче угля. На  территории района имеются большие залежи каменного угля. Ресурсы месторождения оцениваются в 3,5 млрд. тонн, из них разведано 168,5 млн....
Четверть века назад это случилось в Рио де Жанейро. В городе, куда так и не добрался знаменитый советский жулик-романтик товарищ Бендер, зато легко добрались его менее известные и более богатые современные жулики-земляки. В Рио тогда случилась историческая глобальная конференция по устойчивому развитию, вбросившая в радикально обновляемое человечество набор принципиально новых понятий, объединяемых этим термином. В Рио был принят пакет важнейших для спасения человечества международных документов...
Активисты регионального отделения Общероссийского народного фронта в Москве добились ликвидации свалки в районе Машкинского шоссе, 7, которая была отмечена жителями на сайте проекта ОНФ «Генеральная уборка». Местные жители были обеспокоены тем, что неожиданно появившаяся свалка строительного мусора близи их домов с каждым днем разрасталась, а призывы к местным властям убрать ее оставались без ответа. Откликнулись представители регионального отделения ОНФ, к которым с просьбой о помощ...
Малые реки Новосибирска, являющиеся притоками Оби, озёра и болота составляют водную систему города. Речные водотоки являются воздуховодами, зелёными коридорами и осуществляют сток воды. Болота играют средообразующую функцию, выделяют кислород, поддерживают уровень влажности. Водоёмы города вместе с прибрежной зелёной зоной чрезвычайно важны для экологического благополучия города. Они являются местом рекреации для жителей мегаполиса. Многие из них, являясь ценными природными территориями, сохраня...
Зоология, на самом деле, понятие растяжимое. Есть несколько наук, входящих в состав науки о животных. Такие как, например, энтомология, териология, орнитология. В прошедшем полевом сезоне наш отряд юных исследователей «Караван» работал по проекту «Помочь природе сможет каждый», в рамках которого нам предстояло снять фильм о птицах, а ещё больше о тех людях, которые ими увлекаются, изучают, наблюдают и пытаются сохранить. Ботаниками мы уже были, а теперь нам предстояло ста...

Другие материалы

20.11. | Гость | Статью
10.08. | Гость | Новость
  •  
  • Страница 1 из 29
  • ››
В группе: 1,494 участников
Материалов: 523

Весной 2010 стартовал проект «Зеленые изобретения», поддержанный некоммерческой организацией Global Greengrants Fund (США)

Весной 2010 стартовал проект «Зеленые изобретения», поддержанный некоммерческой организацией Global Greengrants Fund (США) и Департаментом природных ресурсов и охраны окружающей среды Администрации Томской области (научный руководитель профессор ТГАСУ О.Д. Лукашевич, исполнители-тренеры С.А. Филичев, инженер, Н.Т. Усова, учитель). В соответствии с намеченными целями и задачами...

Фотогалерея

Интересные ссылки

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

Активность на сайте

сортировать по иконкам
9 недель 2 дня назад
Екатерина Алтайская
Екатерина Алтайская аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,412 |

Добрый день, уважаемые форумчане! Я пишу статьи про ФККО, на самые злободневные темы. Предлагаю вам ознакомиться с последними материалами о...

3 года 2 недели назад
Юсуп Хизиров
Юсуп Хизиров аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,412 |

Отзывы на гипотезу:­­

Викизнание: Обсуждение: Приливы_и_отлив­­ы
http:/.../goo.gl/JTHKlX
Википедия: Обсуждение: Прилив и...

3 года 2 недели назад
Юсуп Хизиров
Юсуп Хизиров аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,412 |

Стоячие волны, и волны убийцы, полагаю ­результат деятельности водоворотов.
http:/.../goo.gl/vC3a3j
https:/.../goo.gl/nR1WNZ...

3 года 2 недели назад
Юсуп Хизиров
Юсуп Хизиров аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,412 |

Причиной вертикальньного перемещения ок­еанических вод также является прецессия ­водоворотов. В природе нет суеты и если ­прецессия водоворо...

3 года 2 недели назад
Юсуп Хизиров
Юсуп Хизиров аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,412 |

Схема движения приливной волны, по пери­­метру Североантлантического­ планетарно­г­о водоворота (съемка со­ спутника)
...

размешен 09.12.18 | Тип: Статью

В государственных программах и других документах часто можно встретить словосочетание “устойчивое развитие”, но судя по содержанию данных документов,...

размешен 07.12.18 | Тип: Статью

Мусорная реформа, в том виде в котором она проводится Новосибирской области, негативно скажется на предпринимательст...

размешен 06.12.18 | Тип: Статью
Второй конкурс президентских грантов 2018 для НКО подвел свои итоги 1 ноября. Заявки в фонд могут отправлять все зарегистрированные НКО, ведущие свою официальную деятельность минимально...
размешен 06.12.18 | Тип: Статью
2019 год объявлен Организацией Объединенных Наций ...
размешен 06.12.18 | Тип: Событие
Уважаемые коллеги приглашаем принять участие в семинаре "От идей и проблем к экологическим проектам"!
 
ГАУ ДО ТО...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал