SU1165674A1 - Способ получени органоминерального удобрени - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЯЬНОГО УДОБРЕНИЯ, включающий обработку гидролизного лигнина суспензией микроорганизмов, отличающи йс   тем, что, с целью повьшени  агрохимической эффективности удобрени  путем интенсификации процесса гуму- U сообразовани , увеличени  микориэообразующей способности: и антибиотической активности к фацидиозу, в качестве суспензии микроорганизмов используют активный ил 2-3%-ной концентращш ,  вл ющийс  отходом биологической очистки сточных вод сульфатноцеллюлозного производства, а обработку осуществл ют путем фильтровани  последнего через гидролизный лигнин при соотношении гидролизного лигнина и активного ила (по сухому веществу) (Ь2,5):1. . .

Description

а

ел

а ч

4

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству и предназначено дл  использовани  в лесном хоз йстве при выращивании посадочного материала хвойных пород (сосна, ель) в лесных питомниках.

Известен способ получени  органо минерального удобрени  путем обработки гидролизного лигнина суспензией микроорганизмов одноклеточных водорослей и дрожжей. При этом соотношение фаз твердое (лигнин):жидкое (суспензи , содержаща  водоросли и дрожжи) ,521 (Т в пересчете н сухое вещество), а соотношение водоросли:дрожжи 1:(0,9-1). Повышение эффективности удобрени  достигаетс  путем увеличени  деструкции лигнина. Наличие у полученного удобрени  антибиотических свойств исключает заболеваемость хлопчатника вилтом l

К недостаткам способа относ тс  необходимость предварительного вьфащивани  водорослей и дрожжей, что значительно удорожает и усложн  ет процесс получени  удобрени . Поскольку при выходе из производственного потока гидролизный лигнин имеет рН 1-2, то при перемешивании его с суспензией микроорганизмов значитель на  часть микробной массы инактивируетс  и погибает, так как дл  их жизнеде тельности необходима- величина рН 4,0-7,0.

. Кроме того, высока  кислотность и недостаточное количество микроорганизмов привод т к затруднению компос тировани  смеси, что не обеспечивает эффективной деструкции лигнина и получени  качественного орга.номинерального удобрени ;

Целью изобретени   вл етс  повышение агрохимической эффективности удобрени  путем интенсификации процесса гумусообразовани , увеличени  микоризообразующей способности и антибиотической активности к фацидиозу.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно предлагаемому , способу по: 1учени  органоминерального удобрени , включающему обработку гидролизного лигнина суспензией микроорганизмов , в качестве суспензии микроорганизмов используют активный ил 2-3%-ной концентрации,  вл ющийс  отходом биологической очистки сточных вод сульфатно-целлюлозного

производства, а обработку осуществл ют путем фильтровани  последнего через гидролизный лигнин, при соотношении гидролизного лигнина и активного ила (по сухому веществу) (1-2,5):1.

При фильтровании ила через лигнин происходит отделение микробнЬй массы в живом состо нии и промывание лигнина, в результате чего рН его измен етс  от 1,0-2,0 до 6,0-6,5.

Гидролизный лигнин  вл етс  отходом гидролизно-спиртового производства и представл ет собой сложное органическое соединение ароматического строени , богатое углеродом и микроэлементами, которые  вл ютс  источниками органического и минерального питани  растений. Однако в момент выхода из потока лигнин представл ет собой стерильный продукт с высокой кислотностью (рН 1-2, и низкой химической активностью. Его естественное разложение в почве микроорганизмами троисходит очень медленно и -в таком виде гидролизный лигнин .мало доступен растени м. Поэтому в сельском хоз йстве используют гидролизный лигнин, предразрушенный различными способами и обогащенный жизненно важными дл  растени  элементами питани  в усво емой дл  них форме.

Избыточный активный ил 2-3%-ной концентрации, и рН 6,5-7,0  вл етс  отходом-биологической очистки сточных вод сульфатно-целлюлозного произ водства и содержит в своем составе,% к сухому веществу: азот (общий) 9% из них 42% белковый, фосфор в пересчете на P 0{pr6,2%, калий в пере .счете на iCo - 1,3% и микроорганизмы (грибы и бактерии) 150-180 млн.шт/ Концентраци  активного ила (2-3%) обусловлена технологическим процессом осуществл емым на станци х биологической очистки сточных вод сульфатно-целлюлозного производства. Указан ные соотношени  лигнина и ила создают наиболее благопри тные услови  дл  равномерной сорбции избыточного активного ила лигнином. В дальнейшем .в процессе компостировани  происходит деструкци  лигнина с образованием гуминовых фульвокислот и гу- . матов (нерастворимых в щелочах гуминовых соединений), которые, попа-; да  в почву, постепенно разрушаютс ,

обеспечива  пролонгированное действие состава, Гуминовыё соединени , равномерно поступа  в почву в доста точном количестве, оказывают направленное воздействие на белково-углеводный обмен, активизируют дыхательный обмен растительных тканей, что повьпиает жизнеспособность растений и устойчивость их к заболеванию снежным шютте.

Пример 1. 300 кг гидролизного лигнина влажностью 65% и pfH 1,5 насыпают на сетку № 60 слоем . 10 см и фильтруют через него 2000 л избыточного активного ила 2%-ной концентрации и рй 6,5. Полученна  смесь имеет влажность 70%, рН 6,0 и соотношение гидролизного лигнина и ила (по сухому весу) 2,5:1.

Полученную лигно-иловую смесь используют двум  рпособами: или сразу же после приготовлени  внос т в почву под пары из расчета 40 т/га или же закладывают на компостирование в  му глубиной 1,5 м и объемо 1,5 м сроком на 1,5 мес и затем внос т в почву перед посевом в количестве 40 т/га.

-В процессе компостировани  через каждые две недели провод т аэрирование компоста с помощью трубчатого коллектора. Готовность компоста определ ют поснижению температуры на глубине 0,5-0,7 м до температуры окружающего воздуха. Готовьй компост имеет следующий состав, % к сухому веществу:: Лигно-органическа  масса - 75 в том числе гуминовые

кислоты25

фульвокислоты16

гуматы 30

смолы,жиры4

Зольные вещества . 18 в том числе

азот (общий) 0,9 фосфор () 0,3 калий (KjO) О,1

кальций

1

кремний

. 1 0,015

медь

барий

ю.озз

0,06

марганец 0,02

молибден

магний1,0

железо1,0

цинк0,06

Опыт провод т в четьфех вариантах:

выращивание се нцев сосны на почве , в которую внесли лигно-иповую смесь;

выращивание се нцев сосны на почве , в которую внесли лигно-иповый компост,

выращивание се нцев ели на почве, в которую внесли лигно-иловую смесь,

выращивание се нцев ели на почве, в которую внесли лигно-иловый ком5 пост.

Контролем при проведении опыта служат:

се нцы сосны и ели, выращенные на почве,- в которую внесли NPK в дозах , идентичных их содержанию в лигно-иловой смеси и компосте

се нцы сосны и ели, выращенные на почве, в которую внесли только избыточный активный ил в дозе, идентичной содержанию его в смеси и компосте,

се нцы сосны и ели, выращенные на почйе, в которую внесли только гидролизный лигнин в дозе, идентичной его содержанию в смеси и ком- посте;

се нцы сосны и ели, выращенные на почве, в которую внесли смесь гидролизного лигнина с осадком сточ5 ньгх вод и NPK.

Дл  каждого опыта отводилась дел нка площадью 4,5 м. На этой дел нке высевали по 10 строчек сосны или ели длиной 1м. На 1 погонный 0 метр строки высевали по 200 сем н. Глубина посевных строк 8-10 мм. Семена сосны и ели перед посевом намачивали в воде в течение 24 ч и высушивали до воздушно-сухого состо ни . Через сутки после посева и затем периодически по мере надобности производилс  полив посевов.На второй год роста се нцев провели две подкормки: первую в начале вегетационного периода (май мес ц полным удобрением из расчета Н4оР(оК,дИ вторую через 3 недели после первой азотом из расчета N.

В конце второго года роста с каждого варианта выкопали по 200 шт. се нцев и определили их биометрические параметры: размеры надземной час ти и корней, сухой вес зтих частей. диаметр корневой шейки, микориэац се нцев, соответствие этих се нце ГОСТ 3317-77 на посадочный матери И устойчивость се нцев к заболева ни м. Результаты измерений представл ны в табл. 1. П р и м е р 2. 250 кг гидролиз ного лигнина влажностью 60% и рН 2,5 насыпают на сетку № 60 слоем 15 с и фильтруют через него 4000 л изб точного активного ила 3%-ной концентрации и рН 7,0. Полученна  см имеет влажность 70%, рН 6,5 и соо ношение гидролизного лигнина и ил ( по сухому весу) 1:1. Полученную лигно-иловую смесь дел т на 2 части и используют дву м  способами: первую часть сразу же после приготовлени  внос т в п ву под пары из расчета 20 т/га, в рую часть закладывают на компости вание в  му глубиной 1,5 ми объе 1,5 м сроком на 1 мес ц. В процессе компостировани  чер каждые две педели провод т аэрирование компоста с помощью трубча того коллектора. Готовность компоста определ ют по снижению температуры на глубине 0,5-0,7 м до пературы окружающего воздуха. Гот вый компост имеет следующий соста к сухому веществу: Лигно-органическа  масса, в том числе: гуминовые кислоты фульвокислоты гуматы смолы, жиры Зольные вещества, в том числе: азот (общий) фосфор (Р, О.. ) калий (K.jO) кальций кремний медь барий марганец молибден магний1,0 железо1,0 цинк0,08 Опыт провели в четырех вариантах, так же, как в примеру 1. В конце второго года вегетации, се нцы выкопали и определили их биометрические параметры: размеры надземной . части и корней, сухой вес этих же частей, диаметр корневой шейки, мико ризацию, стандартность се нцев и устойчивость се нцев к заболевани м. Результаты измерений представлены в табл. 2 .. Анализ данных, приведенных в табл. -1 и 2, показывает, что выращи вание се нцев с внесением состава в почву перед посевом, полученным по предлагаемому способу, интенсифицирует рост и развитие се нцев, о чем свидетельствует увеличение длины надземной части у сосны на 10-48% и у ели на 25-32% длины кор н  у сосны на 5-15% и у ели 123-181 увеличение диаметра корневой шейки у сосны на 12-36% и у ели на 35-78%, увеличение сухого веса надземной части у сосны на 24-30% и у ели на 13-27%, всего се нца у сосны на 10-32% у ели на 26-59%. Сосна и ель  вл ютс  высокомикотрофными породами, что обеспечивает их нормальное развитие на бедных подвижными .элементами питани  почвах. Известно, что дл  се нцев микоризооЬразование имеет особо важную роль, так как немикоризные се нцы после пересадки приживаютс  плохо, У се нцев, выращенных на почвах с внесением компоста и некомпостированной смеси, полученных по предлагаемому режиму, наблюдают значительное увеличение микоризации, а именно у сосны в 1,3-2,3 раза, а у ели в 3,4-4,8 раза. Выход стандартных по ГОСТ 3317-77 се нцев сосны препревьш1ает норму (2 мпн.шт./га) в 1,5-1,8 раза, а дл  се нцев ели выход в 2-2,5 раза превышает норму выхода посадочного материала, прин тую дл  таежной зоны (2 млн.шт./га) В 1978 г. на опытном питомнике наблюдалась эпифитоти  снежного шютте , в результате чего се нцы сосны практически во всех опытах погибли, кроме дел нок, где в почву внесли гидролизный лигнин, обработанный aijтивньгм илом. Устойчивость се нцев сосны к шютте составл ет 93-95%. П р и м е р 3. Дл  определени  предельных значений соотношение гидролизного лигнина,  вл ющегос  отходом спирто-гидролизного производства , и активного ила,  вл ющегос  отходом биологической очистки сточных вод сульфатно-целлюлозного производства , провели дополнительные опыты.

Дл  этого брали (1-  сери  опытов ) 200 кг гидролизного лигнина влажностью 65% и рН 1,5, насыпали его на сетку Я 60 слоем 10 см и фильтровали через него 1000 л активного ила 2%-ной концентрации и рН 6,5. Полученна  смесь имела влажность 70%, рН 4,0 и соотношение гидролизного лигнина и активного ила (по сухому веществу) 3,5:1.

Полученную лигно-иловую смесь зак.падывали на компостирование. Однако разогревание смеси при компостировании бьшо незначительным (до 27-28 с) и непродолжительным 3-5 дней, т.е. практически процесс компостировани  при данном соотношении гидролизного лигнина и активного ила не происходит. При анализе смеси вы влено, что она содержит 0,5% азота и 0,15% фосфора, что  влетс  недостаточным дл  обеспечени  жизнеде тельности микроорганизмов п компостировании. В св зи с тем, что смесь имела высокую киблотность (рН 4,0), неприемлемую дл  се нцев хвойных пород, она не использовалась ДЛЯ выращивани  се нцев сосны и ели. ,

Во второй серии опытов использовали 300 кг гидролизного лигнина влажностью 65% и рН 1,5, который обрабатывали путем фильтровани  через него 5500 л активного ила 2,5%-ной концентрации и рН ;6,5 с целью получени  соотношени  лигнина и ила (по сухому веществу) 1:1,2. Однако така  обработка оказалась невозможной, так скорость фильтровани  ила через лигнин после достижени  их соотношени  1:1 практически уменьшаетс  до 0. Подача дополнительных порций активного иле приводит к разбавлению смеси. В результате смесь представл ла собой суспензию концентрацией 10%, т качественно другой продукт, чем полученный в примерах 1-3. Аэробные микробиологические процессы в полученной смеси без принудительно аэрации.невозможны. Таким образом, полученна  смесь не обеспечивает деструкции лигнина и получени  высгумированного удобрени . Поэтому така  смесь не испытывалась дл  выращивани  се нцев сосны и ели. Таким образом, по сравнению с известным способом получени  органоминерального удобрени ,. предлагаемый способ позвол ет повысить агрохимическую эффективность удобрени  за счет увеличени  деструк-, ции лигнина и интенсификации процесса гумусообразовани , обеспечивающего образование гуминовых растворимых соединений в количестве 71-75%. Повышени  устойчивости се нцев к заболеванию фацидиозом (смежным шютте), устойчивость се нцев к этому заболеванию составл ет 93-95%, увеличени  микоризации у сосны в 1,3-2,3 раза, у ели в 3,44 ,8 раза.

Сосна и ель  вл ютс  высокомикотрофными породами, что обеспечивает их нормальное развитие на бёднйх подвижными элементами питани  почвах . Кроме того, микоризные се нцы лучше приживаютс  после пересадки, что также важно дл  посадочного материала .

Внесение состава на основе гидролизного лигнина, имеющего рН 6,0-6, в дозе 20-40 т/га позвол ет .снизить кислотность почв с 4,3-А,5 до 5-5,4 (оптимальное значение рН дл  се нцев сосны 5,0-5,5), увеличить влагоемкость почвы на 30-90%, что особенно важно дл  легких подзолистых почв. Отмечалось также снижение засоренности посевов сорн ками в 1,5-2 раза.

S 5

Ot Г4 « S (Ч « Г4 n tn СЛ

 о

k

$ S S. ::

r o

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ, включающий обработку гидролизного лигнина суспензией микроорганизмов, отличающи йс я тем, что, с целью повышения агро химической эффективности удобрения путем интенсификации процесса гуму— сообразования, увеличения микоризообразующей способности и антибиотической активности к фацидиозу, в качестве суспензий микроорганизмов используют активный ил 2-3%-ной концентрации, являющийся отходом биологической очистки сточных вод еульфатно целлюлоэного производства, а обработку осуществляют путем фильтрования последнего через гидролизный лигнин при соотношении гидролизного лигнина и активного ила (по сухому веществу) (1-2,5):1. . .