10.33267/2072-9642-2020-7-8-11

УДК 631.17:631.87

Н.Н. Гапеева, канд. биол. наук, вед. науч. сотр., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

М.А. Гайбарян, канд. техн. наук, вед. науч. сотр.,

В.И. Сидоркин, специалист (ИТОСХ – филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)

Аннотация. Исследованы различные системы очистки органоминеральных удобрений от балластных примесей в процессе их производства. Предложена эффективная многоступенчатая система очистки, позволяющая получать безбалластные удобрения. Установлено, что содержание балластной части в конечном продукте, полученном с применением данной системы очистки, составляет не более 1%, а размерность частиц примесей не превышает 10 мкм. Применение данной очистки органоминеральных удобрений позволит использовать их во всех современных агротехнологиях.

Ключевые слова: органоминеральные удобрения, гуматы, подготовка сырья, система очистки, технологическая линия.

Список использованных источников:
1. Сорокин К.Н., Гайбарян М.А., Смышляев Э.И. Гуминовые препараты как факторы повышения плодородия почв и эффективности сельскохозяйственного производства // Влагоаккумулирующие технологии, техника для обработки почв и использование минеральных удобрений в экстремальных условиях. Рязань: ГНУ ВНИМС, 2014. С. 89-108.
2. Тетерин В.С., Тетерина О.А., Костенко М.Ю. Аэрозольная обработка семенного зерна стимуляторами на основе гуматов // Матер. 67-й Междунар. науч.-практ. конф. «Инновационные подходы к развитию агропромышленного комплекса региона». Рязань: ФГБОУ ВО РГАТУ им. П.А. Костычева, 2016. С. 88-91.
3. Тетерин В.С. Эффективность предпосадочной обработки семян картофеля гуминовыми препаратами // Матер. 52-й Междунар. науч. конф. молодых ученых, специалистов-агрохимиков и экологов, посвящ. 200-летию со дня рождения проф. Я.А. Линовского «Агроэкологические и экономические аспекты применения средств химизации в условиях биологизации и экологизации сельскохозяйственного производства». 2018. С. 189-191.
4. Чердакова А.С., Сорокин Н.Т., Гальченко С.В. Гуминовые препараты как перспективные мелиораты серых лесных почв, загрязненных изотопом цезия-137 // Проблемы механизации агрохимического обслуж. сельского хоз-ва: сб. науч. тр. по матер. Междунар. науч.-практ. конф. Рязань: ФГБНУ ВНИМС, 2014. С. 172-182.
5. Тетерина О.А., Костенко М.Ю., Тетерин В.С. Аэрозольная обработка семян стимуляторами роста // Вестн. Совета молодых ученых РГАТУ им. П.А. Костычева. 2016. № 2. С. 6-10.
6. Properties of vermicompost aqueous extracts prepared under different conditions / A. Hanc, J. Boucek, P. Svehla, M. Dreslova, P. Tlustos // Environmental Technology, 2017. Vol. 38. P. 1428-1434.
7. Preparative Yield and Properties of Humic Acids Obtained by Sequential Alkaline Extractions / V.A. Kholodov, N.V. Yaroslavtseva, A.I. Konstantinov, I.V. Perminova // Eurasian Soil Science, 2015. Vol. 48. № 10. Р. 1101-1109.
8. Гидромеханический многофункциональный очиститель торфа, биогумуса, сапропеля: пат. 197206 Рос. Федерация: МПК C05F 11/02 C10F 7/02 / Сидоркин В.И., Гайбарян М.А., Тетерин В.С., Гапеева Н.Н., Мельничук Д.С.; заявитель и патентообладатель ФГБНУ ФНАЦ ВИМ. № 2019143693; заявл. 25.12.2019; опубл. 13.04.2020, Бюл. № 11. 12 с.
9. Способ производства комплексных органоминеральных удобрений и технологическая линия для его осуществления / В.С. Тетерин [и др.] // Вестн. Рязанского гос. агротехнологического ун-та им. П.А. Костычева. 2019. № 4. С. 114-119.

Study of a fertilizer production line purification system

N.N. Gapeeva, M.A. Gaybaryan, V.I. Sidorkin (Institute of Agricultural Technical Support, a branch of Federal Scientific Agroengineering Center VIM)

Summary. Different systems for removing ballast fractions from organic-mineral fertilizers at the stage of production have been examined. An efficient multistage purification system which allows for obtaining ballast-free fertilizers has been proposed. It has been established, that in case of using this purification system, the content of ballast fractions in the end-product is equal to 1% or less, and the size of the particles does not exceed 10 micron. Organic-mineral fertilizers, manufactured with the use of this purification system, will be suitable for using in all up-todate agricultural technologies.

Keywords: organic-mineral fertilizers, humates, preparation of raw materials, purification system, production line.

Реферат. Цель исследований – получение безбалластных органоминеральных удобрений путем многоступенчатой системы очистки. При разработке способа производства органоминеральных и комплексных удобрений, уделено внимание степени очистки получаемого продукта. Разработанная технология включает в себя многоступенчатую систему очистки гуматов. Одним из этапов получения гуминовых удобрений является предварительная подготовка сырья – его очистка от посторонних включений: неперегнивших растительных остатков, песка, гравия, золы и др. С целью определения оптимальной системы очистки проведены исследования с использованием кассетных фильтров, гидроциклона и центрифугрования. Для апробации системы фильтрации и определения степени очистки органоминеральных удобрений от балластной части на технологической линии была получена партия удобрения, которая прошла очистку с помощью кассетных фильтров с фильтрующими ячейками размером 70 мкм. Из полученной партии были отобраны пробы. Полученные удобрения подвергались очистке с помощью гидроциклона. Для этого по результатам инженерных расчетов, проведенных согласно общепринятым методикам расчетов гидроциклонов и ГОСТ 10718-81 «Гидроциклоны и технические условия», была разработана конструкторская документация, на основе которой на 3D-принтере из полимерных материалов был изготовлен гидроциклон малой производительности. Все отобранные пробы анализировались с помощью микроскопа марки «Микромед C1 LED». Данные проведенного анализа показали, что при использовании кассетных фильтров размерность частиц составила 1000 мкм, а содержание балластной части – 13%, что связано с несовершенством конструкции фильтров и неравномерностью геометрических размеров и форм частиц балластной части. Результаты проведенных исследований с использованием микроскопии проб органоминеральных удобрений позволили достоверно установить, что применение многоступенчатой системы очистки в технологической линии обеспечивает получение наиболее качественного продукта с содержанием балластной части до 1% и размерностью частиц менее 10 мкм, что позволяет считать полученные удобрения безбалластными и рекомендовать их к использованию во всех современных агротехнологиях.

Abstract. The purpose of the research is to obtain ballast-free organic and mineral fertilizers using a multistage purification system. When developing a method for the production of organic and compound fertilizers, attention is paid to the degree of purification of the resulting product. The developed technology includes a multistage humate purification system. One of the stages of obtaining humic fertilizers is the preliminary preparation of raw materials, namely, their cleaning from impurities: non-rotten plant residues, sand, gravel, ash, etc. In order to determine an optimal purification system, studies were carried out using cassette filters, hydrocyclone and centrifugation. To test the filtration system and determine the degree of purification of organic mineral fertilizers regarding removal of the ballast part, the production line outputted a fertilizer batch, which was purified using cassette filters having a 70 micron mesh. Samples were taken from the batch produced. The resulting fertilizers were purified using a hydrocyclone. To do this, according to the results of engineering calculations carried out according to the generally accepted calculation methods for hydrocyclones and GOST 10718-81 “Hydrocyclones and specifications”, design documentation was developed, based on which a low-performance hydrocyclone was made from polymer materials on a 3D printer. All selected samples were analyzed using a Micromed C1 LED microscope. The data of the analysis showed that when using cassette filters, the particle size was 1,000 microns, and the content of the ballast part was 13%, which was associated with the imperfect design of the filters and the unevenness of the geometric sizes and shapes of the particles of the ballast part. The results of the performed studies using microscopy of samples of organic and mineral fertilizers made it possible to reliably establish that the use of a multistage purification system in the production line ensures the production of the highest quality product with a ballast content of up to 1% and a particle size of less than 10 microns, which maked it possible to consider the obtained fertilizers as ballastless and recommend them to use in all current agricultural technologies.