Переработка отходов лигноцеллюлозных материалов в гумусосодержащее органоминеральное удобрение Горбатенко, Ирина Викторовна

Введение к работе

Актуальность темы диссертации. Рациональное использование природных pecypcoD - одна из Еажнейиих задач современности. В этой связи повышение коэффициента использования имеющихся природных ресурсов и утилизация образующихся отходов является актуальной задачей.

Производственная деятельность предприятий, лесопромышленного
и химико-лесного комплексов связана с образованием и накоплением
значительных количеств малоценных отходов, которые не нах<дят
должного применения. Современным решением этой проблемы, с учетом
потребности сельского хозяйства Республики Беларусь в органиче
ских удобрениях, является переработка отходов древесного вещества
а гумусосодержащее оргг '.минеральное удобрение методом биоде-
V струкцин растительного материала. и

До настоящего времени производство подобного рода удобрений в Республике Беларусь в прамыапенкыя условиях не осуществлялась. В этой связи разраЪотпа технологического процпсса деструкции лиг-ноцеллплозиых отхоаоа и получения дешевого гумусосодержащего удобрения является целесоаброэнь-ч с экономической и экологической точек зрения. Несмотря не каггавуася простоту процесса, химическая суптость его недостаточно изучена кэ-з<> разнообразия используемого сырья, слогности происхояяЕРСн при этом преврадений и их зависимости от ряда мзкрокинетнческих факторов.

Связь с ..рупньии иаучиьами программами, темами. Диссертационная работа соответствует целям и, задачам Республиканской комплексной научно-технической программы "Разработать и внедрить ресурсосберегающие технологии и оборудование, обеспечивающие расширенное воспроизводство и рациональное использование древесных ресурсе в Белорусской ССР на 1988-1995 годы и но период до 2005 года , тематике Бедбиофарм по утилизации гидролизного лигнина.

Цель и задачи исследования. Цель ««стоящей работы заключает
ся в обоскоаант? и разработке технологического процесса получения
эффективного гумусосодерхащего органоминерального удобрения путем
биодеструкцаи отходов лигноцеллплозных материалов.
Для достижения поставленной цели предусмотрено решение сле
дующих задач:

1. Изучить влияние технологических факторов (влажности, состава минеральных солей, расхода кислорода воздуха) на процесс

-г-

о'кодеструкции отколов лирноцеллипозных материалов и образование гумусовых вещести.

1. Определить оптимальные условия получения румусссодерга-щего удобрения.

2. Интенсифицировать процесс Виод.;струкции м гумификации органических отходов.

3. Разработать экологически безопасный процесс получения ор-ганомиигральных удобрений на оснсае отходов лигноцеллюлозных материалов.

. 5. Дать качественную и количественную оценку гумусовым веществам, выделенным иэ гумифнцкровпнных отходог, дредес-.оро вещества.

6. Получить огіїїтно-промьшшенную партии орпаноминералькопо
удобрения.

7. Прове-ти опытные и промышленные испытания удобрений при
выращивании различных видоа культур.

Научная новизна полученных результатов. Установлена возможность получения мумифицированного продукта из отходов лигноцеллюлозных материалов, а т.*кже изучено влияние технологических параметров на процесс образования гумусовых веществ без участия компонентов почвы. Впервые вьщелекы прапараты гуминовых кислот и фульвокислот из гумкфицпрсіаанньк материалов и определены их основные свойства. Установлена возможность интенсификации процесса биодеструкции с применением принудительнон аэрации кислородом воздуха с цепью повышения качества продукта. Впервые изучено влияние катиона используемых азотсодержащих солей на выход гумусовых кислот.

Разработан технологический процесс интенсивной деструкции и гумифлкеции отходов древесного вещесва с получением зффактизнопо органоминеральноро удобрения.

^ Носизна разработанного 'леинологмческогс процесса защищено ^./ентол Республики Беларусь.

Практическая значимость полученных результатов. Научные результаты работы были лспольэоввны при разработке технологического процесса производства гумусосодсрхаиего органоминерального удобрения ка основе отходов предприятий ЛПК. На Речником гидролизном заводе получена опытная партия удобрения на основе гидролизного .лигнина. Разработаны и утверздены технические условия на "Лиглорумус/' «ТУ РБ 14516S3S.001-951..

Эконбмическаи значимость подучённшс результатов. Разработанный теннолорический процесс получения орраномин^рельнъи удобрений' на основе отходов лирноцеллюпознък материалов позволит наладить выпуск ъ Республике Беларусь дешевых, эффективных удобрений и улучкгить румуское состояние почз. Их применение обеспечит увеличение урожайности сельскохозяйственных культур.. Производство удобрений на основе отходов предприятий ЛПК не требует значительных капитальных затрат, экологически безопасно и быстро скупается.

Основные положения диссертации, выносимые на задиту.

1. Закономерности процесса биодеструкции как способа получения органоминеральных удобрений на основе отходов лигноцеллюпоз-ного вещества в промыилеш'ьгк условиях .

2. Способ интенснвн~й йиэдеструкции отяодов лириоцеллялозкын матаривлоа, позвоппкчг.ий получить органонинеральное удобрение о иовъязел'инм содержанием Г'УТПШОЕЬИ кислот.

3. Резуль'. зты исследования гумусовых вецеств, выделенных из оррвноминеральнуо; y&oojyvtiui.

4. Результати ы./'лерямеиталыша и промышленный испытаний удобрений при пыреи;; . >.л различных аидоз культур.

Личный вклад соискателя. Автор ;лпио занимался планированием вкспаримекта, реалчяяциай его в .п.авсраторнзых и промгаленныя условиях, обработкой г обсуждением полученных результатов. Все зксперюгентьльцые яссле^оьакия и рзссчеты по диссертационной работе выполнен,, автором в лаборатории химической переработки растительного сырья. На Речмцком ОПГЗ ^пробована возмозкость получения органоминерального удобрения по разработанному способу. See экспериментальные и промышленные проверки йффехтавности пелучен-ньк удобрений проходили при, его присутствии и деятельном участии.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты диссертационном работы доложены на НТК "Ресурсосберегающие и экологически чис-тие технологии" (Гродно, 1994 и 19S6 pp.), на научно-теянических ;:он_ч .'ренциях Белорусского государственного технологического университета (Минск, 1995-1997 гг.), Международных науч-но-теннячесг.мх конференциях "Лес-95" (Минск, 1995 р.) и "Проблемы промиалекной экологии и комплексная утилизация отходов производства" (Витебск, 1S25 р.). Международной выставке и семинаре "Хмкия-96" {Минск, 1996 р.), Международном симпозиуме "Целлюлоза и ллгноцеллолоэа-Эб" (Китай, Гуапджоу, 1996 р.).

Опубликованность результатов. Основные результаты исследований изложены a S статьях, 5 тезисах докладов конференций; получен 1 патент Республики Беларусь.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, б плав, 7 приложений и изложена на 150 страницак текста, со-держит 20 иллюстраций на 20 страницак, 35 таблиц на 31 странице, Г приложений на 13 страницей, 124 литературных источников га. 11 страницах. В приложениях приводятся оі"гьі опытно-промышленной выработки продукции; опытной и промышленной проверки кх эффективности.