Юрий Слащинин:
Предлагаются вам не чертежи, а метод и технология.
Я не знаю ваших условий и возможностей. А вы, зная их, можете легко приспособить к ним предлагаемую технологию. Она общедоступна, проста, а значит, истинна. Истинна, потому что исходит из главного секрета урожайности: чем больше в почве бактерий, тем выше урожай.
Исходя из этого закона, не трудно сделать вывод, что для получения высоких урожаев требуется ускоренное размножение в почве бактерий и прочего «живого вещества». Именно этому земледелец должен научиться в наших новых условиях. Научиться делать это «размножение» с виртуозной легкостью во всех возможных вариантах, используя имеющуюся органику, оборудование и даже окружающую среду.
Говорю это к тому, что совсем не обязательно вывозить на поля тысячи тонн органики. Надо там же и оставлять ее, как делали первые земледельцы Земли, следуя законам природы. Они уносили с поля колосья, плоды, овощи. А все оставшееся тут же запахивали в землю. У нас же предписано: солому - в скирды, стерню - сжечь, ботву - на межу, листья - на свалку и т.д. И все под благовидными предлогами борьбы с сорняками и вредителями, а по сути - с единственной целью увести подальше от возможности получить повышенный урожай.
И для производства органических удобрений вовсе не требуется 2-3 лет. Факт деления бактерий в среднем за 20 минут известен давно. Надо пользоваться этим и делать все возможное для размножения бактерий, а не губить их химией и глубокой пахотой, как предписывается ныне действующей агротехникой.
Предлагаемая технология производства органических удобрений направлена на создание всего возможного для размножения полезных бактерий почвы в максимальном объеме при минимально коротких сроках.
В зависимости от оснащенности мини-завода этот срок будет колебаться от 2-х недель до 1 суток.
А это, как понимаете, уже поточное производство продукции, эквивалентной зерну, овощам и фруктам, в которые превратятся отходы нашей жизнедеятельности.
И последняя оговорка для уточнения. У некоторых читателей наших изданий может сложиться мнение, что мы полностью отвергаем минеральные удобрения. Это не так. Мы - сторонники органического земледелия - всегда знали, что минералы и микроэлементы растениям нужны.
Так же, как и человеку.
Но ведь вы, садясь обедать, не подаете в тарелках вместо супа растворы железного купороса с кусочками калия, блестками серы и зеленью ядовитого хрома, медного купороса. Почему же растениям сгружается все это под благовидным предлогом «накормить» и повысить урожай?
Минералы и микроэлементы растениями нужны. Но, во-первых, многие из них растения получают из почвы, воздуха и воды. Во–вторых, самый главный их поставщик в сбалансированном виде (как уже говорилось) - это отжившие бактерии, их переГНОЙ. А в случае, когда первое и второе не в состоянии обеспечить растения всем необходимым для полноценного развития, то минералы и микроэлементы просто необходимо внести в почву.
Мы же будем это делать не только напрямую, но и окольно. То есть использовать бактерии. Пусть возьмут в себя, сколько в состоянии вобрать, а после своей короткой жизни передадут все растениям в усвояемом виде. Вот тогда и не будут накапливаться в зерне, овощах и фруктах нитраты и прочая химическая гадость.
^
Схема мини-завода
Перед вами схема основного модуля мини-завода. Назовем ее так:
Установка
для превращения органических отходов
в чернозем повышенного плодородия
Компоненты органических составляющих поступают на приемную площадку. При необходимости измельчаются измельчителем (1) и подаются в бункер-накопитель (2), откуда поступают на ленту транспортера (4) в заданных задвижками (3) количествах. Транспортер сбрасывает компоненты в вильчатый смеситель-разрыхлитель (5), где они перемешиваются, рыхлятся и транспортером (6) подаются в биореактор (7).
Биореактор представляет собой кирпичный туннель с брезентовым, легко съемным покрытием (8). На полу уложены перфорированные трубы (9), в которые подается пар из парогенератора (10). Загруженная в биореактор масса быстро увлажняется и нагревается паром до температуры 60-70 0 С, при которой гарантированно погибают гельменты и патогенная микрофлора, и процесс компостирования органических компонентов термофильной биофлорой идет в оптимальном, ускоренном режиме. Установленные внутри биореактора датчики автоматически поддерживают температуру и влажность через блок управления.
Процесс переработки органики в питательную массу для «живого вещества» или животных (в случае производства кормов) ускоряется в сотни раз и длится 1-3 суток.
Стерилизованная масса из биореактора выгребается шнековым погрузчиком (11) в смеситель (12), куда одновременно подаются для смешивания почвенные аэробные бактерии из питателя (13) и микроэлементы из питателя (14). И готовая продукция отгружается на поля.
При этом не потребуется заниматься лишней работой. Например, возить с полей солому или ботву на мини-завод, а ЗАТЕМ ВНОВЬ транспортировать на поля. Тратя при этом силы, рабочее время, горючее и т.д. Проще максимум органики сразу оставлять на полях, при уборке, а к ней добавлять бактериальную «закваску», приготовленную на нашем мини-заводе. И не просто закваску, но еще и запас минеральных веществ, микроэлементов, всевозможных стимуляторов для увеличивающихся масс бактерий, которые разовьются на органике полей. Этот запас именуется «затравкой». Затравка совместно с «закваской» оздоровят почву. В итоге - меньше затрат и больше пользы.
Мини-завод введет вас в кругооборот высоких урожаев. Раньше эту образующую круговорот функцию выполняла корова и вообще скот, навоз от которого поступал на поля, удобрял, увеличивая урожай, и часть урожая вновь возвращалась скоту… и так продолжалось до бесконечности… А теперь все это обеспечит мини-завод. Причем обеспечит на новой качественной основе, гарантирующей повышенный урожай в земледелии и повышенную продуктивность в животноводстве.
Если убедил скептиков, вернемся к мини-заводу.
^
Что?.. Зачем?.. Почему?..
Осознанно и умышленно вам предлагается схема, а не проектный чертеж мини-завода. Почему?
А потому что чертеж - это предписание: делай так, а не иначе. По умолчанию здесь предполагается условие: если не сделаешь по-нашему - мы не отвечаем за последствия. В чем-то такой подход правильный. А в чем-то и уловка, насилие.
Например, почему я должен делать «так и не иначе», если придумал «лучше и эффективнее»? Вот ради такого раскрепощения вашей творческой мысли, ради расширения простора по использованию ваших ресурсов, имеющегося оборудования, которое можно приспособить, вам предлагается именно схема мини-завода.
Итак, общая для всех идея - построить мини-завод по производству Закваски и Затравки для бактерий почвы.
Для завода, даже малого, потребуется территория, стены… И каждый сейчас их представляет по-разному, исходя из того, что имеет или может иметь.
А можно обойтись и без стен с крышей. В конце главы изложен общедоступный дешевый вариант производства методом буртового компостирования на открытых площадках.
Правда, процесс производства будет, естественно, растянут по срокам за счет холодных периодов. Но летом все получится как надо. Вот вам уже и вариант на случай крайней нужды.
Поставите над буртом крышу - возможности расширятся. Разместите бурты в каком-либо приспособленном помещении - еще лучше. А если помещение отапливается, имеет электричество и воду, тогда - совсем прекрасно.
Юрий Слащинин Разумное земледелие
продолжение следует....
odtdocs.ru/biolog/608
Лекция 17
Минеральные удобрения являются одним из важнейших для народного хозяйства видов продукции химической промышленности. Рост численности населения выдвигает перед всеми странами мира одну и ту же проблему - умелое управление способностью природы воспроизводить жизненные ресурсы и, прежде всего, продовольственные. Задача расширенного воспроизводства продуктов питания уже давно решается путем применения в сельском хозяйстве минеральных удобрений. Научными прогнозами и перспективными планами предусматривается дальнейшее увеличение мирового выпуска минеральных и органоминеральных удобрений, удобрений с регулируемым сроком действия и других видов вносимых в почву добавок.
Классификация минеральных удобрений
Минеральные удобрения классифицируют по трем главным признакам: агрохимическому назначению, составу и свойствам.
По агрохимическому назначению удобрения делят на прямые, являющиеся источником питательных элементов для растений, и косвенные, служащие для мобилизации питательных веществ почвы путем улучшения ее физических, химических и биологических свойств. К косвенным удобрениям принадлежат, например, известковые удобрения, применяемые для нейтрализации кислых почв, структурообразующие удобрения, способствующие агрегированию почвенных частиц тяжелых и суглинистых почв и др.
Прямые минеральные удобрения могут содержать один или несколько разных питательных элементов. По количеству питательных элементов удобрения подразделяют на простые (односторонние, одинарные) и комплексные.
В простые удобрения входит только один из трех главных питательных элементов: азот, фосфор или калий. Соответственно простые удобрения делят на азотные, фосфорные и калийные.
Комплексные удобрения содержат два или три главных питательных элемента. По числу главных питательных элементов комплексные удобрения называют двойным и (например, типа NP или РК) и тройными (NPK); последние называют также полными. Удобрения, содержащие значительные количества питательных элементов и мало балластных веществ, называют концентрированными .
Комплексные удобрения, кроме того, разделяют на смешанные и сложные .
Смешанными называют механические смеси удобрений, состоящие из разнородных частиц, получаемые простым тукосмешением. Если же удобрение, содержащее несколько питательных элементов, получается в результате химической реакции в заводской аппаратуре, оно называется сложным.
Удобрения, предназначенные для питания растений элементами, стимулирующими рост растений и требующимися в весьма малых количествах, называются микроудобрениями, а содержащиеся в них питательные элементы - микроэлементами. Такие удобрения вносят в почву в очень небольших количествах. К ним относятся соли, содержащие бор, марганец, медь, цинк и другие элементы.
По агрегатному состоянию удобрения подразделяют на твердые и жидкие (например, аммиак, водные растворы и суспензии).
Рис. 1. Классификация минеральных удобрений по природе питательных элементов, их числу и содержанию
Большое значение имеют физические свойства удобрений. Водорастворимые удобрительные соли должны быть сыпучими, легко рассеиваться, не быть сильно гигроскопичными, не слеживаться при хранении; должны обладать такими свойствами, чтобы сохраняться на почве в течение некоторого времени, не слишком быстро вымываться дождевой водой и не сдуваться ветром. Этим требованиям в наибольшей мере отвечают крупнокристаллические и гранулированные удобрения. Гранулированные удобрения можно вносить на поля механизированными методами с помощью туковых машин и сеялок в количествах, строго соответствующих агрохимическим требованиям.
Эффективным средством для уменьшения слеживания является обработка поверхности гранул поверхностно-активными веществами. В последние годы стали распространенными способы создания вокруг гранул различных оболочек, которые, с одной стороны, предохраняют удобрение от слеживания, а с другой - позволяют регулировать во времени процесс растворения питательных веществ в почвенных водах, т. е. создавать долговременно-действующие удобрения.
Общая структура производства удобрений
Количество питательных элементов в выпускаемых удобрениях рассчитывают по действующему веществу, соответственно N, Р 2 О 5 , К 2 О., и оно составляет в среднем 38-42% от общей массы продукта.
Основные виды удобрений:
| Удобрение | Соотношение (N:Р 2 О 5:К 2 О) |
| Аммофос | 11:48:0 |
| Аммофоска | 10:15:17 |
| Диаммофос | 18:47:0 |
| Нитрофос | 23:17:0 |
| Нитрофоска | 12:12:12 |
| Нитроаммофос | 23:23:0 |
| Нитроаммофоска | 14:14:16 |
Азотные и фосфорные удобрения производят через получение аммиака, серной и фосфорной кислот, калийные удобрения – непосредственно из минерального сырья (в основном сильвинита).
Основная масса удобрений производится в гранулированном виде, однако все большее значение приобретает выпуск жидких комплексных удобрений (ЖКУ)
Возможная последовательность получения минеральных удобрений из сырья показана на рисунке 2. Аммиак, серная, азотная и фосфорная кислоты используются как основные полупродукты для получаемых удобрений.
 |
Рис 2. Схема производства минеральных удобрений
Типовые процессы солевой технологии
Большинство МУ представляет различные минеральные соли или твердые вещества с подобными солям свойствами. Технологические схемы производства МУ весьма разнообразны, но, в большинстве случаев, складываются из одних и тех же типовых процессов, свойственных солевой технологии, цель которых – разделение сложных систем, состоящих из нескольких солевых компонентов.
Переработка минерального сырья в соли может идти или его высокотемпературной обработкой или «мокрым» путем в жидких средах и суспензиях. В соответствии с этим, помимо обычных процессов подготовки сырья к переработке, в солевой технологии особое значение имеют два типа процессов:
– термическая или термохимическая обработка, т.е. различные виды обжига сырья или шихты;
– растворение и перекристаллизация веществ, связанные с их химической обработкой, разделением и очисткой растворов от примесей.
Обжиг. Обжигом называют процесс термической обработки материалов, заключающийся в нагреве их до заданной температуры, выдержке при этой температуре и охлаждении. В соответствии с протекающими при обжиге химическими превращениями различают:
– кальцинационный обжиг, цель которого удаление из вещества летучих компонентов, чаще всего оксида углерода и конституционной воды. Например, обжиг известняка
СаСО 3 = СаО + СО 2
– окислительный обжиг, цель которого повышение степени окисления элемента, например
6FеО + О 2 =2Fе 3 О 4
– восстановительный обжиг, цель которого понижение степени окисления элемента, например,
Са 3 (РО 4) 2 +5С +3SiО 2 = Р 2 + 5СО + 3СаSiО 3
Растворение и выщелачивание. Растворением твердого тела называется процесс разрушения его кристаллической структуры под воздействием растворителя с образованием гомогенной системы-раствора.
Растворение может быть физическим, когда возможна обратная кристаллизация растворенного вещества из раствора и химическим, когда растворитель или содержащийся в нем реагент, химически взаимодействует с растворяемым веществом и делает невозможным его обратную кристаллизацию.
Частный случай растворения – выщелачивание. Это процесс извлечения (экстракции) жидким растворителем твердого компонента из системы, состоящей их двух и большего числа твердых фаз. Как и растворение, выщелачивание может быть физически и химическим.
Минеральные удобрения классифицируют по трем главным признакам: агрохимическому назначению, составу, свойствам и способам получения.
По агрохимическому назначению удобрения разделяют на прямые, являющиеся источником питательных элементов для растений, и косвенные, служащие для мобилизации питательных веществ почвы путем улучшения ее физических, химических и биологических свойств. К косвенным удобрениям принадлежат, например, известковые удобрения, применяемые для нейтрализации кислых почв, структурообразующие удобрения, способствующие агрегированию почвенных частиц тяжелых и суглинистых почв и др.
Прямые минеральные удобрения могут содержать один или несколько разных питательных элементов. По количеству питательных элементов удобрения подразделяются на простые (односторонние, одинарные) и комплексные.
В простые удобрения входит только один из трех главных питательных элементов: азот, фосфор или калий. Соответственно, простые удобрения делят на азотные, фосфорные и калийные.
Комплексные удобрения содержат два или три главных питательных элементов. По числу главных питательных элементов комплексные удобрения называются двойными (например, типа NP или PK) и тройными (NPK); последние называют также полными. Удобрения, содержащие значительные количества питательных элементов и мало балластных веществ, называются концентрированными.
Комплексные удобрения, кроме того, разделяются на смешанные и сложные. Смешанными называются механические смеси удобрений, состоящие из разнородных частиц, получаемые простым тукосмешением. Если же удобрение, содержащее несколько питательных элементов, получается в результате химической реакции в заводской аппаратуре, оно называется сложным.
Удобрения, предназначенные для питания растений элементами, стимулирующими рост растений и требующимися в весьма малых количествах, называются микроудобрениями, а содержащиеся в них питательные элементы – микроэлементами. Такие удобрения вносят в почву в количествах, измеряемых долями килограмма или килограммами на гектар. К ним относятся соли, содержащие бор, марганец, медь, цинк и другие элементы.
По агрегатному состоянию удобрения разделяются на твердые и жидкие (например, аммиак, водные растворы и суспензии).
2. Руководствуясь физико-химическими основами процессов получения простого и двойного суперфосфатов, обоснуйте выбор технологического режима. Приведите функциональные схемы производств.
Сущность производства простого суперфосфата состоит в превращении природного фтор-апатита, нерастворимого в воде и почвенных растворах, в растворимые соединения, преимущественно в монокальцийфосфат Ca(H 2 PO 4) 2 . Процесс разложения может быть представлен следующим суммарным уравнением:
Практически в процессе производства простого суперфосфата разложение протекает в две стадии. На первой стадии около 70% апатита реагирует с серной кислотой. При этом образуются фосфорная кислота и полугидрат сульфатакальция:
Выкристаллизовавшиеся микрокристаллы сульфата кальция образуют структурную сетку, удерживающую большое количество жидкой фазы, и суперфосфатная масса затвердевает. Первая стадия процесса разложения начинается сразу после смешения реагентов и заканчивается в течение 20 – 40 мин в суперфосфатных камерах.
После полного израсходования серной кислоты начинается вторая стадия разложения, в которой оставшийся апатит (30%) разлагается фосфорной кислотой:
Основные процессы проходят на первых трех стадиях: смешение сырья, образование и затвердевания суперфосфатной пульпы, дозревания суперфосфата на складе.
Простой гранулированный суперфосфат – дешевое фосфорное удобрение. Однако он имеет существенный недостаток – низкое содержание основного компонента (19 – 21% усвояемого) и высокую долю балласта – сульфата кальция. Его производят, как правило, в районах потребления удобрений, так как экономичнее доставлять концентрированное фосфатное сырье к суперфосфатным заводам, чем перевозить на дальние расстояния низкоконцентрированный простой суперфосфат.
Получить концентрированное фосфорное удобрение можно, заменив серную кислоту при разложении фосфатного сырья на фосфорную. На этом принципе основано производство двойного суперфосфата.
Двойного суперфосфата – концентрированное фосфорное удобрение, получаемое разложением природных фосфатов фосфорной кислотой. Он содержит 42 – 50% усвояемого, в том числе в водорастворимой форме 27 – 42% , т. е. в 2 – 3 раза больше, чем простой. По внешнему виду и фазовому составу двойной суперфосфат похож на простой суперфосфат. Однако он почти не содержит балласта – сульфата кальция.
Двойной суперфосфат можно получать по технологической схеме, аналогичной схеме получения простого суперфосфата. Такой метод получения двойного суперфосфата носит название камерного. Его недостатками являются длительное складное дозревание продукта, сопровождающееся неорганиванными выделениями вредных фтористых соединений в атмосферу, и необходимость применения концентрированной фосфорной кислоты.
Более прогрессивным является поточный метод производства двойного суперфосфата. В нем используют более дешевую неупаренную фосфорную кислоту. Метод является полностью непрерывным (отсуствует стадия длительного складского дозревания продукта).
Простой и двойной суперфосфаты содержат в легко усваиваемой растениями форме. Однако в последние годы больше внимания стало уделяться выпуску удобрений с регулируемам сроком действия, в частности долговременно действующих. Для получения таких удобрений можно покрыть гранулы суперфосфата оболочкой, регулирующей высвобождение питательных веществ. Другой путь – смешение двойного суперфосфата с фосфоритной мукой. Это удобрение содержит 37 – 38% , в том числе около половины – в быстродйствующей водорастворимой форме и около половины – в медленнодействующей. Применение такого удобрения удлиняет срок его эффективного действия в почве.
3. Почему технологический процесс получения простого суперфосфата включает стадию хранения (дозревания) на складе?
Образующийся монокальцийфосфат в отличие от сульфата кальция не сразу выпадают в осадок. Он постепенно насыщает раствор фосфорной кислоты и начинает выкристаллизовываться в виде, когда раствор становится насыщенным. Реакция начинается в суперфосфатных камерах и длится еще в течение 5 – 20 сут хранения суперфосфата на складе. После дозревания на складе разложение фторапатита считают практически законченным, хотя в суперфосфате еще остается небольшое количество неразложившегося фосфата и свободной фосфорной кислоты.
4. Приведите функциональную схему получения комплексных NPK – удобрений.
5. Руководствуясь физико – химическими основами получения аммиачной селитры, обоснуйте выбор технологического режима и конструкции аппарата ИТН (использование теплоты нейтрализации.). Приведите функциональную схему производства аммиачной селитры.
В основе процесса производства аммиачной селитры лежит гетерогенная реакция взаимодействия газообразного аммиака с раствором азотной кислоты:
Химическая реакция протекает с большой скоростью; в промышленном реакторе она лимитируется растворением газа в жидкости. Для уменьшения диффузионного торможения процесса большое значение имеет перемешивание реагентов.
Реакцию проводят в непрерывно действующем аппарате ИТН (использование теплоты нейтрализаuии). Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, состоящий из реакционной и сепарационной зон. В реакционной зоне имеется стакан 1,в нижней части которого находятся отверстия для циркуляции раствора. Несколько выше отверстий внутри стакана размещен барботер 2 для подачи газообразного аммиака,
над ним барботер 3 для подачи азотной кислоты. Реакционная парожидкостная смесь выходит из верхней части реакционного стакана. Часть раствора выводится из аппарата ИТН и поступает в донейтрализатор, а остальная часть (циркуляционная) вновь идет
вниз. Выделившийся из паражидкостной смеси соковый пар отмывается на колпачковых тарелках 6 от брызг раствора аммиачной селитры и паров азотной кислоты 20%-ным раствором селитры, а затем конденсатом сокового пара. Теплота реакции используется для частичного испарения воды из реакционной смеси (отсюда и название аппарата
ИТН). Разница в температурах в различных частях аппарата приводит к более интенсивной циркуляции реакционной смеси.
Технологический процесс производства аммиачной селитры включает кроме стадии нейтрализации азотной кислоты аммиаком также стадии упаривания раствора селитры, гранулирования сплава селитры, охлаждения гранул, обработки гранул поверхностно-активными веществами, упаковки, хранения и погрузки селитры, очистки газовых выбросов и сточных вод.
6. Какие меры принимают для снижения слёживаемости удобрений?
Эффективным средством для уменьшения слеживания является обработка поверхности гранул поверхностно – активными веществами. В последние годы стали распространенными способы создания вокруг гранул различных оболочек, которые, с одной стороны, предохраняют удобрение от слеживания, с другой стороны, позволяют регулировать во времени процесс растворения питательных веществ в почвенных водах, т. е. создавать долговременно действующие удобрения.
7. Из каких стадий состоит процесс получения карбамида? Приведите функциональную схему производства карбамида.
Карбамид (мочевина) среди азотных удобрений занимает второе место по объему производства после аммиачной селитры. Рост производства карбамида обусловлен широкой сферой его применения в сельском хозяйстве. Он обладает большей устойчивостью к выщелачиванию по сравнению с другими азотными удобрениями, т. е. менее подвержен вымыванию из почвы, менее гигроскопичен, может применяться не только как удобрение, но и в качестве добавки к корму крупного рогатого скота. Карбамид, кроме того, широко используется для получения сложных удобрений, удобрений с регулируемым сроком действия, а также для получения пластмасс, клеев, лаков и покрытий.
Карбамид - белое кристаллическое вещество, содержащее 46,6 мас. % азота. Его поучения основано на реакции взаимодействия аммиака с диоксидом углирода:
Таким образом, сырьем для производства карбамида служит аммиак и диоксид углерода, получаемый в качестве побочного продукта при производстве технологического газа для синтеза аммиака. Поэтому производство карбамида на химических заводах обычно комбинируют с производством аммиака.
Реакция – суммарная; она протекает в две стадии. На первой стадии протекает синтез карбамида:
На второй стадии происходит эндотермический процесс отщепления воды от молекулы карбамида, в результате которого и происходит образование карбамида:
Реакция образования карбамата аммония – обратимая экзотермическая реакция, протекает с уменьшением объема. Для смещения равновесия в сторону продукта ее необходимо проводить при повышенном давлении. Для того чтобы процесс протекает с достаточно высокой скоростью, необходимо повышенные температуры. Повышение давления компенсирует отрицательное влияние высоких температур на смещение равновесии реакции в обратную сторону. На практике синтез карбамида протекает при температурах 150 – 190 0 С и давлении 15 – 20 Мпа. В этих условиях реакция протекает с высокой скоростью и практически до конца.
Разложение карбамада аммония – обратимая эндотермическая реакция, интенсивно протекающая в жидкой фазе. Для того чтобы в реакторе не происходило кристаллизации твердых продуктов, процесс необходимо вести при температурах не ниже 98 0 С. Более высокие температуры смещают равновесие реакции вправо и повышают ее скорость. Максимальная степень превращения карбамада в карбамид достикается при температуре 220 0 С. Для смещения равновесия этой реакции применяют также введение избытка аммиака, который, связывая реакционную воду, удаляет ее из сферы реакции. Однако добавить полного превращения карбамада в карбамид все же не удается. Реакционная смесь помимо продуктов реакции (карбамида и воды) содержит также карбонат аммония и продукты его разложения – аммиак и CO 2 .
8. Каковы основные источники загрязнения ОС при производстве минеральных удобрений? Как уменьшить газовые выбросы и вредные выбросы со сточными водами в производстве фосфорных удобрений, аммиачной селитры, карбамида?
При производстве фосфорных удобрений велика опасность загрязнения атмосферы фтористыми газами. Улавливание соединений фтора важно не только с точки зрения ООС, но также и потому, что фтор является ценным сырьем для получения фреонов, фторопластов, фторкаучуков и т. д. Для поглощения фтористых газов используют абсорбцию водой с образованием кремнефтористоводородной кислоты. Соединения фтора могут попасть и в сточные воды на стадиях промывки удобрений, газоочистки. Целесообразно для уменьшения количества таких сточных вод создавать в процессах замкнутые водооборотные циклы. Для очистки сточных вод от фтористых соединений могут быть применены методы ионного обмена, осаждения с гидроксидами железа и алюминия, сорбция на оксиде алюминия и др.
Сточные воды производства азотных удобрений, содержащие аммиачную селитру и карбамид, направляют на биологическую очистку, предварительно смешивая их с другими сточными водами в таких соотношениях, чтобы концентрация карбамида не превышала 700 мг/л, а аммиака -65 – 70 мг/л.
Важной задачей в производстве минеральных удобрений является очистка отходящих газов от пыли. Особенно велика возможность загрязнения атмосферы пылью удобрений на стадии грануляции. Поэтому газ, выходящий из грануляционных башен, обязательно подвергается пылеочистке сухими и мокрыми методами.
Самое главное в бизнесе по производству удобрений - это постоянное внедрение инноваций. Зачастую бывает мало просто освоить их производство, нужно постоянно разрабатывать новые возможности упрощения технологического процесса, разрабатывать проектно-конструкторскую документацию, осваивать новые виды продукции, быть в курсе новостей в данной области и так далее. Это - достаточно динамичная отрасль. Разработка новых схем получения неорганических удобрений - также может стать одним из направлений деятельности.
Основной потребитель минеральных удобрений - это представители сельскохозяйственной отрасли. Ее сейчас невозможно представить без применения минеральных удобрений в том или ином количестве, таким образом, отрасль их производства всегда будет востребована. Однако, несмотря на это, на рынке уже имеется большое количество их производителей, поэтому конкуренцию могут выдержать лишь те, кто основывает и внедряет инновации.
Производство удобрений - состав
Неорганические удобрения могут быть простыми. В их состав входит только один питательный элемент, а побочными в таком случае могут являться кальций, магний, торф, сера, прочие микроэлементы, которые могут оказаться полезными. В свою очередь они могут быть или же азотными. Второй тип удобрений - это комплексные, в основу которых заложено использование двух или трех основных элементов. Они также подразделяются на виды - сложносмешанные, смешанные, сложные.
Оборудование для производства удобрений
Завод по производству удобрений должен иметь необходимое оборудование для совершения своей деятельности. Получение разрешений в данной сфере деятельности обязательно. Также важно соблюдать е только нормы пожаробезопасности или производства химической продукции, но также и экологические. Очень важно заранее выбрать поставщиков качественного оборудования для производства минеральных удобрений. Здесь можно выбрать как российские машиностроительные заводы, так и зарубежные. Зачастую в поставке европейского оборудования нет особой необходимости, поскольку отечественные производители также предлагают достаточно неплохие по качеству конструкции, которые порой даже бывают более адаптированы к местному производству.
По виду производства удобрения могут быть простые, полные и специфические. В зависимости от того, какой вид удобрений вы будете производить, зависит комплектация поставляемого оборудования. Конечно, его состав может варьироваться в зависимости, к примеру, от того, какие вещества вы будете добавлять в качестве побочных и так далее. Самое главное здесь - создать все условия, соответствующие принятым стандартам для получения качественного продукта. Порой поставляемые машины могут быть ориентированы на какой-либо из распространенных видов определенных удобрений. Здесь уже все зависит напрямую от вашего выбора специфики производства и метода получения удобрений - здесь может быть применен гидролиз, гидролиз минеральных добавок или опила, другие методы, которые в вашем случае станут ключевым моментом в производстве.
Производство удобрений - документы и разрешения
Что касается разрешений, здесь может действовать стандартная схема - получение соответствующих бумаг в администрации вашего города или другого населенного пункта, разрешение службы пожарной безопасности, разрешение экологических служб, санитарных, в некоторых случаях даже карантинных, порой может потребоваться разрешение на эксплуатацию отдельных видов оборудования и так далее. Применяемые к данному производству стандарты могут варьироваться в зависимости от содержащихся в минеральных удобрениях веществ, здесь очень важно помнить об этом моменте. К примеру, производства карбамида «А» регулирует ГОСТ-2081-92Е.
Что касается такого вопроса, как и применяемые к нему требования, здесь могут быть использованы стандарты ВСН 514-89, которые регламентируют проектирование заводов по производству удобрений с использованием блоков. Там же написаны требования и к самой технологии производства минеральных удобрений. Документ основан на ГОСТ 21.401-88 о технологии производства и требованиям к проектированию, СНиП 3.01.01.85 об организации строительного производства, СНиП 3.05.05.84 - о технологическом оборудовании и трубопроводной системе. К проектированию завода стоит отнестись достаточно ответственно, в противном случае вы можете попросту не получить соответствующего разрешения служб по регулированию экологический ситуации в вашем населенном пункте, кроме того, противоречие этим стандартам может привести к тому. что вы не получите и разрешение службы пожарной безопасности.
Благодаря этому производить такие удобрения – очень , тем более, что организовать производство минеральных удобрений может каждый, ничего сложного в этом нет.
Любое помещение для химического производства должно быть оснащено качественной вентиляцией, водопроводом и канализацией.
Площадь помещения зависит от оборудования, которое будет использоваться, и, соответственно, от удобрений, которые будут изготавливаться. В большинстве случаев достаточно 100-200 квадратных метров .
Какие бывают удобрения
Удобрения традиционно классифицируются по форме, количеству питательных веществ и их видам, по растворимости в воде и множеству других критериев.
По форме удобрения подразделяются на порошковые и гранулированные . Удобрения, которые содержат питательные вещества, непосредственно усваиваемые растениями, называют прямыми, тогда как удобрения, применяющиеся для мобилизации имеющихся в почве питательных веществ – косвенными. Прямые удобрения могут содержать как одно, так и несколько питательных веществ.
Наиболее распространенными питательными веществами являются азот, калий и фосфор. Основные минеральные удобрения называют именно по содержанию в них этих веществ, при этом удобрения, которые содержат все три этих элемента, называются полными, а те, что содержат лишь одно – простыми или односторонними.
Что выгоднее
Поскольку гранулированные удобнее использовать, и они лучше хранятся, их производство является более рентабельным . При этом комплексные полные удобрения пользуются большим спросом, чем простые.
Одним из лучших вариантов является гранулированный карбамид. Именно его мы возьмем для дальнейших расчетов.
Оборудование
Для организации производства карбамида потребуются:
- гранулятор;
- грануляционная башня;
- подающий насос;
- вентилятор;
- выпариватель;
- погрузчик.
Приобретать оборудование можно как по отдельности, так и в виде комплексной технологической линии. Наилучшим выбором станет оборудование отечественного производства .
Его стоимость значительно ниже, чем у аналогов от европейских производителей, а запчасти в случае выхода агрегатов из строя достать намного легче, причем это займет намного меньше времени, что позволить снизить издержки.
Технология производства удобрений
Технология производства для каждого удобрения своя , отличная от других. Так, для производства карбамида необходимы диоксид углерода и аммиак, которые преобразуются в удобрение в две стадии.
Первая стадия представляет собой преобразование исходного сырья в карбамат, а вторая – дегидратацию карбамата для получения кристаллов карбамида. Кристаллы направляются в грануляционную башню, где происходит гранулирование.
Кому продать
Найти покупателя на минеральные удобрения несложно – достаточно провести переговоры с близлежащими фермами, аграрными хозяйствами, садовыми товариществами и прочими крупными потребителями.
Кроме того, можно приобрести оборудование для фасовки и наладить поставку своих удобрений в розничные магазины.
Затраты и прибыль
Стоимость в среднем составит от 15 до 20 миллионов рублей, закупка сырья (100 тонн) – 500 тысяч рублей. Средняя рентабельность производства – 60%. При производстве 50-ти тонн карбамида в месяц чистая прибыль составит 400-450 тыс. рублей в месяц .
Как видите, удобрений не сложно, но могут потребоваться достаточно крупные финансовые вложения. Кроме того, изготовление некоторых видов удобрений потребует получения разрешительных документов, поскольку в производстве могут использоваться ядовитые вещества.