Понедельник, 22.10.2018, 03:04
Приветствую Вас Гость | RSS

Лаборатория Бионанофизики

Saprogal

Реаниматор почвы - Saprogal©

(Дань моде в бизнесе) 

Постоянно задают вопросы по «сапропелю», в основном бизнесмены, для них это что-то непонятное, но дающее прибыль, – «красная ртуть». (Сапропелевый бизнес - BioDeposit, SIA "EHT Engineering" , Hutor Group,  OOO SAPROBALT,  ООО «Чулман», есть даже «Ассоциация добытчиков сапропеля», более этот бизнес реализован в формате МЛМ).  Наверное, сохранились остатки информации из школьных знаний о Древнем Египте. Когда разливалась «священная» река Нил, то она оставляла на полях «благородную грязь».

«Нил в нижнем течении разливается, затопляя всю долину. Притоки Нила, стекающие с Абиссинского нагорья, приносят большое количество ила, оседающего во время разлива. Это регулярное удобрение играет огромную роль в земледелии Египта».

«Сапропе́ль (от греч. saprós — гнилой и pelós — ил, грязь) — это многовековые донные отложения пресноводных водоёмов, которые сформировались из отмершей водной растительности, остатков живых организмов, планктона также частиц почвенного перегноя, содержащий большое количество органических веществ, гумуса. Лигнино-гумусовый комплекс, углеводы, битумы и другие в коллоидном состоянии». 

Основное направление применения – повышение плодородия почв. 

«Применение сапропеля в качестве удобрения улучшает механическую структуру почв, влагопоглотительную и влагоудерживающую способность, и аэрацию, дает увеличение в почве гумуса, активирует почвенные процессы. Сапропелевое удобрение способствует мобилизации почвенного состава, приводит к самоочищению от болезнетворных растений, грибков и вредных микроорганизмов. Минеральная часть сапропелей, содержит большое количество микроэлементов, таких как: Co, Mn, Cu, B, Br, Mo, V, Cr, Be, Ni, Ag, Sn, Pb, As, Ba, Sr, Ti, богаты витаминами группы B (B1, B12, B3, B6), E, C, D, P, каратиноидами, многими ферментами, например, каталазами, пероксидазами, редуктазами, протеазами».

Повышение урожайности почвы извечная проблема сельского хозяйства, целая наука «агрохимия» серьезно занимается решением этой проблемы.

«Агрохимия — наука, которая изучает круговорот веществ в системе «почва — растение — удобрения», а также их влияние на качество сельскохозяйственной продукции и проблемы охраны окружающей среды в зоне ведения аграрного сектора экономики государства. Агрохимические исследования касаются вопросов воспроизводства плодородия почв, высокоэффективного использования минеральных, органических удобрений, микроэлементов на фоне других средств химизации, изучение агрохимической, экономической, энергетической и экологической эффективности удобрений, их физико-химических и агрохимических свойств, организации системы химизации отраслей агро-промышленного комплекса. Агрохимия является научной основой химизации сельского хозяйства. Она развивается под воздействием требований земледелия и призвана способствовать повышению его культуры. Агрохимия применяет в своих исследованиях методику химического анализа растений, почвы и удобрений, широко пользуется методами лабораторного и полевого опыта, меченых атомов, спектроскопии и хроматографии и другими».

Начнем  сначала.

«Почва – это слой вещества, лежащий поверх горных пород земной коры, особое природное образование, играющее очень важную роль в наземных экосистемах. Почва является связующим звеном между биотическим и абиотическим факторами биогеоценоза. Изучением почв занимается почвоведение, основателем которого является Василий Докучаев»


«Почвы состоят из частиц различного размера, начиная от крупных валунов и заканчивая мелким грунтом (частицы мельче 2 мм в диаметре) и коллоидными частицами (< 1 мкм). Обычно частицы, составляющие почву, делят на глину (мельче 0,002 мм в диаметре), ил (0,002–0,02 мм), песок (0,02–2,0 мм) и гравий (больше 2 мм). Механическая структура почвы имеет очень важное значение для сельского хозяйства, определяет усилия, требуемые для обработки почвы, необходимое количество поливов и т. п. Хорошие почвы содержат примерно одинаковое количество песка и глины; они называются суглинками. Преобладание песка делает почву более рассыпчатой и лёгкой для обработки; с другой стороны, в ней хуже удерживается вода и питательные вещества. Глинистые почвы плохо дренируются, являются сырыми и клейкими, но зато содержат много питательных веществ и не выщелачиваются. Каменистость почвы (наличие крупных частиц) влияет на износ сельскохозяйственных орудий».

В состав почвы входят четыре важнейших компонента: минеральная основа (50–60 % от общего объёма); органическое вещество (до 10 %); воздух (15–25 %); вода (25–35 %)».

 

Самая плодородная почва - чернозём — «богатый гумусом, тёмноокрашенный тип почвы, сформировавшийся на суглинках в условиях суббореально и умеренно-континентального пояса при периодически промывном или непромывном водном режиме под многолетней травянистой растительностью».

«Чернозем - высокоплодородная почва черного цвета, с отчетливо выраженной зернисто-комковатой структурой. Чернозем - это лучшая почва для земледелия, сформировавшаяся под многолетней травянистой растительностью в климатических условиях степной и лесостепной зон. характеризуется самым большим содержанием гумуса - от 5 до 15 % - что определяет высокое плодородие».

Самыми плодородными почвами на нашей планете являются чернозёмы (англ. chernozem  или black-soil – чернозём). Классический чернозём из Стрелецкой степи (Курская губерния) – размером 1х1х1 метр (куб) получил золотую медаль на парижской международной выставке, и до сих пор стоит в палате мер и весов как эталон плодородной почвы. Этот почвенный куб был привезён на выставку российским естествоиспытателем и почвоведом - Василием Васильевичем Докучаевым.

 

Возможно ли, с помощью сапропеля достичь плодородия почвы на уровне чернозема?


Постановка задачи.

Для того, что бы сделать из сапропеля продукт для бизнеса, мало достать его со дна водоема и подготовить к продаже. Необходимо снабдить грамотной инструкцией по применению и решить еще ряд вопросов.

Первое – поднятый со дна водоема сапропель содержит 95÷98% воды (т.е 2÷5% сухого вещества). Возить его в такой форме, это значит возить «воду». Легче поливать почву простой минеральной водой из магазина!

Второе – сапропель в большей степени представляет собой минеральное удобрение (особенно глубинный слой) и требует добавки органики (торф, навоз, компост и пр.).

Третье – для каких почв его можно и нужно использовать?

И, наконец, сделать такой товарный продукт на основе сапропеля, которого еще нет на мировом рынке (это для интеллекта).


Краткий анализ рынка товарной продукции.


   

     



(Для того, чтобы попасть на соответствующий сайт нужно кликнуть на картинке)           

Цены на сапропель в Латвии разные: 5-10Ls/тонн для местного потребителя и 200-300 Евро/тонн на экспорт.

Концепция решения задачи

По просьбе одной компании в лаборатории была проведена работа по сапропелю. Поскольку работа не оплачена, то часть результатов будет опубликована здесь.

Во-первых, очевидно, что в качестве коммерческого продукта логичнее использовать сухое вещество, приводя его в соответствующую кондицию на месте применения посредством добавления воды (здесь есть определенные нюансы коллоидной физхимии). Известно, что для удобства применения сапропель на стадии производства как удобрения лишь обезвоживается до товарной влажности (60%), и даже гранулированный.

Во-вторых, для увеличения содержание органики можно использовать навоз, птичий помет [Горин К.А и др.], торф [Дементьев В.] и другую органику, применяют также обработку золой [Новицкий А.А].

В-третьих, возможно, что основная ценность сапропеля состоит в том, что в нем содержатся гуминовые вещества, которыми богат чернозем. Естественно, что больший эффект от внесения сапропеля может достигаться на малоплодородных или поврежденных почвах.

Как сделать из сапропеля новый продукт? Предлагается тривиальное решение – дробление сухого сапропеля до уровня наночастиц размером меньше 1 мкм. Это не только дань моде, но и дань физике поверхностных явлений. Весьма близкий аналог - «Сапропелевая мука».  Наглядные пример, зерно и мука – это одно и то же вещество по химическому составу, но насколько у них разные свойства! (Кстати, муку можно считать исторически первым продуктом бытовой нанотехнологии).

Методика

Не вдаваясь в технологические нюансы и элементы «ноу-хау», все выглядит элементарно, по крайней иерее в лабораторных условиях. Для технологической линии вполне годятся готовые разработки по сушке (с некоторой коррекцией).

В качестве опытных образцов предлагается два композита Saprogal©:

№ 1 – сапропель + коровий навоз  в соотношении 1:1.

№ 2 – сапропель + птичий помет в соотношении 1:1.

Исходная сухая смесь подвергается дроблению до уровня наночастиц (меньше 1мкм).

 

Перед употреблением этот мелкодисперсный порошок разбавляется водой  из расчета 3÷5 г на 100 г воды, т.е мы получает практически исходный сапропель. «Полевые испытания» проводились на пшенице в домашних условиях. Перед посевом в каждый горшок добавлялось по 100 мл, соответственно, вода (контроль), раствор №1 и раствор №2.

Практические результаты

Результаты проявляются уже через 5-7 дней. Оба экспериментальных образца показали большую скорость роста, чем контроль. При этом образец №2 (сапропель + куриный помет) несколько эффективнее действует на рост, чем образец №1 (сапропель + коровий навоз), что вполне логично. В курином помете больше калия, а может и какой-то другой фактор.












Обсуждения и выводы

К сожалению, на простой вопрос: «Каковы результаты прямых полевых испытаний?» в разговорах продавцами сапропеля не ответа нашлось, все стремятся показать анализы химического состава. Какая-то информация есть в интернете.

«По результатам исследований ГНУ СЗНИИМЛПХ (Государственное научное учреждение Северо-Западный научно-исследовательский институт молочного и лугопастбищного хозяйства) по теме «Технологические приемы повышения эффективности использования сапропеля в качестве удобрения сельскохозяйственных культур» были сделаны следующие выводы:
— Значительную прибавку в урожае дали исследуемые культуры (картофель, кормовая свекла, ячмень) при дозе внесения 60 т/га. При повышении дозы сапропеля до 180 т/га прибавка урожая достигла 39,7% (на картофеле).
— Эффективность сапропеля возрастает при совместном его использовании с навозом, торфом и минеральными удобрениями
».

«Так, например, в Латвии при внесении 30 тонн сапропеля на гектар был получен урожай картофеля на 60% больше, чем на полях, не удобренных сапрпелем. При внесении 40 тонн сапрпеля на гектар урожай капусты и моркови соответственно возрос на 75% и 35%. в 1954 году в псковском совхозе "Родина" на полях, удобренных сапропелем, были получены высокие урожаи свеклы (930 ц/га) и картофеля (504 ц/га). Хорошие урожая на этих полях наблюдались в течение ряда лет. В Печорском районе на полях заправленных сапропелем, урожай зерновых составил 27 ц/га».

Самый простой эксперимент на пшенице показал определенную эффективность (правда визуальную, без статистики и понимания агрохимии) композитов Saprogal© на основе сапропеля и органических удобрений. Если отличие по сравнению с известными удобрениями на основе сапропеля? Вопрос открытый и требует дальнейшей работы.

Однако, методика получения композитов вполне приемлема и практически используется многими производителями сапропеля. Эти идеи были реализованы и с целью небольшого бизнеса. Заказчику поставляется композит «сапропель + коровий навоз» или «сапропель + торф» по цене 8 Ls за тонну. (При необходимости пишите).

Доставка из Лиелварде, месторождение на картинке.

 

 

 

Для домашних растений заказы можно делать на сайте http://www.ecogal.ucoz.com/


Резюме

Если быть точным, то "Сапропель" это собирательный термин - (от греч. saprós — гнилой и pelós — ил, грязь). В общем случае, процессы гниения связаны с трансформацией органики микроорганизмами в различные конечные продукты. Несмотря на отрицательный оттенок термина "гнилой", сапропель является набором различных ценных химических соединений. Спектр его применения достаточно обширный - от косметики и терапии до удобрения и пищевых добавок животным. Наиболее широкое применение сапропель нашел в сельском хозяйстве для повышения плодородия почвы. Ощутимый эффект может проявиться при использовании его на "плохих" почвах, например, песчаных или после пожаров. Для коммерческого использования Сапропеля предлагается позиционировать его как Реаниматор для почвы, а создание серии композитных составов Saprogal©  на основе сапропеля позволяет значительно расширить спектр экологических корректоров почвы как для домашних растений, так и для посадок на даче. 

Литература

Широков. В.А. Послойная добыча сапропеля и его использование на орошаемых землях Приамурья. Диссертация.

Горин К.А.,Окаев Э.О.,Судаков О.А. ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ. Заявка на патент RU  2006142662/12, 01.12.2006

Новицкий А.А. САПРОПЕЛЕВЫЙ КОНЦЕНТРАТ, СОДЕРЖАЩИЙ ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ, И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, Заявка на патент RU   2003131375/12, 17.10.2003

Дементьев В.А.,Маклаков А.И. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САПРОПЕЛЕВОГО УДОБРЕНИЯ. Заявка на патент RU №  2007105818/12, 16.02.2007




Меню сайта
Форма входа
Поиск
Наш опрос
29/12/1959 Р.Фейнман прочел лекцию:«Внизу еще много места».Отметим"День Нанотехнолога"29?
Всего ответов: 44
Друзья сайта
  • Все о биогазе
  • Ecogal-наноудобрения
  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0
    Сайт Леонида Бабурина © 2018
    Бесплатный хостинг uCoz
    Latvijas Reitingi