В Пермском Политехе изобрели способ получения азотно-фосфорного удобрения с пролонгированным действием
Ежегодный рост потребления комплексных минеральных удобрений в сельском хозяйстве требует увеличения их производства. Однако нарастить изготовление исчерпаемых фосфоросодержащих удобрений — трудная задача. В тоже время сточные воды агропредприятий содержат достаточно подходящих элементов, осаждение которых в виде минерала струвита даст возможность получения эффективного комплексного удобрения. Применение именно комплексных удобрений, содержащих в своем составе магний, обеспечивает ускорение роста и плодоношения сельскохозяйственных культур.
Предлагаемый учеными способ позволяет извлекать из агропромышленных сточных вод магний-аммоний-фосфат в виде крупного легкофильтруемого осадка, который можно использовать в качестве азото-фосфорного удобрения. Благодаря повышенной крупности полученное удобрение обладает умеренной растворимостью в нейтральной среде, не уходит в грунтовые воды в период проливных дождей и остается в прикорневой зоне, обеспечивая питание растений продолжительное время. Также значительно снижается нагрузка на очистные сооружения и карты накопители сточных вод.
Ученые запатентовали разработку. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Магний-аммоний-фосфат (струвит) — безбалластное комплексное удобрение с прологинированным эффектом действия. Ранее ученые уже разрабатывали экологичное удобрение на основе сточных вод одного из химических предприятий Пермского края. Сейчас же производство струвита изучено на основе отходов агропромышленных компаний (например, стоков коровников крупного рогатого скота, свиноферм, мясоперерабатывающих предприятий и др.). На данный момент известно несколько способов извлечения струвита из сточных вод, но все они имеют свои недостатки, такие как дороговизна материалов, повышенная энергозатратность и труднофильтруемость струвита.
«Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение – получение более дешевого и менее энергозатратного комплексного азото-фосфорного удобрения в форме магний-аммоний-фосфата (струвита), имеющего пониженную растворимость в нейтральной среде», — рассказывает доцент кафедры «Химические технологии» Пермского Политеха, кандидат технических наук Андрей Старостин.
Химиками разработан способ, при котором использование агростоков, содержащих большое количество аммонийного азота и фосфат ионов, предварительный их подогрев и введение затравки (кристаллов мелкодисперсного магний-аммоний-фосфата) на стадии химического осаждения обеспечивают образование крупного легкофильтруемого осадка магний-аммоний-фосфата. Исследователи провели четыре эксперимента по извлечению струвита из сточных вод, отличающихся использованием различных реагентов (бишофит, солянокислые и сернокислые вытяжки из гидросиликата магния). В качестве источника сырья для получения магний-аммоний-фосфата были использованы сточные воды агропредприятия крупнорогатого скота с концентрацией ионов аммония 257 мг/л и фосфат ионов 105 мг/л. Значение pH сточных вод составляло 8,10 единиц.
Для получения струвита использовали химический стакан с крышкой, объемом 600 миллилитров, установленный на плитке с магнитной мешалкой. Исходный сток объемом 0,5 литра нагревали в стакане до температуры 30 градусов, после чего корректировали значение pH до 9,04-9,52 единиц предварительно приготовленным раствором гидроксида натрия с концентрацией 3,2 г/л.
Затем в подогретый сток последовательно вводили предварительно полученный из бишофита раствор хлорида магния, при постоянном перемешивании и постоянной температуре для формирования первичных частиц магний-аммоний-фосфата и их последующего роста. При введении раствора хлорида магния происходило образование светлого осадка. Длительность перемешивания составляла 10 минут. После чего осадок отфильтровывали, сушили при температуре 60 градусов до постоянной массы, взвешивали и анализировали на спектрометре и в аналитической лаборатории на содержание аммония. В результате был получен осадок магний-аммоний-фосфата.
Ученые выявили, что использование всех реагентов позволяет извлечь магний-аммоний-фосфат в виде рыхлого осадка и сократить содержание аммонийного азота в сточных водах. А вытянутая и крупная форма частиц струвита облегчает условия их обезвоживания и обеспечивает пониженную растворимость в нейтральной среде.
Использование в предлагаемом способе распространенных и недорогих минералов – бишофита или гидросиликата магния (серпентинита) в качестве источника ионов магния при извлечении магний-аммоний-фосфата позволяет снизить затраты на реагенты и их доставку. Технологию можно применить на агропромышленных и сельскохозяйственных предприятиях в составе очистных сооружений, а также на химических предприятиях и объектах коммунального хозяйства, сообщают ученые.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно