Использование современной плазменной технологии для производства дешевых удобрений для мелких фермеров стало реальностью. Исследователи из Технологического университета Эйндховена (TU / e) построили небольшую плазменную установку, которая производит жидкие удобрения на основе азота только с использованием солнца, воды и воздуха.
Читайте «Хайтек» в
Мини-завод по производству удобрений прост в настройке и очень эффективен. Ученые уж провели испытания в Уганде, результаты оказались успешными. Теперь исследователи планируют вывести мини-завод на рынок, чтобы он стал доступен фермерам по всему миру.
Прокормить растущее население мира — огромная проблема. Согласно прогнозам, в 2030 году на Земле планете будет проживать 8,6 млрд человек, а в 2050 году — почти 10 млрд. Искусственные удобрения, в частности — азотные, играют ключевую роль в решении этой проблемы.
Азот является одним из трех основных макроэлементов, используемых растениями для роста (наряду с фосфором и калием). В 2015 году примерно каждый второй человек получал пищу, выращенную с использованием азотных удобрений.
Производство химических удобрений как бизнес идея
Хотя искусственные удобрения широкодоступны в развитом мире, в развивающихся странах они не так распространены. В Африке, где у 60% всех фермеров в своем распоряжении менее одного гектара земли, на удобрения зачастую не хватает денег, чтобы купить эту продукцию. Кроме того, удобрения часто производятся крупными транснациональными корпорациями, которые доставляют их только оптом.
Мини-завод по изготовлению удобрений Leap-Agri пригодится как раз в таком случае. В его конструкции есть небольшой реактор для производства жидких азотных удобрений, которые может использовать любой фермер, имеющий доступ к солнечному свету и воде.
Хотя технология, лежащая в основе этого, довольно современная, приложение очень низкотехнологичное. Система небольшая, простая и очень быстрая. После включения она начнет производить удобрения за считанные секунды. В мини-заводе используется плазменная технология. Плазма является четвертым состоянием материи и состоит из ионизированных атомов и молекул.
Плазма, используемая на заводе по производству удобрений, является нетепловой: в то время как электроны, управляющие реакцией, достигают чрезвычайно высоких температур, окружающий газ может оставаться относительно холодным. Это экономит энергию.
Это делает плазменную технологию привлекательной альтернативой традиционному способу производства азота, так называемому процессу Габера – Боша, который требует как высокого давления, так и высоких температур. По оценкам, процесс Хабера-Боша потребляет от 1 до 2% всей мировой энергии, выбрасывая в воздух около 300 миллионов тонн двуокиси углерода ежегодно.
При производстве азотных удобрений в плазменном реакторе используется процесс, известный как фиксация азота. Хотя 78% воздуха состоит из N2, этот газ не вступает в реакцию с другими элементами (он химически инертен). Это затрудняет использование растений. Фиксация азота решает эту проблему.
Он превращает азот (N2) из воздуха в NOx, который, в свою очередь, реагирует с кислородом и водой с образованием нитрата (NO3). Затем его можно использовать в качестве ингредиента для жидких удобрений.
В случае мини-завода Leap Agri электричество для генерации плазмы обеспечивается за счет солнечной энергии, дешевого и устойчивого источника, широкодоступного в развивающихся странах.
В настоящее время стоимость мини-завода все еще довольно высока (около 70 000 евро), но ученые ожидают, что цена значительно снизится, когда он будет производиться в больших масштабах.
Читать далее
Источник: hightech.fm
Мини-завод по производству гуминовых удобрений
Если вы организуете мини-завод по производству высококачественных удобрений, вы сможете окупить все свои затраты и довольно быстро получить прибыль. Для этого необходимо, чтобы конечный продукт содержал определенное количество минералов. Это соотношение обозначается аббревиатурой NPK.
Мини линия по производству гумуса
Наличие NPK удобрений является гарантией увеличения урожайности в несколько раз.
Гуминовые удобрения
Гуминовые удобрения получают путем биологической трансформации белковых тел — останков животных, частей растений и т.д. Если их искусственно внести в почву, то можно получить, в частности, гуминовые удобрения:
Схема классификации удобрений
- Достигается оптимальный водно-воздушный баланс в почве;
- растение лучше усваивает все минеральные удобрения, которые вносятся в почву;
- повышается устойчивость отечественных культур к различным заболеваниям;
- растения растут быстрее и достигают необходимого размера.
Комплексные гуминовые удобрения
Гуминовые удобрения – разновидности
Гумусное удобрение для мини-растений может быть использовано для производства
- Биогумус — продукт, который получают с помощью красных калифорнийских червей. Их помещают в навозохранилища, а затем перерабатывают в удобрения;
- Лигногумат — концентрированный препарат. Его получают путем создания определенных условий, при которых процесс гумификации ускоряется;
- гумат калия — может быть произведен из натурального сырья. Его получают путем извлечения гуминовых кислот из торфа.
Гуминовые вещества, используемые в рецептуре, имеют низкий молекулярный вес, что позволяет быстрее усваивать питательные вещества.
Технология изготовления
Мини-завод по переработке биомассы для получения гуминовых продуктов работает на основе довольно простой технологии. Сырьем являются:
- торф;
- навоз
- фекалии;
- бытовые отходы;
- различные растительные остатки.
Процесс производства гуминовой кислоты
Первым шагом в производстве гуминовых веществ является очистка сырья от ненужных включений, которые могут ухудшить качество удобрения. После получения продукта его измельчают и обрабатывают жидким каустическим натром. В то же время сырье хранится в специальной машине. Эта машина позволяет создать оптимальные условия для готового продукта. Эти условия включают повышенное давление и температуру.
Влияние гумусовых удобрений на урожай
Следующим этапом является очистка продукта с помощью гомогенизатора со сверхзвуковой кавитацией. Затем смесь переносят в специальную центрифугу, где ее разделяют по плотности. Для получения гуминовых добавок более высокого качества сырье подвергается двойной обработке.
Это позволяет отделить тяжелые части в декантере. При этом получается два вида продукта: жидкий и сухой. Последний перед использованием необходимо разбавить водой.
Мини-завод также может специализироваться на производстве балластных гумусовых удобрений. Они содержат высокую концентрацию различных питательных веществ, включая минералы. Поэтому они считаются чем-то средним между обычными органическими и гуминовыми питательными веществами для растений.
Особенности бизнеса
Мини-завод такого типа будет прибыльным, если он будет установлен в месте, где большое количество биомассы можно получить бесплатно или по минимальной цене.
Оптимальным вариантом считается организация предприятия вблизи следующих объектов:
Потенциальное сырье для производства гумата
- Частные фермы с коровами, свиньями или птичниками;
- животноводческие фермы;
- фермы, где разводят лошадей, кроликов или других животных
- полигоны пищевых отходов;
- городские или сельские районы, где люди содержат домашний скот;
- деревообрабатывающие предприятия, которым необходимо утилизировать отходы.
Принцип работы оборудования для производства гуминового удобрения
Переработка биоотходов для производства жидких гуминовых удобрений возможна благодаря специальному закрытому резервуару с бескислородной средой внутри. Это так называемый биоактиватор.
Каждый контейнер такого типа дополнительно оснащен специальным клапаном для выпуска газа метана, который образуется в процессе переработки отходов. Биоактиватор также оснащен крышкой. Подготовленное сырье заливается водой 1:1 через крышку. Для ускорения процесса производства удобрений каждый резервуар оснащен эффективными нагревательными элементами.
Процесс образования гумусового увлажнителя
В течение 24-48 часов в биоактиваторе должна поддерживаться стабильная температура 50-60°C. По истечении этого времени процесс становится термически стабильным. Для получения продукта хорошего качества смесь необходимо постоянно перемешивать. Это следует делать каждые 6 часов, что предотвращает образование корки, которая негативно влияет на процесс переработки.
Для разложения биомассы требуется в среднем 2-3 недели. Окончание процесса можно увидеть, когда метан перестает поступать в резервуар для хранения. Полученное жидкое гумусное удобрение можно разлить по банкам и использовать по назначению.
Характеристики линии для производства
Мини-завод по производству жидких гумусовых удобрений может работать на основе готового комплекта оборудования. На рынке популярны «BUG» устройства различной емкости. Они обладают следующими характеристиками:
Установка по производству биологических удобрений
- стоимость — от 99 до 770,4 тыс. руб.
- объем биоактиватора — 0,5-12 кубических метров;
- Объем газгольдера — 1-2 кубических метра;
- Объем потребляемого корма в день (в соотношении 1:1 с водой) — от 50 до 2 400 литров;
- Суточный выход биогаза — 1-12 куб. м;
- Круглосуточное потребление электроэнергии — от 2 до 40 кВт;
- Площадь пола, необходимая для установки биоактиватора — от 3 до 50 кв. м.
Такой мини-завод может работать как на базе производственного предприятия, так и за его пределами. Каждый блок «BUG» оснащен многослойным тепловым экраном. Оборудование также оснащено устройствами, автоматизирующими процесс нагрева. Привод перемещения грунта может быть электрическим или ручным.
Бизнес-план
Завод такого типа можно построить самостоятельно, используя самое простое оборудование. Для этого вам необходимо приобрести:
- Большие резервуары объемом 2 кубических метра — $500-600;
- ТЭН и клапаны — $100-200;
- Электродвигатели — $300;
- В общей сложности выходит — $1100.
Бизнес-план производства гуминовых удобрений
Существуют также линейные расходы:
- Пластиковая упаковка (за 1000 единиц) — $60;
- Этикетки (за 1000 штук) — $30-40;
- Заработная плата рабочих — US$5-6 в час.
Цена такого жидкого гуминового удобрения составляет $5-6 за бутылку. Такая маломощная установка полностью окупит себя примерно через 1,5-2 месяца.
Видео: Органическое гуминовое удобрение
Источник: blog-invest.online
Технологии производства основных минеральных удобрений
Правильное использование минеральных удобрений дает 30–70 % повышения урожайности и улучшения качества продукции. Под качеством понимаются как вкусовые характеристики (повышение сахаристости свеклы и винограда, крахмалистости картофеля), так и другие свойства (повышение прочности хлопковых и льняных волокон). Кроме перечисленного, химикаты повышают иммунитет культур к вредителям и климатическим катаклизмам.
Производители выпускают удобрения в твердом и жидком виде. По схеме производства удобрений изготовление веществ в жидкой форме (аммиачной воды, аммиака) — процесс более простой, но продукция требует использования специального транспорта и складов. Твердые выпускают в виде гранул разных фракций. Изготавливают химическим синтезом. Самые распространенные твердые туки — соли аммония, фосфорные удобрения, преципитат, калийные удобрения.
Основные этапы химического производства
Технологии производства минеральных удобрений варьируются с учетом сырья и вида готовой продукции:
- азотные изготавливаются из азотной кислоты и аммиака. Примерно 70 % азотных удобрений — это мочевина и аммиачная селитра;
- фосфорные получают, обрабатывая обогащенные фосфаты серной кислотой. Качество продукции зависит от исходных характеристик природного сырья. При обработке фосфорной кислотой получается двойной суперфосфат. Фосфоритную муку получают дроблением фосфоритов;
- калийные изготавливают из калийных солей, запасы которых в России по большей части сконцентрированы в Верхнекамском месторождении. Внедрение новых способов обработки свело к минимуму слеживаемость удобрения и упростило цикл транспортировки;
- комплексные получают путем химического взаимодействия исходных компонентов.
Современные тенденции в агропромышленном комплексе
Самыми перспективными на 2019 год считают комплексные удобрения (сложные и смешанные). Первые получают химическим взаимодействием полуфабрикатов, вторые — механическим смешиванием. Смешанные более универсальны в применении, но их себестоимость высокая. Сложные обладают рядом преимуществ — хорошо усваиваются, качественные, недорогие.
С начала производства туков регулярно менялись технологии, минеральных удобрений становилось больше за счет комбинации составов и внедрения новых способов обработки. Тенденции направлены на рост популярности жидких комплексных составов, позволяющих механизировать процессы разгрузки и загрузки, а также обработки почв.
Похожие материалы: минеральные удобрения, производство минеральных удобрений
Добавьте Fertilizer Daily в свои избранные источники
Понравилась статья?
Раз в неделю наши подписчики получают сводку актуальных новостей отрасли. Присоединяйтесь и вы!
Сейчас читают
Котировки акций
Array ( [result] => Array ( [0] => Array ( [0] => #N/A [1] => #N/A [2] => Акрон [3] => Acron [4] => AKRN ) [1] => Array ( [0] => #N/A [1] => #N/A [2] => АФК Система [3] => AFK Sistema [4] => AFKS ) [2] => Array ( [0] => 60.8 [1] => -0.04 [2] => Bayer [3] => Bayer [4] => BAYN ) [3] => Array ( [0] => 4467.35 [1] => 7.3 [2] => Bayer Crop Science [3] => Bayer Crop Science [4] => BAYERCROP ) [4] => Array ( [0] => 85.53 [1] => -0.92 [2] => CF Industries [3] => CF Industries [4] => CF ) [5] => Array ( [0] => 62.18 [1] => -0.29 [2] => Corteva Agriscience [3] => Corteva Agriscience [4] => CTVA ) [6] => Array ( [0] => 31.9 [1] => -0.29 [2] => Intrepid Potash [3] => Intrepid Potash [4] => IPI ) [7] => Array ( [0] => 7.67 [1] => 0.05 [2] => Israel Chemicals [3] => Israel Chemicals [4] => ICL ) [8] => Array ( [0] => 0.02 [1] => 0 [2] => Kore Potash [3] => Kore Potash [4] => KP2 ) [9] => Array ( [0] => 49.97 [1] => -0.26 [2] => Mosaic [3] => Mosaic [4] => MOS ) [10] => Array ( [0] => 76.97 [1] => -1.66 [2] => Nutrien [3] => Nutrien [4] => NTR ) [11] => Array ( [0] => #N/A [1] => #N/A [2] => Фосагро [3] => PhosAgro [4] => PHOR ) [12] => Array ( [0] => 7.92 [1] => -0.08 [2] => Русагро [3] => Rusagro [4] => AGRO ) [13] => Array ( [0] => #N/A [1] => #N/A [2] => Объединенная вагонная компания [3] => United Wagon Company [4] => UWGN ) [14] => Array ( [0] => #N/A [1] => #N/A [2] => Уралкалий [3] => Uralkali [4] => URKA ) [15] => Array ( [0] => 28.4 [1] => -0.2 [2] => Yara [3] => Yara [4] => YAR ) ) )
Bayer | 60.8 -0.04 |
Bayer Crop Science | 4467.35 7.3 |
CF Industries | 85.53 -0.92 |
Corteva Agriscience | 62.18 -0.29 |
Intrepid Potash | 31.9 -0.29 |
Israel Chemicals | 7.67 0.05 |
Mosaic | 49.97 -0.26 |
Nutrien | 76.97 -1.66 |
Yara | 28.4 -0.2 |
Интересные материалы
Эффективность минерального питания в зонах рискованного земледелия
МИД РФ и ООН обсудили вопрос экспорта аммиачных удобрений
Дагестан будет использовать порт для экспорта удобрений
Президент РАПУ провел вебинар для бизнесменов из Бразилии
Немецкий эксперт считает, что использование СЗР можно сократить на четверть
Главная отраслевая рассылка по минеральным удобрениям и агропрому
Источник: www.fertilizerdaily.ru