Главная

Исследовательские группы

Исследована возможность использования отходов химической переработки коры в качестве органического удобрения. Установлено, что целлолигнин обладает хорошими технологическими качествами для приготовления компостов.

An opportunity of utilizing the waste of chemical bark processing as organic fertilizers is investigated. It is found that cellolignine is of good technological properties in terms of compost production.

Основой плодородия почв являетсясодержание в них органического вещества ­гумуса. При интенсификации земледелия запасыгумуса непрерывно уменьшаются. В России с1972 по 1992 г. они уменьшились в два раза [5]. Всвязи с этим возникает необходимостьрегулирования баланса в сельхозугодиях. Главноесредство регулирования этого баланса - широкоеприменение органических удобрений.Применяемые традиционные удобрения (навоз,птичий помет) обладают некоторыминедостатками, главный из которых - резкоеувеличение в почве соотношения азота иуглерода, вследствие чего происходит быстраяминерализация не только этих удобрений, но иостатков исходного гумуса. Кроме того, навоз ипомет могут содержать условно-патогенную длячеловека микрофлору и семена сорняков.Простейший способ обеззараживания ­компостирование.
В последнее время широко исследуютсявозможности получения органических удобренийиз отходов различных производств. Внимание ктаким отходам, как источникам органическихудобрений, вызвано хроническим дефицитомпоследних в нашей стране, а так жеопределенным пересмотром роли и местаминеральных удобрений в плодородии почв [3].
Встречным обстоятельством являетсяпроблема ликвидации отходов в лесохимическоми лесопромышленном комплексах страны вэкологических интересах. За последние двадесятилетия эти проблему успешно решают вряде стран: США, Норвегии, Швеции,Финляндии, Германии, Канаде, Японии.Накоплен значительный опыт утилизациидревесных отходов как источника пополнения  органических удобрений и в нашей стране [4].
Способы утилизации твердых древесных  отходов в качестве почвенных мелиорантов и  удобрений многообразны: непосредственное  внесение их в почву, сопровождаемое обычно  дополнением минеральных удобрений,  переработка с использованием физико­ механических приемов, химических реагентов  или биологических методов. Однако, наиболее  распространенным и рациональным способом  переработки древесных отходов на удобрения  остается их компостирование в естественных  полевых условиях, либо в специальных  промышленных установках. Такой способ имеет  существенные преимущества перед  непосредственным внесением в почву исходных  сырых материалов.
Наиболее распространенными твердыми
отходами переработки древесины являются: кора,  опилки, стружка, щепа. Объемы накопления  отходов в нашей стране огромны: только  древесной коры ежегодно образуется 20 - 25 млн. т.
В связи с этим отходы химической  переработки древесины являются огромным  сырьевым ресурсом для производства  органических удобрений, мало используемым до  настоящего времени. Решение проблемы,  особенно в районах развитого  лесопромышленного, деревообрабатывающего,
целлюлозно-бумажного и лесохимического  производства, связано и с насущными задачами  совершенствования технологий на этих  предприятиях и безотходности использования  древесного сырья в интересах улучшения  экологической ситуации. Достоинством отходов химической переработки древесины является их

практическая стерильность от патогенных микроорганизмов и семян сорных растений.
Березовая кора - многотоннажный отход процесса переработки березы. В результате окорки березовой древесины на каждом крупном предприятии накапливается до 30 тыс. м3 бересты [2]. Вопрос использования такого громадного количества березовой коры превращается в актуальную и серьезную проблему.
Береста представляет большой интерес для химической переработки с целью получения новых продуктов и биологически активных веществ. Основные химические компоненты бересты: экстрактивные вещества - 20...40% (в том числе бетулинол), суберин - 30...40% и полисахариды - остальное [3].
Выделение бетулинола и суберина производится обработкой бересты водной щелочью и 88% раствором изопропилового спирта при нагревании до температуры 75°С [1]. Эти вещества используются для получения пленкообразователей (лаки), поверхностно­активных веществ (ПАВ), биологически активных веществ (косметика, медицина).
После химической обработки бересты остается около 50% отхода - целлолигнина (лигноуглеводный комплекс). Мы решили изучить возможность использования этого отхода в качестве удобрения методом компостирования.
Компостирование древесных отходов с органическими и минеральными удобрениями наиболее просто по технологии, компосты можно готовить как непосредственно на предприятиях, где накапливается кора, так и в хозяйствах, куда могут быть завезены эти отходы.
Нами, совместно с Всероссийским научно­исследовательским, конструкторским и проектно­технологическим институтом органических удобрений и торфа (ВНИПТИОУ г.Владимир) проведено изучение целлолигнина в качестве составной части компостов.
Оценку состояния компостируемой массы (азот, фосфор, калий, рН, зольность, влажность) определяли по ГОСТ 26712-85, ГОСТ 26718-85 и ГОСТ 87979-88.
В результате исследований установлено, что целлолигнин имеет следующий состав, %: зола - 13,1; азот (общий) - 0,26; калий (общий) ­0,066; фосфор - 0,09; углерод - 43,4; рН - 9,8.

На основании изучения состава ивозможности использования целлолигнина в
качестве удобрения сделаны следующие выводы:
Целлолигнин по гранулометрическому составу, влажности и зольности обладает хорошими технологическими качествами для приготовления компостов;
При внесении в почву целлолигнин существенно улучшает ее водно-физические свойства;
Целлолигнин имеет низкое содержание биогенных элементов питания растений, поэтому его предпочтительнее использовать для смешения с пометом, имеющим высокую биологическую активность;
При использовании целлолигнина для создания оптимального соотношения C:N требуется добавить 1,5... 1,7% азота в виде минеральных удобрений в расчете на абсолютно сухую массу целлолигнина;
Дополнительное внесение минеральных добавок в смесь целлолигнина с пометом позволит получить органо-минеральные удобрения с заданныими физико-химическими свойствами;
Минеральные добавки не влияют на продолжительность биотермического процесса, существенно увеличивая содержание подвижных форм элементов питания;
Оптимальный срок компостирования лигнопометной смеси при положительной температуре воздуха составляет 2 месяца;
Установлено, что в почве увеличивается содержание подвижного фосфора и обменного калия, за счет чего прибавка урожая картофеля составила 16,7... 47,1 ц/га.
Приведенные данные свидетельствуют о возможности применения компостов, приготовляемых на основе целлолигнина для повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур. Острый дефици. органических удобрений, возрастающая дегумификация почв в стране должны вызвать развертывание соответствующих производств как на предприятиях лесопромышленного, деревообрабатывающего и химико-лесного комплексов, так и в государственном и частном секторах агропромышленного комплекса.

Библиографический список

1. А.с. 382657 СССР, МКИ1 В 03 7/12 А 22 С 17/04. Способ выделения бетулина и суберина / Т.И. Федорищев, В.Г. Калайков (СССР); Опубл. 1973, Бюл. №23.-2с.
2.  Варфоломеев Л.А. Приготовление промышленных компостов на основе твердых отходов деревообработки .Обзорная информация / Л.А.Варфоломеев.- М.: Агропромиздат, 1992. ­52 с.
3.  Кислицын ,А.Н. Экстрактивные вещества бересты: выделение, состав, свойства, применение / А.Н.Кислицын // Химия древесины. -1994.-ЖЗ.-С.З-28.
4. Лукьяненков.И.И. Приготовление и использование органических удобрений / И.И.Лукьяненков.- М.: Россельхозиздат, 1992. ­206 с.