Химики Пермского Политеха разработали экологичное удобрение, которое поможет повысить урожайность. Впервые в России струвит получили из отходов промышленных стоков. Новая технология позволяет дать им «вторую жизнь» без дорогостоящей добычи минерального сырья. Продукт содержит больше компонентов, чем зарубежные аналоги, что обеспечивает его высокую эффективность для роста растений. Ученые уже запатентовали разработку.
Сырьем для комплексного удобрения стали сточные воды, которые содержат аммонийный азот и фосфат-ион. Они образуются на химических заводах и производствах фармацевтических компаний, агрофермах и животноводческих комплексах. Если эти вещества не утилизировать, они могут принести вред окружающей среде, считают ученые. Но при правильной переработке отходы могут стать основой для комплексного удобрения.
— Струвит обладает высокой эффективностью за счет трех основных питательных элементов: азота, фосфора и магния. Он способствует росту растений. Например, темп прироста массы томатов, которые обработали удобрением, способен увеличиться до 432 %. Преимущество нашей разработки — в том, что продукт почти не растворяется и не уходит в грунт при поливе или проливных дождях. Поэтому удобрение «работает» в течение всего сельскохозяйственного периода, — рассказывает доцент кафедры «Химические технологии» Пермского Политеха, кандидат технических наук Андрей Старостин.
По словам исследователя, сейчас в мире переходят на альтернативные источники сырья для производства комплексных удобрений. Это позволяет дать «вторую жизнь» отходам без добычи минеральных компонентов, запасы которых ограничены. Струвит уже широко используют в США, Китае и Канаде, но в России его не получают, отмечает Андрей Старостин. При этом спрос на комплексные минеральные удобрения растет с каждым годом, что требует увеличения их производства.
Ученые синтезировали струвит на основе сточных вод одного из химических предприятий Пермского края. Они впервые в России разработали технологию его синтеза. Сейчас химики создают уникальную установку, которая позволит непрерывно получать струвит.
Исследователи определили оптимальный состав удобрения и технологические параметры для его получения. Помимо струвита, в процессе переработки химики получили еще два полезных вещества. Ими стали глазерит, из которого тоже можно синтезировать комплексное удобрение, и хлорид натрия — основа для антигололедных препаратов.
Сначала ученые получили струвит в виде мелкодисперсного белого порошка, а затем сформировали из него сферические гранулы размером 1-5 мм. Такая форма позволяет удобрению быть более эффективным, сохранять качество при хранении и не слеживаться.
— Мы провели эксперименты, результаты которых подтвердили, что содержание вредных веществ в сточных водах и очищенном стоке снизилось. Также мы изучили, насколько удобрение увеличивает рост растений. В частности, прирост массы томатов, петрушки и укропа составил от 20 до 51 %, — поясняет химик.
Технологию можно применить на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, считают ученые. В планах химиков — организовать производство струвита из отходов агрокомпаний. Это позволит расширить географию производства нового удобрения: агрокомплексы более распространены, чем промышленные предприятия. Производство удобрения можно реализовать с учетом индивидуальных источников сырья компании.
