Hümik gübre üretimi, toprak verimliliğinin artırılması ve iyi bir hasat elde edilmesi açısından en umut verici alanlardan biridir.

Dünyada tarımsal çalışmaya uygun yaklaşık 3,2 milyar hektar arazi var ve bu da toplam arazi fonunun yalnızca %9’unu oluşturuyor. Ancak mahsul verimi her yıl giderek azalıyor. Ticari faaliyetlerin bilimsel temellerinin (ürün rotasyonu ilkeleri vb.) ihlal edilmesinden kaynaklanmaktadır. Hasat eksikliği mineral gübreler uygulanarak telafi edilmektedir ancak bu noktada toprakların mineralleşmesi nedeniyle çevre güvenliği açısından yetenekleri tükenmiştir. Pek çok ülkede minerallerin, özellikle de fosfor içerenlerin gübre olarak kullanımına yönelik kısıtlamalar getirilmiş ve giderek daha da sertleştirilmiştir. Bu nedenle, organik hammaddelerden hümik gübre üretiminin, geleneksel mineral gübrelerin kısmen veya tamamen ikamesi olduğu düşünülmektedir.

Humik gübreler ne anlama geliyor?

Hümik maddeler topraklarda organik kalıntıların biyokimyasal ayrışması ve dönüşümü sonucu oluşur. Huminler toprakta uzun süre birikerek toprağın verimliliğini büyük ölçüde belirler.

Hümik maddeler aşağıdakileri birleştiren ortak bir addır:

• hümik asitler;
• fulvik asitler;
• bu asitlerin tuzları (humatlar ve fulvatlar);
• bu asitlerin toprak mineralleri (huminler) ile olan bileşikleri.

Humik maddeler toprakta bulunabilir ve inaktif olabilir; yani bitkilerde ve toprakta meydana gelen süreçleri hiçbir şekilde etkilemezler. Uygun proseslerin başlayabilmesi için humik maddelerin sıcaklığın arttırılmasıyla veya bazik maddeyi suda çözünür duruma getirecek kimyasal ajanların kullanılmasıyla aktive edilmesi gerekmektedir. Ve ancak bundan sonra gübre, bitki büyümesinin uyarıcısı ve besin kaynağı haline gelecektir. Humik gübrelerin bitkiler üzerindeki olumlu etkisinin yanı sıra huminler toprağın daha iyi olmasını da sağlar (kılcal ve tarla nem kapasitesini arttırmak, su geçirgenliğini arttırmak, yapıyı iyileştirmek, yoğunluğu azaltmak vb.).

Hümik maddelerin kullanımının tarihsel geçmişi

Humat üretimi 1876’dan beri gerçek oldu. O zaman ilk kez Alman kimyager Achard turbadan humik asit tuzları elde etti. Ancak o dönemde seri üretim için yeterli teorik ve pratik temel yoktu. İlk başta kahverengi kömürlerden elde edilen hümik maddeler boya olarak kullanıldı.

Araştırmalar 20. yüzyılda devam etmiş, 80’li yıllarda ise hümik maddeler tarım ve tıpta kullanılmaya başlanmıştır. Bunları elde etmek için siyah ve kahverengi kömür, turba, sapropel ve leonardit kullanıldı.

Humik gübre üretimi – ana teknolojiler

Hümik gübre üretimi ilk bakışta göründüğü kadar basit değildir. Hammaddelerden humat ve huminleri “çıkarmak” için öncelikle hücrelerin çok güçlü lignin ve selüloz zarlarını parçalamanız gerekir. Parçalanma kısmen olmuşsa hangi kimyasal kullanılırsa kullanılsın gübrenin verimi düşük olacaktır. Hümik madde tabakasının çok geniş olmadığı ve oluşmasının en az 1-2 yıl sürdüğü göz önüne alındığında, ekstraksiyon için kullanılan ekipmanların verimliliği önemli bir faktör oluşturmaktadır.

Humik gübre üretiminin en basit süreci aşağıdaki gibidir. Başlangıç ​​karışımı, aynı zamanda çözücünün de beslendiği ekstraktöre konur. Bir süre sonra hümik maddelerin konsantrasyonu gerekli seviyeye ulaşacak ve karışım, solventin damıtılması için imbik içerisine beslenmektedir. Solvent buharları buzdolabı-yoğuşturucuda yoğunlaştırıldıktan sonra özel bir toplama tankında toplanır. Çözücü ekstraksiyon için yeniden kullanılabilir. Hammaddeden istenilen miktarda hümik madde elde edilene kadar işlem tekrarlanır. Bu şema basit ama verimsizdir. Lignin ve selüloz zarlarında parçalanma olmaz; dolayısıyla ürün verimi düşüktür. Süreç uzun, tekrarlanabilir ve enerji tüketir. Ayrıca solvent kullanımı onu çevre dostu yapmaz.

Daha verimli ekstraksiyon, bu proseste yeni olan ekipmanın kullanılmasını içerebilir ferromanyetik parçacıkların girdap katmanına sahip elektromanyetik cihazlarveya kısaca AVS.

Vorteks katman cihazlarında hümik gübre üretimi

GlobeCore ferromanyetik parçacıklar vorteks katman cihazında humat üretimi, folik asit üretimi, turba, sapropel ve leonardit işleme yoluyla fulvat üretimi konularında deneyim kazanmıştır. Turba öğütme örneği üzerinden cihazın çalışmasını tartışalım.

AVS’de turba, dönen bir elektromanyetik alan tarafından sürüldüğünde karmaşık yörüngeler boyunca hareket eden ferromanyetik parçacıklardan yoğun bir şekilde etkilenerek suda dağılır. Hareket sırasında parçacıklar turba parçacıklarıyla, birbirleriyle ve çalışma odası duvarlarıyla çarpışır. Sonuç olarak, turba parçacıkları öğütülür ve bunların %80-90’ından fazlasının boyutu 15 mikrondan büyük değildir. Bu durumda lignin ve selüloz zarları verimli bir şekilde parçalanır ve humik maddeler turbadan çıkıp suya karışır. Vorteks katman cihazlarında hümik gübre üretimi, kimyasal ajanlar kullanılarak veya kullanılmadan gerçekleştirilebilir.

Girdap katman cihazının kullanıldığı hümik gübre üretim diyagramı

Girdap katman cihazlarında hümik gübre üretimine yönelik proses akış şeması seçeneklerinden biri Şekil 1’de gösterilmektedir.

Şekil 1 – Vorteks katman cihazlarında hümik gübre üretimi için proses akış şeması: 1 – karıştırıcılı tank (500 L), 2 – vorteks katman cihazı, 3 – ferromanyetik parçacıklar için tuzak, 4 – ara tank (500 L), 5 – gözetleme camı, 6 – bitmiş ürün tankı (500 L), 7 – gözetleme camı, 8 – suyla seyreltilmiş alkali tankı (50 L), V – küresel vana, H1 – pompa, frekans dönüştürücüyle veya V2 ile ayarlama valf, H2 – pompa, FE – rotametre, TE – termal direnç, DK – solunum valfi, F1 – kaba filtre, F2 – ince filtre, PS – manometre, SV – emniyet valfi, OK – çek valf, LS – seviye sensörü

Laboratuvar çalışmalarının sonuçları

Kullanılarak elde edilen hümik gübre örneklerinin laboratuvar çalışmaları GlobeCore AVS tipi girdap katmanı cihazı tutuldu. Çalışmaların sonuçları tablo 1’de gösterilmektedir.

Tablo 1 – Bir girdap katman cihazında elde edilen hümik bileşik gübrenin kimyasal bileşimi

Gösterge	İçerik
Fulvik asitler, g/L	30.8
Hümik asitler, g/L	19.1
Toplam nitrojen, g/L	2.2
Toplam fosfor, g/L	2.5
Toplam potasyum, g/L	8.1
Asitlik pH’ı	11.1

Sağlanan veriler, kapsamlı göstergeler açısından, incelenen hümik gübrenin bu tür ürünlerin gerekliliklerini karşıladığını doğrulamaktadır.

Hümik gübre üretiminde girdap katman cihazlarının avantajları

• cihaz, hümik maddelerin ve fulvik asitlerin çözeltiye çıkışını arttırır ve biyolojik aktivitelerini arttırır;
• cihaz, turba, sapropel, biohumus, leonardit, kahverengi kömür, kompost, döküm vb. işlenerek hümik gübreler elde etmek için kullanılabilir;
• hammadde olarak biohumus, kompost veya dökümler kullanılıyorsa, cihazda işlem yapılması yalnızca gübre elde edilmesini değil aynı zamanda haşarat ve helmintlerin yok edilmesini de mümkün kılar;
• hümik gübre üretimi kimyasal maddeler kullanılarak veya kullanılmadan gerçekleştirilebilir;
• düşük enerji tüketimi. AVS-150 vorteks katman cihazının hümik gübre elde etme kapasitesi 5 m3/saat arasında değişmektedir ve güç tüketimi 9,5 kW’tır. Böylece, cihazda bir ton gübre üretmek için gereken spesifik elektrik tüketimi (pompa tahrikinin tükettiği güç hariç) yalnızca 1,9 kWh/m3’tür;
• kompakt boyutlar ve işletim teknolojik hatlarına kolay entegrasyon (diğer dağıtıcıların ve çıkarıcıların değiştirilmesi).

Hümik gübrelerin elde edilmesi için sapropel, turba, kahverengi kömür, leonardit, biohumus işlemede girdap katmanı cihazlarının uygulanması hakkında daha fazla bilgi veya tavsiye için lütfen web sitemizin uygun bölümündeki iletişim bilgilerinden bazılarını kullanın.