AT209918B - Verfahren zur Herstellung eines Torf-Düngemittels - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung eines Torf-Düngemittels 
Die Landwirtschaft besitzt bekanntlich Möglichkeiten der Humus-Bereitung und des Humus-Ersatzes in einer geordneten   Stallmist-und Gründüngerwirtschaft. Damit   kann zwar der Humus im Boden erhalten, nicht aber vermehrt werden, zumal besonders in den leichten und tätigen Böden die Zersetzung der organischen Substanz meist so rasch und restlos verläuft, dass diese oft schon nach wenigen Jahren abgebaut ist. 



   Noch   grössere Schwierigkeiten   bei der Humus-Gewinnung haben die gärtnerischen Erzeuger, denen es nicht nur an Stallmist. sondern auch allgemein an organischen Substanzen fehlt. Während man versuchte, den vorhandenen Roh-Humus durch Kalk- und Stickstoffdüngung aufzuschliessen, hat man im Gartenbau die verschiedenen Torfprodukte zur Humusbildung herangezogen, weil der Torf als organische Substanz in grossen Mengen zur Verfügung steht. Da jedoch dem Torf in seinem natürlichen Zustand verschiedene Mängel anhaften, die seine wertvollen Eigenschaften nicht voll zur Geltung kommen lassen, hat man versucht, ihn durch entsprechende Behandlung oder Kompostierung unter Zusätzen von Kalk und   andem   Düngemitteln chemisch und physikalisch zu verbessern und ihm eine homogene Struktur zu geben.

   Man hat ferner verschiedene technische Verfahren zur Aufbereitung huminsäurehaltiger organischer Substanzen zu Humusdüngern entwickelt. Diese Verfahren bestehen im allgemeinen darin, dass die verschiedenartigen Kaustobiolithe (Weisstorf, Schwarztorf, diluviale Torfkohle, Humuskohle, Braunkohle, Steinkohle) sowie deren Zwischenformen und Abfallprodukte mit alkalischen Substanzen von fester, flüssiger oder gasförmiger Beschaffenheit   {Ammoniumkarbonat,   Alkalilauge, Wasserglas, Ammoniakwasser, Ammoniak) usw. mit gebranntem Kalk und Ammoniak abgebenden Stoffen (Ammoniaksulfat, Ammoniaksulfatsalpeter) gemischt werden. Ausserdem findet bei einigen Verfahren eine Bakterisierung des Düngematerials statt. Bis jetzt konnten diese Verfahren jedoch nur wenig zur praktischen Lösung des Problems der Humusversorgung der Böden beitragen.

   Meistens sind diese Verfahren infolge ihres hohen Aufwandes an technischen Enrichtungen sowie wegen der komplizierten Arbeitsvorgänge kaum über das Versuchstadium hinausgekommen. 



   Es sind z. B. Verfahren bekannt, bei denen die vermehrte Bildung leicht löslicher Stickstoffverbindungen aus Pflanzenkörpern auf Kosten des schwer löslichen und schwer nitrifizierbaren organisch gebundenen Stickstoffanteils erzielt wird. Zu diesem Zweck muss das Produkt vor Beginn der chemischen Umsetzungen erst auf einen Wassergehalt von zirka 69 % gebracht werden. 



   Bei der vorliegenden Erfindung wird naturfeuchter Torf mit einem Wassergehalt von 85 bis 92 % unmittelbar,   d. h.   ohne vorherigen Wasserentzug verwendet, der sich für die erstrebten Umbildungen im Torf als besonders günstig erwiesen hat. Gemäss der Durchführungsart der vorliegenden Erfindung wird ein Teil des Stickstoffes (etwa die Hälfte) leicht abspaltbar und für die Pflanzen aufnehmbar, und die andere Hälfte fest gebunden in das Huminsäure-Molekül eingebaut. 



   Bei einem bekannten Verfahren werden unter Anwendung von bestimmten Temperaturen, mit oder ohne Druck, nicht vorgetrocknete, zerkleinerte huminsäurehaltige, fossile oder pflanzliche Ausgangsstoffe in vertikalen, schachtförmigen Vorrichtungen mit gasförmigem Ammoniak   od. dgl.   vereinigt und dann zu einem trockenen, streufähigen Humusdüngemittel verarbeitet. 



   Gemäss einem weiteren bekannten Verfahren zur Herstellung von stickstoffreichen Humusdüngemitteln wird ebenfalls bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck gearbeitet, wobei die während der Oxydationsprozesse entstandene Reaktionswärme zur Verdampfung des Wassers im Ausgangsmaterial   (70-75     lo)   

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 bis auf 30 % benutzt wird ; die weitere Behandlung wird bei einem unter 30 % liegenden Feuchtigkeitsgehalt zu Ende geführt, so dass sich der Stickstoffgehalt entsprechend erhöht. 



   Bei   andem   bekannten Verfahren zur Herstellung von stickstoffhaltigen Kalkhumaten und Boden-Verbesserungsmitteln werden die aus Braunkohle oder Hochmoor-Torf auf bekannte Weise gewonnenen Humin- säuren durch Rührwerke in einem kontinuierlichen Arbeitsgang, analog dem Kalklöschen, mit Kalkstick-   stoff oder gebranntem Kalk gemischt und durch weitere kontinuierliche Zusätze dieser od. ähn1.   Substan- zen zu trockenen Kalkhumaten verarbeitet, welche ausser Nährhumus vor allem wasserunlösliche Humus-
Komplexverbindungen aufweisen. Die hiezu erforderlichen Apparaturen sind teuer. Dem trockenen Ausgangsmaterial werden nachträglich noch grössere Wassermengen (300 1 je 10 kg Trockentorf) zugesetzt. 



   Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird zwar auch vom   feuchtenRoh-Torf ausgegangen, doch   muss dieser zur Einleitung der chemischen Umsetzungen zusätzlich mit der 5-fachen Menge des im RohTorf enthaltenen beweglichen Wassers versetzt werden. 



   Gegenüber allen bekannten Verfahren stellt vorliegende Erfindung einen erheblichen Fortschritt dar. 



  Das Neue besteht in der Hauptsache darin, dass dem Roh-Torf unter Ausnützung der in ihm vorhandenen, beweglichen Wassermenge, Ammoniak und gebrannter Kalk sowie Nährstoffe für die Mikro-Organismen vor der Entwässerung zugesetzt und innig mit der Masse vermischt werden, worauf das Gemisch zu Haufen aufgeschichtet und nach mindestens einmaliger gründlicher Durchmischung mit Mikro-Organismen   ge-   impft und einer Gärung und Trocknung unterworfen wird, wodurch ein Produkt mit niedrigem Wassergehalt (etwa   45-55'%) HO)   entsteht. 



   Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht unter anderem darin, dass der grubenfeuchte Roh-Torf mit dem vorstehend angegebenen Wassergehalt durch die intensive Bewegung beim Fräsvorgang bereits an Ort und Stelle kontinuierlich und intensiver mit den chemischen Agenzien vermischt wird als jener Torf, der im üblichen Trocknungsverfahren bereits ein Stadium erreicht hat, bei dem er sich nur langsam wieder benetzen lässt und damit chemisch träger wird. 



   Durch die Umsetzung des freien Wassers mit den in Frage kommenden Alkalien sowie durch die infolge des Ammoniak entstandene alkalische Reaktion, ferner durch die infolge des Fräsvorgang hervorgerufene Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr wird eine spontane Autoxydation des Lignins zu Huminsäuren ausgelöst. Dabei werden beträchtliche Mengen an Ammoniakstickstoff aufgenommen ; ein Teil des Stickstoffes ist leicht abspaltbar,   d. h.   für Pflanzen aufnehmbar ; der Rest ist fest gebunden in die neu entstandenen Huminsäure-Moleküle eingebaut. Es erfolgt eine spontane Umwandlung der Humus-Vorstufen und humusbildenden Komplexe in echte Humusstoffe und stickstoffreiche Huminsäuren von hoher Sorbtionskapazität. 



  Durch diese Vorgänge wird weiterhin der von Natur aus nährstoffarme Torf aktiviert und die in ihm vorhandenen Nährstoffe, vor allem   Phosphorsäureverbindungen,   mobilisiert. Mehrere Stunden nach Beginn der chemischen Umsetzungen wird der Torf in kleinen Reihen gehäufelt, die erst nach einigen Tagen in grosse Haufen umgesetzt werden. Im Verlaufe dieses Vorgangs werden die notwendigen Makro-Nährstoffe (Phosphate, Kali-und Magnesiasalze) dem Torf in geringen, nur zur Förderung des Mikrobenlebens notwendigen Mengen beigegeben. Ferner werden einige das Wachstum der Mikro-Organismen fördernden Spurenelemente   (z.

   B.   Mangan, Molybdän, Vanadium, Bor, Kupfer   u. ähn1.)   entweder gleichzeitig mit den zur Reaktion gelangenden Kalk- und Stickstoffdüngern beigegeben oder sie werden nachträglich dem bereits aufbereiteten Haufen vor oder nach der Impfung hinzugesetzt. Zusammen mit diesen   Nähr- und   Förderungsstoffen liefern die im behandelten Torf enthaltenen Kohlehydrate und Eiweissstoffe das Material für die Klein-Lebewesen. Der so erhaltene Torf wird dann zu grösseren Haufen geformt und geimpft. 



   Die Impfung, die gemäss der vorliegenden Erfindung in fester oder flüssiger Form erfolgt, geschieht mittels Ammoniak bildenden, cellulose- und ligninzersetzenden, fluoreszierenden und Luftstickstoff bindenden Bakterien, die aus bestimmten Kaustobiolithen gezüchtet wurden. 



   Die zur Impfung der Torf-Produkte verwendeten Mikro-Organismen werden aus Torfarten gezüchtet. 



  Besonders geeignet zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind die verschiedensten Pseu- 
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B.tica und Ps. jaegeri. 



   Ferner eignen sich auch stickstoffsammelnde Azotobakterarten, insbesondere Azotobacter indicum. 



  Ausserdem wurden mit bestimmten Strahlenpilzen, Fluoreszenzbakterien,   Lignin- und Ce. ù. ulosezersetzern   gute Erfolge erzielt. Durch die Zugabe dieser Bakterienarten werden die Lignine im Torf oder den TorfProdukten für die Humusbildung vorbereitet. Diese Bakterien sind zudem starke Eiweisszersetzer, wobei das entstehende Ammoniak von den nitrifizierenden Bakterien im Boden in Salpeter umgewandelt werden kann. 



   Die chemisch behandelten und zu Haufen geformten Torfprodukte werden pro   m   Material mit 

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   1 - 2   Liter Impfflüssigkeit oder mit der gleichen Menge von geimpftem und pulverisiertem lufttrockenen
Torf gut vermischt. 



   Zur Anwendung als Impf-Masse kommen folgende spezielle Arten von Mikro-Organismen :
Achromobacter superficiale Pseudomonas   septiea  
Achromobacter delmarvae Pseudomonas jaegeri
Bacillus brevis Pseudomonas nebulosa
Bacillus cereus Pseudomonas pavonatia
Bacillus polymyxa Pseudomonas multistriata
Bacillus circulans Pseudomonas hydrophylla
Pseudomonas scissa Mikrococcus canditus
Pseudomonas myxogenes Mikrococcus flavus
Pseudomonas aeruginosa Azotobacter indicum
Pseudomonas arvilla
Es wurde gefunden, dass bei Verwendung dieser Bakterien eine besonders gute und schnelle Umsetzung stattfindet, so dass das vorliegende Verfahren gegenüber allen bisherigen Verfahren einen wesentlichen
Fortschritt darstellt. 



   Fur die erfindungsgemässe Herstellung der biologischen Edeltorfprodukte eignen sich alle Torfarten, sogar auch solche, die   z. B.   durch Frostschäden eine Zerstörung ihrer Kolloid-Struktur und damit eine
Wertminderung erhalten haben oder gänzlich unbrauchbar geworden sind. 



   Das Verfahren   gemäss   der Erfindung kann praktisch beispielsweise, wie folgt, durchgeführt werden : a) Kombiniertes   Fras- und Mischverfahren : Auf   das zur Torfgewinnung zum Zwecke des Fräsens vorbereitete Feld (Moor) wird pro 10000 m2 ein Gemisch von 2600 kg Ammonsulfat und 1400 kg gebrannter
Kalk verteilt. Um eine innige Verbindung dieses Gemisches mit der Torfsubstanz zu erreichen, kann ein
Andrücken durch Glattwalze oder ein Einbringen mit Sämaschine oder sofortiges Fräsen erfolgen. Die
Frastiefe beträgt je nach Wassergehalt des Torfes   2 - 5   cm. Durch das Fräsen erfolgt eine starke Durchlüftung des gelockerten Torfes-.

   Anschliessend erfolgt der Trocknungsprozess und dann eine Anhäufelung in niederen Reihen, die nach einer weiteren   2-3-stündigen   Lagerung bereits zu grossen Haufen von 1, 5 bis 2, 5 m Höhe geformt werden. 



   Nachdem die chemischen Umsetzungen dann ihren Höhepunkt erreicht haben, werden die Haufen je nach Verwendungszweck mit Mikro-Organismen geimpft. Dadurch wird das Torfprodukt biologisch ver-   andert.   Je nach Witterung und Wärmeverhältnissen ist der Veredelungsprozess in 8-14 Tagen abgeschlossen. b) Kombiniertes Bagger-Verfahren : Der mit Bagger oder von Hand abgebaute Roh-Torf wird durch einen Reisswolf zerkleinert und geht von da durch eine Nass-Torfmühle, an der eine Dosiereinrichtung angebracht ist, mittels welcher die bekannten chemischen Substanzen oder Düngemittel fein verteilt beigemischt werden.

   Das auf diese Weise erhaltene Material wird zunächst auf flache Haufen zur Abtrocknung gebracht und nach dem Erreichen eines Wassergehaltes von zirka 60 % auf die gleiche Weise wie in Beispiel a) weiterbehandelt. c) Verfahren für stark wasserhaltige Produkte : Diese Torf-Produkte werden im Spätherbst oder nach dem Ausfrieren durch eine Hammermühle zerkleinert und kontinuierlich von einer Mühle wie im Beispiel b) gemahlen und erhalten durch Zerstäuben die im Beispiel a) aufgeführten chemischen Zusätze und ihre weitere Behandlung, wie vorbeschrieben. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung eines Torf-Düngemittels durch Behandlung von Roh-Torf mit Ammoniak bzw. Ammonsalzen und gebranntem Kalk, wobei eine nachfolgende Bakterisierung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass grubenfeuchter Torf mit einem Wassergehalt von mindestens 85 bis 92 % unmittelbar,   d. h.   ohne vorherigen Wasserentzug, bei normalen   Temperatur-und Druckverhältnissen   verwendet wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass stark wasserhaltige Torfprodukte, die durch Frost eine Wertminderung erlitten haben oder für sonstige Zwecke unbrauchbare Torfmassen als Ausgangsstoffe verwendet werden.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bakterisierung den zu Haufen aufgeschütteten Torf-Produkten Kulturen von Azotobacter indicum und von fluoreszierenden Bakterien zugesetzt werden.

   Druck : K. Hochmeister, Wien