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Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssiges Düngemittel auf Basis von Abfällen aus Bioverfahren, insbesondere Melasse aus der Gärungsspiritus- oder Zitronensäureproduktion und aus dem Knollenwasser bei Kartoffelverarbeitung.
Manche Produktionsabfälle aus der Verarbeitung von landwirt- schaftlichen Produkten können im Kreislaufprozess dem Boden als Düngemittel wiedergegeben werden. Dazu gehören auch die Sub- stratüberreste aus industriellen Bioverfahren, wie Gärungsspiri- tus- und Zitronensäureproduktion, in denen man die Melasse als Nahrung für die Produktionsmikroorganismen verwendet. Solche Überreste kommen in flüssiger Form vor und enthalten ein ganzes Spektrum von zur Pflanzenernährung geeigneten Mineralstoffen.
Abfälle ähnlicher Zusammensetzung entstehen auch bei den Verfah- ren in der Stärkeindustrie. Solche Abfallprodukte kommen in ver- dickter Form mit 35 bis 65 Gew.% Trockenmasse vor, der Gehalt an brennbaren organischen Stoffen in der Trockenmasse erreicht bis zu 85 Gew.% Eine Tonne der Trockenmasse der flüssigen Abfälle enthält 150 bis 250 kg Mineralnährstoffe, davon 40 bis 80 kg Stickstoff und 70 bis 170 kg Kalium. Weiters gibt es in Abhän- gigkeit vom Verfahren und dem landwirtschaftlichen Ausgangsroh- stoff in der Trockenmasse bis zu 5 Gew. % Kalk, 1 Gew.% Magnesium und in der Regel alle Mikronährstoffe, wie Eisen, Zink, Mangan, Kupfer, Molybdän und Bor. Umweltfeindliche Stoffe kommen in die- sen Produkten nur in Spurenmengen vor und erreichen bei weitem nicht die Grenzwerte für Risikostoffe in Düngemitteln.
Die flüs- sigen Abfälle aus der Brennereiproduktion sind als Melassen- schlempe und die Abfälle aus der Stärkeproduktion als Knollen- wasser bekannt. Melassenschlempe als Industrieabfall der Brenne- reien wurde schon in vorigem Jahrhundert zu Schlempekohle verar- beitet, aus der man mittels Auslaugens und Abdampfungskristalli- sation ein Gemisch von kristallinen, zum Düngen geeigneten Kali- umsalzen bereitet hat. Ein fortschrittlicheres Verfahren der Produktion des kristallinen Düngemittels aus Melassenschlempe durch Aussalzen mittels Zitronen- und Phosphorsäure mit nachfol- gender Vakuumkristallisation ist aus der US-PS Nr. 4604125 be- kannt.
Der gemeinsame Nachteil der angeführten Verfahren ist die energieaufwendige und technologisch anspruchsvolle Produktion, die das Endprodukt verteuert. Überdies bleiben bei der Produk- tion mittels Aussalzen nachträglich zu entfernende Überreste der
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organischen Stoffe.
Gegenwärtig finden die verdickten Abfälle aus den Bioprozes- sen als Hilfsstoffe, welche die Bodenfruchtbarkeit und agroche- mische Eigenschaften verbessern, bei Düngung Anwendung. Der Nachteil solcher Ausnutzung ist der relativ hohe Anteil von Kalium mit Rücksicht auf den Stickstoffgehalt in den Abfällen und der niedrige, bis Nullanteil von Phosphor. Bei intensivem Gebrauch solcher Substrate zur Düngung kann es zu einer uner- wünschten bedeutenden Kaliumgehalterhöhung im Boden kommen.
Einer breiteren Ausnützung solcher Abfälle zur Düngung steht auch deren Form im Wege. Es sind dicke nichtnewtonsche Flüssig- keiten, deren Eigenschaften von der Temperatur, Dauer der Lage- rung und Wirkung mechanischer Kräfte sehr abhängig sind. In dem Gebrauchsmuster CZ 6905 wird ein Düngemittel, gebildet durch trockenes, mittels einer fluiden Granulierungstrocknung aus einer dicken, aus einem Gemisch von anorganischen Agrochemika- lien und flüssigen Abfällen bereiteten Paste hergestelltes Gra- nulat, beschrieben. Als Nachteil muss wieder eine technologisch und energetisch anspruchsvolle Produktion und dadurch auch ein teures Endprodukt genannt werden.
Die Nachteile der direkten Nutzung der Melassenschlempe als Düngemittel werden durch das Verfahren nach CZ Pat. Nr. 278603 teilweise beseitigt. Die Zusammensetzung der Melassenschlempe, was die Grundnährstoffe betrifft, wird durch Zusatz einer Lösung von Amoniumsalzen der Phosphorsäure, oder Ammoniumnitrat, oder Ammoniumsulfat angereichert. Die Wirksamkeit einer solchen Me- thode wird durch die Schwerlöslichkeit der Phosphate, zugleich mit dem hohen Sättigungsgrad der verdickten Lösung der organi- schen und anorganischen Stoffe, repräsentiert durch die Melas- senschlempe, bedeutend beschränkt. Der daraus resultierende Ge- halt der agrochemisch wirksamen Stoffe in solchem Gemisch ist dann niedrig. Die Zubereitung ist arbeitsintensiv und der Wärme- verbrauch für die Lösung ist gross.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Düngemittel zu schaffen, bei dem die Abfälle aus der industriel- len Verarbeitung der landwirtschaftlichen Produkte einfacher, besser und zweckmässiger genützt werden.
Diese Aufgabe wird durch ein flüssiges Düngemittel auf der Basis von organischen Abfällen aus den Bioprozessen, besonders
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der Melasseüberreste aus der Gärungsspiritus- oder Zitronensäu- reproduktion und Knollenwasser bei der Kartoffelverarbeitung, gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass das Dün- gemittel 10 bis 65 Gew.% Trockenmasse der organischen Abfälle und bis 50 Gew.% Harnstofflösung und/oder phosphorhaltige Agro- chemikalien enthält, wobei sich die Agrochemikalien in der Form von suspendierten Teilchen befinden.
Der flüssige organische Abfall mit bedeutendem Kaliumgehalt als Ausgangsstoff ist gemäss der vorliegenden Erfindung durch Stickstoff aus dem Harnstoff und Phosphor aus den Agrochemika- lien, vorteilhafterweise Phosphate anorganischer Herkunft, ange- reichert. Das Düngemittel stellt ein kolloides System dar, das trotz hohem Trockenmasseanteil die Eigenschaften einer Flüssig- keit behält. Diese Flüssigkeit bleibt auch bei Temperaturen tief unter 0 C beständig und kann lange gelagert werden. Das Dünge- mittel kann mittels der üblichen landwirtschaftlichen Technik sehr einfach appliziert werden. Vorteilhaft ist die Applikation durch feine Zerstäubung, welche für eine regelmässige Düngung der Bodenfläche bürgt.
Aus dem Sichtpunkt der agrochemischen Wirksamkeit sind die Eigenschaften des flüssigen Düngemittels beträchtlich besser als die der Ausgangskomponenten. Der Gehalt der organischen Kompo- nente beeinflusst die Biosorption der Nährstoffe aus den Agro- chemikalien günstig, welche den integrierenden Bestandteil der Trockenmasse bilden. Die organischen Verbindungen der Nährstoffe des Düngemittels beeinflussen günstig die Erträge und Güte der landwirtschaftlichen Produkte und verbessern die Bodenqualität, sowie Erreichung des biologischen Gleichgewichtes und Regenera- tion der organischen Substanzen im Boden.
Durch Testen der agro- chemischen Wirksamkeit des flüssigen Düngemittels nach diesem Gebrauchsmuster wurde eine dreizehn- bis zweiundzwanzig-perzen- tuelle Erhöhung der Erträge bei den getesteten Produkten im Ver- gleich mit der Standarddüngung mit Industriedüngemitteln des NPK-Typs nachgewiesen. Bei der Anwendung des gegenständlichen flüssigen Düngemittels können die Risikoelemente im Boden und Produkten herabgesetzt werden und der Makronährstoffgehalt im Boden, sowie der Makronährstoffgehalt in der Trockenmasse der Früchte gesteigert werden.
Die vorliegende Erfindung soll anhand der folgenden Ausfüh-
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rungsbeispiele erläutet werden Beispiel 1:
Durch Lösung und Homogenisierung des Harnstoffes in flüssi- gem Abfall wurde ein 36 Gew.% Trockenmasse organische Abfälle und 16 Gew. % Harnstoff enthaltendes Düngemitttel zubereitet. Der Grundnährstoffgehalt in solchem Düngemittel war 10 Gew. % Stick- stoff und 5 Gew.% Kaliumoxid.
Beispiel 2:
Durch Mischen und Homogenisierung kleiner Partikel von Ammo- niumphosphat mit dem flüssigen organischen Abfall wurde ein 40 Gew.% Trockenmasse organische Abfälle und 17 Gew. % Phosphate enthaltendes Düngemittel zubereitet. Der Grundnährstoffgehalt in dem auf solche Weise zubereitetem Düngemittel war 5 Gew.% Stick- stoff, 9 Gew.% Phosphorpentoxid und 5 Gew.% Kaliumoxid.
Beispiel 3 :
Durch Lösung und Homogenisierung des Harnstoffes in flüssi- gem organischen Abfall mit Zusatz von kleinen Partikeln von Ammoniumphosphat wurde ein 35 Gew.% Trockenmasse organische Ab- fälle, 20 Gew. % Harnstoff und 10 Gew. % Phosphate enthaltendes Düngemittel zubereitet. Der Grundnährstoffgehalt in dem auf die- se Weise zubereitetem Düngemittel war 12 Gew.% Stickstoff, 5 Gew.% Phosphorpentoxid und 4 Gew. % Kaliumoxid.
Das flüssige Düngemittel gemäss der vorliegenden Erfindung kann zur Düngung von Feldfrüchten, Gemüse, Obstbäumen, Weinreben und zwar in der landwirtschaftlichen Produktion, sowie bei den Kleinzüchtern und Gärtnern Anwendung finden. Das Düngemittel ist ebenfalls zur Zerlegung organischer Stoffe, wie Stroh, Komposte, Holz- und Kommunalabfälle, geeignet.