CS225812B2 - The production of the fertilizer from the tree rind - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby hnojivá ze stromové kůry, která se získává jako odpad při zpracování kmenů. Tato kůra se drtí, popřípadě se zbaví vlhkosti a pak se zpracovává parou.

Př zpracování dřeva se v současné době poražené kmeny zbaví v lese větví, pak se však doppavvjí i s kůrou do závodů, v nichž se provádí další zpracování dřeva. Tam je pak nutno kmen zbavvt kůry, což znamená, že v takových závodech jsou k dispozici velká množ sví . stromové kůry. Tím vzniká i problém odstranění nebo popřípadě dalšího zpracování této kůry. V některých případech se kůra spaluje, což však vyžaduje nákladný způsob sušení a obvykle se tímto způsobem získá pouze malé mioožsví tepla. V případě,*'že se kůra tímto způsobem nevyužívá, padá v úvahu získání humusu' ze stromové kůry.

Protože v přírodě trvá tvorba humttsu ze stromové kůry a dřeva někooik ' let, musí být hospodárné využžií stromové kůry v první řadě zaměřeno na zkrácení tohoto procesu. Je znám způsob, při němž se stromová kůra mele a získaný prášek se pak ukládá spolu s kůrou za vzniku kompootu. I v tomto případě však zrání kompostu trvá nSl^c^o^ik let, protože rozklad kůry trvá velmi dlouho. Z toho vyplývá, že je zapotřebí velkých skladovacích ploch. Aby bylo . možno urycdit rozklad kůry, je možno při dávat 0 rozdrcené nebo rozemleté kůře ' biologické aktivátory-, které příznivě ovlivňují bakOeriální a mitoobiální rozklad kompposu. Zrání kompostu je tímto způsobem možno ztarááit až na 3 až 5 měsíců. 1 v tomto případě je však'zapotřebí velkých skladovacích prostorů, protože komposty misí být velmi nízké, aby bylo možno zaručit jejich dostatečné provzdušnění.

Podle známého způsobu, popsaného v DOS 2 432 423 je možno zHkáátt celou dobu zpracování kůry tak, že se kůra suší v hranicích, pak se melea nakonec se zpracovává vlhkou parou při teplotě nejvýě 90 °C, čímž dochází к jejímu nabobtnání. Takto získaný prášek se suší v protiproudu teplého vzduchu· Krátkým zpracováním parou do teploty 90 °C se přeruší vazné síly mezi makromolekulami uhlohydrátů, čím^ se také urychlí hnití kůry· Jde o fyzikální přerušení uvedených vazeb· Současně se také rozrušují látky, které působí konzervačním způsobem; například fenoly, lipidy a anorganické sloučeniny. Tímto způsobem se uvolní celá tkáňová struktura kůry· Táto známé provedení je možno uvést do praxe v průmyslovém měřítku a je možno v krátké době získat poměrně cenný produkt, který je možno bezprostředně použít.

Tento známý způsob však přesto nebyl do praxe zaveden z několika důvodů. Především jsou náklady na takto získaný humus tak vysoké, že výsledný produkt je daleko dražší než odpovídající produkty na trhu. Příčina leží v první řadě v nákladném zařízení, zejména pak v sušení kůry. Je totiž nutno káru předběžně sušit na hranicích a pak teprve ji zpracovávat parou a nakonec opět sušit teplým vzduchem. Zpracování parou v protiproudu znamená použití velkých zařízení a celé řady dopravníků. Vlhká pára má požadovanou nejnižší teplotu 90 °C jen na krátkém úseku, takže zpracovávání parou bývá často nedostatečné. Při sušení teplým vzduchem vzniká velké nebezpečí samovolného vznícení a výbuchu práškované kůry, takže je možno použít jen poměrně nízkých teplot při sušení, nebo je nutno užít velmi drahých bezpečnostních zařízení.

Největší nevýhoda tohoto známého způsobu spočívá v tom, že hotový produkt je možno užít pro tvorbu humusu jen omezeně a jako hnojivo téměř vůbec ne,' protože při přidání většího množství tohoto produktu do kůry dochází к poškození nebo к úplnému zbrzdění růstu pěstovaných rostlin.

Vynález si klade za úkol zlepšit shora uvedený způsob tak, aby bylo možno získat cenný materiál pro tvorbu humusu nebo hnojivo při cenách, které odpovídají podobným produktům, které se běžně dodávají na trh.

Předmětem vynálezu je způsob výroby hnojivá ze stromové kůry, získané jako odpad při zpracování kmenů po jejím drcení, popřípadě usušení a zpracování parou, vyznačující se tím, že se kůra zpracovává suchou parou o teplotě vyšší než 100 °C za současného nebo následného přidávání 1 až 6 % dusíkatých látek, nerozpustných nebo tšžce rozpustných ve vodě.

Praktické pokusy s kulturami různých plodin prokázaly, že při použití produktu, získaného shora uvedeným způsobem, dochází к podstatnému zrychlení růstu, takže se získá až třikrát větší množství čerstvé hmoty a až dvojnásobek sušiny oproti použití běžných zlepšovačů půdy.

Tyto příznivé účinky je pravděpodobně možno vysvětlit kombinací následujících příznivých faktorů.

Na rozdíl od známého postupu se při provádění způsobu podle vynálezu zpracovává stromová kůra při teplotě vyšší než 100 °C, například až 120 °C suchou vodní parou. Tímto způsobem nejen dochází к ještě většímu rozštěpení makromolekulárních vazeb v kůře, a tím i ke zrychlení rozkladu, avšak také ke zničení zárodků, které působí patogenním způsobem a brzdí růst rostlin. Z toho důvodu odpadají nepříznivé účinky na růst rostlin, které doprovázejí produkt, vyrobený podle známého způsobu. Kůra je tímto způsobem^vlastně sterilizována. Je překvapující, že přesto přežívají bakterie, které podporují růst a zachovávají si svoji schopnost rozmnožování, tyto bakterie zřejmě snášejí vyšší teploty.

Poměr uhlíku a dusíku ve stromové kůře je obvykle 100:1. Tento poměr neodpovídá normálnímu poměru v půdě, který je přibližně 15:1, takže půda by byla při zpracování větším množstvím produktu podle vynálezu ochuzena o dusík. Příliš vysoké množství uhlíku je také příčinou pomalého rozkladu kůry v půdě.

Aby bylo možno zábránt tomuto ochuzení půdy o dusík a učinit z kůry plnohodnotných materiál pro tvorbu humusu, přidává se při provádění způsobu podle vynálezu ke stromové kůře dusíkatá látka, která je ve vodě nerozpustná nebo těžce rozpustná. 1 při komp^p^ot^<^4^iá^:í stromové kůry bylo již navrhováno přidávání dusíkatých látek v přírodní nebo syntetické formě. Tyto látky mohou však svůj účinek vykonávat jen nedostatečně, protože hntí kůry a rozklad dusíkatých látek probíhají v iasově rozdílných obdobích. Zejména'organické odpadky se rozkládají v kompootu rychleji než kůra, takže hotový kompost nemá příznivé složení.

Protože při provádění způsobu podle vynálezu nedochází k žádnému skladování, nýbrž pouze ke krátoodobému zpracování kůry, je možno obsah dusíku přesně upravit přidáním dusíkatých látek. Mimoto dochází při provádění způsobu podle vynálezu iasto po vpravení do půdy k výměně látek mezi bakteriemi kůry, dusíkatou látkou a pravděpodobně také mikrokulturou půdy, čímž dochází k zaHááí výsledného produktu a k rychlejšímu rozkladu kůry. Příčina těchto pochodů není zcela jasná, tyto pochody však lze příznivě эуШпИ nerozpustnost dusíkaté látky ve vodě.

Pro no^mání kultury zeleniny a ovocných stromů stačí přípravek produktu podle vynálezu v množní 15 %, u speecálníd kultur, například hrncových kultur, některých květin a podobně je možno přidat i větší pooíl.

^pi provdání způsota ^podle vynálezu je možno ztótfívat na ales^poň 90 °^{0φ p}opřípa^dě v páře také dusíkatou látkuik Tuto látku je možno přidávat ke kůře před zpracováním nebo také v průběhu zpracování při vySSÍ teplotě. Tímto způsobam je také možno vhodně přizpůsobit rozklad obou součást výsledného . produktu. Tento postup je také ' výhodnněSí z hygienického hlediska, zejména v tom případě, že zdrojem dusíku jsou přírodní organické bílkoviiné ' látky. Způsobem podle vynálezu se získává homogerrní směs rozložené kůry a dusíkaté látky, v níž je možno předem řídit obsah dlí ku a dusíku.

Jako - dusíkatá látka se s výhodou užije některého z přírodních organických produktů, zejména odpadních produktů, jako jsou mláto, pivovarské kvasnice, ricnnový šrot, odpad z lněných semen, odpadky kůže, rohová moučka a to]n‘ittSty (živočišné produkty nevhodné pro lddskou spotřebu).

Zejména při přidání odpadků z kůže a kon^ská-tů bylo možno prokázat dobré vlastnosti výsledného produktu. Velmi dobrých výsledků je možno také dosáhnout při pooužtí želatiny. Tato látka je odpadním - produktem například při výrobě kapssí ve farmaceutickém průmrsiu. Je snadno zpracovatelná při provádění způsobu podle vynálezu, protože je kapalná při teplotě v^y^Í^:^í ne^{ž 60} °C a je ted^y možno^, . jⁱ snado ^dokonale promí^t se stromovou kůrou, při teplotá vyšší než 9⁰ °^C pak dchází k p^eru^ní molekulových vazd.

V praxi bylo prokázáno, že je účelné přidávat dusíkatou . látku v množsví 1 až 6 %. Přesné množní se řídí podle typu dusíkaté látky a podle povahy požadovaného výsledného produktu.

Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu se kůra zahřívá na teplotu v^ší než ¹3⁰ °^C a dusitan l^la se přictó^ a^ž po zátfátí v mnžž^sví v^yšším ne^{ž 6} %. P^i této vyšší teplotě zpracování dochází k extrakci určitých látek obsažených v kůře. Jde zejména o éterické oleje, apod. Získaný extrakt je velmi cenný a je možno jej pouužt v kosmetickém průmrslu a v průmyslu pro výrobu Čisticích prostředků a rozpouštědel. Bylo také prokázáno, že při zpracování touto vyšší teplotou je možno v extraktu prokázat vyšší poddl látek brzdicích růst rostlin· - Tímto způsobem je tedy možno zlepšit ilvttnosti hotového produktu v tom ^ísIu, že prodUkt podporuje růst rostlin. Na druhé straně je možno takto získaný extrakt po pří.padném oddělení cenných. pouužtelných složek užít jako prostředek prooi pLevelům.

Touto extrakcí se mimoto z kůry odstraňuje větší část fosforečnanu a dusíkatých látek. Z tohoto důvodu se při při tomto provedeni způsobu podle vynálezu přidává vyšší poddl dusíkatá látky, aby tak bylo možno natoadit úbytek dusíku a fosforečnanu extrakcí.

Stromová kůra se s výhodou suěí před přidáním dusíkaté látky na obsah vody nižší než 40 %, což má tu výhodu, že není nutno zpracovávat a transportovat tak velké mooství mattriálu a mimoto neprobíhá rozklad dusíkaté látky tak rychle. V případě, že se jako dusíkatého meaterálu pouusje konfskátů, ' je výhodné stromovou kůru více vysuušt, výhodné je sušení až na méně než 10 % vod;/·

Je tedy výhodné - před provedením způsobu podle vynálezu nejprve drtit nebo mlít,- pak ji vysuušt na požadovanou vlhkost, pak ji znovu drtit nebo mlít a nakonec - zpracovat parou. Podle povahy dusíkaté látky je možno tuto látku přidat již při předběžném drcení nebo v průběhu druhého drcení -nebo mleto, nebo až při zpracování parou v případě, že částice této dusíkaté látky jsou dostatečně mmlé.

Zbavení vlhkosti je možno provádět sušením teplem nebo také mmccihaincKy, nappíklad lisováním t s výhodou odstředěním kůry.

Je také účelné - zpracovávat kůru to uzavřeném tanku parou za stálého míchání. V tomto případě jsou náklady na zařízení velmi mmlé. Mimoto vzniká nebezpečí místního přeWááí kůry ' v průběhu zpracování parou, a tím oni nebezpečí, výbuchu. ,_л

Při praktických pokusech bylo prokázáno, že zpracování parou po dobu 30 minut je zcela dostatečné. Kůra, zpracovaná parou a smísená s dusíkatou látkou, se pak - plní do pytlů, které mmaí být prostupné pro vzduch, aby mohl dále probíhat rozklad kůry.

Pod pojmem kůra se rozumí v botanickém stm^lu kombinace lýka, kammria, plazmy a protoplazmy. Způsobem podle vynálezu je však možno zpracovávat i další odpadní produkty, které vzínkaaí při zpracování dřeva. Ke kůře je před rozdrcením nebo při zpracování parou možno přidat listy a jehličí a/nebo větve, letdidtty a lodyhy a/nebo plody, šišky nebo květy a/nebo piliny a třísky a/nebo kořeny a/nebo ražeHnu.

V úvahu padá zejména přidání pilin, třísek a kořenů. V papírnách je například odpadním produktem velké množto! pilin a kořenů, které se v současné době většinou spa^j značně velkým technickým nákladem. Způsobem podle vynálezu je možno tyto odpadní produkty daleko lépe zpracovat a využit na humus a hlodivd. Byly již konány pokusy s přimíšením pilin do zemědělské půdy za účelem zlehčení půdy. V praxi se však ukázalo, že takto zpracovaná půda velmi nepříznivě ovlivňuje růst pěstovaných rostlin. Př pooužtí uvedených odpadních produktů po zpracování způsobem podle vynálezu se již nepříznivé účinky pilin v tomto smyslu . nebudou projevovat, protože - se projeví přídavek dusíkaté látky, jakož i rychlejší rozklad působením páry.

V závodech pro zpracování hnooiva jsou v poslední době vyvíjeny snahy zpracovat současně celý strom. To znamená, že poražený strom se zbaví - současně větví i kůry. Protože větve a listy ma^ daleko vyšší obsah dusíkatých látek než kůra, odpovídá poměr uhlíku a dusíku v těchto částech stromu přibližně při^eenému poměru těchto látek v půdě. Bylo by tedy velmi výhodné při provádění způsobu podle vynálezu zpracovávat kůru jehličnatých stromů spolu s odpadními produkty, které vznl^aj při odstranění větví jehličnatých stromů.

Tím vzniká další vlastnost produktu podle vynálezu, protože kůra jehličnatých stromů má zásadité pH, přestože se j^Hni^ým- stromům velmi dobře daří v kyselých půdách. Obrácený poměr je možno prokázat u Men^tých stromů, jejcehž kůra má kyselé pH, listnaté stromy však me^í pro svůj růst nejlepší podmínky na zásaditých půdách. Tímto způsobem probíhá v lese přirozený proces neutralizace mezi kůrou a půdou. Na druhé straně je známo, že většině kulturních rostlin se nejlépe dál na neutrální půdě. Při provádění způsobu podle vynálezu je tedy výhodné zpracovávat kůru jehličnatých stromů spolu s dalšími odpadky vznikajícími při jejich zpracování a kůru listnatých stromů rovněž zpracovávat spolu s odpadky vznikajícími při jejich zpracování. Tímto způsobem je možno získat tannjivo, které je poněkud zásadité nebo poněkud kyselé a je možno jej užžt v závislosii na pH zpracovávané půdy tak, aby došlo k její neeuralizaci. Pro zásadité půdy je tedy možno užít produkt z lisnnatých stromů, pro kyselé půdy prodlet z jehličnatých stromů. Dělení výchozích látek nepůsobí.žádné obtíže, protože tyto dřeviny se tak jako tak zprlcovávvlí odděleně. V případě potřeby je ' samozřejmě možno oba produkty mísst.

Vynález bude osvětlen několika speeificlýfai příklady, v nichž hnOjivo podle vynálezu bylo upravováno pod-le přání zákazníka.

Příklad 1

Výsledný produkt měl mít obsah dusíku 2 %. Výchozí oaleerál, kterým byla kůra, měl obsah dusíku · 0^,5 %· tylo zpracováno ⁵ m³ tory se spedfickou tomtonoH ^0,5 g/cm³ . a 400 ^g přírodmího dusíkatého оз.^г^^ s obsahem 11,4% dusíku. Směs byla zpracovávána · parou při teplotě 110 · po dobu 40 minut. Výsledným produktem bylo hnojivo s obsahem dusíku 2 %.

V případě, že se tento způsob prováděl při poožítí jirých biologických hmot, které jsou odpadem v ' dřevalssví, nappíklad drobných větví, jehličí a popřípadě plodů, je dusíkový obsah tohoto výchozího male^Hu vyšší, takže dusíkatou látku s obsahem 11,4 % dusíku je nutno ppidat pouze v nižším množstv, než jaké bylo shora uvedeno. Stejrýo způsobem je také možno upnarvt obsah . kysličníku fosfo^Cného a peroxidu draslíku. přidáním odpovidilíiích sloučenin.

Příklad 2

V reaktoru s obsahem 10 m³ se smísí 8 m³ drcené kůry a jehličí i drobných větví. Speeificto hmotnost tohoto oatoetolu byla ^{0,5 g}/co³, uve^ná sm^ěs měla obsah dusíto р^ЫПп^{1 0,}7 %.

Byl požadován výsledný produkt s obsahem 1 % dusíku, 2 % kysličníku fosfo^Cného a 0,5 % peroxidu draslíku. Z tohoto důvodu bylo nutno ke shora uvedené smíěi přidat 165 kg dusíkaté látky přírodního původu s obsahem dusíku 11,4 %, 303 kg přísady s obsahem kysličníku fosforečného 29 % a 218 kg přísady, která obsahovala 8 % peroxidu draslíku.

Příklad 3

Bylo požadováno hnojivo s obsahem 1 % dusíku a 1 % kysličníku fosforečného. V reaktoru 33 3 o obsahu 6 m^J bylo zpracováno 5 m^J drcené kůry.se speecfickou hmoonnotí 0,5 g/co·, s obsahem dusíku 0,5 % a s obsahem kysličníku fosforečného 0,1 %. K této kůře bylo nutno přidat 128 kg přírodní dusíkaté látky s obsahem 11,-5% dusíku a 85 kg přísady s obsahem 29 % kysličníku fosforečného. ·

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby Ьп^^ ze stromové kůry, získané jako odpad při zpracování . kmenů po jrjm.iiceni, popřípadě usušení a zpracování parou, vyzna^jíc^ se tí, že se kůra zpracovává suchou ^parou o toploto vyšší ne^{ž 100}' °C za sou^snéto nebo ' n^l^hrého přičtév^í ¹ až ⁶ % dusíkatých látek, nerozpustných nebo těžce rozpustných ve vodě.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyz^aču^í se tío, že se dusíkatá látka současně nebo následně zd^hřív^á na teploto ales^n ⁹⁰ °C, ^popi^říípa^dě za přítomnou pár^y.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyzun^u^! se tío, že se dusíkatá látka zadívá společně se stromovou kůrou.
4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že se jako dusíkaté látky přidávají přírodní organické produkty, s výhodou odpadní produkty jako mláto, pivovarské kvasnice, ricinový šrot, odpadky ze lněných semen, želatina, odpadky kůže, rohová moučka, korrfiskáty a podobně. ,
5. 5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že se stromová kůra před přidáním dusíkaté látky suší na obsah vody nižší než 4C %.
6. 6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznaaující se tím, že se při poojžtí konfiskátů 'stoomová kůra suší na obsah vody nižší než 1ú %.