CS241908B1 - Průmyslové hnojivo z částic rostlinného původu a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Průmyslové hnojivo obsahuje produkty hydrolýzy polysacharidů, ligninu a furaldehydovýcb polymerů a na polymerni řetězce těchto složek jsou navázány funkční skupiny, zejména zbytky po esterifikaci polysacbaridů a alkoholů kyselinou sírovou nebo kyselinou fosforečnou, přičemž k cbemicky vázaným funkčním skupinám jsou iontově vázány biogenní prvky ve formě aniontů a kationtů, vybrané ze skupiny obsahující fosforečnany, vápenaté ionty, draselné ionty, amonné, amoniové a horečnaté ionty.

Description

(54) Průmyslové hnojivo z částic rostlinného původu a způsob jeho výroby

Průmyslové hnojivo obsahuje produkty hydrolýzy polysacharidů, ligninu a furaldehydovýcb polymerů a na polymerni řetězce těchto složek jsou navázány funkční skupiny, zejména zbytky po esterifikaci polysacbaridů a alkoholů kyselinou sírovou nebo kyselinou fosforečnou, přičemž k cbemicky vázaným funkčním skupinám jsou iontově vázány biogenní prvky ve formě aniontů a kationtů, vybrané ze skupiny obsahující fosforečnany, vápenaté ionty, draselné ionty, amonné, amoniové a horečnaté ionty.

(51) Int Cl.ý c 05 P 11/02

241 908

241 908

Vynález se týká průmyslového hnojivá z částic rostlinného původu a způsobu jeho výroby.

Dosud používaná průmyslová hnojivá, obsahující hlavní biogenní prvky, jako je dusík, fosfor, draslík a vápník, jsou do půdy přidávána v koncetrovaném stavu ve formě granulí, ze kterých se jednotlivé prvky postupně uvolňují a dostávají se do půdy. V poslední době se stále více uplatňuje hnojení kapalnými hnojivý. Nevýhodou dosud používaných průmyslových hnojiv je především ta skutečnost, že podstatná část hnojivá, která není v půdě zadržena, prochází do spodních vod nebo je při deštích splavována do povrchových vod. Složky hnojiv, které jsou schopny projít do spodních vod nebo se dostat do povrchových vod, způsobují posunutí biologické rovnováhy, a tím způsobují značné ekologické škody. Dalším negativním faktorem, provázejícím snahu o zvyšování zemědělské produkce pomocí průmyslových hnojiv, je prokazatelné snižování vrstvy aktivního humusu, který je prakticky jedinou složkou v půdě, schopnou vázat průmyslová hnojivá a zadržovat jiné živiny v půdě.

Tyto nedostatky jsou odstraněny u průmyslového hnojivá podle vynálezu, obsahujícího částice rostlinného původu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje rozložené částice rostlinného původu, které jsou produkty hydrolýzy polysacharidů, ligninu a furaldehydových polymerů, přičemž na polymerní řetězce rozložených částic jsou navázány funkční skupiny, zejména zbytky po esterifika241 908 ci polysacharidů a alkoholů kyselinou sírovou, kyselinou fosforečnou něho aminové či iminové skupiny, vzniklé při polykondenzaci rozkladných produktů z rozložených částic s aminy. K těmto chemicky vázaným funkčním skupinám jsou iontově vázány biogenní prvky ve formě aniontů nebo kationtů. Hnojivové látky jsou vybrány ze skupiny, obsahující fosforečnany, vápenaté ionty, draselné ionty, amonné ionty, amoniové ionty a hořečnaté ionty.

Podstata způsobu výroby průmyslového hnojivá podle vynálezu spočívá v tom, že na částice rostlinného původu se nanese hydrolyzační činidlo, vybrané ze skupiny obsahující kyselinu sírovou, kyselinu fosforečnou, Lewisovy kyseliny, síran močoviny, kyselý síran amonný, kyselinu paratoluensulfonovou, chlorid zinečnatý, sírany aminu, a nechá se za zvýšené teploty v rozmezí 40° až 180°C proběhnout kyselá hydrolýza a dehydratace částic rostlinného původu, načež se ke směsi přimíchá příměs látek, obsahujících biogenní prvky, vybraných ze skupiny obsahující kyselinu fosforečnou, hydrofosforečnan vápenatý, hydroxid vápenatý, uhličitan draselný, síran draselný, fosforečnan amonný, dihydrofosforečnan amonný, hydrofosforečnan amonný a·dusičnan amonný.

U výchozího materiálu rostlinného původu dochází hydrolýzou k povrchové aktivaci částic, které jsou pak schopny vázat na své uvolněné konce polymemích řetězců funkční skupiny hnojivých látek₍ a takto upravený materiál se stává ionexera.

Při použití tohoto druhu hnojivá s nosičem je možno podstatně snížit dávkování biogenních prvků, protože tyto prvky jsou uměle vázány na částice rostlinného původu, které v podstatě vytvářejí uměle vyrobený humus, ze kterého jsou biegenní prvky uvolňovány jen velmi pomalu a přitom především působením kořín241 908 ků'rostlin. Tím je prakticky zabráněno pronikání iontů z hnojivá do spodních vod i do povrchových vod. Hnojivo se po odčerpání biogenních prvků dále rozkládá působením půdních mikroorganismů, s jejichž pomocí se tak dále zvyšuje obsah aktivního půdního huminu v půdě.

Při přípravě hnojivá podle vynálezu je možno zužitkovat různé odpady lignocelulózovýeh hmot_t jako je různé odpadní dřevo, čerstvé dřevo, kůra stromů, listí, sláma, kukuřičné stvoly a podobné látky, které se dosud zpravidla likvidovaly pálením.

Rostlinná hmota je v průběhu výroby způsobem podle vynálezu působením kyselého hydrolyzačního činidla a zvýšené teploty rozložena jednak na deriváty huminu, vzniklé rozkladem ligninu, a jed nak na dehydratované polysacharidy, oligosacharidy i monosacharidy a jiné produkty. Jedním z těchto vznikajících produktů je furfural, který reaguje s ostatními reakčními zplodinami za vzniku polymerni látky se strukturními segmenty hurainového typu. Živné látky, které jsou účinnými složkami hnojiv, jsou v této reakční směsi přítomny jak ve formě aniontů, tak také kationtů a jsou při polymeraci chemicky i iontově vázány na funkční skupiny vznikající hmoty. Po ukončení ohřevu vzniklé hmoty je upraveno zastoupení alkalického podílu v hnojivu přídavkem uhličitanu draselného KgCOj a hydroxidu vápenatého Ca/OH/g· Vzniklou hmotu je možno v termoplastickém stavu při teplotě asi 60°C granulovat, čímž se dále sníží rychlost extrakce iontů.

Průmyslové hnojivo podle vynálezu bude blíže objasněno pomocí příkladů provedení.

Příklad 1 'V bubnové míchačce se smíchá 1000 g dřevěných pilin se 660 g močoviny, 220 g dusičnanu amonného NH^NO^, s 330 g síranu amon- 4 241 908 ného a 200 g dihydrofosforečnanu amonného NH^HgPO^, přičemž do směsi bylo při výrobě ve formě aerosolu vpraveno 660 g kyseliny sírové. Směs se zahřeje na 120°C a udržuje se na této teplotě po dobu 50 minut a po jejím zčernání se do ní vpraví v práškové formě hydroxid vápenatý Ca/0H/₂ v mnežství 80 g. Po vychladnutí a odležení po dobu 48 hodin bylo 100 g vzniklého hnojivá vsypáno do soxletové patrony a byla sledována rychlost vymývání jednotlivých iontů vodou; zjištěné hodnoty u jednotlivých iontů jsou zaneseny do grafu na obr.1.

Příklad 2

V bubnové míchačce se smíchá 100 g suchého bukového listí a na ně se ve formě aerosolu nanese 20 g koncentrované kyseliny sírové HgSO^. K této směsi se přidá 10 g močoviny, 10 g dihydrofosforečnanu amonného, 10 g oxidu fosforečného P₂°tj a 10 g uhliči* tanu draselného K^CO^. Směs se po přidání oxidu fosforečného samovolně zahřeje a zčerná. Před vychladnutím se směs slisuje na desku tloušíky 1 cm, na které se po stejnou dobu jako u příkladu 1 zjišťuje rychlost vymývání jednotlivých iontů; zjištěné hodnoty u jednotlivých iontů jsou vyneseny do grafu ha obr.2.

Příklad 5

V bubnové míchačce se smíchá 100 g síranu amonného /NH^/gSO^, 100 g močoviny a 500 g zeleného dřeva. Na tuto směs se nanese %ní kyselina sírová HgSO^ v množství 100 g. Směs se zahřeje v sušárně na teplotu 120°C po dobu 7 minut a po jejím vychladnutí se přidá 50 g uhličitanu draselného KgCO^. Při extrakci vodou po dobu 64 hodin činil obsah extrahovaných podílů průměrně 0,7 % hmotnostního za hodinu.

241 908

Příklad 4

V bubnové míchačce se smíchá 200 g rozemletých kukuřičných stvolů s 50 oxidu fosforečného PgO^, načež se směs začne samovolně zahřívat. Potom se k ní přidá 150 g fosforečnanu amonného /NH^/^PO^ a 100 g třicetiprocentního roztoku dusičnanu amonného NH^NO^. Po vychladnutí se směs dosuší při teplotě 100°C a slisuje na desku tloušťky 0,5 cm. Při zkouškách byla rozdrcená deska extrahována po dobu 66 hodin a průměrný extrakt činil v hmotnostním množství 0,54 % za hodinu.

Agrochemická účinnost hnojiv podle vynálezu byla zkoušena na některých modelových rostlinách, především na hořčici. Z výsledků testů vyplývá, že průmyslové hnojivo podle vynálezu se projevuje stejnou biologickou aktivitou na stimulaci růstu modelových rostlin při pouze 50_%ním dávkování biogenních prvků jako byla biologická aktivita stoprocentních dávek komerčních NPK hnojiv.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Průmyslové hnojivo z. částic rostlinného původu, obsahující produkty hydrolýzy polysacharidů, ligninu a furaldehydových polymerů, vyznačující se tím, že na polymerní řetězce polysacharidů, ligninu a furaldehydových polymerů jsou navázány funkční skupiny, zejména zbytky po esterifikaci polysácharidů a alkoholů kyselinou sírovou nebo kyselinou fosforečnou, popřípadě aminové nebo iminové skupiny, vzniklé při polykondenzaci rozkladných produktů z rozložených částic s aminy, přičemž k chemicky vázaným funkčním skupinám jsou iontově vázány biogenní prvky ve formě aniontů nebo kationtů, vybrané ze skupiny, obsahující fosforečnany, vápenaté ionty, draselné ionty, amonné ionty, amoniové ionty a hořečnaté ionty.

2. Způsob výroby průmyslového hnojivá podle bodu 1, vyznačující se tím, že na částice rostlinného původu se nanese hydroI lyzační činidlo, vybrané ze skupiny obsahující kyselinu sírovou HgSO^, kyselinu fosforečnou, Lewisovy kyseliny, síran močoviny, kyselý síran amonný, paratoluensulfonovou kyselinu, chlorid zinečnatý, sírany aminu, nechá se proběhnout za teploty 40° až 180°C kyselá hydrolýza a dehydratace částic rostlinného původu, načež se ke směsi přimíchá příměs látek, obsahujících biogenní prvky, vybraných ze skupiny obsahující kyselinu fosforečnou/íí^PO^ hydrofosforečnan vápenatý/CaHPOy, hydroxid vápenatý/Ca/OH/g^ uhličitan draselný/K^CO^/ síran draselný /k₂S0^ fosforečnan amonný /NH^/^PO^, dihydrofosforečnan amonný ^NH4^H2^PO4>

/^NH4^KO5/

Vytiskly Moravské tiskařské závody, střed. 11 100, tř.Lidových milicí

3, Olomouc hydrofosforečnan amonný^/NH^/gHPO^, dusičnan amonný

Cena: 2,40 Kčs