CS264824B1 - Organické lignocelulózové hnojivo - Google Patents

Description

264824 2

Vynález sa týká organického lignocelulózového hnojivá vyrobeného z netradičných, na tentoúčel doteraz nevyužívaných materiálov - odpaáných celulózových a lignocelulózových vlákien.

Pri výrobě celulózy a papiera, ako aj pri spracovávani zberového papiera vzniká poměrněvelké množstvo rózných odpadov celulózového a lignocelulózového charakteru. Spomedzi nichvelký podiel tvoria krátké, na výrobu papiera váčšinou nepoužitelné celulózové vlákna, pre-chádzajúce cez šitá papierenských strojov. Poměrně velké množstvo takýchto krátkých celulózo-vých vláken vzniká pri spracování zberového papiera. Uvedené krátké celulózové vlákna prechá-dzajú do odpadových vód. Xch vypúšťanie do prírodných relipientov je značné obmedzené. Z tohodóvodu sa musia zachytit, vSčšinou v mechanických čistiarňach odpadných vdá. Kaly z čistiarníodpadných vód obsahujúce krátké celulózové vlákna sa odvodňuj ú a v tejto fonte sa prakticky vžáy vyváža-jú na skládky, kde sú na závadu z ekologického hlediska, pretpže zaberajú úžitkové plochya podliehajú biologickému rozkladu doprevádzanému často nepříjemným zápachom. Z chemickéno hladiska móžeme odpadně celulózové vlákna považovat za zdroj organicky via-zaného uhlika, t.j. za cennú sekundárnu surovinu. Na využitie tohoto materiálu bolo navrhnutýchviacero postupov. Uvažovalo sa pri nich s priamou konverziou na bielkovinnú bicmasu alúžiaciuako krmivo pre hospodářské zvieratá prostredníctvom mikrobiálnej kultúry Chaetomium cellulo-lyticum (tzv. postup Waterloo - M. Moo-Young, A. Ling, D.G. Mc Donald :Pulp and Paper Canada81, T 123 (1980), ako aj s priamym skrmovaním hospodářskými zvieratami po termickej úpravě aeventuálnom přídavku močoviny slúžiacej na zvýšenie nutričnej hodnoty pri výkrme prežúvavcov(taxz. postup "STAKE" - Compagnie Frangaise ďEtudes et de Construction Technic : Firemněpropagačně materiály). obidva navrhnuté postupy však neboli priemiselne realizované a v sú-častnosti existujú iba v poloprevádzkovom měřítku. V případe, že uvedené krátké celulózové vlákna obsahujú vSčšie množstvo papierenskéhoplnidla kaolinu, je možné ich špeciálnym postupom spalovat, pričom sa regeneruje papierenskypoužitelný kaolín (tzv. proces "ZIMPRO" - U FENCHEL : Deutche Papierwirtschaft č.3, 129 (1978)a U.Fenchel : Das Papier 32 (č. 10A) V 34 (1978). Tento proces ako sa ukázalo je však ekono-micky velmi náročný.

Spalovanie tohoto materiálu vzhladom na jeho vysokú vlhkost taktiež nie je vhodné a vyža-duje přívod přídavného paliva. V literatúre sú uvedené tiež návrhy na pridávanie celulozových vlákien (vo formě kalov z čistiarní odpadových vód) do pódy, kde by mali slúžit ako organické hnojivo (A.Z.Jevilevič :"Využitie kalu z odpadných vód", SNTL Praha 1984). Tento postup má však nevýhodu v poměrnědlhej humifikácii celulozových vlákien a preto je výhodnejšie ich podrobit biologickému spra-covaniu, pri ktorom ich premena na polnohospodársky cenné organické látky prebiehá rýchlejšie.

Jednoduché kompostovánie kalov tvořených krátkými celulozóvýmí vláknami však praktickynie je možné, nakolko sa jedná o kompaktný, mechanicky značné pevný materiál, ktorý nia jeněžné účinné prevzdúšnit ani mechanickým prevzdušňovaním, ani zavádzaním stlačeného vzduchu.Úspěšnému kompostovániu bráni tiež vysoký obsah vody. Z toho důvodu je potřebné přidat k celu-lózovým vláknem materiál schopný odoberať nadbytočnú vlhkost a dodat zmesi mechanické vlast-nosti umožňujúce priebeh žiaducich biologických procesov. Z hladiska výskytu v podnikoch celu-lózo-papierenského priemyslu je na tento účel najvhodnejšia stromová kůra, ktorá je v celuló-zkách odpadová, s problematickými možnosťami využívania. Jej využitie spalováním v špeciálnychkotloch nie je totiž vo všetkých prípadoch optimálnym riešením.

Namiesto kóry je však možné použit aj materiál s podobnými vlastnosťami, například piliny, odpadky zo slamy a pod. « V miestach s velkou koncentráciou kórového odpadu je ekonomicky zaujímavé aj kompostovániesamotnej kóry, připadne s prídavkom biokalu, alebo dómových odpadov (Prospektové materiály SZPStětí) čo si však vyžaduje jej mechanickú úpravu, hlavně drtením. Takéto spracovanie samotnej' 3 264824 kóry však nerieši problematiku ostatných papierenských odpadov. Z hladiska komplexného spra-covania odpadových materiálov a tým realizácie bezodpadovej technologie pri výrobě celulózya papiera je preto žiadúce spracovávať kóru s inými samostatné nevyužitelnými materiálmi. ÍJloha kóry (resp. pilin) pri kompostovaní kalov tvořených krátkými celulózovými vláknamije iné ako pri kompostovaní biokalu (t.j. kalu z biologických čistiarní odpadových vód obsahujú-ceho hlavně buňky rozmnožených mikroorganizmov), alebo iného materiálu chudobného na uhlík. V tomto případe kóra pósobí ako tzv. nosič uhlíka, bez ktorého nie je možný život mikroorga-nizmov spósobujúcích humifikáciu.

Pri kompostovaní celulózových materiálov nie je kůra potřebná ako nosič uhlíka, pretožecelulóza (resp. lignin) samotná obsahuje dostatočné množstvo uhlíka. V tomto případe je všaknevyhnutné ako zložka upravujúca štruktúru materiálu do takého stavu, aby mohl kompostovacíproces úspěšně probehnúť.

Na úspěšný priebeh biologického procesu, ktoróho výsledkom je organické hnojivo, je pot-řebné dodržať poměrné zastúpenie obsahu uhlíka a dusíka v spracovávanom materiáli. Ani kóraani kaly obsahujúce celulózové vlákna však dusík prakticky neobsahujú, a preto je potřebnéku zynesi přidat dusík vo formě niektorej premyselne vyrábanej dusíkatej slúčeniny, alebo voformě polnohospodárskych dusíkatých odpadov, například hnojovice.

Klasické kompostovanie na hromadách je proces náročný na plochy, ako aj na pracovně silya proto je výhodné realizovat celý proces v špeciálnom zariadení, tzv. bioreaktore.

Bioreaktor je kontinuálně tunelové, alebo věžové zariadenie, cez ktoré spracovávaný mate-riál prechádza za intenzívneho prevzdušňovania.

Bioreaktory sa v^súčastnosti používajú na spracovánie polnohospodárskych a komunálnychodpadov. Na spracování odpadkov z celulózo-papierenského priemyslu sa doteraz nevyužívali.

Tento spósob využitia si vyžiada niektoré úpravy ich súčesnej konštrukcie. Získaný produktobsahuje 50 - 60 % sušiny a v sušině 14 - 20 % popola a 37 - 45 % uhlíka.

Podstatou předloženého vynálezu je organické lignocelulózové hnojivo. Surovinou na jehovýrobu sú kaly z odpadových vód celulózo-papierenského priemyslu. Hnojivo obsahuje 54 až 66 % · hmot. kalu tvořeného celulózovými vláknami s obsahom sušiny 20 až 25 % hmot.t33 až 44 % hmot.stromovej kóry a/alebo dřevených pilin s obsahom sušiny 55 až 70 % hmot. a 1 až 2 % hmot. močovinyalebo ekvivalentně množstvo inej dusíkatej látky.

Kaly z odpadových vód používané na výrobu tohoto hnojivá obsahujú v sušině 10 až 20 %popola, 30 až 45 % uhlíka a dalšie zložky (vodík,kyslík).

Organické lignocelulózové hnojivo neobsahuje volný amoniakálny dusík a je vhodné na zlep-šenie obsahu jej humusotvornej zložky. Příklady: 1. 15,6 t a.s. krátkých vlákien (kaly z čistiarne odpadových vód obsahujúce odpadně celuló-zové vlákna) sa po odvodněni na dvojsitovom lise, alebo na inom vhodnom zariadení zmiešajú s 9,6 t a.s. odpadovej kóry a 0,5 t a.s. kryštalickej močoviny a nadávkujú sa do bioreaktora. Před vstupom do bioreaktora sa sušina upraví na 40 % pridavkom hotového produktu vystupujúcehoz bioreaktora, čím sa materiál súčasne obohatí potřebnou mikroflórou. Po výstupe z bioreaktorasa materiál navrství na dozrievacie hromady, kde sa skladuje ešte 3 až 4 týždne. Dozretýprodukt sa expeduje prostriedkami hromadnej nákladnej dopravy, pre drobnopestovatelov sa plnído malospotreb.itelských obalov. 2. 12,5 t a.s. krátkých vlákien (kaly z čistiarne odpadových vód obsahujúce odpadně celulózové

Claims (2)

264824 4 vlákna) sa po odvodněni zmiešajú s 7,7 t a.s. dřevených pilin a 4,6 t a.s. hnojovice. Poúpravě sušiny na 40 % pomocou hotového produktu sa materiál nadávkuje do bioreaktora a postu-puje sa dalej roynako ako v přiklade 1. Kůra a piliny sú navzájem zaměnitelné materiály,může sa použit aj ich zmes. Produkt sa může podlá požiaďaviek odberatelov obohatit mikro-prvkami potřebnými pre rast polnohospodárskych kultúr. 3. Lignocelulózové organické hmojivo v množstvech potřebných na overenie účinnosti a nezá-vadnosti je možné připravit aj na vhodnom laboratórnom zariadenl. Vyšetrenie takto připra-vených vzoriek na autorizovaných polnohospodárskych pracoviskách potvrdilo, že lignoceluló-zové hnojivo je možné kvalifikovat ako organický substrát s prídavkom minerálnych živin. Dusík přidávaný v priebehu procesu je čiastočne mineralizovaný a čiastočne imobilizovanýdo organických vázieb, ako výsledek postupnej premeny organických látok spracovávaných suro-vin. Z biochemického hodnotenia vyplývá, že materiál vykazuje stredne vysokú bazálnu respi-ráciu so schopnostou převodu obsiahnutých organických látok na látky s vyžžou stabilitou.Zvolená substrátová skladba a spůsob výroby umožňuje vyrobit organické hnojivo resp. pesto-vatelský substrát zodpovedajúci akostným znakom minimálně podlá ČSN 46 5735. Výhodou navrhovaného postupu voči klasickému kompostovanou je možnost spracovat odpadycelulózo-papierenského priemyslu priamo na mieste ich vzniku, bez velkých priestorovýchnárokov a bez vHčších nárokov na pracovné sily. Vyrobené organické hnojivo sa vSčšinou uplat-ni v najbližžom okolí výrobných závodov, Čím sa ušetria náklady na dopravu. PRE DM E T VYNALEZU

1. Organické lignocelulózové hnojivo na báze kalov z čistenia odpadových vůd z celulózo-papierenského priemyslu vyznačené tým, že obsahuje 54 až 66 % hmot. kalu tvořeného celulózo-vými a lignocelulózovými vláknami s obsahom sužiny 20 až 25 4 hmot., 33 až 44 4 hmot. stromo-vej kůry a/alebo dřevných pilin s obsahom sužiny 55 až 70 % hmot. a 1 až 2 4 močoviny aleboekvivalentné množstvo inej duslkatej látky.

2. Organické lignocelulózové hnojivo podlá bodu 1 vyznačené tým, že kal tvořený eeluló-zovými a lignocelulózovými vláknami obsahuje v sužine okrem dalších zložiek 10 až 20 4 hmot.popola a 30 až 45 4 uhllka. Severografia, n. p., MOST Cena 2,40 Kčs .