CS397790A3 - Process for producing heat-treated manuring material or a manure-enriched substrate and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Způsob výroby tepelné zpracovaného hňojivóvého materiálu*~nébohnojivém obohaceného substrátu a zařízení k provádění tohotozpůsobu 0blast techniky

Vynález se týká způsobu výroby tepelně zpracovaného pří-rodního hnoje nebo hnojivém obohaceného substrátového mate-riálu, určeného k přímému použití a zařízení k provádění toho-to způsobu. Výhodný substrát je na bázi tak zvaného kokosové-ho prachu nebo kokosové vlákniny, které jsou odpadním produk-tem při výrobě kokosových vláken, vynález není vsak na tentomateriál omezen a může se ho použít pro rašeliník nebo projiné biologické substráty, jakož také pro přírodní hnůj na-příklad pro drůbeží trus.

Dosavadní stav techniky Přírodní substrátové materiály obsahují zpravidla znač-né množství semen plevelných rostlin a hmyzích vajíček, cožje nežádoucí při většině využití takových substrátů a mohouobsahovat také nežádoucí bakterie a houby. Proto se doporu-čuje takové substráty tepelně zpracovávat před jejich dodává-ní uživatelům, kterými jsou hlavně školky. Podobné nedostat-ky také často vykazuje přírodní hnůj. Až dosud používané tepelné zpracování takových materiá-lů je poměrně drahé a není dosxatečně účinné, takže takovézpůsoby obecně nepřekonaly zkušební stadium. Kromě toho jepoužití pasterovaných substrátů spojeno s četnými obtížemi,substráty jsou často napadány nežádoucími mikroorganismy,přičemž ani experimentální použití nevedlo k hodnotným nebospolehlivým výsledkům. Úkolem vynálezu je proto vyvinout způsob, proveditelnýúčinně a levněji v průmyslovém měřítku.

Pro průmyslové tepelné zpracování je dobře známa cemen- tářská rotační pec s otáčejícím se perforovaným bubnem, do kterého se teplo zavádí z venkovního pláště pece a které se může využít pro provádění způsobu podle vynálezu. Jen jetřeba dbáti toho, aby odváděný materiál procházel tepelně izo-lovanou zónou, takže se může účinná doba zpracování pro danétepelné působení prodloužit. řodstata vynálezu «

Podstata způsobu výroby tepelně zpracovaného růstovéhosubstrátu a hnoje nebo hnojivém obohaceného substrátovéhomateriálu, vhodného pro přímé použití, při kterém se přírodníhnojivo nebo substrátový materiál jako rašeliník vede vyhříva-nou pecí, přičemž se posléze přidává hnojivo nebo jiné přísady,je podle vynálezu založena na tom, že se materiál z výstupu pe-ce vede pomalu tepelně izolovaným tunelem a pak se vede velmirychle a v menší hustotě průtoku chladicí stanicí, kde se pro-tékající materiál chladí profukováním, vzduchu, načež se vededo stanice, kde se kontinuálně přidávají přísady, načež se za-vádí do dávkovači stanice, přičemž je upravovaný materiál běhemcelého zpracování uzavřen se zřetelem na obklopující prostředí.

Zpracovávaný materiál se tedy po tepelném zpracování och-lazuje v uzavřené zóně a v případě substrátu se pak do něhopřidávají hnojivá a mikrobiologické látky a nakonec se zavádído dávkovači s výhoaou pytlovací zóny, přičemž je v průběhucelého zpracování chráněn před působením ovzduší. Iři tomto způsobu se dosahuje vysokého využití zavedené-ho tepla, takže se dosahuje pasterace zpracovávaného materiálua jeho ochránění před působením ovzduší až po jeho plnění doobalů, zvláště pytlů. Je nežádoucí plnit materiál za horka, je-likož se také určitá hnojivá mohou poškozovat působením vysokéteploty, a proto se používá při způsobu podle vynálezu chlazení,které se může provádět jednoduše profukováním vzduchu, při-čemž se vzduch může jen mírné filtrovat. K dopravě materiáluk plnění se může používat konstrukčně poměrně krátkého doprav-níku, takže ovšem materiál samovolně při takové přepravě ne-vycížLadne. kro dobrý a homogenní výsledek je dále důležité, aby byl materiál transportován, dobře řízeným způsobem pecní zónou,přičemž se používá speciálně konstruovaného systému, který tozaručuje.

Zjistilo se, že struktura nebo textura rašeliníkovéhomateriálu takto zpracovaného se vysoce zlepší pro růstové pro-cesy, přičemž se struktury mění ve směru k drobivějšímu mate-riálu, který je vysoce výhodný pro rostliny, například má vý-razně snížený sklon ke zhroucení struktury. Vytváření drobivéstruktury je podporováno zadržováním v peci prakticky veške-ré vlhkosti nebo páry, vyvinuté při tepelném zpraoování mateři·álu, což také velmi účinně podporuje pasteraci.· Alespoň pokudjde o rašeliník, není žádoucí materiál vysoušet, takže může o-pouštět pec se stejným obsahem vlhkosti, se kterým se do ní za·vedl.

Zjistilo se, že rostliny rostou a mnohem lépe se vyvíje-jí v tomto novém materiálu,, přičemž se naměřil značný pokleshodnoty vodivosti, což je pro pracovníky v oboru významné.

Sašeliníkový surový materiál je vždy dostupný, dodává sevšak z různých oblastí, čímž se jeho kvalita a mikrobiálnívlastnosti značně mění. Pro uživatele se nemůže zajistit ne-změněná kvalita pro každou novou dodávku; také z tohoto důvoduse rašeliníkového materiálu nepoužívá v takové míře, v jaké bybylo třeba se zřetelem na jeho poměrně nízkou cenu a dobroukvalitu. Avšak'zpracováním podle vynálezu se kvalita rašeli-níku zvýší na téměř stálou jakost pro různé typy materiálu,přičemž se zpracování může provádět kontinuálně a uživatel semůže spolehnout na prakticky stálou vysokou kvalitu produk-tu ve všech obdobích.

Velmi důležitým hlediskem wzpůsobu podle vynálezu je,že se kvalita produktu dále zvyšuje řízeným zaváděním urči-tých druhů hub a bakterií, které chrání substrát před proni-káním vnějších nebezpečných biologických látek při použitía které zajišťují perfektní růst rostlin, některé takové u-žitečné druhy již byly nalezeny, takže jsou dostatečné provelkoprovozní použití, pro další zdokonalení produktu zůs-tává však ještě mnoho výzkumů, například pro selektivníúpravy rašeliníku pro různé rostliny. - 4 -

Vynález představuje tedy také základní podmínky pro tento dalšívýznamný výzkum, jelikož výzkumné laboratorní podmínky nejsourepresentativní pro skutečnou praxi.

Vynález blíže objasňují následující výkreay, přičemž na obr.1 je perspektivní pohled na zařízení podle vynálezu jako celek,na obr. 2 je řez rotační pecí a na obr. 3 je řez napojené up-ravovači jednotky, a příkladné provedení vynálezu. Příklad provedení vynálezu

Nařízení podle obr. 1 zahrnuje jako hlavní části silo 2.pro příjem přírodního substrátového materiálu, dopravník £ provedení materiálu do komory ,6, následující pasterační pec 8,jejíž výstup je spojen s upravovači sxanicí 10, ze které semateriál vede do stanice 12 k přimíchávání hnojivá; dopravník14 vede materiál do dávkovači stanice 16, ze které se materiálodvádí například balený v pytlech.

Silo 2 zahrnuje dvě sila 20, z nichž každé má /vlevo/ otev-řený přijímací konec pro substrát a je vybaveno neznázorněnýmdnem, přičemž deska dna může působit jako dopředu se pohybujícídopravníkový pás pro vedení materiálu k protějším, uzavřenýmkoncům příslušného sila, kde vede příčný dopravník ,£ materiáldo pasterační pece 8. Na výstupním konci sil 20 jsou příční se-škrábávací rotory 22, která uvolňují dodávaný materiál, takže spadá na dopravník .4. Dopradné tlačení materiálu v obou znázorně-ných silech je střídavé takovým způsobem, že se jedna silovásekce vyprazdňuje, zatímco druhá je mimo provoz, to znamená, žeje k dispozici pouze pro přijímání materiálu na svém otevřenémkonci, znázorněném na levé straně, takže se jedna sekce silanaplňuje, zatímco obsah ze druhé sekce sila se vyprazdňuje. V komoře 6_, jak je znázorněno na obr. 2, je detektor 24hladiny, který řídí hladinu v komoře 6. a zastavuje dopravník4 nádobu, kdy je komora 6. přeplněna se zřetelem na stano-venou úroveň. Ze spodního konce komory 6. se materiál kon-tinuálně zavádí do rotační pasterační pece 8 s perforovanýmbubnem 28; spůdní konec komory 6 je vybaven poháněným spirálovým dopravníkem 26 spojeným se zaváděcím koncem válcové pasteračnípece 8. Detektor 24 hladiny a spirálový dopravník 26 vytvářejímateriálovou zátku na vstupu do válcové pasterační pece 8 a takpředcházejí zpětnému toku plynů v systému. Válcová pasterační pec 8 je vybavena perforovaným bubnem 28,který je podpírán neznázorněnými prostředky otáčitelným způso-bem a který je vybaven osově zasahujícími dovnitř vyčnívajícímikřídlovými díly 30, které při rotaci perforovaného bubnu 28 mí-chají materiál, který postupuje dopředu pecí k jejímu výstupu.

Na dně pasterační pece ,8 jsou četné plynové nebo olejové hořáky22, ze kterých proudí teplo do prostoru mezi vnějškem pecníhoperforovného bubnu 28 a obklopujícím izolačním pláštěm 34, tak-že teplo vniká do peforovaného bubnu 28, přičemž uprostřed pas-tera^ční pece je horní výpust 36 pro odvádění apalného plynu avodní páry. Značné množství vodní páry se uvolňuje nejen ze spa-lování, ale zvláště z obsažená vody ze zpracovávaného hnoje nebo

I ze substrátového materiálu, které zpravidla zpočátku obsahujípřibližně hmotnostně 20 vody nebo přibližně 14 kg vody na m^. S výhodou je odvádění páry dimenzováno tak, aby bylo možno od-vádět 450 kg vody za hodinu.

Avšak v případě určitých materiálů není žádoucí materiálvysoušet, jelikož by to mohlo narušit hrudkovitost materiálu,a proto se odvádění páry více nebo méně uzavírá. Potom plyn ne-bo pára nemohou volně unikat na koncích pasterační pece 8;v průběhu operace se dosahuje rovnováhy mezi párou uvolňovanoua readsorbovanou materiálem.

Na výstupním konci pasterační pece 8 se materiál vypouštído upravovači stanice 10, přičemž spadá do první sekce 58,která zahrnuje směrem vzhůru skloněný dopravníkový pás 40a je uzavřená a tepelně izolovaná· V této sekci se materiál ve-de poměrně pomalu a v husté vrstvě na dopravníkovém pásu 40,to znamená, že se ve v^lké míře udržuje na teplotě, na kteroubyl zahřát v pasterační peci 8, čímž se tepelné zpracování pro-dlužuje bez přídavné spotřeby energie. Teplota však klesá naneúčinnou hodnotu a materiál se pak na horním konci doprav-níkového pásu 40 vede zúženou štěrbinou ve stropu první sekce - 6 - a spadá dolů do chladicí jednotky 42, ve které materiálspadá na větší válec 44 a z něho je veden na dopravník 46,který se pohybuje poměrně rychle, takže se na měn materiál uk-ládá v tenké vrstvě a který je prostupován chladicím vzduchemze spodního dmychadla 48. Tak je možno dosahovat rychlého och-lazování materiálu, který je dopravníkem 46 dopravován do sta-nice 12, ve které je napříč umístěný okřídlený rotor 50, kterýpřijímá substrát na jedné straně, zatímco na opačné straně při-jímá hnojivo nebo směs látek z jednotky 52 pro takové přísady.

Hotor 50 způsobuje intenzivní promísení substrátu a přísad a vedemateriál na směrem nahoru nakloněný dopravník 14«

Vyvíjí se snaha, aby byl materiál z pasterační pece £ odvá-děn o teplotě ne pod 90 °G, s výhodou je na výstupním konciz pasterační pece 8 teplotní čidlo, které při zjištění nižšíteploty ovládá hnací prostředky pro otáčeni pecního perforované-ho bubnu 28 tak, že se rychlost bubnu sníží k dosažení vyššíteploty. Dávkovači stanice 16, kterou je s výhodou pytlovací sta-nice, není blíže popisována, jen se připomíná, že optimálněto má být uzavřená jednotka, která přijímá upravený hnůj nebosubstrátovou směs a uzavřeného dopravníku 14 takovým způsobem,že se směs může plnit do pytlů 54, aniž by mohla po tepelné úpravěpřijímat semena nebo jiné venkovní znečištění.

Je výhodné, aby byl postup materiálu zařízením řízen ta-kovým způsobem, aby materiál na konci pasterační pece dosahovalteploty těsně ke 100 °G, s výhodou teploty 90 až 100 °G, je-likož celková účinnost tepelného zpracování vyžaduje alespoň 80°0, přičemž přehřívání na teplotu nad 100 °G by vedlo ke zby-tečné spotřebě energie a k možnému poškození zpracovávanéhomateriálu, řoužití shora uvedeného detektoru 24 hladiny dobřeřídí průtok pecí a kromě toho se průtok pecí může měnit růz-ným způsobem, včetně obecného nastavení většího nebo menší-ho sklonu pece. dakkoliv je způsob popsán pro případ určitého substráto- vého materiálu, může se há používat pro zpracování hnoje ne- bo jiného materiálu, přičemž se může obohacovat přídavnou přísadou hnojiv.

Jak shora uvedeno, je vysoce výhodné nebo dokonce nutnépřidávat určité druhy hub a bakterií, které se vhodná přidáva-jí ve stanici 12. Je také primární důležitosti obohacovat pas-terovaný materiál takovými druhy, které ho chrání před po-zdějším napadáním škodlivými kulturami, přičemž je obecné vý-hodné používat hub druhu Trichoderma harzium, řythion oligan-drun a Jliocladiun virens. VEodné jsou také některé druhybakterií, například Bacillus stneptomyces, které jsou známyjakožto přírodní antibiotika. Další rozvinutí vynálezu je předmetem vědeckého a praktického výzkumu.

Technická využitelnost.

Způsob pasterace růstových substátů a hnoje, například rašel i·ζ±ηίku za dosahování spolehlivé stálé kvality produktu vevšech obdobích.

Claims (7)

- 8 - > O i o < o ' tn .. i <- > §» oo iO PaIEííTOV N Á H O Elf ·*ν ι ·° II f! '.C1 rc

1. Způsob výroby tepelně zpracovaného hnojivového materiá- lu nebo hnojivém obohaceného substrátu určeného k použití,přiVkterém se přírodní hnojivo nebo substrátový materiál’ja-ko rašeliník vedou vytápěnou pecí a s výhodou se pak do něhopřidávají hnojivá nebo jiné přísady, vyznačený tím, že se ma-teriál, odváděný z pece, pomalu vede tepelně izolovanou zónoua pak větší rychlostí a při nižší hustotě chladicí zónou, kdese ochlazuje profukovaným vzduchem a pak se vede přimíchávacízónou, kde se kontinuálně přidávají přísady a následně se ba-lí a opouští zpracovávací zóny, přičemž zpracovávaný materiálje stále chráněn před působením okolního ovzduší.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se zpracovávanýmateriál při zahřívání zcela nebo téměř zcela vysušuje a pas-teruje se.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se apracovávanýmateriál zahřívá v podstatě bez odvádění páry z pece.

4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se zpracovávanýmateriál vede pecí a zahřívání se přesně řídí vstupním stavo-znakem a termostatem na výstupu z pece.

5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se v chladicízóně přidávají různé houby a bakterie do zpracovávaného ma-teriálu, zvláště se přidávají bakterie působící jakožto pří-rodní antibiotika.

6. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1 až 5, mající prostředky k promíchávání postupujícího materiálu, vyznačenétím, že výstupní konec pasterační pece /8/je spojen s uzavřenoua tepelně izolovanou upravovači stanicí /10/, která je spoje-na s chladicí jednotkou /42/, kde se zpracovávaný materiálprofukuje filtrovaným vzduchem a která je spojena se stani-cí /12/ pro kontinuální přidávání přísad do zpracovávanéhomateriálu, která je spojena s dávkovači stanicí /16/, přičemžje celé zařízení chráněno před okolním ovzduším.

7. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že pasterační pec /8/ je spojena s prostředky řídícími průtok materiálu, paáerač-ní pecí /8/, zvláště s detektorem /<24/ hladiny a s teplotnímčidlem na konci pasterační pece /8/, které řídí postup mate-riálu k udržování teploty materiálu s výhodou na 90 až 100