CZ32891U1

CZ32891U1 - Hnojivo na bázi kalů z čistíren odpadních vod

Info

Publication number: CZ32891U1
Application number: CZ2018-35798U
Authority: CZ
Inventors: Petr Hulta; Michel Kolaříková; Petr JeviÄŤ; Karel Fuchs
Original assignee: Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i.; ProPelety s.r.o.; VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s.
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2018-12-31
Publication date: 2019-05-28

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká hnojiv, a to hnojiv na bázi biologických materiálů, konkrétně zde na bázi kalů z čistíren odpadních vod. Jedná se o složení hnojivá úpravou uvedeného kalu tak, aby současně hnojivo mohlo být schváleno jako povolené hnojivo a při tom jeho zpracování, manipulace s ním od skladování až po aplikaci bylo technologicky i ekonomicky optimální.

Dosavadní stav techniky

V současnosti kaly v čistírnách odpadních vod představují značný provozní i ekonomický problém, protože je třeba zpravidla objednávat a platit specializovanou společnost na odvoz a zejména likvidaci uvedených kalů. Tyto kaly lze aplikovat na zemědělskou půdu jen při dodržení zvláštních předpisů a při splnění hygienických a dalších požadavků a při tom dochází k mnoha obtížím. Současně ale nelze bez další úpravy takové kaly volně a bez úpravy používat jako hnojivo, a to jednak z hygienických důvodů, jednak důvodů technologických, neboť kaly mají formu tekutého bláta, se kterým se mimořádně obtížně manipuluje. Nabízí se sice možnost kaly sušit a peletizovat, ale sušení na mimořádně nízký obsah vody je energeticky hodně náročné, a i tak získaná hmota není vhodná pro peletizaci, neboť neumožňuje dosažení požadované teploty při lisování, nutné pro hygienizaci kalů, a rovněž soudržnost získaných granulí je nevyhovující. Úkolem vynálezu se tak jeví vytvoření hnojivá, a to s použitím kalů z čistíren odpadních vod, kde takové hnojivo by bylo schopno plnit hygienické požadavky, bylo technologicky přijatelně vyrobitelné a umožňovalo snadné skladování, transport i aplikaci.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody se rozhodujícím způsobem redukují a technologicky dobře skladovatelné hnojivo se snadnou manipulací i aplikací se získává v případě hnojivá na bázi odpadů z čistíren odpadních vod, vytvořeného v souladu s předkládaným technickým řešením, kde hnojivo obsahuje kaly z čistíren odpadních vod ve směsi alespoň s hnojivými a/nebo technologickými přísadami, přičemž podstata technického řešení spočívá vtom, že hnojivo má podobu pelet a obsahuje kaly z čistíren odpadních vod s podílem hmotnostním vody 15 až 25 % hmotnostních, a to v podílu 40 až 98,9 % hmotnostních, ve vztahu k hmotnosti hnojivá, a dále hnojivé a/nebo technologické přísady v podílu 0,99 až 59 % hmotnostních, které jsou vybrány samostatně nebo v kombinaci z rozsahu: biomasa, jako sláma obilní, sláma řepková, odpady při čištění zemědělských plodin, rostlinné zbytky, luční porosty, a dále produkt z biomasy ve formě popela ze spalování rostlinné biomasy, kde každá z těchto přísad má obsah vody do 20 % hmotnostních, a to ve vztahu k hmotnosti příslušné přísady, a dále ještě obsahuje do 10 % hmotnostních, ve vztahu k hmotnosti hnojivá, nehnojivé příměsi. Výhodné je, jestliže podíl kalu z čistíren odpadních vod je 40 až 55 % hmotnostních a obsah popela ze spalování biomasy je 20 až 30 % hmotnostních. Alternativně je výhodné, jestliže kalu je 40 až 90 %, popela je 3 až 4,99 %, biomasy je alespoň 5 % anehnojivých příměsí je nejvýše 0,01 %. Zvláště je výhodné, jestliže podíl kalu je 45 až 55 %, biomasy je 25 až 30 %, popela z biomasy je 14 až 29 % a příměsí je nejvýše 1%. Z technologického výrobního i následně z uživatelského hlediska je výhodou, jestliže pelety mají tvar válečků o průměru 5 až 10 mm a délce 10 až 30 mm. Tak se dosáhne vytvoření směsi, která vyhovuje hygienickým podmínkám a po její peletizaci se získává materiál s konzistencí vhodnou pro manipulaci, skladování i aplikaci. V takovém hnojivu jsou obsaženy minerální látky, odpovídající jak povaze kalu, tak zejména povaze biomasy, jakož i popela z biomasy. Při peletizaci dojde ke zvýšení teploty a také k významnému zvýšení tlaku, což postačuje k likvidaci prakticky veškerých bakterií, čímž se dosahuje i plnění hygienických požadavků pro schválení materiálu jako hnojivé. Přísady, kombinující biomasu s popelem

- 1 CZ 32891 U1 z biomasy významně zlepšují mechanické vlastnosti směsi pro peletování, kde bez těchto přísad je peletizace obtížná a při nepříznivém složení kalu někdy i nemožná.

Pro ilustraci je uveden vhodný způsob výroby hnojivá, se složením v souladu s mezemi složení, zde výše uvedeného. Takový způsob spočívá v tom, že čistírenský kal se napřed odvodní na podíl hmotnostní vody v kalu nejvýše 80 %, následně se suší až na podíl vody v kalu o hodnotě do maximálně 25 % hmotnostních, pak se vytvoří homogenní směs kalu a přísad, obsahující nejvýše uvedený limitní podíl příměsí, načež se provede peletizace v peletizačním lisu.

Tak se získá hnojivo, které se zpravidla plní do pytlů nebo do velkoobjemových vaků a v nich se transportuje k uskladnění, skladuje se, a nakonec se přepravuje k místu aplikace, kde se aplikuje jako hnojivo, podle příslušných agrotechnických požadavků a lhůt.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Složení hnojivá v % hmotnostních

Kal:50

Luční porosty:25

Popel ze slámy obilní:24

Příměsi - zemina, plast1

Příklad 2

Kal:80

Řepková sláma:19,9

Příměsi nespecifikované:0,1

Příklad 3

Kal:90

Popel z rostlin, zbytků:9

Příměsi - zemina:1

Ve všech případech bylo možno směs peletizovat za získání pelet s přiměřenou soudržností materiálu a s nevýznamným odrolem.

-2CZ 32891 U1

Průmyslová využitelnost

Hnojivo podle předkládaného technického řešení se využije v zemědělství, kde odpovídá jak hygienickým, tak technologickým požadavkům, přičemž se v neposlední řadě souběžně řeší problém nakládání s odpadem v provozu čistíren odpadních vod.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims

1. Hnojivo na bázi odpadů z čistíren odpadních vod, kde hnojivo obsahuje kaly z čistíren odpadních vod ve směsi alespoň s hnojivými a/nebo technologickými přísadami, vyznačené tím, že hnojivo má podobu pelet a obsahuje kaly z čistíren odpadních vod s podílem hmotnostním vody 5 až 25 % hmotnostních v samotném podílu těchto kalů, a to v podílu 40 až 98,9 % hmotnostních, ve vztahu k hmotnosti hnojivá, a dále hnojivé a/nebo technologické přísady v podílu 0,99 až 59 % hmotnostních, které jsou vybrány samostatně nebo v kombinaci z rozsahu: biomasa, v podobě jako sláma obilní, sláma řepková, odpady při čištění zemědělských plodin, rostlinné zbytky, luční porosty, a dále produkt z biomasy ve formě popela ze spalování rostlinné biomasy, kde každá z těchto přísad má obsah vody do 20 % hmotnostních, a to ve vztahu k hmotnosti příslušné přísady, a dále ještě obsahuje do 10 % hmotnostních, ve vztahu k hmotnosti hnojivá, nehnojivé příměsi.

2. Hnojivo podle nároku 1, vyznačené tím, podíl kalu z čistíren odpadních vod je 40 až 55 % hmotnostních a obsah popela ze spalování biomasy je 20 až 30 % hmotnostních.

3. Hnojivo podle nároku 1, vyznačené tím, podíl kalu je 40 až 90 % hmotnostních, popela je 3 až 4,99 % hmotnostních, biomasy je alespoň 5 % hmotnostních a nehnojivých příměsí je nejvýše 0,02 % hmotnostní.

4. Hnojivo podle nároku 1, vyznačené tím, podíl kalu je 45 až 55 % hmotnostních, biomasy je 25 až 30 % hmotnostních, popela z biomasy je 14 až 29 % hmotnostních a příměsí je nejvýše 1 % hmotnostní.

5. Hnojivo podle některého z nároků 1 až 4, vyznačené tím, pelety mají tvar válečků o průměru 5 až 10 mm a délce 10 až 30 mm. pro manipulaci, skladování i aplikaci, povaze kalu, tak zejména povaze biomasy a i popela z biomasy.