DE102019120418B4 - Process and device for the treatment of soil particles from agricultural cultivation areas - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Behandlung von Erdenpartikeln aus Anbauflächen für Pflanzen, insbesondere für von Landmaschinen und/oder von Erntegut gelösten Erdenpartikeln von pflanzlichen Anbauflächen für z. B. Nachtschattengewächse wie Kartoffeln oder Zuckerrüben und dgl., dadurch gekennzeichnet, dass die Erdenpartikel einer Hochleistungswärmevorrichtung (1) aufgegeben werden, dass die Erdenpartikel innerhalb der Hochleistungswärmevorrichtung über eine Behandlungsstrecke in einer Behandlungskammer (6) von einem Kammereingang bis zu einem Kammerausgang (11) gefördert werden, wobei die Außenwandbereiche der Behandlungskammer (6) von Hochleistungsbrennern (8) mit einer Temperatur von ≥ 1.500 °C beaufschlagt werden und wobei die so erhitzten Erdenpartikel über den Ausgang (11) einem Aufsammelbehälter (13) zugeführt werden, wobei zwischen dem Ausgang (11) der Behandlungskammer (6) und dem Aufsammelbehälter (13) die Erdenpartikel von einem weiteren Hochleistungsbrenner (12) direkt mit einer Temperatur von 300 °C bis 2.000 °C beflammt werden.Method for the treatment of soil particles from cultivated areas for plants, in particular for soil particles from agricultural machinery and/or harvested crops from cultivated areas for, e.g. B. nightshade plants such as potatoes or sugar beets and the like, characterized in that the earth particles are fed into a high-performance heating device (1), that the earth particles within the high-performance heating device over a treatment section in a treatment chamber (6) from a chamber entrance to a chamber exit (11) are conveyed, with the outer wall areas of the treatment chamber (6) being subjected to a temperature of ≥ 1,500 °C by high-performance burners (8) and with the earth particles heated in this way being fed via the outlet (11) to a collection container (13), with between the outlet (11) of the treatment chamber (6) and the collection container (13) the earth particles are flamed directly by another high-performance burner (12) at a temperature of 300 °C to 2,000 °C.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Erdenpartikeln aus landwirtschaftlichen Anbauflächen, insbesondere von Erdenpartikeln, die von von Erdenpartikeln befreiten Landmaschinen und/oder von geernteten Erntegütern wie Kartoffeln stammen. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for treating soil particles from agricultural cultivation areas, in particular soil particles originating from agricultural machines freed from soil particles and/or from harvested crops such as potatoes. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out such a method.
Landwirtschaftliche Anbauflächen sind vielfach bodenbürtigen Pilzen ausgesetzt, die Pflanzen befallen können. Besonders gravierend haben sich hier Töpfchenpilze als für den Kartoffelanbau besonders gefährliches Sporangia herausgestellt (Synchytrium Endoboticum), die bei der Kartoffelpflanze z. B. den Kartoffelkrebs oder Kartoffelzystennematoden auslösen können mit z. B. blumenkohlähnlichen Wucherungen an der Knolle und im Boden befindlichen Kartoffelstängeln. Ist eine Kartoffel von diesem Kartoffelkrebs befallen, kommt es zu einem Totalverlust.Agricultural areas are often exposed to soil-borne fungi that can infest plants. Potty fungi have proven to be particularly serious here as sporangia (Synchytrium Endoboticum), which are particularly dangerous for potato cultivation. B. can trigger the potato cancer or potato cyst nematodes with z. B. cauliflower-like growths on the tuber and potato stalks in the ground. If a potato is infested with this potato canker, there is a total loss.
Als besonders nachteilig hat sich dabei herausgestellt, dass sich bei diesem Töpfchenpilz ein Wintersporangium entwickeln kann mit relativ dickwandiger Struktur und mit der Eigenschaft, dass ein solches Wintersporangium bis zu einer Tiefe von 50 cm im Boden 20 bis 40 Jahre überleben kann. Aufgrund der Widerstandsfähigkeit dieser Wintersporen kann es auch bei Nutzung solcher befallener Kartoffeln zu Fütterungszwecken zu einer Krankheitsausbreitung durch Tierexkremente kommen. Ist festzustellen, dass eine landwirtschaftliche Anbaufläche von Kartoffeln mit diesen Töpfchenpilzen befallen ist, wird eine behördlich verordnete Anbausperre für Kartoffeln von bis zu 40 Jahren für die kontaminierte Anbaufläche verhängt.It has turned out to be particularly disadvantageous that a winter sporangium can develop with this potty fungus with a relatively thick-walled structure and with the property that such a winter sporangium can survive up to a depth of 50 cm in the soil for 20 to 40 years. Due to the resilience of these winter spores, the disease can also be spread through animal excrement if such infested potatoes are used for feeding purposes. If it is determined that a potato cultivation area is infested with these potty fungi, an officially ordered cultivation ban for potatoes of up to 40 years is imposed on the contaminated cultivation area.
Eine Verbreitung der Töpfchenpilze kann durch landwirtschaftliche Erntemaschinen erfolgen, die auf einer kontaminierten Anbaufläche zur Ernte von Kartoffeln eingesetzt wurden und nach einem solchen Ernteeinsatz auf einer nächsten Anbaufläche zum Einsatz kommen sollen. Kommt es nicht zu einer gründlichen Reinigung der Erntemaschine vor dem nächsten Ernteeinsatz, kann es über von der früheren kontaminierten Anbaufläche mitgeführte Erdenpartikelreste an der Erntemaschine zu einer Kontaminierung einer neuen und noch nicht befallenen landwirtschaftlichen Anbaufläche kommen. Daher haben prophylaktisch Bedienpersonen von Kartoffelerntemaschinen diese nach jedem Einsatz gründlich zu reinigen und von anhaftenden Erdenpartikeln zu befreien. Gelangen jedoch diese Erdenpartikel auf sonstige Anbauflächen, besteht das Risiko, dass auch diese kontaminiert werden.The potty fungi can be spread by agricultural harvesting machines that have been used to harvest potatoes on a contaminated cultivation area and are to be used on a subsequent cultivation area after such a harvest operation. If the harvesting machine is not thoroughly cleaned before the next harvesting operation, soil particle residues carried along from the previously contaminated cultivation area on the harvesting machine can lead to contamination of a new and not yet infested agricultural cultivation area. Therefore, as a preventative measure, operators of potato harvesters have to clean them thoroughly after each use and remove adhering soil particles. However, if these soil particles get onto other cultivated areas, there is a risk that these too will be contaminated.
Auch über geerntete Kartoffeln kann es zu einer Kontaminierung neuer, bislang nicht befallener Anbauflächen kommen, indem nach Reinigung des Erntegutes von diesem abgelöste Erdenpartikel der kontaminierten Anbaufläche entsorgt und beispielsweise einer noch nicht kontaminierten landwirtschaftlichen Anbaufläche zugeführt werden. Die kontaminierten Erdenpartikel stellen daher ein nicht kalkulierbares Risiko dar.Harvested potatoes can also lead to contamination of new, previously uninfested cultivated areas, in that, after the harvested crop has been cleaned, soil particles detached from the contaminated cultivated area are disposed of and, for example, fed to a not yet contaminated agricultural cultivated area. The contaminated earth particles therefore represent an incalculable risk.
Aus der
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. mit der Erdenpartikeln von landwirtschaftlichen Anbauflächen, insbesondere wenn sie als anhaftende Erdenpartikel an Erntegut und/oder an oder in im Einsatz gewesene Landmaschinen anfallen, derart zu behandeln sind, dass sichergestellt werden kann, dass die Sporen von Töpfchenpilzen und Nematoden sicher abzutöten sind.It is the object of the present invention to provide a method and a device with which or with which soil particles from agricultural cultivation areas, in particular if they occur as adhering soil particles on harvested crops and/or on or in agricultural machines that have been in use, in such a way are to be treated to ensure that the spores of potty fungi and nematodes are safely killed.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das Verfahren der eingangs genannten Art durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aus. Im Patentanspruch 10 ist eine Vorrichtung angegeben, mit der im Sinne der gestellten Aufgabestellung kontaminierte Erdenpartikel zu behandeln sind.To solve this problem, the method of the type mentioned is characterized by the features specified in claim 1.
Damit ist zunächst ein Verfahren zur Verfügung gestellt, bei dem Erdenpartikel, die beispielsweise an einer Kartoffelerntemaschine nach einer Erntefahrt noch an der Kartoffelerntemaschine anhaften oder in Teilen der Kartoffelerntemaschine noch verblieben sind, von einer Bedienperson entfernt werden. Diese entfernten Erdenpartikel werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt, wobei diese Erdenpartikel einer Hochleistungswärmevorrichtung zugeführt werden, die eine Behandlungsstrecke in einer Behandlungskammer von einem Kammereingang bis zu einem Kammerausgang aufweist, wobei die aufgegebenen Erdenpartikel in dieser Behandlungsstrecke gefördert werden. Die Außenwandbereiche der Behandlungskammer werden von Hochleistungsbrennern mit einer Flamme im Temperaturbereich von > 360°C beaufschlagt. Die so erhitzten Erdenpartikel verweilen während ihrer Förderung durch die Behandlungskammer in dieser ultrahocherhitzten Zone der Behandlungskammer, bis sie einen Ausgang der Behandlungskammer erreichen und über diesen Ausgang einem Aufsammelbehälter zugeführt werden. Bevor sie jedoch in den Aufsammelbehälter gelangen, werden sie direkt nochmals über einen am Ausgang vorgesehenen Hochleistungsbrenner direkt mit einer Flamme im Temperaturbereich von > 360°C beflammt, wodurch sicherzustellen ist, dass die Sporen von Töpfchenpilzen oder Nematoden sicher abgetötet werden, so dass dann diese Erdenpartikel wieder einer landwirtschaftlichen Anbaufläche zugeführt werden können.First of all, a method is made available in which soil particles which, for example, still adhere to a potato harvester after a harvest trip or which still remain in parts of the potato harvester, are removed by an operator. These removed soil particles are treated with the method according to the invention, with these soil particles being fed to a high-performance heating device which has a treatment section in a treatment chamber from a chamber inlet to a chamber outlet, with the soil particles being fed in being conveyed in this treatment section. The outer wall areas of the treatment chamber are subjected to a flame in the temperature range of > 360°C by high-performance burners. During their conveyance through the treatment chamber, the earth particles heated in this way remain in this ultra-high-temperature zone of the treatment chamber until they reach an outlet of the treatment chamber and via this Output are fed to a collection container. However, before they get into the collection container, they are again directly subjected to a flame in the temperature range of > 360°C via a high-performance burner provided at the outlet, which ensures that the spores of potty fungi or nematodes are safely killed, so that then these Earth particles can be fed back to an agricultural area under cultivation.
Gleiches gilt auch für solche Erdenpartikel, die an geernteten Kartoffeln anbacken und während eines Reinigungsprozesses der Kartoffeln frei werden.The same also applies to such earth particles that cake on harvested potatoes and are released during a cleaning process of the potatoes.
Dieses Verfahren sollte nach jeder Erntegutfahrt einer Landmaschine und nach jedem Erntevorgang von Kartoffeln erfolgen und dokumentiert werden, um im Überprüfungsfall belegen zu können, dass alles getan wurde vor einem nachfolgenden Ernteeinsatz der Kartoffelerntemaschine, um sicherzustellen, dass von einer kontaminierten Anbaufläche kommende Erdenpartikel nicht auf eine andere Anbaufläche überbracht werden konnten.This procedure should be carried out and documented after each harvested crop run by an agricultural machine and after each potato harvesting process, in order to be able to prove in the event of an inspection that everything has been done before a subsequent harvesting operation of the potato harvesting machine to ensure that soil particles coming from a contaminated cultivation area are not other acreage could be delivered.
Besonders bevorzugt wird, wenn innerhalb der Behandlungskammer über Mitnehmer oder sonstige Mischelemente die dort zu behandelnden Erdenpartikel durchmischt werden. Die Behandlungskammer kann derart aufgestellt und abgestützt sein, dass sie eine Neigung und damit eine Schrägstellung zur Horizontalen aufweist, indem dort eine Gefällestrecke als Förderstrecke ausgebildet ist. Dazu kann beispielsweise die Behandlungskammer auf einem Rahmen oder einem Gestell angeordnet sein, das z. B. motorisch oder aber auch mechanisch höhenverstellbar derart ausgebildet ist, dass durch die Schrägstellung der Behandlungskammer die Verweildauer für die Erdenpartikel in der Behandlungskammer zu erhöhen oder zu erniedrigen ist.It is particularly preferred if the soil particles to be treated there are mixed within the treatment chamber via drivers or other mixing elements. The treatment chamber can be set up and supported in such a way that it has an inclination and thus an inclined position to the horizontal, in that a downhill section is formed there as a conveyor section. For this purpose, for example, the treatment chamber can be arranged on a frame or a rack which, for. B. motorized or mechanically height-adjustable such that the dwell time for the earth particles in the treatment chamber is to be increased or decreased by the inclination of the treatment chamber.
Bevorzugt handelt es sich bei der Behandlungskammer um ein Stahlrohr. Die Behandlungskammer bzw. das Stahlrohr können motorisch antreibbar sein und in eine Rotationsbewegung versetzt werden. Diese Rotationsbewegung der Behandlungskammer kann auch regelbar ausgebildet sein, um auch über diese Rotationsbewegung die Fördergeschwindigkeit der zu behandelnden Erdenpartikel in Abhängigkeit der einstellbaren Temperatur der Hochleistungsbrenner zu regeln.The treatment chamber is preferably a steel tube. The treatment chamber or the steel pipe can be driven by a motor and set in a rotary motion. This rotational movement of the treatment chamber can also be designed to be controllable in order to regulate the conveying speed of the earth particles to be treated via this rotational movement as a function of the adjustable temperature of the high-performance burners.
Die erzeugte Flammentemperatur der Hochleistungsbrenner ist bevorzugt in einem Bereich von 1.500°C bis 1.900°C zu regeln. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante werden die Erdenpartikel noch in einer Vorerhitzungszone behandelt. Dazu kann der Behandlungskammer eine Vorbehandlungskammer in Aufgabe- und Strömungsrichtung der Erdenpartikel vorgeordnet sein. Diese ist bevorzugt derart vor oder neben der Behandlungskammer angeordnet, dass mit den Hochleistungsbrennern der Behandlungskammern auch gleichzeitig die Vorerhitzung der Vorbehandlungskammer erfolgt. Die entsprechende Vorrichtung weist bevorzugt als Behandlungskammer ein in eine Rotationsbewegung versetzbares Stahlrohr auf. Die Hochleistungsbrenner können hinsichtlich ihrer Flammenausrichtung verstellbar ausgebildet sein.The flame temperature generated by the high-performance burners should preferably be regulated in a range from 1,500°C to 1,900°C. In a further preferred embodiment, the earth particles are also treated in a preheating zone. For this purpose, the treatment chamber can be preceded by a pre-treatment chamber in the direction of feed and flow of the soil particles. This is preferably arranged in front of or next to the treatment chamber in such a way that the preheating of the pretreatment chamber also takes place simultaneously with the high-performance burners of the treatment chambers. The corresponding device preferably has, as the treatment chamber, a steel tube that can be set into a rotational movement. The high-performance burners can be designed to be adjustable with regard to their flame orientation.
Besonders bevorzugt wird, wenn die Hochleistungsgasbrenner der Behandlungskammer und des Ausganges der Behandlungskammer derart ausgebildet sind, dass sie mit einem Bio-DME (Dimethylether)-Kraftstoff und/oder einem Bio-LNG (Liquified Natural Gas)-Kraftstoff befeuerbar sind, beispielsweise, indem der entsprechende Biokraftstoff zunächst in einem Tank bevorratet ist, der unter einem Überdruck von 1 bar bis 15 bar steht und über eine Kraftstoffentnahmeleitung, die in einem Bodenbereich des Tankes mündet, mit einer Flammvorrichtung der Hochleistungsgasbrenner verbunden ist, so dass in diesen das daraus gewonnene Gas annährend CO2- frei abgeflammt werden kann.It is particularly preferred if the high-performance gas burners of the treatment chamber and the outlet of the treatment chamber are designed in such a way that they can be fired with a bio-DME (dimethyl ether) fuel and/or a bio-LNG (liquefied natural gas) fuel, for example by the corresponding biofuel is initially stored in a tank which is under an overpressure of 1 bar to 15 bar and is connected to a flame device of the high-performance gas burner via a fuel extraction line, which ends in a bottom area of the tank, so that the gas obtained from it is fed into it almost CO 2 - can be flamed free.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf weitere Unteransprüche, die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigen:
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1 : eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist, und -
2 : eine Vorderansicht auf das Ausführungsbeispiel nach1 .
-
1 : a side view of an exemplary embodiment of a device according to the invention, with which the method according to the invention can be carried out, and -
2 : a front view of the embodiment according to FIG1 .
Die in der Zeichnung allgemein mit 1 bezifferte Vorrichtung dient zur Behandlung von Erdenpartikeln aus Anbauflächen für Kartoffelpflanzen. Die Erdenpartikel werden in einen Aufnahmeschacht 2 eines Vorbehandlungsrohres 3 aufgegeben, das schräg nach unten geneigt angeordnet und in eine Rotationsbewegung versetzbar ist über eine Antriebsrolle 4, wie sie in
Die Behandlungskammer 6 ist ebenfalls schräg geneigt nach unten hin ausgerichtet und kann über eine antreibbare Rolle 9 mit zugeordneter Rolle 10 in eine Rotationsbewegung versetzt werden. Am Ausgang 11 der Behandlungskammer 6 werden die hitzebehandelten Erdenpartikel zudem über einen weiteren Hochleistungsbrenner 12 nochmal einer Temperaturbehandlung wiederum im Bereich zwischen 300°C und 2.000°C ausgesetzt, wobei diese Behandlung auf einem direkten und daher nicht mehr auf einem direkten Weg erfolgt, so dass auch mitgeführte Luftpartikel ebenfalls diesem Prozess ausgesetzt sind. Das so behandelte Erdenpartikelgut wird dann in dem Behälter 13 gesammelt und kann landwirtschaftlichen Anbauflächen wieder zugeführt werden, da Sporen von Töpfchenpilzen sicher abgetötet sind.The
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DE951963C (en) | 1953-12-04 | 1956-11-08 | Walter Widmer | Arrangement for steaming cultivated soil |
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