DE10204948A1 - Düngemittelsubstrat und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Düngemittelsubstrat, das Glas enthält und ein Verfahren zu seiner Herstellung angegeben. DOLLAR A Man möchte ein Düngemittelsubstrat mit Glas bereitstellen, ohne hohe Anforderungen an das Glas zu haben. DOLLAR A Hierzu ist das Substrat durch eine Mischung gebildet, die mindestens zwei Komponenten enthält, von denen eine das Glas ist, und eine andere Komponente ist durch Bentonit gebildet.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Düngemittelsubstrat, das Glas enthält, und ein Verfahren zum Herstellen eines Düngemittelsubstrats mit Hilfe von Glas.
• Es ist bekannt, Glas zur Düngung von Pflanzen zu verwenden. In diesen Fällen enthält das Glasmaterial geeignete Stoffe, die beim Zerfall des Glases langsam an die Umgebung, d. h. den Boden, in dem eine Pflanze wächst, freigegeben werden. Ein Vorteil der Verwendung von Glas wird darin gesehen, daß das Glas im Laufe der Zeit wieder in seine Ausgangsstoffe zerfällt, so daß es keine merklichen mechanischen Rückstände im Boden hinterläßt und damit den Boden nicht auf Dauer negativ beeinflußt.
• Allerdings erfordert das Glas, das bislang zur Herstellung von Düngemittel verwendet wurde, eine relativ aufwendige Herstellung.
• DE 41 07 941 A1 beschreibt Schaumglas als Träger für Agrarchemikalien. Diese Schaumgläser sind mit Kunstdünger dotiert. Sie zerfallen im Laufe von mehreren Jahren und geben im Laufe dieser Zeit die Düngerkomponenten ab. Allerdings ist hier zur Ausbringung ein relativ großes Volumen erforderlich.
• DE 27 39 836 C2 beschreibt ein spezielles Phosphatglas, in das bei der Herstellung weitere Bestandteile zur Düngung eingefügt werden. Das Phosphatglas wird dann in Pulverform aufbereitet, wobei die einzelnen Pulverteilchen mit einer Borphosphatschicht überzogen werden.
• US 5 037 470 A beschreibt die Verwendung von Glasfaservliesen oder anderen flächigen Gebilden aus Glasfasern für die Pflanzendüngung. In diesem Fall enthalten die zur Herstellung der Glasfasermatten verwendeten Gläser bereits einen Teil der Nährstoffe, die für die Pflanzen erforderlich sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dünegemittelsubstrat mit Glas bereitzustellen, ohne hohe Anforderungen an das Glas zu haben.
• Diese Aufgabe wird bei einem Düngemittelsubstrat der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß es durch eine Mischung gebildet ist, die mindestens zwei Komponenten enthält, von denen eine das Glas ist und eine andere Komponente durch Bentonit gebildet ist.
• Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß Glas ohne spezielle Glaszusammensetzung bei einer geeigneten Behandlung ebenfalls zur Düngung verwendet werden kann und zwar dann, wenn eine Mischung aus Bentonit und Glas verwendet wird. Bentonite sind verunreinigte Tone, die durch Verwitterung vulkanischer Tuffe entstanden sind. Sie werden bislang beispielsweise als Zusatz zu keramischen Materialilen, als Adsorptionsmittel, zur Weinschönung, als Flockungsmittel, als Fett- und Schmiermittelverdicker, als Pelletierungsmittel für Tierfutter oder als Borspülmittel bei Erdölbohrungen verwendet. Ein derartiges Düngemittel, das Glas und Bentonite enthält, gibt Nährstoffe in einer Weise ab, die eine gewisse Langzeitdüngung ermöglicht.
• Vorzugsweise liegt das Glas in Form von Glasfasern vor. Glasfasern haben bezogen auf ihr Gewicht eine relativ große Oberfläche, so daß Nährstoffe aus dem Glas mit ausreichender Geschwindigkeit austreten können. Andererseits wird dadurch die Zersetzung des Glases begünstigt, so daß die Glasfasern nach einer gewissen Zeit im Boden nicht mehr nachweisbar sind. Die große Oberfläche ermöglicht es, daß eine große Berührungsfläche zwischen dem Glas und dem Bentonit vorhanden ist.
• Vorzugsweise weisen 90% der Glasfasern eine Länge im Bereich von 1 bis 2 mm auf. Die Glasfasern sind also einerseits nicht kurz genug, um gesundheitsgefährende Eigenschaften zu haben. Sie weisen andererseits auch nur eine Länge auf, die ihre Handhabung bei der Ausbringung des Düngemittels nicht behindert.
• Bevorzugterweise liegt zumindest ein Teil der Glasfasern als Glasfaservliesstücke vor. Glasfaservliesstücke bestehen aus mehreren Glasfasern, die einen gewissen Zusammenhalt haben. Diese Glasfaservliesstücke sind von den Bentoniten durchdrungen, so daß eine innige Verbindung zwischen den Glasfasern und den Bentoniten gebildet ist.
• Bevorzugterweise sind die Glasfasern mit einem Bindemittel beschichtet. Dieses Bindemittel hat zwei Vorteile. Zum einen ermöglicht es auch in der Mischung einen gewissen Zusammenhalt der Glasfasern untereinander, so daß eine netz- oder matrixartige Struktur im Düngemittel gebildet ist. Darüber hinaus ist es möglich, in das Bindemittel zusätzliche Nährstoffe für Pflanzen einzubringen, die dann im Laufe der Zeit abgegeben werden, wenn das Düngemittelsubstrat in den Boden eingearbeitet ist.
• Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Bindemittel einen Harnstoffbinder und/oder einen Melaminbinder enthält. In derartigen Bindemitteln ist Stickstoff enthalten, der einen wesentlichen Bestandteil eines Düngemittels bildet.
• Bevorzugterweise liegt das Bindemittel in einer Menge im Bereich von 10 bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Glases vor. Es hat sich herausgestellt, daß eine derartige Menge ausreicht, um die gewünschte Düngeeigenschaften des Substrates zu fördern.
• Vorzugsweise bildet die Bentonit-Komponente einen Anteil von 2-10 Gew.-%, insbesondere 4, 5 bis 5,8 Gew.-%. Der Anteil des Bentonits ist also vergleichsweise klein, bezogen auf die Menge des eingesetzten Glases. Damit läßt sich eine relativ preisgünstige Herstellung des Düngemittelsubstrats erreichen.
• Bevorzugterweise ist das Substrat zu Presslingen in der Form von Pellets oder Tabletten verpreßt. Derartige Presslinge können beispielsweise im Haushaltsbereich eingesetzt werden, um Zimmerpflanzen zu düngen, die beispielsweise als Topf- oder Schnittpflanzen vorliegen. Die Handhabung dieser Pellets oder Tabletten ist relativ einfach. Man muß die Presslinge einfach in die Erde der Topfpflanze oder in das Wasser einer Schnittpflanze einlegen, um die Pflanze zu düngen.
• Vorzugsweise weist der Pressling einen Zusatz von Wasser auf, der bis zu 30 Gew.-% beträgt. Der Zusatz von Wasser erleichtert die Stabilisierung des Presslings.
• Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man eine Mischung herstellt, die das Glas als eine Komponente und Bentonit als weitere Komponente enthält.
• Wie oben im Zusammenhang mit dem Substrat ausgeführt, ist es auf diese Weise möglich, ein Düngemittelsubstrat bereit zu stellen, das ohne besondere Anforderungen an die Glaszusammensetzung ausreichende Düngeeigenschaften aufweist.
• Bevorzugterweise verwendet man als Glas Glasfaservliesstücke. Glasfaservliesstücke sind leicht zu handhaben. Man kann sie ohne größeren Aufwand mit dem Bentonit mischen. Dabei werden die Glasfaservliesstücke in kleinere Partikel vereinzelt. Vielfach werden auch einzelne Glasfaser aus den Glasfaservliesstücken herausgelöst. In den meisten Fällen wird aber noch eine gewisse räumliche Nähe zwischen den Glasfasern beibehalten werden. Dies verhindert zumindest weitgehend ein Entmischen der beiden Komponenten und erleichtert die spätere Handhabung.
• Vorzugsweise entnimmt man die Glasfaservliesstücke dem Abfall einer Glasfaservliesproduktion. Damit steht das Material für die Glasfaservliesstücke nicht nur relativ preisgünstig zur Verfügung. Man erleichtert auch die Entsorgung derartiger Abfälle. Derartige Abfälle werden beispielsweise durch Verschnitt, Minderqualitäten oder Seitenstreifenschnitt gebildet. Die Verwertung derartiger Abfälle zur Herstellung eines Düngemittels hat also einen doppelten Effekt.
• Vorzugsweise verwendet man Glasfaservliesstücke, die im Naßlegeverfahren hergestellt werden, bei dem das Vlies während oder nach der Ablage mit einem Bindemittel beaufschlagt wird. Das Bindemittel hat besonders vorteilhafte Wirkungen dann, wenn es eine Stickstoffkomponente enthält. Derartige Glasfaservliesstücke sind dann für die Herstellung des Düngemittelsubstrats besonders geeignet.
• Bevorzugterweise vermischt man die Glasfaservliesstücke mit Bentonit und zerkleinert sie in der Mischung. Das Zerkleinern der Glasfaservliesstücke und der Glasfasern erfolgt dann praktisch während des Mischvorganges, so daß ein zusätzlicher Herstellungsschritt entfallen kann. Darüber hinaus wird die Herstellung auf diese Weise vereinfacht, weil Glasfaservliesstücke in der Regel besser handhabbar sind als einzelne Glaspartikel.
• Vorzugsweise leitet man hierbei die Mischung aus Glasfaservliesstücken und Bentonit durch einen Schredder. Ein Schredder ist eine Maschine, die mit einem Hammerwerk oder einem Messerwerk ausgerüstet ist, um eine durchlaufende Masse zu zerkleinern. Ein Schredder steht ohnehin in vielen Anwendungsfällen zur Verfügung. Man kann einen derartigen Schredder dann leicht zur Herstellung des Düngemittelsubstrats verwenden.
Ausführungsform
• Bei der Herstellung einer Düngermischung werden Glasfaservliesstücke, also Glasvliesteile, die bei der Herstellung von Glasvliesen als Abfall anfallen, mit Betonit gemischt und zerkleinert. Dabei werden typischerweise 2 bis 10 Gew.-% Bentonit, vorzugsweise 5 Gew.-% Bentonit zu den Glasbestandteilen hinzugemischt. Nach der Zerkleinerung besitzen die meisten Glasfasern eine Länge von 1 bis 2 mm und können bereits so für die Pflanzendüngung verwendet werden.
• Die verwendeten Glasvliese bzw. Glasvliesreste werden nach bekannten Methoden hergestellt. Glasfasern aus C- Glas oder E-Glas können verwendet werden, um die Vliese herzustellen. Bevorzugterweise wird das Naßlegeverfahren angewendet, bei dem während oder nach der Ablage des Vlieses dieses mit einem Binder beaufschlagt wird. Geeignete Binder sind insbesondere Harnstoffbinder und Melaminbinder oder auch Gemische davon. Der Binderauftrag beträgt 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Glasfaservlieses.
• Wie oben ausgeführt, werden für die Herstellung des Substrates überwiegend ohnehin bei der Vliesproduktion anfallende Abfälle, beispielsweise Verschnitt, Minderqualitäten oder Seitenstreifenschnitt, verwendet. Diese Vliesteile werden gesammelt, mit der entsprechenden Menge Bentonit gemischt und in einem Schredder zerkleinert.
• Die Mischung kann bereits so ohne weitere Hilfsstoffe verwendet werden. Hierzu wird das Material in den Erdboden eingebracht oder zu anderen Bodenzusatzstoffen hinzugefügt.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Material zu Presslingen in der Form von Pellets oder Tabletten verpreßt werden. Hierbei kann zur Stabilisierung des Presslings zuvor bis zu 30 Gew.-% Wasser zu der Masse, aus der der Pressling gebildet wird, hinzugefügt werden. Bevorzugterweise enthalten so hergestellte Düngertabletten mit einem Gewicht von 6 g ca. 1 g Wasser.
Beispiel
• In einen Wasserbehälter mit 200 ml Wasser wurde eine halbe Düngetablette (2,5 g) hinzugefügt. Die in diesem Blumenwasser befindlichen Schnittrosen überstanden 14 Tage ohne Beeinträchtigung in Form und Farbe. Eine ohne derartige Düngung, jedoch ansonsten unter identischen Bedingungen untersuchte Schnittrosen-Probe Verwelkte bereits nach drei Tragen.

Claims (16)

1. Düngemittelsubstrat, das Glas enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es durch eine Mischung gebildet ist, die mindestens zwei Komponenten enthält, von denen eine das Glas ist, und eine andere Komponente durch Bentonit gebildet ist.

2. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas in Form von Glasfasern vorliegt.

3. Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 90% der Glasfasern eine Länge im Bereich von 1 bis 2 mm aufweisen.

4. Substrat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Glasfasern als Glasfaservliesstücke vorliegt.

5. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern mit einem Bindemittel beschichtet sind.

6. Substrat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel einen Harnstoffbinder und/oder einen Melaminbinder enthält.

7. Substrat nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in einer Menge im Bereich von 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Glases, vorliegt.

8. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bentonit-Komponente einen Anteil von 2-10 Gew.-%, insbesondere 4,5 bis 5,8 Gew.-%, bildet.

9. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat zu Presslingen in der Form von Pellets oder Tabletten verpreßt ist.

10. Substrat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressling einen Zusatz von Wasser aufweist, der bis zu 30 Gew.-% beträgt.

11. Verfahren zum Herstellen eines Düngemittelsubstrats mit Hilfe von Glas, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung herstellt, die das Glas als eine Komponente und Bentonit als weitere Komponente enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als Glas Glasfaservliesstücke verwendet.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Glasfaservliesstücke dem Abfall einer Glasfaservliesproduktion entnimmt.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß man Glasfaservliesstücke verwendet, die im Naßlegeverfahren hergestellt werden, bei dem das Vlies während oder nach der Ablage mit einem Bindemittel beaufschlagt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Glasfaservliesstücke mit Bentonit vermischt und in der Mischung zerkleinert.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man hierbei die Mischung aus Glasfaservliesstücken und Bentonit durch einen Schredder leitet.