DE19922872A1 - Verfahren zur Herstellung von Böden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, die oberste Bodenschicht künstlich durch eine Mischung aus aufbereiteten Abfallstoffen und in der Natur vorkommenden Stoffen herzustellen.

Wie allgemein bekannt ist, kann das Abholzen von Wäldern, sowie eine schädliche Bodenbehandlung - entweder durch Landwirte oder durch industrielle Einflüsse - eventuell zusammen mit natürlicher Versteppung zu Bodenerosion und damit zu Umweltproblemen führen.

Dieser Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Auswirkungen dieser Einflüsse entgegenzuwirken und künstliche Böden zu schaffen, die verlorene oder kontaminierte natürliche Böden ersetzen können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Verfahren nach Patentanspruch 1 und 7.

Grundsätzlich werden Böden von abgeholzten Berghängen weggeschwemmt oder aus Feldern gespült und gelangen so teilweise in die Flüsse.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das heute beim Ausbaggern der Flüsse üblicherweise gewonnene Material genutzt und zusätzlich Basalt und/oder Vulkanasche sowie andere und wiederaufbereitete Stoffe abgebaut bzw. verwendet, um sie dann zu Böden zu verarbeiten.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere - jedoch nicht ausschließlich - für die Nutzung auf den Feldern, in Wäldern oder an den Berghängen zur Neugewinnung von Land, zur Gewinnung von Blumenerde, für Treibhäuser, für Baumschulen, für Gärten und für Raumfahrtprogramme.

Hintergrund der Erfindung

In der Vergangenheit hat es bereits Vorschläge für die Herstellung eines künstlichen Bodens gegeben. Zwei davon halten gegenwärtig jeweils ein Patent in den USA. Jene Vorschläge sind jedoch für eine Einführung auf breiter Basis ungeeignet wegen zu teurer, langwieriger und komplizierter Herstellungsverfahren. Meine Erfindung löst diese Probleme durch die Nutzung:

• - billiger, bereits bestehender technologischer Voraussetzungen,
• - wiedergewonnener Materialien und
• - einfacher Produktionstechniken.

In einem Fall (U.S.-Patent Nr. 4.501.604) sind lange Zeiträume und mehrere Standorte notwendig. Demgegenüber können bei dieser Erfindung die Bestandteile an nur einem Ort innerhalb einer Stunde entweder manuell oder mit Hilfe einer Misch- bzw. Verpackungsmaschine aufbereitet werden.

Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Um einen künstlichen Boden herzustellen, vermenge man manuell oder mit einer Mischmaschine nach Volumenanteilen entweder ausgebaggerten Flußschlamm, Sand oder Basalt und/oder Vulkanasche und Zellulose in jeder beliebigen Form, gedüngt oder ungedüngt, mit gedüngtem tierischen oder menschlichem Abfall zum Zweck der allgemeinen Rückgewinnung, und Getreide oder Gemüse- bzw. Obstrückstände für Garten, und/oder Topferde; dann füge man Kalzium in jeder beliebigen Form oder Kalk hinzu und Ammoniumnitrat oder -sulfat gemischt mit Wasser und die Holzkohle oder eine gleich große Menge an Phospor, Soda und Schwefel, wie sie in Holzkohle vorhanden ist. Diese Kombination von Materialien reproduziert die Mineralbasis, den Kalk- und tierischen Abfall- bzw. Gemüseabfallgehalt von natürlichen Böden.

Verschiedene Bodenarten können durch Anpassung des Ausgangsanteils an Sand, Kalk oder Basalt und/oder Vulkanasche als Basis sowie einer Veränderung des Nährstoff- und Mineralstoffgehalts, um die unterschiedlich hohen Anteile der Basis auszugleichen, produziert werden. Zum Beispiel sollte der Anteil von Kalzium und organischen Substanzen bis zum Maximum erhöht werden, wenn Sand als Ausgangsmaterial genutzt wird. Kalzium sollte jedoch auf einen minimalen Prozentsatz reduziert werden, wenn Kalk oder Basalt und/oder Vulkanasche als Basis dient. Diese Stoffe können kombiniert werden, um lokalen Bodenprofilen zu entsprechen; man kann dann für den Verkauf eventuell Saatgut hinzufügen, das geeignet ist, die in der vorgesehenen Gegend natürlich vorkommenden Laubgewächse und Getreidearten zu entwickeln. Um einen künstlichen Boden herzustellen vermenge man manuell oder mit einer Mischmaschine nach Volumenanteilen entweder ausgebaggerten Flußschlamm, Sand oder Basalt und/oder Vulkanasche und Zellulose in jeder beliebigen Form, gedüngt oder ungedüngt.

Schließlich impfe man den Boden, indem man einige Handvoll der lokal vorkommenden Erde darüber streut.

Bedingt durch die flachliegende Wurzelstruktur der meisten Getreidesorten, ist es bei diesem Beispiel hinreichend, lediglich die "A"-Schicht oder Humusschicht zu ersetzen, um ein für den Anbau bereites Feld zu erhalten. Diese Schicht besteht aus einer etwa 30 cm tiefen Bodenpartie aus Zellstoff von abgestorbenen toten Pflanzen, tierischem Abfall, Flußschlamm und/oder Basalt und/oder Vulkanasche (säurehaltiger Basalt), die, wenn man diese Stoffe künstlich kombiniert, die Struktur von natürlichen Böden ausmachen.

Ich habe einen Prozeß erfunden, der effizienter ist als ältere Ideen, mit dem unter Verwendung von wiederverarbeiteten Materialien Bodenerde gewonnen werden kann. Um eine künstliche Bodenerde aus Schlamm, Sand, oder Basalt und/oder Vulkanasche herzustellen, kombiniere man vom Volumen 10 bis 90% Flußschlamm, Sand, oder Basalt und/oder Vulkanasche mit 10-90% Zellstoff aus wiederverarbeitetem Papier oder Abfall oder aus jeder anderen Form von Zellulose und 0,5 bis 50% Gemüse- bzw. Obstabfall oder Kalk, oder aus behandelten oder gedüngten tierischen oder menschlichen Reststoffen. Dann gebe man 5 bis 10% Kalzium jedweder Form hinzu, oder Kalk und 0,5 bis 4 Prozent Ammodiumnitrat oder mit Wasser vermischtes Sulfat und 1 bis 5% Holzkohle oder einem dieser Menge entsprechenden Anteil von Phosphor, Natrium und Schwefel, wie sie in Holzkohle enthalten sind. Wenn man Sand als Basis verwendet, sollten die Anteile von Kalzium und den organischen Stoffe erhöht werden. Der Anteil von Kalzium sollte auf ein Minimum reduziert werden, wenn man Schlamm, Basalt, und/oder Vulkanasche als Basis verwendet.

Die Mischung kann per Hand in einem Eimer, in einer Tonne oder in einer Betonmischmaschine hergestellt werden. Die trockenen Zutaten, mit Ausnahme der Nitrate, werden zuerst gemischt. Dann werden die Nitrate unter Beigabe von Wasser vermischt, bis die Mischung eine geeignete Konsistenz erreicht hat. Bei der fabrikartigen Herstellung können die Zutaten mit Standard-Mischmaschinen und Verpackungsmaschinen gemischt bzw. abgepackt werden. Nachdem Saatgut beigegeben wurde, wenn dies gewünscht sein sollte, kann das Produkt verkaufsfertig zur Verwendung als Blumentopferde abgepackt werden. Es kann auch versandt und verschifft werden, um als oberschichtige Bodenerde im Rahmen der Landschaftsgestaltung oder der Wiederaufbereitung verwendet zu werden. Das Produkt kann im Garten, in Gewächshäusern und Baumschulen verwendet werden. Es ist auch dazu geeignet, im Rahmen von wissenschaftlichen Projekten oder für jedwede andere erdenkbaren Bedürfnisse, bei denen Bodenerde benötigt wird, artifizielle Umweltbedingungen herzustellen.

Nachfolgend sind die genauen Prozentwerte in Bezug auf Gewicht und Volumen angegeben, die erforderlich sind, um eine Prototyp der Mischung herzustellen.

(Wegen der verschiedenen Herstellungsmethoden, ergeben sich geringe Variationen)

Claims (8)

1. Künstliche Bodenerde, die die gesamte Bandbreite von natürlichen Böden abdeckt, zusammengesetzt aus einer homogenen Mischung der folgenden Substanzen, bei der der prozentuale Anteil in Bezug auf das Gesamtvolumen der beizugebenden Substanzen folgender ist:
10-90% Schlamm, Sand oder Basalt und/oder Vulkanasche
10-90% aufbereitetes Papier oder Abfall oder jede andere Form von kompostierter oder nicht kompostierter Zellulose.
0,5-50% bio-solids, ausgewählt aus einer Gruppe von Stoffen, die aus kompostiertem oder mit Kalk behandeltem tierischem oder munizipalem Abfall oder Reststoffen von Früchten oder Gemüse besteht
5-10% Kalzium,
1-5% Holzkohle,
0,5-4% Ammoniumnitrat

2. Die in Anspruch 1 genannte Kombination, wobei Schlamm durch Zutaten aus einer aus Sand, Basalt und/oder Vulkanasche bestehenden Gruppe von Stoffen ersetzt werden kann.

3. Die in Anspruch 2 genannte Kombination, wobei Kalzium aus einer Gruppe von Stoffen ausgewählt werden kann, die aus Kalzium-Silikat als Schlacke und Kalzium als Kalk oder Kalzium in jeder anderen Form besteht.

4. Die in Anspruch 3 genannte Kombination, wobei Holzkohle ersetzt werden kann durch Zutaten in gleicher Menge aus einer Gruppe von Stoffen bestehend aus Natrium, Kalium und Schwefel, wie sie in Holzkohle enthalten sind.

5. Die in Anspruch 4 genannte Kombination, wobei Ammoniumnitrat durch Ammoniumsulfat ersetzt werden kann.

6. Die in Anspruch 1 genannte Kombination, bestehend aus einer homogenen Zusammensetzung folgender Zutaten, dargestellt in Volumenprozent: Schlamm 29,67% Wiederverarbeitetes Papier 57,63% bio-solids 7,14% Kalzium 3,82% Holzkohle 1,00% Ammoniumnitrat 0,74%

7. Ein Verfahren zur Herstellung von künstlicher Erde, das aus folgenden Schritten besteht:

• a) Zusammenführung der Volumenprozentanteile folgender Substanzen:
  10-90% Schlamm, Sand oder Basalt und/oder Vulkanasche
  10-90% Wiederverarbeitetes Papier oder Abfall oder jede andere Form von Zellulose,
  0,5-50% bio-solids, ausgewählt aus einer Gruppe von Stoffen, bestehend aus kompostiertem oder mit Kalk behandeltem tierischem oder munizipalem Abfall oder aus Reststoffen von Frucht oder Gemüse,
  5-10% Kalzium,
  1-5% Holzkohle,
  0,5-4% Ammoniumnitrat, oder Ammoniumsulfat;
• b) Mischung dieser Substanzen, bis eine homogene Zusammensetzung erreicht ist;
• c) Transport der gewonnenen, künstlichen Erde zum Verwendungsort.

8. Das in Anspruch 7 dargestellte Verfahren, wobei die Volumenprozente der kombinierten Substanzen die folgenden sind:
10-90% Schlamm, Sand oder Basalt und/oder Vulkanasche,
10-90% Wiederverarbeitetes Papier oder Abfall oder jede andere Form von Zellulose,
0,5-50% bio-solids, ausgewählt aus einer Gruppe von Stoffen, bestehend aus kompostiertem oder mit Kalk behandeltem tierischem oder munizipalem Abfall oder aus Reststoffen von Frucht oder Gemüse,
5-10% Kalzium,
1-5% Holzkohle,
0,5-4% Ammoniumnitrat, oder Ammoniumsulfat.