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Verfahren zur Herstellung eines natürlichen Humusbildners
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und Düngers auf Rindenbasis.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines natürlichen
Humusbildners und Düngers auf der Grundlage von bei der Stammholz-Verarbeitung anfallender
und anschließend zerkleinerter Baumrinde.
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In der modernen Forstwirtschaft wird der gefällte Baum im Wald nur
noch entastet, das Stammholz jedoch mit Rinde an den Holzverarbeiter weitergegeben.
In dem Holzverarbeitungsbetrieb muß der Stamm dann entrindet werden mit der Folge,
daß
in solchen Betrieben heute große Mengen an Baumrinde anfallen. Damit stellt sich
das Problem der Beseitigung bzw. Weiterverwendung der Baumrinde. Sofern sie nicht
verbrannt wird, was jedoch in aller Regel teuere Trocknungsprozesse voraussetzt
und im übrigen nur eine geringe Wärmegewinnung mit sich bringt, sind bereits Überlegungen
zur Nutzbarmachung angestellt worden. Diese Überlegungen gehen insbesondere dahin,
die Baumrinde zur Gewinnung von Humus zu nutzen, da die Naturbeobachtung zeigt,
daß die Rinde im Waldboden einen nicht geringen Anteil an der dort festzustellenden
guten Humusbildung hat.
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Da der natürliche Humifizierungsprozess von Rinde, aber auch von Holz,
mehrere Jahre dauert, muß eine wirtschaftliche Lösung in erster Linie auf eine Verkürzung
der Verrottungszeit ausgerichtet sein. So ist es bekannt, Baumrinde zu zerkleinern
und das Rindenpulver zusammen mit Erde zu kompostieren. Auch hierbei sind aber noch
Verrottungszeiten von mehreren Jahren hinzunehmen, was wiederum einen entsprechenden
Platzbedarf erfordert. Um den Verrottungsprozess weiter zu verkürzen, ist vorgeschlagen
worden, der zerkleinerten Baumrinde biologische Aktivatoren zuzusetzen, welche die
bakterielle und mikrobielle Umsetzung der Kompostmasse beschleunigen. Die Verrottungszeit
kann hiermit auf drei bis fünf Monate reduziert werden. Bei dieser Kompostierungsmethode
kommt ein weiterer vorteilhafter Effekt zur Wirkung, daß nämlich aufgrund der relativ
hohen Temperatur in der Kompostmiete pathogene Keime abgetötet werden, während bakterielle
und mikrobielle Fauna, die für die Weiterverwendung
des Humus als
Düngemittel erwünscht ist, erhalten bleibt.
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Auch bei diesem Kompostierungsprozess werden aber große Flächen benötigt,
da die Kompostmieten nur eine relativ geringe Höhe aufweisen dürfen, um eine einwandfreie
Durchlüftung zu erreichen. Um einen Humus von einigermaßen gleichbleibender Qualität
zu erhalten, müssen ferner die physikalischen Randbedingungen des Kompostierungsprozesses
hinsichtlich Temperatur und insbesondere Feuchtigkeit einigermaßen konstant gehalten
werden. Dies bedeutet aber, daß eine einwandfreie Kompostierung nur durch Abdecken
der Kompostmieten möglich ist, da sie andernfalls bei längerer Sonneneinstrahlung
zu stark austrocknen, bei stärkeren Regenfällen hingegen ausgewaschen werden.
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Die Baumrinde hat von Hause aus ein ungünstiges Verhältnis von Kohlenstoff
zu Stickstoff in der Größenordnung von 100:1. Dieses entspricht einerseits nicht
dem bei normalen Böden vorhandenem Verhältnis von 15:1, und ist andererseits auch
Ursache für den langsamen Verrottungsprozess. Aus diesem Grund fügt man häufig schon
beim Kompostieren organische Stickstoffträger, z.B. in Form von Horn-, Blut- oder
Knochenmehl oder auch Klärschlamm bei. Weiterhin wird zur Einstellung eines annähernd
neutralen PH-Wertes, der beispielsweise bei Fichtenrinde ungefähr 4 beträgt, Kalziumoxyd
zugegeben. Wenngleich auf diese Weise ein ausgezeichneter Humus gewonnen werden
kann, konnte sich dieses Kompostierungsverfahren noch nicht in großtechnischem Maßstab
durchsetzen, weil einerseits in aller Regel die Voraussetzungen (große Grundflächen)
fehlen, andererseits die Kosten aufgrund der notwendigen Investitionen zu hoch sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
eines Humusbildners und Düngers auf der Basis von Baumrinde vorzuschlagen, das eine
maschinelle Durchführung gestattet, also weder große Grundflächen, noch lange Kompostierungszeiten
benötigt.
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Ausgehend von dem eingangs geschilderten Verfahren wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Baumrinde nach dem Zerkleinern einer Dampfatmosphäre
von 700 bis 900 C ausgesetzt und anschließend bei gleicher oder niedrigerer Temperatur
auf einen Feuchtegehalt bis maximal 30% getrocknet wird.
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Durch die kurzfristige Dampfbehandlung bei 7o0 bis 900C werden die
zwischen den Makromolekülen (Kohlehydrate) vorhandenen Bindungskräfte, die einer
Verrottung entgegenwirken, physikalisch angegriffen. Auch die Rindeninhaltsstoffe,
wie Phenole, Lipide, Mineralien etc. wirken konservierbnd, werden durch den Heißdampf
jedoch gleichfalls angegriffen und geschwächt. Damit wird der gesamte Gewebeverband
gelockert. Eventuell in der Rinde vorhandene Schädlinge, Schädlingseier und padogene
Keime werden bei Temperaturen über 700C abgetötet, während Bakterien und Fermente
sowie die Flora der Rinde keine Schädigung erfahren. Diese mikrobielle Flora und
Fauna findet im Gegenteil bei dieser Temperatur und der vorhandenen Feuchtigkeit
günstige Lebensbedingungen vor, so daß eine schnelle Vermehrung stattfindet. Dabei
bleibt jedoch - im Gegensatz zu der bekannten Kompostierungsmethode - bei der biologische
Aktivatoren in Überschuß zugesetzt werden, das ökologische Gleichgewicht erhalten.
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Aufgrund der an die Bedampfung anschließenden Trocknung wird ein Produkt
gewonnen, das als Massengut oder als verpacktes Gut transportfähig ist und auf diese
Weise zum Verbraucher gelangen kann. Bei dem erfindungsgemäß hergestellten Humusbildner
handelt es sich praktisch um ein Zwischenprodukt, das vom Verwender auf dem zu düngenden
Boden ausgestreut wird.
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Die vollständige Verrottung findet dann im Boden selbst statt.
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Praktische Versuche haben gezeigt, daß eine Verrottung im Boden in
etwa 2 bis 4 Monaten möglich ist. Die Düngewirkung kann dadurch verbessert werden,
daß dem getrockneten Humusbildner in bekannter Weise natürliche Stickstoffträger
zugemischt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann entweder beim Holzbearbeiter,
z.B. in Sägewerken, oder beim Holzverarbeiter, soweit dieser noch nicht entrindetes
Holz bezieht, z.B. in Zellulose- oder Spanplattenwerken, durchgeführt werden. Es
ist aber auch möglich, dieses Verfahren in einem eigenen Fabrikationsbetrieb anzuwenden
und die zu verarbeitende Rinde von den vorgenannten Betrieben zu beziehen. Gegebenenfalls
kann die Rinde jedoch von diesen Betrieben vorzerkleinert angeliefert werden, da
sie im allgemeinen Zerkleinerungsmaschinen besitzen und durch eine Vorzerkleinerung
der notwendige Transportraum vermindert wird.
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Um für die Bedampfung ein Ausgangsmaterial zu erhalten, das von dem
Heißdampf besonders gut aufgeschlossen wird, empfiehlt es sich, die Baumrinde zunächst
vorzuzerkleinern, anschließend 0 bei einer Temperatur unter 90 C zu trocknen und
daraufhin auf den gewünschten Feinheitsgrad zu zerkleinern. Eine solche Zwischentrocknung
ist stets dann notwendig, wenn die Baumrinde relativ frisch ist, also einen erheblichen
Feuchtegehalt besitzt.
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Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen nach dem vorgenannten
Verfahren hergestellten Humusbildner zu einem vollwertigen Dünger zu machen, ohne
daß hierzu artfremde Zusätze, wie organische Stickstoffträger, Chemikalien od. dgl.
notwendig sind.
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Diese zweite Teilaufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß der
Baumrinde vor der Vorzerkleinerung die beim Entasten von Stammholz anfallenden Abfälle,
wie Äste und Blätter, beigegeben und diese zusammen mit der Baumrinde der weiteren
Behandlung unterworfen werden, d.h. sie werden vorzerkleinert, getrocknet, auf den
gewünschten Feinheitsgrad weiterzerkleinert anschließend bedampft und wiederum getrocknet.
Hierbei ist unter "Blättern" der holztechnische Fachbegriff gemeint, der sowohl
das Laub von den Laubbäumen als auch die Nadeln von Nadelbäumen einschließt.
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Dieses Verfahren empfiehlt sich insbesondere bei der sog.
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Gawbaumverwertung, bei der der gefällte Baum in einer Maschine sowohl
entastet, als auch entrindet wird. Mit der Zugabe der Äste und der Blätter sind
ausreichend organische Stickstoffträger vorhanden, so daß das bei Rinde ungünstige
Kohlenstoff-Stickstoffverhältnis den für Dünger gewünschten Wert von ca. 15:1 erreicht.
Es ist also nicht mehr notwendig, artfremde Stickstoffträger beizugeben. Damit wird
ein Volldünger geschaffen, der auf rein natürlicher Basis sämtliche erforderlichen
Bestandteile, wie organisches Material (Kohlenhydrate), Lipide und Stickstoffverbindungen,
mineralische Bestandteile, aerobe Bakterien, anaerobe Bakterien und Fermente, Spurenelemente,
Wasser und Assimilate enthält.
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Der weitere Vorteil dieses erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin,
daß sämtlicher bei der Verarbeitung von Stammhols
anfallender Abfall,
der heute kaum mehr verwendet wird, nutzbar gemacht wird. Hierbei wird der natürliche
Verrottungsprozeß oder der bekannte künstliche Kompostierungsprozeß aufgespalten
in ein mechanisches Arbeitsverfahren, an dessen Ende ein Humusbildner steht, urd
in einen kurzzeitigen biologischen Verrottungsprozeß im Boden, an dessen Ende der
Volldünger steht.
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Die zweite Teilaufgabe der Erfindung kann auch dadurch gelöst werden,
daß die beim Entasten von Stammholz anfallenden Abfälle, wie Äste und Blätter, zerkleinert,
daraufhin einer Dampfatmosphäre von 700 bis 900C kurzfristig ausgesetzt und anschließend
mit einem nach dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren hergestellten Humusbildner
auf Rindenbasis gemischt werden. Äste und Blätter einerseits sowie Rinde andererseits
werden also jeweils getrennt dem Verfahren nach der Erfindung unterworfen und erst
dann zusammengeführt.
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Es ist bekannt, daß Nadelholzrinde einen PH-Wert im basischen Bereich
(PH größer 7) besitzt, obgleich Nadelhölzer auf Böden mit einem PH-Wert im sauren
Bereich besonders gut gedeihen. Umgekehrt verhält es sich bei Laubhölzern, deren
Rinde einen PH-Wert Ideiner 7 besitzt, die aber auf alkalischen Böden die besten
Lebensbedingungen finden. Die Neutralisation der PH-Werte von Rinde und Boden vollzieht
sich also im Wald offenbar selbständig. Auf der anderen Seite ist bekannt, daß andere
Nutzpflanzen, die in der Land- und Gartenbauwirtschaft erzeugt werden, am besten
auf neutralem Boden gedeihen, da hier die Nährstoffe am besten und schnellsten aufgenommen
werden. Bisher war man der Auffassung, daß ein Düngemittel nach Möglichkeit einen
P -Wert am Neutralpunkt aufweisen soll, weshalb man von Hause aus saure Düngemittel
mit Alkali, umgekehrt von Hause
aus basische Düngemittel mit Säurebildnern
versetzt hat.
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Dabei wird jedoch übersehen, daß mit einem neutralen Düngemittel weder
ein saurer, noch ein alkalischer Boden gebessert werden kann, vielmehr der vorhandene
PH-Wert erhalten bleibt.
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Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, zur Herstellung eines Humusbildners
oder Düngers für saure Böden Baumrinde von Nadelhölzern und gegebenenfalls die beim
Entasten von Nadelholz anfallenden Abfälle, wie Äste und Blätter, zu verwenden.
Da ein solcher Humusbildner bzw. Dünger von Hause aus einen P -Wert im basischen
Bereich besitzt, wird der Boden mit der Zeit neutralisiert.
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Umgekehrt wird erfindungsgemäß für basische Böden ein Verfahren vorgeschlagen,
wonach Baumrinde von Laubhölzern und gegebenenfalls die beim Entasten von Laubholz
anfallenden Abfälle, wie Äste und Laub, verwendet werden. Damit können also auch
basische Böden neutralisiert werden.
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Die Trennung von Humusbildnern auf Nadelholzbasis oder auf Laubhizbasis
bereitet deshalb keine Schwierigkeiten, weil diese Hölzer ohnehin stets getrennt
geschlagen und verarbeitet werden. Mit der Erfindung werden also zwei verschiedene
Humusbildner bzw. Düngemittel bereitgestellt, die eine optimale Bodenverbesserung
ermöglichen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Humusbildner ist es ferner möglich, bisher
als unfruchtbar geltende Böden in relativ kurzer Zeit fruchtbar zu machen. Dabei
kommen u.a. auch de überdurchschnittlich gute Wasseraufnahmefähigkeit bis zum dreifachen
Gewicht des Humusbildners und das Vermögen, Feuchtigkeit lange zu binden, besonders
zur Entfaltung.
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Insoweit ist der erfindungsgemäße Humusbildner bzw. Dünger allen anderen
bekannten Düngern, die nicht in der Lage sind, eine stärkere Humusschicht zu bilden,
überlegen.
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Es kann sich empfehlen, den getrockneten Humusbildner bzw.
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Dünger in Kornfraktionen zu trennen, um beispielsweise einerseits
ein mehlartiges Pulver, andererseits ein grobkörniges Produkt zu erhalten. Während
das Pulver sehr schnell verrottet und damit für kurzlebige Pflanzen geeignet ist,
wird man ein grobkörniges, also langsam verrottendes Produkt für mehrjährige Pflanzen
einsetzen.
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Schließlich sei noch erwähnt, daß die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
vorgesehenen Trocknungsstufen beispielsweise mit Hochfrequenz durchgeführt werden
können, um der bei zerkleinerter Rinde bei erhöhter Temperatur und starker Luftbewegung
gesteigerten Explosionsgefahr entgegenzuwirken.