DE3004631C2 - Verfahren zur Herstellung von pflanzennährstoff- und tensidhaltigem Torf - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Pflanzennährstoffen angereichertem und ein hochwirksames Tensid enthaltendem Torf. Bei der Herstellung von als Bodenverbesserungsmittel. Torfmischdünger und gärtnerische Erde zu verwendendem Torf werden die Pflanzennährstoffe in der Regel in fester Form, d. h. als Düngesalze, zugesetzt

Eine homogene Mischung der Komponenten ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine gute gärtnerische Erde; denn in jeder kleinen Aussaatschale bzw. in jedem Blumentopf müssen alle erforderlichen Nährstoffe im richtigen Mengenverhältnis vorliegen; bei den Spurem ährstoffen sind das beispielsweise nur wenige Uramm/m³. Ähnlich groß sind die Anforderungen an die Mischgenauigkeit bei den Torfmischdüngern, die dem Düngemittelgesetz und damit amtlichen Kontrollunter-Suchmgen unterliegen. Diese Kontrolluntersuchungen werden anhand kleiner, aus Einzelballen gezogener Probemengen durchgeführt, was voraussetzt, daß eine homogene Verteilung der Nährstoffe im Torf vorliegt.

Die Schwierigkeit bei der Vermischung von Torf und festen Mineraldüngern besteht hauptsächlich darin, daß die Komponenten sehr unterschiedliche Schüttgewichte Und ungleiche Korngrößen aufweisen. So kann bei sehr trockenem Torf das Schüttgewicht bei 100 kg/m¹ liegen, während für Mineraldünger ein etwa zehnmal so hohes Gewicht einzusetzen ist. Die Korngrößen sowohl von Torf als auch von Dünger variieren je nach Feuchtigkeit des Ausgangsmaterials, der Art und dem Abnutzungsgrad der Mühlen ziemlich stark. Besonders bei trockenen Torfen besteht die Gefahr, daß trotz Vermahlung des Düngers die spezifisch schweren und unterschiedlich großen Düngemittelteilchen am Torf nicht haften bleiben und sich im unteren Teil der Verpackung anreichern.

Weitere Schwierigkeiten treten bei der Lagerung und Vorbehandlung von hygroskopischen Mineraldüngern •uf. die durch einen relativ hohen Energieverbrauch und technischen Aufwand umgangen werden können. Die mineralischen Mehrnährstoffdünger z. B. können, be· dingi durch moderne Herstellungsverfahren, nur in granulierter Form angeliefert werden. Das Vermählen. Abwiegen und Transportieren des Düngers kann nur bei einem niedrigen Wassergehalt desselben erfolgen* weil ein feuchter, schmierender' Dünger in kürzester Zeit Mühlen, Waagen und Transportwege außer Funktion setzen würde. Es ist daher erforderlich, die hygroskopl· sehen Feslsloffdünger in geheizten Räumen zu lagern und zu verarbeiten. Andererseits besteht bei einem zu trockenen Dünger und einer zu starken Feinvermahlung des Düngers bei dessen Verarbeitung die Gefahr einer starken Staubentwicklung was wiederum zu einer unerträglichen und sogar gesundheitsgefährdenden Belastung des Bedienungspersonals führen kann. Außerdem setzt sich der agressive Düngerstaub auf allen technischen Anlagen der Verarbeitungsstätte fest und führt so zu außergewöhnlich hohen Korrosionsschäden.

Weitere Schwierigkeiten ergeben sich u.U. daraus, daß es einerseits bei der Herstellung der Produkte aus festen Mineraldüngern und Torf zu einer Überdosierung an Mineraldünger und andererseits zur Verwendung des Endprodukts durch den Verbraucher in zu großen Mengen kommen kann; Obersalzungsschäden, d. h. eine Schädigung der Pflanzen durch zu hohen osmotischen Druck der Bodenlösung, sind dann die unausbleibliche Folge.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Mittel und Wege aufzuzeigen, durch weiche

1. eine homogene und entmischungsfreie Ver-eilung der erforderlichen Pflanzennährstoffe auch in sehr trockenen Torfen,

2. eine kostengünstige, vor allem weniger energieaufwendige und weitgehend störungsfreie Produktion von homogen mit Nährstoffen angereicherten Bodenverbesserungsmitteln. Torfmischdüngern und gärtnerischen Erden und

3. eine Bindung der Nährstoffe in den genannten Produkten in einer osmotisch nur wenig wirksamen und damit pflanzenverträglicheren Form als der in der Regel eingesetzte Mineraldünger erreicht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verfahren erfindungsgemäß so geführt, daß man die Pflanzennährstoffe in F-orm einer wäßrigen Suspension, die Na-Diisooctylsulfosuccinat als Tensid enthält, mit dem Torf vermischt. Die im Anspruch 2 beanspruchte Ausgestaltung des Verfahrens stellt eine besonders vorteilhafte Variante desselben dar.

Aus. der US-PS 32 31365 ist es bekannt, durch Tensid-Zusatz zu Mineraldüngern das Inlösunggehen der festen Mineraldünger bzw. ein schnelles Eindringen des gelösten Düngers in den Boden und damit eine schnellere Pflanzenverfügbarkeit der Nährstoffe zu erreichen. Entsprechend dieser anderen Aufgabenstellung wird ein nichtionisches Tensid verwendet im Gegensatz zu dem anionischen Tensid. welches erfindungsgemäß eingesetzt wird. Die genannten nichtionischen Tenside sind für die Zwecke der Erfindung nicht geeignet, da nichtionische Tenside in Torf schnell ihre Wirksamkeit verlieren. Die erfindungsgemäß eingesetzte Menge an anionischen Tensiden liegt unter der Untergrenze, die in der Entgegenhaltung für den t insatz der nichtionischen Tenside genannt ist (0,4 gegenüber 0,5 Gewichtsprozent).

Toif und Kieselgur haben in der US-PS 32 31 365 den Zweck, eine Ausbringung des Düngers plus Tensid in fester Form zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Als untere Grenze für den Düngeranteil werden in dieser Druckschrift 25 Gewichtsprozent genannt. Im Vergleich dazu liegt der Düngeranteil in den erfindungsgemäß hergestellten Torfmischdüngern bei maximal 7.2 Gewichtsprozent, während der Rest des Produktes aus Tort besteht. Bet Torfkultursubstraten beträgt der büngersüspensionsanteii sogar nur ca. 1 Gewichtsprozent.

Es ist auch bereits bekannt (vgl. beispielsweise die DE-OS 36 54 557 und die DE-OS 25 48 851), einen festen Tbrfdünger nachträglich zur Erhöhung seiner Wiederbenetzbarkeit ünd/oder zur Vermeidung von Schwierig-

keiten bei der Verarbeitung mit einem Tensid bzw. einer Tensidmiüchung zu versetzen. Die speziellen Probleme, mit denen sich die vorliegende Erfindung beschäftigt und für die sie eine Lösung anbietet (Vermeidung der Notwendigkeit der Lagerung des Mineraldüngers, Vermeidung des Staubens beim Vermählen usw.), werden in den bekannten älteren Schutzrechten überhaupt nicht angesprochen.

Aus der DE-OS 16 67 798 ist auch ein Verfahren bekannt, bei welchem ein Tensid zur Verbesserung der ι ο Fließfähigkeit der beschriebenen Suspension verwendet wird. Es handelt sich jedoch um ein Tensid völlig anderer Zusammensetzung. Das erfindungsgemäß eingesetzte Tensid ist dagegen ein speziell für Torf geeignetes Tensid, welches eine homogene und entmischungsfreie Verteilung der Nährstoffe in trockenen Torfeii ermöglicht. Die außerdem in der DE-OS 16 67 798 genannten Suspensionsstabilisatoren sind für das vorliegende Verfahren ohne Bedeutung, da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die bereitete Suspension sofort weiterverarbeit^t wird.

Durch das erfinduiigsgemäße Verfahren werden durch die Verwendung flüssiger Mineralstoffe zusammen mit dem spezifischen, für Torf besonders geeigneten Tensid alle bisher in Kauf zu nehmenden Schwierigkeiten beseitigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einfacher Weise durchgeführt werden. Die die Mineralsalze und das Tensid enthaltende Flüssigkeit wird im Torfwerk in einem Tank mit Rührwerk und Pumpe sowie Dosiereinrichtung gelagert. Bei der Herstellung des Torfmischdüngers werden Torf und Flüssigdünger gleichzeitig in einen Mischer gegeben. Eine Vermischung von ein bis zwei Minuten ist ausreichend, ι m der, suspendierten Mineraldunger ausreichend im Tor* zu verteilen. Dabei js ist von besonderer Bedeutung, daß weg< . der hohen Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit des Torfs der Zusatz vun suspendiertem Mineraldünger die Konsistenz bzw. die äußere Erscheinung des Torfmischdüngers nicht verändert. Äußerlich ist nicht zu erkennen, daß dem Torf to Flüssigdünger zugesetzt worden ist.

Die Mengenanteile sind verhältnismäßig gering Lm 50-kg-Ballen Torfmischdünger enthält maximal 5.6 Ig bzw. 2,77 I Suspension. Bei bestimmten Ausführungen des Torfmischdüngers kann dieser Anteil noch geringer sein.

Gemäß der in Anspruch 2 beanspruchten, besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält die benutzte wäßrige Suspension als Pflanzennährstoffe Harnstoff, Kalilauge und Naßphosphorsäure sowie ggfs. Ammoniumnitrat. Die Verwendung von Kalilauge führt zusammen mit der Verwendung von Naßphosphorsäure beim Vermischen der Nährstoffkoniponenten zu einer erwünschten Wärmeentwicklung, die die Verteilung begünstigt. Außer r, dem erreicht man durch den Einsatz von Kalilauge in einfacher Weise die Abwesenheit unerwünschter Salze, vor allem das Fehlen von Chloriden.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren benötigte Pflanzennährstoffsuspension kann infolgedessen in einfacher Weise so hergestellt werden, daß man die verschiedenen Bestandteile der Suspension, nämlich den Harnstoff oder die Harnstöff-AmmoniUmnitrai-LösUng, der bzw, die den Hauptnährstoff N liefert* die Kalilauge, die den Hauptnährstoff K liefert, und die Naßphosphor' säure, die den Haüptnähfstoff P liefert, zusammen mit dem hochwirksamen Tensid löst, wobei die beim Vermischen von Kalilauge und Naßphosphorsäure auftretende Neutralisationswärme für eine rasche Auflösung und homogene Verteilung von Harnstoff und Tensid ausgenutzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in hervorragender Weise zur Herstellung von Bodenverbesserungsmitteln, Torfmischdüngern und gärtnerischen Erden, die mit Nährstoffen angereichert sind und in denen die Nährstoffe sich in homogener Verteilung befinden.

Die erfindungsgemäße Pflanzennährstoffsuspension kann zusätzlich zu den bereits erwähnten, die Hauptnährstoffe N, K und P liefernden Bestandteilen sowie dem Tensid noch weitere, auf den jeweiligen Verwendungszweck des Endproduktes abgestimmte Zusätze enthalten, so beispielsweise wekere Pflanzennährstoffe, vor akem Spurennährstoffe.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich die im folgenden aufgeführten Verbesserungen erreichen:

1. Homogene und nicht entmischbare Verteilung der Nährstoffe in Bodenverbesserungsmitteln, gärtnerischen Erden usw. Ausschlaggebend für diese Eigenschaft ist die Tensidkomponente der Suspension, denn damit wird der ßenetzungswiderstand selbst von z. B. stark heruntergetrocknetem Torf in kürzester Zeit gebrochen. Nachstehende Zahlen, die sogar an einem relativ feuchten Torf — bei einem relativ trockenen Torf sind die Werte wesentlich günstiger — mit geringem Benetzungswiderstand gewonnen wurden, sollen dies verdeutlichen. Gemischt wurde in einem Lödige-Mischer bei einer Mischdauer von 15 Sekunden.

	Streuungsbreite	Varialions-
	der elektrischen	koeffizient
	Leitfahigkeits-
	werte
	(Mikrosiemens)
Suspension ohne	980-1200	6,2
Tensid
Suspension mit	1100-1200	3,9
Tensid
Na-Diisooctyl-
sulfosuccinat mit
etwa 0,42 Gewichts
prozent der Suspension

Der Variationskoeffiziei/t, ein objektiver Maßstab für iüe Homogenität, konnte in einem Werksversuch unter ι axisüblichen Bedingungen auf 2,0 herabgedrückt werden. Im Vergleich dazu können bei Mischungen aus den üblichen Mineraldüngersalzen und Torf Variationskoeffizienten von weit über 6 auftreten. Diese hat in der Praxis der Herstellung von Torfmischdüngern den Nachteil, daß entsprechend hohe Sicherheitszuschläge gegeben werden müssen, damit bei Probeentnahme durch die Düngemittelüberwachungsstellen die erforderlichen Werte in jedem Fall erreicht werden.

2. Kostengünstige Lagerung und vereinfachte Verar beitung. Die Pflanzennährstaffsuspensiön ist weder kälteempfindlich (getestet bis minus 17°G) noch hygroskopisch und braucht daher nicht in klimatisierten Räumen aufbewahrt zu Werden. Es genügt ein Tank, der im Freien aufgestellt werden kann. Die Verarbeitung und Zuteilung ist ebenfalls denkbar einfach, denn hier entfallen die Vermahlung und das Abwiegen des

Düngers. Für die Förderung genügt eine Pumpe, die über eine Zeituhr gesteuert werden kann. Zusätzliche Kontrolleinrichtungen, wie z, B. Zählwerk und Durchflußmesser, sind relativ einfach anzubringen. Damit kann der apparative Aufwand und der Verschleiß im Herstellerwerk erheblich herabgesetzt werden. Da auch keine agressiven Staubbeläge auftreten, werden die technischen Anlagen des Werkes vor Korrosion besser geschützt Ein geringerer räumlicher und technischer Aufwand ergibt sich auch aus der Möglichkeit, diese jo PflanzennJirstoffsuspension für die Herstellung aller mit Nährstoffen angereicherten Produkte — zumindest als Basisdünger — einzusetzen, d. h. die bisher übliche Lagerung verschiedener Düngemittel könnte zum größten Teil oder sogar völlig entfallen.

3. Reduzierung der osmotischen Wirkung der Fertigmischungen aus Torf und Nährstoffsuspension. Die praktisch ballaststofifreie Nährstoffsuspension enthält weder Sulfate noch Chloride. Ferner werden durch die teilweise Bindung der Hauptnährstoffe N und K an die milden Huminsäuren nur schwach dissozierte Humate gebildet, die nur eine schwache osmotische Wirkung entfalten. Dadurch wird das Übersalzungsrisiko mit allen seinen Nachteilen, z. L*. Schäden an Pflanzen, Einwaschen von Salzen in das Grundwasser, erheblich herabgesetzt Da dieser Nährstoffsuspension auch noch weitere Pflanzennährstoffe, wie z. B. Spurennährstoffe, zugesetzt werden können, ist eine breite Anwendungsmöglichkeit gegeben.

Beispiele

1. Herstellung von Torfmischdüngern der Typen.
1 (Sticksloff)/l(Kali)/l(Phosphat) und 2/2/2

45,75 kg Torf

+ 4,25 kg Pflanzennährstoffsuspension (=3,27 Liter)
50,- kg Torfmischdünger der Type 1/1/1

Die Pflanzennährstoffsuspension hat in diesem Beispiel folgende Zusammensetzung:

1,085 kg Harnstoff

0,900 kg Naßphosphorsäure

1,250 kg Kalilauge

0,018 kg Tensid

1,000 kg Wasser.

Bei der Herstellung des Torfmischdüngers des Typs 2/2/2 wird die gleiche Pflanzennährstoffsuspension in doppelter Aufwandmenge dem Torf zugesetzt

4130 kg Torf

+ 8,50 kg Pflanzennährstoffsuspension
50,- kg Torfmischdünger dw Type 2/2/2.
2. Herstellung von Torfkultursubstraten

1 m³ Torf

+4 kg kohlensaurer Kalk

+ i kg Pflanzennährstoffsuspension der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 mit Spurennährstoff-Zusatz.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von mit Pflanzennährstoffen angereichertem und ein hochwirksames Tensid enthaltendem Torf, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pflanzennährstoffe in Form einer wäßrigen Suspension, die Na-Diisooctylsulfosuccinat als Tensid enthält, mit dem Torf vermischt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Suspension als Pflanzennährstoffe Harnstoff, Kalilauge und Naßphosphorsäure sowie ggfs. Ammoniumnitrat enthält

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