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VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG EINES BODEN-
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VERBESSERUNGSMITTELS AUS KLÄRSCHLAMM
VERFAHREN UND
VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG EINES BODEN-VERBESSERUNGSMITTELS AUS KLÄRSCHLAMM Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und cine Vorrichtung zur Herstellung eines Bodenverbesserungsmittels
aus Klärschlamm unter Vermischen mit Branntkalk.
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Die gewerblichen sowie kommunalen Abwässer, die im wesentlichen Abwässer
der Haushalte, Abwässer und Abfälle von Schlachtereibetrieben, Molkereien, chemischen
Betrieben und dergleichen enthalten, werden mechanisch und biologisch gereinigt.
Als Rückstand fällt dabei Klärschlamm an. Dieser enthält oft über 908 Wasser und
weist einen Feststoffgehalt von 5% auf. Durch seine Anteile an -organischen Substanzen
und an Pflanzennährstoffen,wie Stickstoff- und Phosphorverbindungen, sowie durch
seinen Gehalten Magnesium- und Calciumsalzen und an Spurenelementen ~wie Kupfer,
Zink, Mangan, Molybdän und Bor,eignet er sich grundsätzlich als eine Art Bodenverbesserungsmittel
bzw. Düngemittel und wird in dieser Form in vielen Fällen auf landwirtschaftlichen
Nutzflächen,
z.B. durch Versprühen oder Verrieseln, aufgebracht. Diese Anwendungsmöglichkeit
wird allerdings häufig durch umwelt feindliche Bestandteile auf Grund der immer
strenger werdenden Emissionsschutz-, Wasserhaushalts- und Abfallbeseitigungsgesetze
eingeschränkt. Des weiteren ist es nachteilig, daß ein verhältnismäßig großer Ballast
an Wasser ohne düngewirksame oder humusbildende Eigenschaften in Kauf zu nehmen
ist, wodurch den Klärwerken auf Grund von Trocknungsmaßnahmen erhebliche Kosten
entstehen. Eine besondere Schwierigkeit besteht für die Klärwerke darin, daß der
Klärschlamm nur in Abstimmung mit den Landwirten zu bestimmten Zeiten abgesetzt
werden kann, was es erforderlich macht, daß zusätzliche Ausweichfelder zur Verfügung
stehen müssen, um den anfallenden Klärschlamm abzusetzen.
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Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die oben aufgezeigten Probleme
zu beheben. So wird u.a. der Klärschlamm durch Entwässern in ein Konzentrat mit
pastösen oder stichfesten Eigenschaften überführt, das jedoch immer noch einen Wassergehalt
von 60 bis 70% aufweist.#Ein solcher Klärschlamm ist in der Mehrzahl der Fälle wegen
des Gehaltes an Pathogenen, Viren und Bakterien sowohl im Hinblick auf den vorgesehenen
Verwendungszweck als auch hygienisch bedenklich. Zudem ist sein Düngewert unbefriedigend.
Es wurde daher vorgeschlagen, den auf den genannten Wassergehalt vorentwässerten
Klärschlamm einer weitergehenden Entwässerung durch Vermischen mit Branntkalk zu
unterziehen, um auf diese Weise einen granulierten Feststoff zu erhalten, der unbedenklich
als Düngemittel verwertbar ist. Durch die Behandlung mit Branntkalk soll dabei nicht
nur die Düngewirksamkeit verbessert werden, sondern ein lagerfähiges, humusbildende
Bestandteile
enthaltendes Produkt geschaffen werden, das ferner seuchenhygienisch und dosier-
und streubar d.h. mit üblichen landwirtschaftlichen Geräten auf landwirtschaftlichen
Feldern aufgebracht werden kann.
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Es hat sich dabei allerdings gezeigt, daß die erforderliche Geruchsneutralität
und Umweltfreundlichkeit nicht erzielbar -und der Düngewert weiterhin verbesserun(jsbedürftig
ist.
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Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, das #eingangs beschriebene
Verfahren so zu verbessern, daß ein wertvolles, geruchsneutrales und umweltfreundliches
Bodenverbesserungsmittel, insbesondere ein Düngemittel, in technisch einfacher-und
wirtschaftlicher Weise erhalten wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß a) der Klärschlamm
mit gemahlenem Branntkalk gemischt und pelletisiert wird und darauf b) das pelletisierte
Produkt durch Ausnutzung der Löschwärme der Reaktion des Branntkalks zum gelöschten
Kalk sterilisiert wird.
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Wenn im Rahmen der Erfindung von einem Bodenverbesserungsmittel gesprochen
wird, so soll dieser Ausdruck im weitesten Sinne verstanden werden. Es kann sich
also aufgrund der in ihm enthaltenen Pflanzennährstoffe um ein ausgesprochenes Düngemittel
handeln, dem zur Herstellung eines Produktes, das dem Volldünger zumindest nahesteht,
noch weitere natürliche oder synthetische Düngemittel beigemischt werden können.
Des weiteren hat es sich auch gezeigt, daß das erfindungsgemäß erhältliche Produkt
eine Art Bodenstabilisierungsmittel sein kann, was insbesondere für sandige Böden
gilt.
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Sandigen Böden fehlt es regelmäßig an Humus, Kalk und an- einelll
erstrebenswerten Angebot an gut lösliclwn
Düngemitteln, wie Stickstoffdüngern,
die leicht von der Pflanze aufnehmbar sind. So können z.B. die leicht wasserlöslichen
Volldünger, die sonst in nicht unerheblichen Mengen nach relativ kurzer Zeit durch
Regen im Falle von sandigen Böden in den Untergrund abgespült werden und damit der
Pflanze nicht mehr in ausreichender Menge zur Verfügung stehen, stärker zurückgehalten
werden so daß dieser Volldünger unter Kosteneinsparung in einer geringeren Menge-auf
den sandigen Boden aufgebracht werden kann. Durch das verhinderte Auswaschen des
Volldüngers in den Untergrund wird es nunmehr auch weitgehend ausgeschlossen, daß
Grundwasser in seiner Qualität beeinträchtigt wird.
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Schließlich können die erfindungsgemäß erhältlichen Produkte auch
im Rahmen von Landschaftsbau bzw. Rekultivierungsmaßnahmen, wo es weniger auf den
landwirtschaftlichen Ertrag ankommt, eingesetzt werden. So können beispielsweise
Autobahnen angrenzende Gelände, z.B.
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Hanglagen und dergleichen, mit dem erfindungsgemäß erhältlichen Produkt
belegt und dann geeignete Pflanzen darauf angesiedelt werden. In diesem Falle stünde
also eine Art Mutterboden zur Verfügung.
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Nicht nur in der Landwirtschaft im allgemeinsten Sinne, sondern auch
in der Forstwirtschaft erweist sich die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrensproduktes
von großem Nutzen. Das gilt insbesondere dort, wo ein Tännensterben auf Grund der
Versäuerüng des Bodens festgestellt wird.
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Es ist ohne weiteres erkennbar, daß der Fachmann ohne den Rahmen der
Erfindung zu verlassen, den -erfindungsgemäßen Vorschlag vielfältigen Modifizierungen
unerziehen kann, die er in Abhängigkeit von dem jeweiligen
Verwendungszweck
ergreift.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann grundsätzlich jeder Klärschlamm
eingesetzt werden, sofern er nicht wegen seines Gehaltes an umweltfeindlichen, nicht
oder nur schwer entfernbaren Bestandteilen aufgrund von Umweltschutzbedingungen
deponiert werden muß. Es kann sich um einen Klärschlamm mit hohem Feuchtigkeitsgehalt
handeln. Es kann ein Klärschlamm als solcher mit einer Feuchtigkeit von etwa 85
- 95%, insbesondere etwa 70 - 80% verwendet werden. Eine Vorentwässerung des Klärschlamms
kann durchgeführt werden, wobei dieses mechanisch #un#/oder chemisch erfolgt. Die
mechanische Vorentwässerung des Klärschlamms auf einen Wassergehalt von z. B. 50
- 70 Gew.-% wird zweckmäßigerweise mit Filterpressen, Drehfiltern, Siebbandpressen
oder Zentrifugen vorgenommen. Die chemische Entwässerung erfolgt z. Bo mit handelsüblichem
Branntkalk, zweckmäßigerweise in feingemahlener Form. Sie ist dann zweckmäßig, wenn
die mechanische Vorentwässerung nicht ausreichend war. So hat es sich in der Praxis
gezeigt, daß es von Vorteil ist, wenn einer mechanischen Vorentwässerung mittels
einer Zentrifuge eine weitergehende Vorentwässerung mittels Branntkalk folgt. Ein
derartig vorentwässertes Produkt wird zweckmäßigerweise zwischengelagert, vorzugsweise
4 - 6 Wochen. Grundsätzlich darf die Vorentwässerung nicht so weit gehen, daß bei
dem späteren zwecks Sterilisierung durchzuführenden Löschvorgang nicht ausreichend
Löschwasser zur Verfügung steht. Der vorentwässerte Klärschlamm enthält da-her#vorzugsweise
etwa 30 - 70 Gew.-% Wasser, insbesondere 40 - 60Gew.-%. Dieser Klärschlamm wird
trotz seines relativ hohen Wassergehaltes auch als "Trockenklärschlamm bezeichnet.
Unter anderem steht er in gepreßter Form als stückiges Produkt zur Verfügung.
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Für die Zwecke der Erfindung wird Branntkalk, z. B. in Form von handelsüblichem
Weißfeinkalk, eingesetzt. An dessen Körnung werden keine besonderen Anforderungen
gestellt. So können regelmäßig grobe Körnungen eingesetzt werden. Es wird aber bevor-
zugt,
Branntkalk einer Körnung von weniger als 1 mm einzusetzen Er kann bis zu 18 Gew.-t
Magnesiumoxid oder andere Fremdbestandteile enthalten. Mit steigenden Anteilen an
Magnesiumoxid verläuft die Umsetzung des mit den organischen Stoffen beladenen Branntkalks
mit Wasser langsamer und mit geringerer Wärmeentwicklung, was in einigen Anwendungsfällen
von Vorteil sein kann.
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Das Mischungsverhältnis der Susgangsmaterialien in FonllvDn Klärschlamm
und Branntkalk wird in der Regel so bemessen, daß etwa 0,2 # -- 2,0 kg (insbesondere
0, 2 - 0,5 kg) Branntkalk auf ein kg Trockenmasse des Klärschlamms entfallen. Bei
einem vorentwässerten Klärschlamm eines Wassergehaltes von 40 bis 60 Gew.-% beträgt
das Gewichtsverhältnis von Klärschlamm zu gebranntem Kalk etwa 15 : 1 bis 5 i 1
(vorzugsweise etwa 5 : 1 bis 2 : 1).Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verf&hrens, bei dem das Produkt ausdrüd#dich als Düngemittel eingesetzt werden
soll, kann die Branntkalkmenge so bemessen sein, daß nach Abschluß der Pelletisierung
ein Produkt entsteht, das mindestens 40 Gew.-% Kalk, berechnet als CaO, enthält.
Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden mit dem Verfahrensprodukt erhalten, wenn
das Vermischen und die Pelletisierung der Ausgangskomponenten in Form von Klärschlamm
und Branntkalk so schnell erfolgt, daß ein pelletisiertes Produkt erhalten wird,
bevor das Löschen des Branntkalks in wesentlichem Umfang eingesetzt hat. Die zu
wählenden Mischungsverhältnisse sowie die Misch- bzw. Pelletisiermaßnahmen müssen
es jedoch in jedem Fall gewährleisten, daß die im einzelnen nachfolgend noch näher
erläuterte Sterilisierung abläuft, d.h., daß eine Mindesttemperatur von etwa 5G
bis 600C, vorzugsweise von mehr als 700C, eingehalten wird.
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An den beim Mischvorgang eingesetzten Mischer werden keine besonderen
Anforderungen im Falle eines pastösen
Klärschlamms gestellt. So
kann es sich um Trommelmischer, Schaufelmischer, Schneckenmischer, Zentrifugalmischer
und dergleichen handeln. Im Falle eines Trockenklärschlamms muß jedoch ein derartiger
Mischer die zusätzliche Funktion einer Zerkleinerung erfüllen. In einem solchen
Fall können beispielsweise Zerkleinerungsapparate mit gleichzeitiger Mischfunktion,
z.B. Kollergänge, Trommel-, Rohr- und Schwingmühlen sowie Kreiselmischer verwendet
werden. Auch bietet sich die Möglichkeit an, den Trockenklärschlamm zunächst in
einer Zerkleinerungsvorrichtung zu zerkleinern bzw. zu zerreißen und dieses Produkt
dann in einem üblichen Mischer mit Branntkalk zu vermischen.
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Für den Fall, daß während des Mischvorgangs nicht-bereits eine Pelletisierung
erfolgt, was als bevorzugt anzusehen ist, schließt sich die Pe#lletisierung des
Gemisches der Ausgangsmaterialien an. Das kann beispielsweise dadurch erfolgen,
daß das gemischte Material durch eine Lochplatte geführt wird, z.B. durch den mit
einer Lochplatte versehenen Kopf einer Schneckenpresse. Die austretenden Stränge
zerfallen dann in einzelne Krümel. Sollte das im Einzelfall nicht geschehen, dann
könnte sich eine zusätzliche Maßnahme anschließen, bei der die aus der erwähnten
Lochplatte austretenden Stränge von rotierenden bzw. umlaufenden Messern zerschnitten
werden. *(ähnlich einem Fleischerei-Fleischwolf).
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Darüber hinaus sind die üblicherweise zur Pelletisierung heranzuziehenden
Vorrichtungen in der Regel geeignet, um das gemischte Produkt der erwähnten Ausgangskomponenten
zu pelletisieren. Beispielsweise kann dazu eine Pellitiertrommel herangezogen werden.
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In der Praxis hat sich zur Vermischung und Pelletisierung der Ausgangsmaterialien
die nachfolgend beschriebene Vorrichtung als besonders geeignet erwiesen: Auf Grund
der unterschiedlichen Größe der zu erwartenden Trocken-
klärschlammstücke,
wird zunächst der Trockenklärschlamm zusammen mit dem Branntkalk über einen Trichter
in eine Quetsche eingebracht und dort zerkleinert und vorgemischt. Bei dieser Quetsche
handelt es sich um zwei gegeneinanderlaufende Wellen, die schraubenförmig auf dem
Umfang verteilt mit stabförmigen Zinken versehen sind. Diese Zinken ziehen das oben
aufliegende Gut durch ein Gitter und nehmen dabei eine Zerkleinerung des Ausgangsgutes
vor. Über einen (herausnehmbaren) Zwischentrichter fällt dieses Zwischenprodukt
in eine zweistufige Hack-und Schnitzeltrommel, in der der Löschvorgang geringfügig
anläuft. In' dieser Trommel befindet sich ein an einer Welle angeordnetes Schlagwerk.
Durch die Rotation dieser Welle erfolgt eine Beförderung und ein weiteres Mischen
der Materialien sowie des weiteren eine Grobzerkleinerung. In einem zweiten Teil
der Trommel befindet sich ein weiteres Schlagwerk, das eine zusätzliche Zerkleinerungsfunktion
ausübt. Es ist auf der verlängerten Welle des ersten Schlagwerks angeordnet. Hier
wird das Zwischenprodukt auf den angestrebten kleinen Durchmesser von ca. 5 mm zerkleinert.
Durch eine dicht gestaffelte und durch Versuchsreihen experimentell zu ermittelnde
Schneidebestückung und -form wird schließlich dafür gesorgt, daß ein streufähiges
Endprodukt ausgestoßen wird.
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Dieses wird zweckmäßigerweise.auf eine Förderbandstraße überführt,
um zunächst abgelagert zu werden und den Sterilisiervorgang ablaufen zu lassen.
Im Ergebnis werden daher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Klärschlamm und Branntkalk
möglichst schnell und intensiv miteinander in solchen Mengen vermischt und pelletisiert,
daß nach relativ kurzer Zeit das pelletisierte Produkt anfällt, das zweckmäßigerweise
ein Produkt einer Körnung von weniger als 1 cm, vorzugsweise von 1 bis 3 mm, hergestellt
wird.
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Gegebenenfalls kann sich eine zusätzliche Granulierung in einer Granuliereinrichtung,
z.B. auf einem Granulier-
teller anschließen. Diese Maßnahme kann
auch beim sterilisierten Fertigprodukt ergriffen werden.
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Unmittelbar nach der Pelletisierung setzt die Löschreaktion des Branntkalkes
im wesentlichen Umfange unter Temperaturanstieg ein. Dabei muß die Temperatur über
die erwähnte Mindeststerilisierungstemperatur ansteigen.
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Hierzu müssen entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, die vom
Fachmann ohne weiteres durchführbar sind.
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So kommt z.B. das Abdecken des pelletisierten Mischproduktes in Frage.
Grundsätzlich besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, die Sterilisierung
nach der Pelletisierung in der Misch- bzw. Pelletisiereinrichtung selbst ablaufen
zu lassen. Sollten sich jedoch bei der Sterilisierung Abgase in bedeutenden Mengen
bilden, dann wären diese in geeigneter Weise abzuführen. Bei diesen Abgasen kann
es sich z.B. um ausgetriebenes Ammoniak sowie andere Stickstoffverbindungen handeln.
Eine Lagerung des pelletisierten Produktes zur Sterilisierung dauert vorzugsweise
mindestens 6 bis 8 Stunden. Während der Sterilisierung verdampft ein Teil des möglicherweise
vorliegenden überschüssigen Wassers, wenn durch die Reaktion des Branntkalks zum
gelöschten Kalk eine so hohe Wärme entsteht, daß Temperaturen von mehr als 1000C
erreicht werden.
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Es hat sich des weiteren gezeigt, daß mit den erfindungsgemäßen Verfahrensprodukten
besonders günstige Ergebnisse erzielbar sind, wenn während des Mischens und/oder
Pelletisierens und/oder der Sterilisierung und/oder nach der Sterilisierung das'
jeweilige Mischgut mit einem sauerstoffhaltigen Gas behandelt wird. Als ganz besonders
bevorzugt hat sich dabei der Einsatz von Sauerstoff erwiesen. Das sauerstoffhaltige
Gas sollte dabei möglichst die Hohlräume in dem Mischgut weitestgehend ausfüllen.
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Sollten während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Vorgänge, z.B. Entweichen von Ammoniak oder dergleichen ablaufen und dabei das sauerstoffhaltige
Gas zum Teil oder weitgehend abgeführt werden, dann ist ein entsprechender späterer
Einsatz des abgeführten sauerstoffhaltigen Gases durch dann erst bzw. neu eingebrachtes
sauerstoffhaltiges Gas zweckmäßig bzw. erforderlich.
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Das sauerstoffhaltige Gas kann in das jeweilige Mischgut in beliebiger
Weise eingeführt werden. Es sollte neben in möglichst inerten gasförmigen Bestandteilen
im wesentlichen Sauerstoff enthalten. Zwar kann mit einem gewissen Erfolg auch Luft,
die 23 Gew.-% Sauerstoff enthält, herangezogen werden. Der angestrebte Erfolg wird
jedoch insbesondere dann erreicht, wenn der Gehalt an Sauerstoff in dem Behandlungsgas
mehr als 40 Gew.-% enthält Bevorzugt wird ein Gehalt von mehr als 60 Gew.-t, wobei
ein Gehalt von mehr als 80 Gew.-% ganz besonders bevorzugt wird. Daher bietet sich,
wie bereits gesagt, insbesondere reiner Sauerstoff an. Dieser kann auch zu seinem
Einbringen in höchsten Konzentrationen in flüssiger Form eingesetzt werden. Diese
Art der Behandlung wird jedoch zweckmäßigerweise an dem pelletisierten Produkt durchgeführt,
insbesondere vor der Sterilisierung.
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Auch bietet sich die Möglichkeit an, zunächst das noch nicht mit
einem sauerstoffhaltigen Gas behandelte sterilisierte Produkt, das einen relativ
hohen pH-Wert von oft mehr als 11 aufweist, durch Behandlung mit einem kohlendioxidhaltigen
Gas, insbesondere Kohlendioxidgas selbst, zu modifizieren, wonach sich die Behandlung
mit dem sauerstoffhaltigen Gas anschließt.
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Damit kann eine vollständige oder weitgehende Carbonatisierung des
erfindungsgemäß erhältlichen Produktes erreicht werden. Selbstverständlich läßt
sich auch eine
Mischung aus Kohlendioxid gas und dem sauerstoffhaltigen
Gas einsetzen.
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Sollte das erfindungsgemäß erhältliche Bodenverbesserungsmittel nicht
unmittelbar eingesetzt werden können, dann empfiehlt sich ein Abdecken bzw. Einbringen
in einen geschlossenen Raum, was insbesondere dann gilt, wenn es hochwertige Volldünger
eingemischt enthält.
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Damit wird verhindert, daß durch Regeneinwirkung wertvolle Bestandteile
ausgewaschen werden.
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Auf keinen Fall ist es erforderlich, das pelletisierte, sterilisierte
und gegebenenfalls mit einem sauerstoffhaltigen Gas behandelte Verfahrensprodukt
einer Langzeitlagerung zu unterziehen, d.h. einer Kompostierung.
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Im Zusammenhang mit einer solchen Kompostierung werden häufig noch
zusätzliche Maßnahmen ergriffen, um die Trockensubstanz des Mischgutes zu zersetzen.
Es sei daher ausdrücklich darauf hingewiesen, daß der erfindungsgemäße Vorschlag
nicht unter dem Gesichtspunkt einer Kompostierung zu sehen ist. Vielmehr läßt sich
das erfindungsgemäß erhältliche Produkt, insbesondere als Bodenverbesserungsmittel
und Düngemittel, unmittelbar nach Abschluß der erforderlichen bzw. gegebenenfalls
zu ergreifenden Maßnahmen dem jeweiligen Verwendungszweck zuzuführen.
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Auch eine längere Lagerung vermindert seinen Wert nicht.
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Wie bereits gesagt, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren vielfältig
modifizieren. Diese Modifizierungen können sowohl chemisch als auch mechanisch erfolgen.
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So lassen sich beispielsweise die Verfahrensprodukte, wenn es erforderlich
bzw. zweckmäßig sein sollte, in größere Agglomerate überführen. Das kann z.B. durch
eine Art Brikettieren erfolgen. Die chemische Struktur des erfindungsgemäßen Verfahrensproduktes
läßt sich, wie
bereits angedeutet, ebenfalls in vielfältiger Weise
verändern.
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So kann das in krümeliger und streufähiger Form anfallende sterilisierte
Produkt zusätzlich mit vielfältigen Zusätzen, insbesondere düngenden Zusätzen, versehen
werden. Dabei kommen sowohl natürliche als auch synthetische Düngemittel in Frage,
insbesondere Stickstoff-, Phosphor- und Kalidüngemittel zur Herstellung eines Volldüngers.
Dadurch werden die bereits in dem sterilisierten Produkt enthaltenden Kernnährstoffe
ergänzt.
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Als zugegebene Düngemittel kommen dabei insbesondere in Frage: Ammoniumsulfat,
Harnstoff, Kalksalpeter, Kalkstickstoff, Kalkammoniak, Kalkammonsalpeter, Natronsalpeter,
Mehrnährstoffdünger oder Mischdünger, wie Thomaskali usw., und Volldünger, wie Nitrophoska.
Durch die Verwendung leicht löslicher und daher rasch wirkender Düngemittel, wie
z.B. Kalksalpeter und Natronsalpeter, wird eine Art Kopfdünger erhalten. Schwer
lösliche, langsam wirkende Handelsdünger, wie z.B. Kalkstickstoff, Superphosphat
und Thomasmehl führen zu einer Art Grunddünger. Das Verfahrensprodukt ist jedoch
per se bereits ein wertvoller Kalkdünger, der im Rahmen einer Erhaltungs-bzw. gelegentlich
erforderlichen Gesundungskalkung von Böden mit besonderem Vorteil landwirtschaftlich
verwendbar ist.
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Das erfindungsgemäß erhältliche Produkt kann jedoch nicht nur, wie
bereits gesagt, brikettiert, sondern zu beliebigen Formen kompaktiert werden, z.B.
zu grösseren Platten für Rekultivierungs- oder Begrünungsmaßnahmen. Für den Fall,
daß z.B. bei Begrünungsmaßnahmen ein wasserundurchlässiger Untergrund vorliegt,unterliegt
das Verfahrensprodukt bezüglich der Herkunft des Schlammes praktisch keinerlei Beschränkungen.
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Technologisch läßt sich die Erfindung möglicherweise wie folgt erläutern:
Infolge der Löschwärme, die während des Löschens des Branntkalks entsteht, und des
sich einstellenden hohen pH-Wertes von etwa 11 und mehr werden Viren, Bakterien
und Pathogene abgetötet.
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Die organischen Bestandteile werden dabei gleichzeitig einer Modifizierung
unterzogen, die sich bei der Verwendung des Verfahrensproduktes vorteilhaft auswirkt.
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Durch die Pelletisierung werden offenbar für die nachfolgende Sterilisierung
günstige Voraussetzungen geschaffen. Diese könnten dadurch erklärt werden, daß zwischen
den pelletisierten Produkten Hohlräume existieren, in die während der Sterilisierung
entwickelte Gase und möglicherweise sonst störende Gase eindringen können.
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Auch könnte die Einwirkung von in den Hohlräumen enthaltenem Sauerstoff
vorteilhaft sein, was sich bereits darin zeigt, daß eine zusätzliche Behandlung
mit einem sauerstoffhaltigen Gas, insbesondere mit Sauerstoff, zu verbesserten Verfahrensprodukten
führt.
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Die Behandlung mit einem sauerstoffhaltigen Gas, insbesondere mit
Sauerstoff, scheint also den Sterilisierungsvorgang zu begünstigen. Darüber hinaus
trägt eine solche Behandlung, insbesondere mit Sauerstoff, gleichermaßen.
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dazu bei, den unerwünschten Geruch durch Zerstörung bzw. Veränderung
von Verbindungen, auf die dieser Geruch zurückgeht, zu beheben. Des weiteren hat
es sich gezeigt, daß ein erfindungsgemäß unter Behandlung mit einem sauerstoffhaltigen
Gas hergestelltes Düngemittel weitaus besser als Vergleichsprodukte bezüglich der
Düngewirkung ist.
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So sind die Wachstumsergebnisse bei nicht mit Sauerstoff bzw. einem
sauerstoffhaltigen Gas behandelten Produkten schlechter.
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Allgemein wurde festgestellt, daß sämtliche Kulturpflanzen besser
wachsen, wenn deren Anbauflächen mit dem erfindungsgemäß erhältlichen Produkt bestreut
werden.
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Dabei kann es sich um Getreidepflanzen, wie Weizen, Hafer, Gerste,
Roggen und Mais, sowie auch um Hackfrüchte, wie Rüben und Kartoffeln,und um sonstige
Feldfrüchte handeln. Auch der Ertrag im Weinbau, wie allgemein im Gartenbau, läßt
sich erheblich steigern. Entsprechendes gilt auch für die Forstwirtschaft.
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Es wurde gefunden, daß ein erfindungsgemäßes Düngemittel sowohl bei
Sommergetreide als auch bei Wintergetreide zu einer überraschenden Ertragssteigerung
von bis zu mehr als 25% führt. Das geht vermutlich darauf zurück, daß die Pflanzen
in der ersten Wachstumsphase bedeutend kräftiger als Vergleichspflanzen ausgebildet
werden. Deshalb läuft die Bestockung in der Bestockungsphase besser und umfangreicher
ab. Möglicherweise ist hierin ein besonderer Grund für die Ertragssteigerung zu
sehen. Die Pflanzen, die mit dem erfindungsgemäß erhaltenen Düngemittel gedüngt
worden sind, sind darüber hinaus insbesondere widerstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse.
So zeigen sie trotz Einwirkung starken Regens eine verbesserte Halmfestigkeit.
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Im Ergebnis überführt das erfindungsgemäße Verfahren ein umwelt störendes
Produkt in Form eines Klärschlammes in ein wertvolles umweltfreundliches streufähiges
Wirtschaftsgut. Der dadurch freiwerdende Deponierraum läßt sich anderweitig nutzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich außergewöhnlich einfach und wirtschaftlich
führen, zumal mit Branntkalk ein in großen Mengen verfügbares und billiges Ausgangsmaterial
zur Verfügung steht.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Beispielen noch näher erläutert
werden, wobei die vorstehenden Ausführungen, z.B. bezüglich der verwendbaren Einrichtungen,
entsprechend gelten sollen.
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Beispiel 1 Ein Klärschlamm mit ca. 8% Trockensubstanz wurde in einer
Filterpresse vorentwässert. Der Filterpressenrückstand enthielt noch 58% Wasser.
3 Volumenteile des breiartigen Materials (etwa 3,15 Gew.-Teile) wurden mit einem
Volumenteil Branntkalk (etwa 0,88 Gew.-Teile) in einem pelletisierenden Mischer
intensiv während 10 bis 12 Minuten gemischt. Dabei stieg die Temperatur des Mischgutes
auf 800 an. Die grobkrümelige Mischung wurde mittels eines Granuliertellers in eine
Mischung von Pellets eines Durchmessers von 3 bis 5 mm überführt. Im Anschluß daran
wurde in das dem pelletisierenden Mischer entnommene und aufgehäufte Mischgut mittels
einer Lanze aus einer Sauerstofflasche kurzfristig Sauerstoff eingeleitet. Anschließend
wurde das derartige behandelte Mischgut 10 Stunden lang abgedeckt gelagert, um eine
Wärmeabstrahlung und unerwünschte Temperaturabsenkung zu verhindern. Das Produkt
war rieselfähig und konnte ohne weiteres mit üblichen Streugeräten auf landwirtschaftliche
Flächen ausgestreut werden. Es war geruchlos und führte bei seiner Verwendung als
Düngemittel beim Anbau von Sommergetreide zu einer Ertragssteigerung von etwa 25%.
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Beispiel 2 In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 wurden 100 kg Trockenklärschlamm
eines Wassergehaltes von etwa 60% mit 35 kg Branntkalk behandelt. Das erhaltene
Verfahrensprodukt enthielt 73 Gew.-% Trockensubstanz, wobei 20%
auf
organische und 53% auf mineralische Substanzen entfielen. Der Calciumgehalt betrug
17%, entsprechend 24% CaO. An Pflanzennährstoffen waren in dem Material 1,7% Stickstoff,
0,94t Phosphor und 0,45% Magnesium und ferner 100 mg/kg Mangan und Kupfer und 106
mg/kg Zink enthalten. Die Schadstoffe Blei und Cadmium waren jeweils mit 0,4 mg/kg
in äußerst geringer Konzentration vorhanden.
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Unter den wertbestimmenden Inhaltstoffen - organische Substanz, Kalk,
und Pflanzennährstoffe - wurde die optimale Ausbringungsmenge vom Kalkgehalt bzw.
vom Kalkbedarf des betreffenden Bodens bestimmt.
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Das beschriebene Düngemittel ließ sich vorzüglich zur Aufkalkung von
Ackerböden verwenden. So waren die Aufkalkungsziele schwach humoser Ackerböden eines
pH-Wertes von 5,5 für Sand- und 7,0 für Tonböden durch Behandlung mit diesem Düngemittel
zu erreichen. Bei leichteren Böden war eine überschreitung dieser Werte zu vermeiden.
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Zur Erreichung bzw. Erhaltung dieser optimalen pH-Werte wurden mit
Vorteil ca. 20, 10 bzw. 5 dt CaO/ha eingesetzt, was etwa 8,4 bzw. 2 dt an erfindungsgemäß
erhältlichem Düngemittel je Hektar-und Jahr entsprach.