DE3446666C1 - Mittel zur Verbesserung der Wasserhaltefähigkeit von Böden - Google Patents

Description

• Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das eigentliche Bodenverbesserungsmittel, das unter dem Handelsnamen »Aquaprotect« bekannt ist, im Herstellungverfahren des Torfkoks den oder der Retorte bei einer Temperatur von etwa 120"C zugesetzt. Hierbei umhüllt sich das Bodenverbesserungsmittel mit einer
• Koksschicht, die festhaftend ausgebildet ist.
• Das so erzielte Produkt ist daher an seiner Oberfläche rauh, so daß Entmischungserscheinungen, insbesondere auf ariden Böden nicht mehr auftreten.
• Die Umhüllung mit Torfkoks bewirkt eine zeitverzögerte Wasseraufnahme und Wasserabgabe, was die Wirksamkeit des eigentlichen Mittels noch erhöht.
• Schließlich bewirkt die Kohlenstoffschicht eine Entgiftung des Bodens, so daß also bei gleichzeitiger wirtschaftlicher Transportfähigkeit mehrere vorteilhafte Effekte erzielt werden.
• Ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Bodenverbesserungsmittel wurde zur Bestimmung der Kornverteilung einer Siebanalyse unterzogen und anschließend von den einzelnen Kornfraktionen die Wasseraufnahmekapazität bestimmt. Nachfolgend die Ergebnisse: 1. Kornverteilung (Siebanalyse nach DIN 53 477) - über 1000 , 7,8% - 630 - 1000 35,2% -500- 630,u 17,0% -315- 500,u 25,2% - 100 - 315 14,5% - unter 100 t 0,3% Das Produkt ist schwachstaubend (0-1).
• 2. Wasseraufnahmekapazität (Geliersiebtest STN 0049/84) (3 g »Aquaprotect mit Kohlenstoffumhüllung« in 400ml VE-Wasser nach 20 Stunden) Kornfraktion gebundenes Wasser über 1000 , 240 ml/g 630- 1000lt 280 ml/g 500- 63011 260 ml/g 315- 50011 220 ml/g 100- 315u 120 ml/g Durch den Herstellungsprozeß von »Aquaprotect mit Kohlenstoffumhüllung« hat sich kaum eine signifikante Veränderung der max. Wasseraufnahmekapazität von »Aquaprotect« ergeben. Lediglich die Aufnahmegeschwindigkeit ist deutlich verlangsamt worden. Die max.
• Wasseraufnahme, vor allem des Kornspektrums über 50011, ist so gut wie die des puren »Aquaprotect«. Insgesamt zeigte sich im Kornbereich über 315 F1 noch eine gute Wasseraufnahme.
• - L e e r s e i t e -

Claims (1)

1. Patentanspruch: Mittel zur Verbesserung der Wasserhaltefähigkeit von Böden aus einer Bodenmasse mit einem als Wasserrückhaltemittel dienenden teilchenförmigen Polyelektrolyten, wobei der Polyelektrolyt aus wenigstens einem vernetzten, im Wasser nur noch quellbaren Polymeren auf der Basis von Acrylsäure, Metacrylsäure, Acrylamid, Metacrylamid, Acrylnitril oder Metacrylnitril besteht, eine Teilchengröße bis 2,38 mm aufweist, in Kontakt mit wäßrigen Flüssigkeiten in ein Hydrogel übergeht, mehr als das Hundertfache seines Eigengewichtes an destilliertem Wasser bzw. mehr als das Fünfundsiebzigfache seines Eigengewichtes einer Standarddüngerlösung reversibel sorbiert und desorbiert, wobei das Mittel als Polyelektrolyt zusätzlich feinteilige synthetische Kieselsäure aufweist und der Polyelektrolyt in einem Anteil von 0,3 bis 0,6 g auf 1 Ltr. Bodenmasse vorliegt, nach Patent 3328098, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die Bodenmasse aus Torfkoks besteht.

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Mittel zur Verbesserung der Wasserhaltefähigkeit von Böden gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs nach Patent 33 28 098.

   Im Hauptpatent wird ein Bodenverbesserungsmittel beschrieben, mit welchem nach Abgabe des Wassers aus dem Boden dieser nicht ungünstig beeinflußt wird, d. h.

   der Boden seine Struktur nicht so verändert, daß das normale Wachstum der Pflanze nachteilig beeinträchtigt wird.

   Das Bodenverbesserungsmittel nach dem Hauptpatent ist ein schwachvernetztes Acrylat in einer Mischung aus Polyacrylaten und inerten Naturstoffen, das in der Lage ist, mit Wasser zu quellen. Es ist ein überaus wirksames Wasserrückhaltemittel. Die Wasserbindung verläuft innerhalb von 15 Minuten. Mehr als das Vierhundertfache des Eigengewichtes kann pflanzenverfügbar gespeichert werden.

   Die im Polymer enthaltenen Carboxylgruppen werden beim Kontakt mit Wasser oder wäßrigen Lösungen zunächst stark solvatisiert. Hierbei dissoziieren teilweise die Carboxylgruppen in negativ geladene Carboxylat-lonen. Im dissoziierten Zustand findet längs der Polymerkette eine Ansammlung von gleichgeladenen Gruppen statt, die sich gegenseitig elektrostatisch abstoßen. Das führt zur Aufweitung der Polymerknäuel, wodurch weitere Mengen an Wasser aufgenommen werden können. Da ein schwach vernetztes Polymer vorliegt, bleiben die Polymermoleküle an einigen wenigen Stellen durch chemische Valenzen fest miteinander verbunden. So führt die Aufnahme von Wasser nur zum Quellen des Polymerisats und nicht zur Lösung. Die Beibehaltung der körnigen Struktur, die Gelier- und Schmiereffekte verhindert, ist einer der wesentlichen Vorteile. Die entstehende Struktur ist nicht klebefähig und bleibt auch bei hohen Wassergehalten bestehen.

   Die von dem Mittel zu speichernde Wassermenge ist abhängig vom pH-Wert, dem Elektrolytgehalt und der Druckbelastung.

   Der Zusatz dieses Mittels verlängert allgemein die Gießintervalle, verbessert die Durchwurzelung und ermöglicht den Einsatz kleinerer Kulturgefäße.

   Auf Grund der positiven Kulturversuche sind in der Vergangenheit vor allem Versuche zur Toxikologie und Umweltverträglichkeit durchgeführt. Die Ergebnisse sind alle insgesamt positiv und rechtfertigen den weiteren Einsatz des Produktes.

   Da das eigentliche Mittel in Verbindung mit einer Bodenmasse eingesetzt wird, in vielen Bereichen die Einfuhr von Torf als Bodenmasse aber verboten ist, oder der Transport der Bodenmassse beispielsweise in aride Klimazonen nachhaltig unwirtschaftlich ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Bodenverbesserungsmittel gemäß dem Hauptpatent so zu verbessern daß es auch ohne den Torf als Bodenmasse einsetzbar ist, wobei weiterhin der zusätzliche Vorteil angestrebt wird, daß eine Entmischung zwischen dem eigentlichen Bodenverbesserungsmittel und der Bodenmasse nicht auftreten kann.

   Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Patentanspruchs gelöst Torfkoks wird durch Verschwelung von Maschinen-Preßtorf in geeigneter Zusammensetzung in keramischen Retorten erzeugt.

   Torfkoks stellt die jüngste fossile Kohle dar und ist erst in den letzten 10 000 Jahren aus ganz anspruchslosen Pflanzen, vorwiegend Sphagnum und Wollgras, durch Vermoderung unter Luftabschluß entstanden. Da diese Pflanzen ihren Nährstoffbedarf ausschließlich aus der Luft und dem niedergehenden Regen zogen, finden sich im Torf nur ganz geringe Mengen an Mineralstoffen, die sonst die Pflanzen aus dem Boden, auf welchem sie wachsen, entnehmen. Guter Hochmoortorf, wie er für die Verkokung verwendet wird, hat im Durchschnitt, auf die Trockensubstanz bezogen, nur 1 1!/2(¾) Asche.

   Entsprechend gering ist auch die Asche im Torfkoks, insbesondere finden sich darin nur Spuren von dem für viele Verwendungszwecke schädlichen Schwefel und Phosphor.

   Nach dem Verfahren von Dr. Wielandt gelangt der Torf aus dem Vorratsbunker in die Retorten von schmalem, rechteckigem Querschnitt, die von außen beheizt werden. In der Retorte unterscheidet man drei Zonen, deren Grenzen durchaus flexibel sind. In der ersten, der Trocknungszone, gibt der Torf zunächst die Feuchtigkeit ab. In der Verkokerungszone erfolgt die Zersetzung der Torfsubstanz, wobei zunächst der restliche Wassergehalt und Kohlensäure, später bei höheren Temperaturen dann die leichten Kohlenwasserstoffe und die Teerbildner abgeschieden werden. Parallel mit der Ausgarung geht die Schrumpfung der einzelnen Torfsoden vonstatten, wodurch die schwerebedingte Abwärtsbewegung der Retortenfüllung unterstützt wird. In der Kühlzone endlich wird der Torfkoks nach einem besonderen Verfahren abgekühlt, so daß er mit etwa 800 C die Retorten verläßt. Die Durchsatzzeit beträgt je nach Torfbeschaffenheit und Koksqualität 10 bis 16 Stunden.

   Der Betrieb der Öfen ist halbkontinuierlich, d. h. daß in bestimmten Zeitabständen bestimmte Mengen Koks den Retorten entnommen werden. Der oben entstehende Leerraum wir im selben Rhythmus mit Torf nachgefüllt.

   Unter normalen Verhältnissen benötigt man für die Erzeugung von 1 t Torfkoks 3,5 bis 4 t Torf.