DE3724551A1

DE3724551A1 - Verfahren zur herstellung eines organisch-organischen duengemittels

Info

Publication number: DE3724551A1
Application number: DE19873724551
Authority: DE
Inventors: Gerald Dr Heinze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-24
Filing date: 1987-07-24
Publication date: 1989-02-02

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines organischen Düngemittels, das aus organischer Faser, einem organischen Düngemittel, insbesondere einem sogenannten Wirtschaftsdünger und ggfs. einem Bindemittel besteht.

Die organische Faser, deren äußere Form einem Flachsspan gleicht, wird nach bekannten Verfahren aus Müll, insbesondere Hausmüll gewonnen. Hierbei wird der Müll zerkleinert, gesiebt und nachfolgend getrocknet. Die Restfeuchte im zerkleinerten Material liegt zwischen 4-10%. Die getrockneten Teilchen werden anschließend in verschiedene Korngrößen durch Siebung und Sichtung aufgeteilt. Während des Verfahrensablaufes werden an geeigneten Stellen Glas, Sand, Steine, Buntmetalle, Eisen, Textilien, Kunststoffe, Plastik, Leder, Holz und dergleichen abgetrennt, so daß nur die organischen Bestandteile zurückbleiben. Die organischen Bestandteile sind faser- und flachsspanähnlich und werden gemeinsam mit den bakteriell schnell abbaufähigen organischen Düngemitteln und ggfs. einem Bindemittel für die Herstellung des erfindungsgemäßen organisch-organischen Düngemittels verwendet. Eine besondere Verfahrenstechnik zur Herstellung der organischen Faser ist als ORFA-Verfahrenstechnologie bekanntgeworden. Selbstverständlich können auch andere organische Fasern der Abfallwirtschaft verwendet werden, wie z. B. zerkleinertes Altpapier, zerrissene Textilien usw.

Die Verwendungsmöglichkeit von organischer Faser als organisches Düngemittel ist bereits untersucht worden. Dabei zeigte sich, daß keine Wirkung auf die Pflanze erzielt worden ist. Das lag daran, daß die geringen Mengen an Nährstoffen, die in der organischen Faser enthalten sind, nicht ausreichen, den Pflanzenwuchs zu fördern.

Außerdem hat man versucht, zur organischen Faser mineralische Düngemittel zuzusetzen. Das hatte die gleiche Wirkung, als wenn man das mineralische Düngemittel allein zur Düngung von Pflanzen benutzt. Die organische Faser ist in dieser Zusammensetzung ein toter Stoff und wird im Boden, je nach den Sauerstoffverhältnissen, d. h. ob aerobe oder anaerobe Bedingungen vorherrschen, vermodern oder verwesen und im ungünstigsten Falle verfaulen. Es bildet sich kein Humus.

Es wurde nun gefunden, daß durch Zusatz von organischen Düngemitteln, die bakteriell schnell abbaufähig sind, eine rasche Humusbildung vonstatten geht.

Der sich bildende Nährhumus ist die Ausgangsbasis für die Entstehung eines Dauerhumus. Dieser Dauerhumus hat eine kolloiddisperse Struktur und sorgt für eine gute Bindung des Wassers und der Nährstoffe.

Die verwendeten organischen Düngemittel müssen solche sein, die zwar bakteriell schnell abbaubar sind, die aber auch genügend Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphor und Kali enthalten.

Als organische Zumischkomponente kommen z. B. Wirtschaftsdünger mit relativ hohen Gehalten an Nährstoffen in Betracht. Beispiele hierfür sind: Rinderdung, Schafsdung, Geflügeldung und ähnliche. Der Wirtschaftsdünger als organisches Düngemittel kann auch im erfindungsgemäßen Verfahren in Form von Gülle verwendet werden. Als Gülle oder auch als Flüssigmist bezeichnet man ein Gemisch aus Kot und Harn. Je mehr landwirtschaftliche Nutztiere strohlos aufgestallt werden - und das ist in zunehmendem Maße der Fall -, um so höher ist der Anfall von Gülle.

Die Nährstoffgehalte der Güllen werden in starkem Maße durch ihre Trockensubstanzgehalte bestimmt. Besonders eng ist die Beziehung zwischen den Trockensubstanz- und den Phosphatgehalten. Grund dafür ist, daß das Phosphat zu ca. 90% mit dem Kot ausgeschieden wird und somit in der Feststoffkomponente der Gülle vorliegt. Bei den Stickstoffgehalten und vor allem auch bei den Kaligehalten sind die Beziehungen zum Trockensubstanzgehalt nicht so eng. Stickstoff und Kali werden zu größeren Anteilen mit dem Harn ausgeschieden.

Tabelle 1

Gülle

Nährstoffgehalte (nach Vetter)

Die Verwendung von Gülle hat als einen besonderen Aspekt den damit verbundenen starken Geruch. Im Hinblick auf die starke Geruchsbelästigung bei der Verarbeitung der Gülle im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens und bei der Verwendung des organisch-organischen Düngemittels in der Landwirtschaft, beim Garten- und Gemüsebau, beim Anlegen von neuen Grünflächen, im Weinberg usw. soll nur geruchsfreie Gülle eingesetzt werden. Die Gülle kann durch bekannte Verfahren, wie Belüftung mit Luftsauerstoff oder durch Zusätze geruchsfrei gemacht werden. Die Industrie bietet hier geruchsbindende Stoffe an, die mit den wesentlichen Komponenten der Gülle wie Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Propionsäure, Buttersäure, Phenole, Merkaptane etc. reagieren. Diese Komponenten sind für die Geruchsfahne der Gülle verantwortlich und verursachen als gasförmige Immission die geruchliche Luftverunreinigung.

Die Verwendung von organischer Faser gemeinsam mit bakteriell schnell abbaufähigen organischen Düngemitteln hat im Zusammenhang mit der Reduzierung der Geruchsfahne der Gülle noch einen weiteren Vorteil. Es wurde nämlich gefunden, daß man die adsorptiven Eigenschaften der organischen Faser hierfür nutzen kann. Aufgrund der großen Oberfläche der organischen Faser oder anders formuliert: aufgrund des großen Porenvolumens der Faser lagert sie Gase an. Die organische Faser bindet also die gasförmige Geruchsfahne der Gülle. Das gilt sowohl für die flüssige als auch für die feste Phase der Gülle. Insbesondere wurde gefunden, daß man bei Verwendung von eingetrockneter Gülle durch besondere Verfahrensschritte die Gerüche binden kann. Diese besonderen Verfahrensschritte müssen beim Mischvorgang eingehalten werden. Durch einen Mischvorgang sollen bekanntlich verschiedene Komponenten so zusammengebracht werden, daß in einer bestimmten Probengröße von allen Komponenten gleich viele enthalten sind. Bei Feststoffmischungen muß man Einschränkungen machen. Ein völlig homogenes Verteilen von zwei oder mehr Komponenten ist nur bei flüssigen - sofern sie überhaupt miteinander mischbar sind - und gasförmigen Stoffen möglich. Mit Feststoffen kann man keine homogenen Mischungen herstellen, d. h. solche, die ideal gleichmäßig sind. In Feststoffmischungen ist die Verteilung nicht regelmäßig, sondern dem Zufall überlassen, selbst dann, wenn man gleich große und gleich schwere Teilchen miteinander mischt. Bei Feststoffmischungen handelt es sich um Zufallsmischungen. Deshalb wird man auch bei Untersuchungen an einer größeren Anzahl von Proben, selbst nach einem optimalen Mischprozeß, nicht die gleichen Inhalte aller Komponenten feststellen können. Die Gehalte an den einzelnen Komponenten streuen mehr oder weniger stark.

Die Streuungen werden um so stärker sein, je unterschiedlicher die Komponenten hinsichtlich der Dichte und Korngröße sind. Die Dichten von organischen Fasern und organischen Düngern z. B. getrockneten Rinder- oder Hühnerdung aus den entsprechenden Güllen liegen besonders weit auseinander. Bei der organischen Faser kann sie im Bereich zwischen 0,1-0,3 t/m³ liegen. Die getrockneten Tierdünger haben Dichten in der Größenordnung von 0,5-0,7 t/m³. Die angegebenen Werte beziehen sich auf die Schüttdichten. Bei diesen Schüttdichten zweier miteinander zu vermischenden Komponenten kann es mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer Entmischung kommen. Diese Entmischung kann man weitgehend verhindern und dabei gleichzeitig eine Adsorption der Geruchsfahne der getrockneten Tierdünger erreichen, wenn man folgende Verfahrensweise einhält:

- Einfüllen des getrockneten Tierdüngers mit einer Korngröße von ca. 0-4 mm in die Mischmaschine.
- Zugabe eines klebrigen Bindemittels, das die einzelnen Partikel des Tierdüngers mit einem Film umgeben soll.
- Einfüllen der organischen Faser in den Mischer. Die organische Faser haftet an der Klebschicht der Tierdüngerpartikel fest und umgibt somit die Partikel als Hülle. Diese Hülle wirkt als Adsorptionshülle für die Geruchsgase der Tierdünger.

Mit diesen Maßnahmen erreicht man erfindungsgemäß, daß der Güllegeruch verschwindet und weder die Herstellung des Produktes noch seine Verwendung durch die Geruchsfahne beeinflussen kann.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn man zum Vermischen der Komponenten sogenannte Intensiv- bzw. Schnellmischer verwendet. Dadurch gelingt es, den notwendigen Klebfilm um die einzelnen Partikel des Tierdüngers aufzubringen. Der Einsatz dieser Mischer reduziert auch die Menge des benötigten Klebemittels.

Die verwendbaren Klebemittel sind zahlreich; gemeinsam muß ihnen sein, daß sie umwelt- und bodenverträglich sind. Sie können sowohl organischer Natur - z. B. Nebenprodukte aus der Papier- oder Zuckerindustrie - als auch anorganischer Natur - z. B. Wasserglas - sein. Außerdem können zum Binden von Schwefeldioxid aus der Luft und dem Wasser (z. B. Regen) zusätzliche basische oder neutrale Verbindungen, z. B. des Kalziums oder Magnesiums eingesetzt werden.

Ein weiterer Gedanke der Erfindung ist die Herstellung von Granulaten/Agglomeraten aus der Mischung aus organischer Faser und bakteriell schnell abbaufähigen Düngemitteln. Die Herstellung des organisch-organischen Düngemittels nach diesem Erfindungsgedanken erfolgt in Agglomerationsmaschinen, also in Maschinen, die aus feinteiligen Stoffen grobteilige Güter herstellen. Solche grobteiligen Produkte werden mit dem Oberbegriff Agglomerate bezeichnet. Die einzelnen, in Abhängigkeit zur Maschine erzeugten Agglomerate sind als Granulate, Pellets, Briketts, Schülpen, Tabletten usw. im technischen Sprachgebrauch eingeführt.

Die Mischungen aus den erfindungsgemäßen Komponenten können entweder zu Agglomeraten verpreßt oder zu solchen "aufgerollt" werden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Herstellung von Rollgranulaten in Granuliertellern- und -trommeln erwiesen. Diese darin hergestellten Granulate besitzen eine runde Form, was dem Ausstreuen auf das Feld, den Weinberg usw. entgegenkommt. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, für die Rollgranulation eine Granuliertrommel zu benutzen, weil hier der Granuliervorgang auf einer längeren Strecke erfolgt und während des Granulierens noch Komponenten zugedüst oder zugeführt werden können. Eine Zufuhr von feinstem Pulver auf die Oberfläche der gebildeten Granulate kann eine Trocknung oder Härtung der Granulierflüssigkeit bewirken. Verfahrenstechnisch erfolgt die Herstellung der Agglomerate vorzugsweise in der Weise, daß die einzelnen Komponenten diskontinuierlich oder kontinuierlich vermischt werden. Anschließend wird die Mischung unter Zusatz einer Granulierflüssigkeit, z. B. Wasser agglomeriert und danach getrocknet. Es können alle bekannten Agglomerationsverfahren verwendet und alle bekannten Bindemittel - sofern sie umwelt- und bodenverträglich sind - eingesetzt werden.

Die bakteriell schnell abbaufähigen organischen Stoffe sind nicht auf die schon genannten Tierdünger beschränkt, sondern umfassen auch zellulosehaltige Nebenprodukte der Zellstoffindustrie (Fangstoffe), zuckerhaltige Nebenprodukte der Zuckerindustrie (Scheidestoffe, Abfallprodukte von Abwässern, z. B. Klärschlamm usw. Sie müssen boden- und umweltverträglich sein. Außerdem müssen sie Pflanzennährstoffe enthalten, insbesonder Stickstoff, Phosphor und Kalium.

Dieses organisch-organisches Düngemittel kann den mineralischen Dünger in vielen Fällen ganz und in zahlreichen anderen Fällen größtenteils ersetzen.

Die Umweltbelastung durch mineralische Düngemittel kann durch den Einsatz dieses organisch-organischen Düngemittels stark reduziert werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Wirtschaftsdünger in Form von getrocknetem Hühnerdünger wird mit Wasserglas in einem Intensivmischer 3 Minuten gemischt. Anschließend werden 50%, bezogen auf den Hühnerdünger, an organischer Faser zugemischt. Die Mischung wird danach in einer Granuliertrommel durch weitere Zugabe von organischer Faser und Wasser zu Granulaten verarbeitet. Die Granulate werden bis auf eine Restfeuchte von 15% getrocknet. Von den verbleibenden 85% bestehen 40% aus organischer Faser und 40% aus Hühnerdünger. 5% entfallen auf die Trockensubstanz des Bindemittels.

Beispiel 2

Eine Mischung bestehend aus

40 Teilen Klärschlamm
35 Teilen getrocknetem Tierdünger und
25 Teilen Fangstoff

werden in einem Intensivmischer mit 25 Teilen geruchsfreier Gülle, unter Zusatz eines zellulosehaltigen Klebstoffes, miteinander vermischt. Die Mischung wird in einem Granuliergerät zu kugelförmigen Granulaten, unter ständigem Zusatz von feingemahlener Orfa-Faser und Granulierflüssigkeit, "aufgerollt". Die getrockneten Granulate haben eine mittlere Größe zwischen 5-8 mm.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines organisch- organischen Düngemittels aus organischer Faser, die durch eine Aufbereitung von Müll und Abfällen gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man der organischen Faser Mengen von bakteriell schnell abbaufähigen organischen Düngemitteln zumischt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als bakteriell schnell abbaufähige organische Düngemittel Wirtschaftsdünger wie Rinderdung, Schafsdung, Geflügeldung und ähnliche verwendet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirtschaftsdünger in Form von Gülle verwendet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gülle durch bekannte Verfahren geruchsfrei gemacht und dann verwendet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gülle vor der Verwendung getrocknet wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vermischen der Komponenten die bakteriell schnell abbaubaren Düngemittel zunächst mit einer Schicht aus einem klebrigen Stoff umhüllt werden und dann die organische Faser zugegeben wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für das Vermischen vorzugsweise Intensiv- bzw. Schnellmischer verwendet werden.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nur umwelt- und/oder bodenverträgliche Klebstoffe eingesetzt werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Binden von Schwefeldioxid und anderer saurer Stoffe aus der Luft und aus dem Wasser basische oder neutrale Verbindungen, insbesondere des Kalziums oder Magnesiums eingesetzt werden.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Komponenten diskontinuierlich oder kontinuierlich gemischt und das Gemenge in geeigneten Geräten agglomeriert und anschließend getrocknet wird.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Agglomerieren in Granuliertrommeln durchgeführt wird.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als bakteriell schnell abbaufähigen Stoffe, Nebenprodukte der Zucker- und Zellstoffindustrie u. ä. Industrien, sowie Abfallprodukte von Abwässern Verwendung finden, sofern sie Pflanzennährstoffe enthalten.