DE506484C

DE506484C - Process for the manufacture of a selective soil sterilant from organic waste

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Publication number: DE506484C
Application number: DEH92895D
Authority: DE
Original assignee: CHARLES HARNIST DR
Current assignee: CHARLES HARNIST DR
Priority date: 1922-03-01
Filing date: 1923-02-28
Publication date: 1930-09-04

Description

Verfahren zur Herstellung eines selektiven Bodensterilisationsmittels aus organischen Abfallstoffen Dieses Verfahren bezweckt die Herstellung eines selektiven Bodensterilisationsmittels, das die Eigenschaft besitzt, die Entwicklung der anaeroben stickstoffassimilierenden Bakterien, nämlich der Clostridienarten, unter denen das sehr verbreitete Clostridium Pastorianum besonders wirksam ist, zu begünstigen, indem es die aeroben Kleinlebewesen, namentlich die wenig widerstandsfähigen Amöben oder Protozoen, die hauptsächlichsten Bakterienfeinde, abtötet.Process for the preparation of a selective soil sterilant from organic waste This process aims to produce a selective Soil sterilant, which has the property of developing the anaerobic nitrogen-assimilating bacteria, namely the clostridial species, among which the very common Clostridium pastorianum is particularly effective to favor by the aerobic microorganisms, especially the less resistant amoebas or kills protozoa, the main enemies of bacteria.

Als Mittel hierzu dienen die niedrigeren Sauerstoffsäuren des Schwefels, die vermöge ihres Bestrebens sich zu Schwefelsäure zu oxydieren, den aeroben Mikroben den unentbehrlichen Sauerstoff entziehen.The lower oxygen acids of sulfur serve as a means for this, by their endeavor to oxidize themselves to sulfuric acid, the aerobic microbes withdraw the essential oxygen.

Die bisher zur Bodensterilisierung vorgeschlagenen Mittel sind Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Formaldehyd, Schwefelkohlenstoff, Phenole usw. Sie töten alle Mikroben ohne Auswahl. Sie sind außerdem zum allgemeinen Gebrauch für die, Landwirtschaft zu teuer.The agents proposed so far for soil sterilization are carbon tetrachloride, Chloroform, formaldehyde, carbon disulfide, phenols, etc. They all kill microbes without choice. They are also for general agricultural use too expensive.

Hiervon unterscheidet sich das neue Bodensterilisationsmittel dadurch, daß es selektiv auf die wichtigsten Bodenbakterien wirkt, die billigen Sauerstoffsäuren des Schwefels benutzt, die nach ihrer Oxydation zu Schwefelsäure das Gestein aufschließen und außerdem den Bakterien den allen Lebewesen unentbehrlichen Schwefel bringt.The new soil sterilant differs from this in that that it acts selectively on the most important soil bacteria, the cheap oxygen acids of sulfur, which after their oxidation to sulfuric acid break down the rock and also brings the sulfur, which is indispensable to all living things, to bacteria.

Ferner soll das neue selektive Sterilisationsmittel den Fortschritt 'bringen, den bevorzugten Bakterien die in großer Menge erforderlichen energetischen Stoffe darzubieten, und zwar in möglichst assimilierbarer Form.Furthermore, the new selective sterilant is said to be the advancement 'bring the energetic energy required in large quantities to the preferred bacteria To present substances in a form that can be assimilated as much as possible.

Diesen Zweck erfüllt am besten ein innigstes, molekulares Gemisch, womöglich chemische Verbindung, der Sauerstoffsäuren des Schwefels mit den organischen Stoffen. Durch diese innigste Mischung wird es weiterhin ermöglicht, auch höher oxydierte Säuren wie die Thionsäuren und selbst Schwefelsäure anzuwenden, da dieselben durch die derart beigemischten organischen Stoffe unter Mitwirkung gewisser Bakterien zu niedrigeren Oxydationsstufen reduziert werden. Diese Mischung wird dadurch erhalten, daß man eine Lösung herstellt, die sowohl die organischen Stoffe als auch Salze der Schwefelsauerstoffsäuren oder die genannte chemische Verbindung in Wasser gelöst, enthält.This purpose is best served by an intimate, molecular mixture, possibly a chemical compound, the oxygen acids of sulfur with the organic ones Fabrics. This intimate mixture still makes it possible, even higher to use oxidized acids like thionic acids and even sulfuric acid, there the same due to the organic substances mixed in in this way with the participation of certain bacteria can be reduced to lower oxidation levels. This mixture is obtained by that a solution is prepared which contains both organic substances and salts the sulfuric oxygen acids or the named chemical compound dissolved in water, contains.

Die Mischung kann dann in dieser gelösten oder, nach Eindampfen, in fester Form dem Boden zugeführt werden.The mixture can then be dissolved in this or, after evaporation, in solid form are fed to the ground.

Die genannte Lösung wird hergestellt, indem man die organischen Stoffe mit den Salzen der Schwefelsauerstoffsäuren oder mit deren Bildungskomponenten, den Säuren und Basen, gegebenenfalls unter Druck, in Gegenwart von Wasser behandelt. Als organische Stoffe benutzt man vorzugsweise vegetabilische Abfallstoffe, als Schwefelsauerstoffsäuren die billige schweflige Säure, als Basen die den Bakterien und Pflanzen nötigen Alkalien oder Erdalkalien wie K, NH.., Na, Ca, Mg in Form von Hydroxyd, Karbonat oder Sulfid. Durch Sulfid und SO. entstehen die genannten Thionate (Salze der Thioschwefelsäure und Polythionsäuren). Druckerhitzung wird angewandt, wenn die Vegetabilien in unlöslicher Form vorliegen, um sie in Lösung zu bringen unter Bildung der erwähnten chemischen Verbindung. Schon gelöste, z. B. in Ablaugen von Zellstofffabriken, Brauereien usw. befindliche organische Stoffe werden unter gewöhnlichem Druck behandelt.The said solution is made by removing the organic matter with the salts of sulfuric oxygen acids or with their educational components, the acids and bases, optionally under pressure, treated in the presence of water. Vegetable waste is preferably used as organic matter, as Sulfur-oxygen acids the cheap sulphurous acid, as bases the bacteria and plants need alkalis or alkaline earths such as K, NH .., Na, Ca, Mg in the form of Hydroxide, carbonate, or sulfide. By sulfide and SO. the thionates mentioned arise (Salts of thiosulphuric acid and polythionic acids). Pressure heating is applied when the vegetables are in insoluble form in order to bring them into solution with the formation of the chemical compound mentioned. Already solved, z. B. in waste liquors Organic matter from pulp mills, breweries, etc. is included under treated with ordinary pressure.

Das Verfahren hat die besondere Befähigung, Stoffe von der Lösung fernzuhalten oder auszuscheiden, welche wie Harze, Leim-und Gerbstoffe die Poren des Bodens verstopfen und die Bakterien wohl vom Sauerstoff, jedoch auch von dem zu assimilierenden Stickstoff der Luft abschließen.The procedure has the special ability to remove substances from the solution to keep away or to excrete, which like resins, glue and tannins the pores clogging of the soil and the bacteria probably from oxygen, but also from that close off nitrogen to be assimilated from the air.

Die genannte Lösung unter .Entfernung schädlicher Stoffe wird bei unlöslichen organischen Stoffen z. B. auf folgende Weise hergestellt i. Das Rohmaterial, z. B. harzreiches Kiefernholz, wird in Form von Hackspähnen zunächst mit der basischen Komponente, beispielsweise mit einer einprozentigen Lösung eines Gemisches von Natrium- und Kaliumkarbonat schwach erhitzt, bis die Lösung nichts mehr aufnimmt, worauf sie abgelassen und mit schwefliger Säure gesättigt wird, was am besten in einem Wasehturme durch aufströmende Pyritröstgase bewerkstelligt wird. Die Lösung wird dann vom gebildeten Niederschlage, der das Harz enthält, abgetrennt und wieder den Hackspähnen zugesetzt, um die übrigen Begleitstoffe des Zellstoffs herauszulösen durch Druckerhitzung, wie sie bei der gewöhnlichen Sulfitkochung erfolgt. Die Ablauge (das Sterilisationsmittel), die zu Transportzwecken zumeist eingedampft werden muß, hat außer der Harzabwesenheit noch den Vorteil vor der gewöhnlichen Sulfitablauge, daß sie weit reicher an Sulfit ist, da bei der zurn Eindampfen erforderlichen, zweckmäßig mit Soda vorgenommenen Neutralisierung keine Bildung eines unlöslichen Sulfits eintritt wie bei der kalkhaltigen Sulfitablauge.The solution mentioned under. Removal of harmful substances is at insoluble organic substances e.g. B. made in the following manner i. The raw material z. B. resin-rich pine wood, is initially in the form of chippings with the basic Component, for example with a one percent solution of a mixture of sodium and potassium carbonate gently heated until the solution no longer absorbs anything, whereupon it is drained and saturated with sulphurous acid, which is best in one Wash towers is accomplished by upflowing pyrite roasting gases. The solution will be then separated from the precipitate formed, which contains the resin, and again the Chopped flakes added to dissolve the remaining substances accompanying the pulp by pressure heating, as it is done with ordinary sulphite boiling. The waste liquor (the sterilizing agent), which mostly has to be evaporated for transport purposes, In addition to the absence of resin, it has the advantage over the usual sulphite waste liquor, that it is far richer in sulphite, since it is expedient for the one required for evaporation Neutralization carried out with soda does not result in the formation of an insoluble sulfite as with the calcareous sulphite waste liquor.

Die Sulfitablauge des Handels hat wegen dieser Entfernung der schwefligen Säure eine geringere Sterilisationswirkung; außerdem enthält sie die den Bakterien schädlichen Harz-, Leim- und Gerbstoffe. Diese übelstände beseitigt gleichzeitig folgende Behandlung, die auf alle gelösten organischen Stoffe Anwendung finden kann, wie z. B. auf Natronzellstoffablaugen, Melasseschlempe und selbst auf die nach Beispiel i erhaltene Ablauge zur Erhöhung ihrer Wirkung.Because of this removal, the sulphite liquor in the trade has the sulphurous Acid has a lower sterilizing effect; it also contains the bacteria harmful resin, glue and tanning agents. These evils eliminated at the same time the following treatment, which can be applied to all dissolved organic substances, such as B. on soda pulp waste liquor, molasses liquor and even on the example i obtained waste liquor to increase its effect.

2. In Sulfitablauge von beispielsweise 20 bis 25" B6 wird gasförmiges Ammoniak eingeleitet und der gegebenenfalls entstandene Niederschlag von Calciumsulfit entfernt. Dann wird unter weiterem Einleiten von Ammoniak Schwefeldioxyd zugeführt. Bei raschem Zuleiten ist Kühlung erforderlich, die Behandlung kann jedoch auch in Wäschern, z. B. mit schwefeldioxydhaltigen Gasen vorgenommen werden. Das Entweichen von Ammoniak oder Schwefeldioxyd kann durch geeignete Regulierung unter ungefährer Einhaltung des Neutralisationspunktes vermieden werden. Bei fortdauerndem Einleiten entsteht plötzlich ein schleimiger Niederschlag, der sich unter der entwickelten Neutralisationswärme zusammenballt und leicht von der Lösung getrennt und abgepreßt werden kann.2. In sulphite waste liquor of for example 20 to 25 "B6 becomes gaseous Introduced ammonia and the precipitate of calcium sulfite that may have formed removed. Then sulfur dioxide is added with further introduction of ammonia. In the case of rapid supply, cooling is required, but the treatment can also be carried out in Washers, e.g. B. be made with gases containing sulfur dioxide. The escape of ammonia or sulfur dioxide can be taken under approximate by suitable regulation Compliance with the neutralization point can be avoided. With continued initiation Suddenly a slimy precipitate develops, which develops under the Heat of neutralization agglomerates and easily separated from the solution and pressed off can be.

Gasförmiges Ammoniak kann auch zur Behandlung (im Kocher) nach Beispiel i anstatt der Karbonate dienen, wobei die Holzfeuchtigkeit zu seiner Lösung genügt und hierdurch eine Ersparnis an Anunoniak und trotzdem eine konzentrierte Wirkung erzielt wird.Gaseous ammonia can also be used for treatment (in the cooker) according to example i serve instead of the carbonates, whereby the wood moisture is sufficient to dissolve it and thereby a saving in anunonia and still a concentrated effect is achieved.

Der nach Beispiele gewonnene Niederschlag enthält die Harz-, Leim- und Gerbstoffe sowie die Aldehydbestandteile der Ablauge in Form von Aldehydbisulfit. Er wird zweckmäßig weiter verwertet zum Leimen oder Gerben. Im vorliegenden Beispiel kann er durch Dampfbehandlung von dem flüchtigen Ammonsulfit befreit werden. Diese Entfernung ist indessen unnötig, wenn er zum Gerben angewandt und Gerbstoffen wie Quebrachoextrakt zugemischt wird.The precipitate obtained according to examples contains the resin, glue and tanning agents and the aldehyde components of the waste liquor in the form of aldehyde bisulfite. It is expediently recycled for gluing or tanning. In this example it can be freed from the volatile ammonium sulfite by steam treatment. These Removal, however, is unnecessary when used for tanning and tanning agents such as Quebracho extract is added.

Statt der Bildungskomponenten kann man in Beispiel e auch die fertigen Schwefelsauerstoffsalze (Sulfite, Thiosulfate, Sulfate usw.) in der Ablauge auflösen.Instead of the educational components, you can also manufacture the components in example e Dissolve sulfur-oxygen salts (sulfites, thiosulfates, sulfates, etc.) in the waste liquor.

Ein zum Leimen oder Gerben geeigneter Niederschlag kann auf dieselbe Weise auch mit unter Anwendung von Alkalisulfiten gewonnenen Zellstoffablaugen erhalten werden, wie dieselben nach Beispiel i oder nach bekannten Verfahren entstehen.A precipitate suitable for glueing or tanning can be deposited on the same Way also obtained with pulp waste liquors obtained using alkali sulfites how the same result according to example i or according to known methods.

Die auf die beschriebenen Weisen dargestellten Lösungen sind das selektiv sterilisierende Kulturmedium für die anaeroben stickstoffbindenden Clostriäien. Sie sind sehr wirksam, so daß nur geringe Mengen erforderlich sind. In mit Stallmist infizierten Lösungen konnten selbst in starker Verdünnung die Amöben nicht bestehen. Von Bakterien waren darin hauptsächlich die Clostridien zu finden. Es ist daher vorteilhaft, das Sterilisationsmittel mit Mist oder Jauche vor deren Einbringen in den Boden zu vermischen, um sie während ihres Aufbewahrens vor vorzeitiger Zersetzung und dadurch verursachten Ammoniakverlusten zu bewahren.The solutions presented in the ways described are selective sterilizing culture medium for the anaerobic nitrogen-fixing clostriae. They are very effective so that only small amounts are required. In with manure infected solutions could not survive the amoeba, even in strong dilution. It was mainly the clostridia of bacteria that were found in it. It It is therefore advantageous to sprinkle the sterilizing agent with manure or liquid manure before introducing it Mix in the soil to keep them from decomposing prematurely and to preserve the ammonia losses caused by it.

Die zur Bakterien- und Pflanzenernährung noch fehlenden Stoffe können dem Produkte in Form von natürlichem Phosphat und von Kalisalzen zugefügt werden. Die Phosphate werden sowohl durch die Schwefelsauerstoffsäure des Sterilisationsmittels als auch durch die von den Clostridien erzeugte Buttersäure aufgeschlossen. Die Kalisalze werden am besten in der Ablauge aufgelöst, wodurch weniger der zur Behandlung und Fällung angewandten Salze erforderlich sind, in Beispie1 e also, namentlich bei verdünnten Ablaugen, die Zufuhr von großen Ammoniakmengen erspart wird.The substances still missing for bacteria and plant nutrition can to which products in the form of natural phosphate and potassium salts are added. The phosphates are both replaced by the sulfuric acid of the sterilant as well as the butyric acid produced by the clostridia. the Potash salts are best dissolved in the waste liquor, which makes less of the need for treatment salts used and precipitation are required, for example, in particular in the case of dilute waste liquors, the addition of large amounts of ammonia is spared.

Das selektive Sterilisationsmittel kann die teuren Stickstoffdünger ersetzen. Durch die Zersetzung seiner organischen Stoffe im Boden entsteht außerdem die den Pflanzen so wichtige Kohlensäure, deren Assimilation durch Zugabe von katalytischen, aktivierenden Substanzen gefördert werden kann.The selective sterilant can use the expensive nitrogen fertilizers substitute. The decomposition of its organic matter in the soil also creates carbonic acid, which is so important to plants and whose assimilation is achieved by adding catalytic, activating substances can be promoted.

Nach einem älteren Verfahren wird auch Sulfitablauge zur Bodensterilisation angewandt. Sie dient jedoch bloß als Emulgiermittel für die radikalen Bakteriengifte CS2, CCL4, Teeröle, Phenole usw., wobei es belanglos ist, daß Sulfitablauge in dem Mittel enthalten ist, die übrigen Eigenschaften der Sulfitablauge also unwesentlich sind. Ihre (durch den Gehalt an den genannten, im vorliegenden Verfahren entfernten, bakterienschädlichen Stoffen sowie durch die erwähnte Entfernung der schwefligen Säure vermittels Neutralisation als Calciumsulfit) schon an sich geringe selektive Kraft wird durch die beigemischten radikalen Bakteriengifte vollends unterdrückt. Eine Auswahl und Förderung stickstoffbindender Bakterien findet also nicht statt, ist auch nicht beabsichtigt, weil noch nicht erkannt.According to an older process, sulphite waste liquor is also used for soil sterilization applied. However, it only serves as an emulsifier for the radical bacterial toxins CS2, CCL4, tar oils, phenols, etc., whereby it is irrelevant that sulphite waste liquor in the Agent is included, so the other properties of the sulphite waste liquor are insignificant are. Your (by the content of the named, removed in the present proceedings, bacteria-damaging substances as well as the aforementioned removal of the sulphurous Acid by means of neutralization as calcium sulfite) already poorly selective in itself Power is completely suppressed by the added radical bacterial toxins. A selection and promotion of nitrogen-fixing bacteria does not take place, is also not intended because it has not yet been recognized.

Vor diesem und vor allen bisher zur Bodensterilisation vorgeschlagenen Produkten hat das hier gewonnene den Vorteil, daß es der teuren Bakteriengifte nicht bedarf, dieselben im Gegenteil verschmäht, da sie die beabsichtigte selektive Wirkung vernichten würden. Außerdem ist es von bakterienschädlichen Stoffen befreit.Before this and above all previously proposed for soil sterilization The products obtained here have the advantage that it does not contain expensive bacterial toxins on the contrary, they despise them, since they have the intended selective effect would destroy. In addition, it is free from substances harmful to bacteria.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the preparation of a selective soil sterilant from vegetable waste, characterized in that the same with Alkali or alkaline earth salts of sulfuric oxygen acids or with their formation components, optionally treated under pressure, in the presence of water, with simultaneous Separation and possibly further recycling of substances harmful to bacteria, such as resin, Glues and tannins and that the solution obtained, if necessary after evaporation and possibly after the addition of other substances necessary for bacteria and plants to choose from and promoting anaerobic nitrogen-assimmilating bacteria.

2. Procedure according to claim i, characterized in that natural organic additives are used as additives Applies fertilizers to prevent ammonia loss from decomposition at the same time to preserve.