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Verfahren zur Herstellung von Bodenverbesserungsmitteln Die Herbeiführung,
Erhaltung und Mehrung der Bodenfruchtbarkeit ist in erster Linie und im weiteren
Sinne eine Humus frage, im engeren Sinne aber eine Frage der Humusform. Unter unseren
natürlich bedingten Boden-, Klima- und Anbauverhältnissen kommt es bekanntlich,
selbst bei reichlicher Versorgung der Mineralböden mit wirtschaftseigenen oder wirtschaftsfremden
organischen Substanzen, nur verhältnismäßig selten zum Aufbau und zur Anreicherung
mit genügenden Mengen im Boden verbleibender, also stabilisierter Humusformen, wie
sich solche, als Träger der Bodenfruchtbarkeit, zu einem verhältnismäßig hohen Anteil
in den ertragreichen Schwarzerden vorfinden.
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Die allgemein gebräuchliche Einteilung der Humusstoffe in die beiden
Gruppen Nährhumus und Dauerhumus kann unter landwirtschaftlich-praktischen Gesichtspunkten
schon deshalb nicht befriedigen, weil zum Dauerhumus, der mitunter auch als stabiler
Humus bezeichnet wird, vornehmlich die Huminsäuren gerechnet werden,, die zwar als
chemische und biologische Endprodukte der Ab-, Um- und Aufbauvorgänge organischer
Substanzen eine entsprechende Beständigkeit besitzen, zufolge ihrer labilen wasserlöslichen
Beschaffenheit aber im Boden durch Sickerwässer der Auswaschung unterliegen, falls
sie nicht unter besonders günstigen Bedingungen durch Mineralien gebunden bzw. zu
wasserunlöslichen Humuskomplexverbindungen zusammengefügt werden. Erst wenn sich
als Humusform derartige Komplexverbindungen gebildet haben, können wir von echtem
Dauerhumus, d. h. von stabilisiertem Humus sprechen, der nur in dieser Beindung,
zufolge seines physikochemischen Aufbaus als- Sorptionsträger von hoher Austauschkapazität,
den eigentlichen maßgeblichen Träger derBodenfruchtbarkeitdarstellt. Derart stabilisierte
Humusformen beeinflussen nämlich in günstigster
Weise die. gesamte
Nährstoffdynamik einschließlich derWasser-, Luft- undWärmeverhältniSSe im Boden
und tragen damit wesentlich zur Gesunderhaltung der Böden bei, so :daß auch ,die
Voraussetzungen für eine erhöhte Anwendung und Wirksamkeit der mineralischen Düngung
gegeben sind.
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Da indessen viele Bodenarten und Bodentypen, insbesondere degradierte
saure Böden, auf Grund natürlich bedingter, unberechenbarer Faktoren offenbar nicht
das Vermögen :besitzen:, die organische Substanz aus sich selbst heraus zu Humuskomplexverbindungen
aufzubauen, und wir es .demnach auch nicht ohne weiteres in der Hand haben, den
Humushau.shalt des Bodens in Richtung dieser Entwicklung erfolgreich zu lenken,
kommt der chemisch-technischen Gewinnung von Humuskomplexverbindungeri auf der Grundlabe
wirtschaftlicher Aufbereitungsverfahren größte praktische Bedeutung zu.
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Es wurde gefunden, daß unter landwirtschaftlichpraktischen Verhältnissen
neben Tonmineralien vor allem das zweiwertige Calciumion aus geeigneter Kalkform
die Bindung der Huminsäuren bewerkstelligt, während die Bindung des Tons das Vorhandensein
dieser oder anderer basischer Bestandteile zur_ Voraussetzung hat, um in den Humuskomplex
eingebaut zu werden. Demnach können das positiv geladene Calciumion bzw. sonstige
zwei-und mehrwertige basische Stoffe gleichsam als Verbindungsglied zu :den negativ
geladenen Komponenten: Ton und Humus aufgefaßt werden. Daraus ergibt sich, daß der
Kalkdüngung, insbesondere in Form von Brannt-, Lösch- und Mischkalk, auch im Hinblick
auf die Humu.smehrung unserer Kulturböden eine hervorragende Aufgabe zufällt. Dies
um so mehr, als die Beständigkeit sowie der weitere Aufbau von stabilisierten Humusformen
im Boden nur dann gewährleistet ist, wenn saure oder zur Versauerung neigende Böden
neben einer Gesundungskalkung weiterhin eine Erhaltungskalkung nachArt und Menge
derart erhalten, daß .dieBodenlös:ung, in der die beschriebenen Reaktionen verlaufen,
ständig .mit Calciu:mi.onen angereichert ist.
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Nach -dem erfindungsgemäßen Verfahren werden organische Substanzen
fossiler und rezenter Bildung, z. B. Braunkohle, Hochmoortorf sowie die staubförmigen
Abfallprodukte beider, vorteilhaft auch nicht abibauwürdigeÜbergangsbildungsformen
von Torf zu Braunkohle, die zwar den Torfcharakter verloren haben, für Feuerungszwecke
einen zu geringen Brennwert besitzen, auf bekannte Weise durch alkalische Substanzen
von fester, flüssiger oder gasförmiger Beschaffenheit, z. B. Alkalilauge, Wasserglas,
Ammoniak u. dgl., in Gegenwart von Wasser, bei schwieriger Zersetzbarkeit nötigenfalls
:durch Erwärmung und Luftzufuhr sowie unter Druck, in offenen oder geschlossenen
Behältern mittels eines Rührwerkes od. dgl. zu Huminsäuren bzw. Humaten oxydiert.
Erfolgt die Autoxydation des Lignins zu Huminsäure ganz oder teilweise mit Ammoniak
bzw. Ammoniak abgebenden Stoffen, z. iB,. schwefelsaurem Ammoniak, Ammonnitrat,
denen zur Freisetzung -des Ammoniaks entsprechende Mengen Brannt- oder Löschkalk
zugegeben werden, dann wird dieser Arbeitsgang vorteilhaft in geschlossenen Behältern
derart durchgeführt, daß das überschüssige, durch die Huminsäuren nicht als Kernstickstoff
gebundene Ammoniak aus dem Aufschlußgut entfernt und in Form von Ammoniakwasser
gelöst oder als schwefelsaures Ammoniak aufbereitet wird und erneut Verwendung findet.
Gröbere Teile der organischen Substanzen, die sich störend und hemmend auf den Gang
des Verfahrens auswirken, lassen sich mittels einer Siebplatte, die über dem Rührwerk
angebracht wird, von den gewonnenen Huminsäuren bzw. den wasserlöslichen Humaten
absondern.
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Das Wesen der Erfindung besteht nun darin:, daß in einem kontinuierlichen
Arbeitsgang, analog dem Kalklöschen, die aufbereiteten flüssigen Huminsäuren bzw.
die, wasserlöslichen Humate mit Branntkalk oder Branntkalk enthaltenden Materialien
in einer Mischvorrichtung (Zwangsmischer od. dgl.) zusammengebracht, gründlich durchgearbeitet
und zur weiteren. Umsetzung dann: einem Silo zugeführt werden. Je nach dem Gehalt
des Branntkalks an, den basisch wirksamen Bestandteilen Ca0, -I- Mg 0 werden
etwa 3o bis q.o°/o Flüssigkeit (wäßribe Hu.minsäuren) benötigt, um die Umwandlung
des Calciumoxyds in Calciumhydrat herbeizuführen. Die bei diesem chemischen Vorgang
frei werdende Wärme (9o bis zao°) bzw. der sich bildende Wasserdampf begünstigt
das Zustandekommen, die restlose Umsetzung und durch -den Kalküberschuß auch die
Beiständigkeit .der stabilisierten Humusformen, die nach beendeter Reaktion ohne
weitere bzw. zusätzliche Aufbereitung in einem wasserunlösliche Humuskomplexverbindungen
enthaltenden trocknen und streufähigen Kalkdüngennittel vorliegen.
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Neben stabilisierten Humusformen enthält das Kalledüngemittel bzw.
Bodenverbesserungsmittel auch durch Basen nicht bindungsfähige Humusvorstufen (organische
Säuren u. @dgl.), die, aus den organischen Ausgangssubstanzen stammend, der Mikroflora
als Energiequelle (Nährhumus) dienen und somit das gesamte Mikrobenleben im Boden
fördern.
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Es wurde festgestellt, daß sich auf den leichteren, Ton und Lehm ermangelnden
Bodenarten Humuskomplexverbindungen, in welche die Komponente Ton: mit einbebaut
ist (Kalk-Ton-Humus-Komplexverbindungen), im Hinblick auf die Bodenfruchtbarkeit
bzw. Ertragsfähigkeit besonders günstig auswirken. Auch .mit Zugaben. sonstiger
zwei- und mehrwertiger bindungsfähiger Basen sowie mit bestimmten Verbindungen wurden
die genannten günstigen Auswirkungen erzielt.
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Gemäß der Erfindung können die Huminsäuren bzw. die wasserlöslichen
Humate neben Branntkalk oder Branntkalk enthaltenden Materialien weitere Zuschläge
sonstiger bindungsfähiger zwei- und mehrwertiger Basen (Al, Mg, Fe, Mn u. a.) in
Form verschiedener Verbindungen, auch als Ton, D'olomit, Mergel, Silicate, Gips,
sowie in Form von technischen Abfallprodukten, als Kalk- oder Flugasche,
Hochofenschlacke,
Brikettasche od. dgl., und ferner noch fehlende Spurenelemente zugesetzt erhalten,
wobei der im Überschuß vorhandene Branntkalk und demgemäß auch die Flüssigkeit (wäßrige
Huminsäure) derart bemessen werden, daß durch die beim Vorgang des Kalklöschens
auftretende Reaktionswärme ein trocknes und streufähiges, insbesondere Kalk-Ton-Humus-Komplexverbindungen
enthaltendes Kall:d:üngemittel gewonnen wird.
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Die, erfindungsgemäßen Kalkdüngemittel, die dadurch ausgezeichnet
sind, daß sie die beiden Bodenverbesserungsmittel '(Fruchtbarkeitskomponenten) Kalk
und Humus in wasserunlöslicher fester Bindung enthalten, können durch einfache Mischungen
mit allen gebräuchlichen Kalkformen, und zwar in beliebigen Gehaltsstufen, angereichert
werden.
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Ausführungsbeispiele i. In einem offenen Behälter werden 300korganischer
Substanzen (zerkleinerte tonhaltige Übergangsbildungsformen von Torf zu Braunkohle)
mit iooo 1 einer 2,50/0i-en Natronlauge unter Luftzufuhr so lange mittels Rührwerkes
bewegt, bis die Autoxydation des Lignins zu Huminsäure vollzogen ist, wobei die
bekannten günstigen Reaktionsverhältnisse des Aufschlußgutes eingehalten werden.
Der weitere Gang des Verfahrens vollzieht sich analog dem Kalklöschen derart, daß
in einem kontinuierlichen Arbeitsgang Branntkalk mit der wäßrigen Huminsäure in;
einer Mischvorrichtung zusammengebracht, gründlich durchgemischt und dann einem
Silo zugeführt wird. Je nach dem Gehalt des Branntkalks an den basisch wirksamenBestandteilen
CaO+Mg0 sowie dem Tongehalt der Huminsäure Nverden -.o bis so 1 der wäßrigen Huminsäure
für je iookg Branntkalk benötigt. Die Bildung der Humuskomplexverbindungen (Kalkhumat
bzw. Humus-Kalh-Ton-Komplexverbiiidungen) vollzieht sich zu einem geringeren Teil
vor oder während des Mischvorgangs, in vollkommener Weise nach erfolgter Eigenerwärmung
des Aufschlußgutes, wobei ein trockenes und streufähiges, Humuskomplexverbindungen
enthaltendes Kalltdüngemittel anfällt.
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2. In einem geschlossenen Behälter mit Abzugsrohr werden
250 kg zerkleinerte Braunkohlen mit iooo 1 einer 3o/oigen, auf 5o0 erwärmtenAmmoniaklösung
unter Luftzufuhr so langemittels Rührwerkes bewegt, bis die Autoxydati-on de!s Lignins
zu Huminsäure vollzogen ist, wobei die bekannten günstigen Reaktionsverhältnisse
des Aufschlußgutes durch Ergänzung des flüchtigen wiedergewonnenen Ammoniaks eingehalten
-werden. Der weitere Gang des Verfahrens vollzieht sich analog dem Kalklöschen derart,
daß in einem kontinuierlichen Arbeitsgang Branntkalk, dem 15 % feingemahlener Ton
beigemischt werden, mit der wäßrigen Huminsäure in einer Mischvorrichtung zusammengebracht,
gründlich durchgearbeitet und dann einem Silo zugeführt wird. Je nach dem Gehalt
des Branntkalks an den basisch wirksamen Bestandteilen. Ca0+Mg0 sowie der Beschaffenheit
des zugefügten Tonanteils werden 35 bis 451 der wäßrigen Huminsäure für je ioo kg
Branntkalk benötigt. Die Bildung der Humuskomplexverbindungen (Humus-Kalk-Ton-Komplexverbindungen)
vollzieht sich zu einem geringeren Teil vor .oder während des Mischvorgangs, in
vollkommener Weise nach bzw. während der erfolgten Eigenerwärmung des Aufschlußgutes,
wobei ein trockenes und streufähiges, Humuskomplexverbindungen enthaltendes Kalkdüngemittel
anfällt, das mit kalkverträglichen. Düngemitteln in den verschiedensten Gehaltsstufen
gemischt und angewandt werden kann.