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Verfahren zur Herstellung von Stickstoff enthaltenden Kalkhumat-Düngemitteln
Dergünstige Einfluß des Kalkstickstoffs auf die Humusmehrung in landwirtschaftlichen
Kulturböden wurde bereits in verschiedenen Abhandlungen beschrieben. Der Stickstoffgehalt
sowie der Gehallt an reaktionsfähigem Kalk in diesem Düngemittel können sich demnach
unter gewissen Voraussetzungen förderlich auf die Bildung echter Dauerhumus-formen
(stabilisierte Humusformen) im Boden auswirken. Für den Vorgang der Dauerhumusbildung
ist hierbei u. a. von Bedeutung, daß die ursprüngliche Form des Stickstoffs (Calciumcyanamid)
durch mikrobielle Vorgänge im Boden eine Umwandlung in Ammoniak erfährt, während
für die Bildung von wasserunlöslichen Humu skomplexverbindungen (Kalkhumaten bzw.
Humus-Kadk-Ton-Komplexverb!in,dungen) als wesentlichster Form des Dauerhumus Voraussetzung
ist, daß die Ab-, Um- und Aufbauprozesse der im Boden vorhandenen oder diesem zugeführten
organischen Substanzen als Endprodukt biologisch-chemi,scher Prozesse zur Bildung
von Braun- oder Grauhuminsäuren geführt haben. Günstige Reaktionsverhältnisse, wie
solche auf sauren Böden durch eine Kalkzufuhr herbeigeführt werden, können diesen
Humifizierungsvorgäng neben anderen maßgebenden Faktoren, bekanntlich in günstiger
Weise beeinflussen.
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Erst nach erfolgter Bildung ammoniakhailtiger Huminsäuren kann deren
Bindung durch, das Calciumion aus geeigneter Kalkform, beispielsweise durch den.
B.rannt- bzw. Löschkalkanteil des Kalkstickstoffs sowie durch bestimmte andere Stoffe,
zu
wasserunlöslichen, also stabilisierten Humasformen führen. Derartige
Huinuskomplexverbindungen sind bekanntlich vermöge ihres physikochemischen Aufbaues
als Sorptionspräger von hoher Austauschkapazität als die eigentlichen und maßgeblichen
Träger der Bodenfruchtbarkeit anzusehen. Sie beeinflussen in günstiger Weise die
gesamte Nährstoffdynamik einschließlich der Wasser-, Luft- und Wärmeverhältnisse
im Boden und tragen damit wesentlich. zur Gesunderhaltung der Böden bei, so daß
.auch die Voraussetzungen für eine erhöhte Anwendung und Wirksamkeit einer mineralischen
Dän:gung gegeben sind. Als echte Bodenaufbaustoffe haben sie eine grundlegende Bedeutung
für die Ausbildung des gesamten Bodencharakters, der Bodenform und .des Bodentyps.
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Unter unseren Boden-, Klima- und Anbanverhältnissen kommt es aber
erfahrungsgemäß nur selten zu der gewünschten Humusanreicherung, da vor allem in
sehr tätigen Böden die Zersetzung der organischen Substanz meistens so rasch und
restlos verläuft, daß diese oft schon nach wenigen Jahren abgebaut und verschwunden
ist. Kommt es aber in unseren Wirtschaftsdüngern oder im Boden zur Bildung von Huminsäuren,
so stellen diese unter landwirtschaftlich-praktischen Gesichtspunkten noch nicht
die erstrebenswerte Endform (Dauerform) dar, da sie als Alkalihumate, glich den
leichtlöslichen Düngesalzen, der Auswaschung unterliegen, falls nicht unter besonders
günstigen Bedingungen eine Bindung an geeignete mehrwertige basische Mineralien
erfolgt. Der beobachtete günstige Einfluß des Kalkstickstoffs auf die Humusmehrung
im Boden kann daher nur unter bestimmten Voraussetzungen erwartet werden.
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Es wurde gefunden, daß mit der Zugabe von wäßri@ger Huminsä,ure zum
Kalkstickstoff, d. h. durch die Überführung des in diesem enthaltenem Branutkalkanteiles
(23 bis 28°/o Calciumoxyd) in huminsauren Kalk bzw. in Humus-Kalk-Ton-Komplexverbindungen,
nicht nur der zu düngende Boden in wertvollerWeise mit stabilisierten Humusformen
angereichert werden kann, sondern auch durch -die Bestandteile- des Nährhumus (Humusv
orstufen und Rotteprodiukte), die mit der Huminsäure in das Düngemittel gelangen
und das Mikrobenleben im Boden wesentlich fördern, eine iasche-re Umwandlung des
Calciumcyanamids in Ammoniak erfolgt. Die Zugabe von H.umin.säure zum Kalkstickstoff
"wirkt sich demnach sowohl auf die bodenverbessernden. Eigenschaften dieses Düngemittels
als auch auf die pflanzenver,.vertbare Stickstofforin in günstigster Weise aus.
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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 abbauwürdiige Übergangsbil-dungsformen
von Torf zu Braunkohle, die zwar den Torfcharakter verloren haben, für Feuerungszw@ecke
einen zu geringen Heizwert besitzen, auf bekannte Weise durch alkalische Substanzen
von fester, flüssiger oder gasförmiger Beschaffenheit, z. B. Alkal'ilauge, 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 cd. dgl. zu Hum-insäuren bzw. Humaten oxydiert.
Erfolgt die Autoxydation des Lignins zu Huminsäure ganz oder teilweise mit Ammoniak
bzw. Ammoniakabgebenden Stoffen,. z. B. schwefelsaurem Ammoniak, Ammonnitrat, denen
zur Freisetzung des Ammoniaks entsprechende Mengen Brann.t- 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 Huminsäure-n bzw.
die wasserlöslichen Humate mit Kalkstickstoff oder Kalkstickstoff enthaltenden Materialien
in einer Mischvorrichtung (Zwangsmischer od. dgl.) , zusammengebracht, gründlich
durchgemischt und zur weiteren Umsetzung dann einem Silo zugeführt werden. Die Menge
der zugeführten Flüssigkeit (wäßrige Huminsäure) wird auf den Gehalt des Kalkstickstoffs
an Branntkalk, d. h. auf dessen basische Bestandteile Ca0 -f- MgO, in gleicher Weise
wie beim Kalklöschen jeweils abbgestimmt. Die bei diesem Verfahren frei werdende
Wärme begünstigt das Zustandekommen, die restlose Umsetzung und durch den Kalküberschuß
auch die Beständigkeit der stabilisierten Humusformen, die nach beendeter Reaktion
ohne weitere bzw. zusätzliche Aufbereitung in einem wasserunlösliche Humusleomplexverbiindungen
enthaltenden trockenen und streufähigen, Stickstoff enthaltenden Kall:huniat-Düngemittel
vorliegen.
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Es wurde des weiteren festgestellt, daß sich auf den leichteren, Ton
und Lehm ermangelnden Bodenarten H.umu.skomplexverbindungen, in welche die Komponente
Ton mit eingebaut ist (Humus-Kalk-Ton-Komplexverbindungen), im Hinblick auf .die
Bodenfruchtbarkeit bzw. Ertragsfähigkeit besanders :günstig auswirken. Auch mit
Zugaben sonstiger zwei- und mehrwertigger 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 Kalkstickstoff oder Kalkstickstoff enthaltenden Materialien weitere
Zuschläge sonstiger bindlungsfähiger Zwei-und mehrwertiger Basen (Al, Mg, Fe, Mn
u. a) in Form verschiedener Z'erbindungen, auch als Ton, Dolomit, Mergel, Silikate,
Gips, sowie in Form von
technischen Abfallprodukten, als Kalk- oder
Flugasche, Hochofenschlacke. Briktettasche od. dgl., und ferner noch fehlende Spurenelemente
zugesetzt erhalten, wobei der im Überschuß vorhandene Kalkstickstoff und, demgemäß
auch die Flüssigkeit (Huminsäure) derart bemessen werden, daß durch die beim Vorgang
des Kalklöschens auftretende Reaktionswärme ein trockenes .und streufähiges, insbesondere
Humus-Kalk-Ton-Komplexverbindungen enthaltendes stickstoffhaltiges Kalkhumat-Düngemittel
gewonnen wird.
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Die erfindungsgemäßen Stickstoff enthaltenden Ka@lkhiuinat-Düngem[ittel,
dliedadurch ausgezeichnet sind, daß sie neben Stickstoff die beiden Bodenverbesserungsmittel
(Fruchtbarkoitskomponenten) Kalk und Humus in wasserunlösllicher fester Bindung
enthalten, können durch einfache Mischungen mnit allen gebräuchlichen kalkverträglichen
Dün'gemitteln, und zwar in beliebigen Gehaltsstufen, angereiehert werden. Ausführungsbeispiele
i. In einem Zwangsmischer werden ioo kg eines 23% Calciumoxyd enthaltenden. Kalkstickstoffs
mit io 1 eriner aus Hochmoortorf in beschriebener Weise aufbereiteten Huminsäure
kontinuierlich, d.li. in kleineren Mengen, derart zusammengebracht, daß neben den
ausgefällten Humuskomplexverb.indungeii (Kalkh,umaten) ein, geringer Überschuß an
Calciramoxyd verbleibt. Beii dieser Arbeitsweise werden durch die auftretende Reaktionswärme
Temperaturen zwischen 40 und 6o° erhalten, wobei der Wassergehalt des Aufschlußgutes
weitgehend verdampft und ein trockenes und streufähiges, ilumu-skomplexverbindungen
aufweisendes, Stickstoff enthaltendes Kalkhtimat-Düngemittel gewonnen wird.
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2. In einer Löschkal.kanlage werden ioo kg eines 25% Calciumoxyd enthaltenden
Kalkstickstoffs mit 5 kg Ton (Montmoriilonit) gemischt, worauf 121 einer aus gemahlener
Braunkohle in beschriebener Weise aufbereiteten Huminsäure kontinuierlich, d.' h.
in kleineren Mengen, derart mit diesem Mischprodukt zusammengebracht werden, da.ß
neben den ausgefällten Humuskomplexverbiii@diungen ein geringer Überschuß an Calciumoxyd
oder Ton b-zw. von beiden verbleibt. Boi dieser Arbeitsweise werden durch die auftretende
Reaktionswärme Temperaturen zwischen q.o und 6o° erhalten, wobei der Wassergehalt
weitgehend verdampft und ein trockenes und streufähiges, Humuskomplexverbindungen
aufweisendes, Stickstoff enthaltendes Kalkhumat-Düngemittel gewonnen wird.