EP3247690A2 - Bodenhilfsstoffe sowie verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung - Google Patents

Bodenhilfsstoffe sowie verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung

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EP3247690A2
EP3247690A2 EP16710911.5A EP16710911A EP3247690A2 EP 3247690 A2 EP3247690 A2 EP 3247690A2 EP 16710911 A EP16710911 A EP 16710911A EP 3247690 A2 EP3247690 A2 EP 3247690A2
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EP
European Patent Office
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soil
organic
humic
acid
solid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16710911.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg FRIGGE
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JOERG FRIGGE VERMOEGENSVERWALTUNGS UG (HAFTUNGSBES
Original Assignee
Jorg Frigge Vermogensverwaltungs & Co Elfte GmbH KG
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • C05D9/02—Other inorganic fertilisers containing trace elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • the invention relates to inorganic and organic soil improvers with the use of humic acids and organic feeds to increase the sorption capacity of soils, for improved sustainable plant nutrition, for improving water storage capacity and for improving the curative effect on plants in stressful situations, especially in the restoration of threatened soils and Landscapes, such as in recultivation of mountain pasture landscapes or when used in raw soils from sand (deserts) in arid and semi-arid climates, but also when used in disturbed soils of all other climates.
  • humus The proportion of soil organic matter, also called humus, is of great importance for soil fertility. Humus rich soils are better aerated, are less soiled, are easier to work. Floors with high humus contents generally have better water and nutrient retention capacity, so that the risk of nutrient leaching is reduced.
  • Humic acids are the essential constituent of a significant fraction of humus, the humic substances that are formed in the natural cycle from biologically transforming plant materials. They are intermediates in the conversion of plant material under geological conditions into petroleum and hard coal. Up to 50% of its mass contains humic acids in the younger forms of peat and lignite.
  • the present document describes a process for the preparation of a solid soil additive based on humic acids, as well as fulvic acids and their Salts, as well as other inorganic and organic components, which can be used without changes to the soil.
  • the effect of the soil additive is a direct effect on the water storage capacity of the soil in the form of plant-available water to increase the usable field capacity.
  • the mixture of the proportions of organic matter of different origin and different ages with the humic and fulvic acids comes in its composition already close to natural humus occurrences.
  • the individual components complement each other in their physical, biological and chemical action, so that a consumption of the substances in the soil takes place and the effect does not subside.
  • the combination of the substances ensures the best possible design of the soil water-air balance.
  • the natural soil functions can be produced as sustainably as possible.
  • Farmyard manure acts to improve the soil and nutrients to the soil. It has been shown that manure The ability to retain light sandy soils and positively influence the air balance of soils The duration of action of manure is, however, relatively low. Humic acids are almost nonexistent.
  • Residues from the digestion of manure, green waste or organic waste for soil improvement can also be used.
  • Compost has a high air capacity. Its water retention capacity is low. Biodegradation by soil-borne bacteria takes place within a few weeks.
  • Bark mulch is raw, unfermented (not composted) bark.
  • Bark humus is composted bark. Growth-inhibiting substances are converted here during the composting process to short-chain humus substances. Bark humus has both soil-improving and fertilizing effects.
  • Bark substrates are clay, mortar or other aggregates prepared finished culture substrates or planting plants with 30 to 60% - proportion of bark humus.
  • FR-PS 2 123 042, FR-PS 2 224 421, DE-PS 2 651 171 and DE 3 040 040 have disclosed methods for composting and humification of comminuted bark, according to which additional inorganic nutrients or peat are used in the composting process is added to improve the product properties.
  • all of these products have a lower water retention capacity, i. more frequent watering is required.
  • Nutrient sorption is also limited.
  • the effect as a permanent humus is limited, the degradation by soil bacteria is also like compost within a few weeks.
  • wood waste substrates are also used. These specially treated wood waste products, like bark humus, have a low water retention capacity. Wood fiber materials that are not are fertilized, in addition to bark humus additionally lower nutrient contents. Untreated wood waste, such as sawdust or wood chippings, fixes nitrogen in the soil, ie nitrogen must be added during the application of such substances. When using sawdust, it must be mixed very intensively with the soil, as sawdust nests prevent the penetration of water into the soil. The use of pure wood products for soil improvement is thus rather disadvantageous. Therefore, wood fiber materials are often fertilized or used as culture substrates additionally in mixture with peat or clay.
  • humic acids Another source of humic acids are substances of the coconut processing industry, in particular the otherwise poorly used short and dusty wastes of fiber processing.
  • the classical method for the extraction of humic acids is the extraction of peat or lignite with dilute aqueous sodium or potassium hydroxide solution.
  • the humates dissolve in the extraction solution and are separated by filtration, decantation or centrifugation from the undissolved peat or coal components. After acidification of the extract with excess mineral acid, water-insoluble humic acids are formed, which can be separated.
  • For use as a soil conditioner predominantly lignites are extracted with aqueous ammonia, as set forth in US Patent 3,770,441. The resulting extract is then neutralized with phosphoric acid and enriched with micronutrients.
  • the extraction solutions obtained are highly diluted and, for further use as soil improvers, generally have to be concentrated with expenditure of energy.
  • US Patent 4319041 describes that humic acid-containing coal is mixed with water and extracted with aqueous solutions of sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution or ammonia with stirring so that the pH remains in the range of 6.5-8. The process is finished after 40 hours. It is obtained a highly diluted humate solution, which is also complicated, separated from the coal residue and then must be concentrated.
  • US Patent 3,076,291 lignite is extracted with dilute aqueous NH 3 , KOH or NaOH solutions. The separated from the coal residue, then concentrated and neutralized humic solutions are used as a means of improving the germination of the seed.
  • Laid-open publication DE 19859068 A1 describes that lignite is suspended in an aqueous-ammoniacal medium having a pH of greater than 9 and is partially dissolved and oxidized in the aqueous-ammoniacal medium.
  • the organic fertilizer is recovered after thickening or drying as a dispersion.
  • the starting brown coal can be added to this process with additions of lignin or cellulosic products from industry and forestry. An addition of macro and micronutrients is possible.
  • the method avoids the complicated separation of humate solution and coal residue, but requires additional energy to thicken or dry the product and opens due to the low basicity of NH 3 to alkali only a small proportion of humic acids contained in the coal.
  • an additional oxidation step is incorporated instead, which increases one means technical effort and increases the amount of available humic acids only slightly.
  • US Pat. No. 5,874,479 describes a soil improver based on humic acids, for the preparation of which an aqueous solution of humates is successively mixed with sodium bicarbonate for pH reduction, a protein source such as animal meal or blood, citric acid, yucca extract, lime and Tang is transferred. This suspension is then fermented for 10 days. The solution obtained after separation of insoluble constituents is used as a soil improver.
  • DE 101 23 283 describes a process by which fine-grained lignites are digested in alkaline solution and, after addition of inorganic supplementation and / or neutralization substances without further treatment steps, a stable humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension is produced.
  • This product has been proven in practice, but the effect is limited in extremely nutrient-poor soils.
  • the published patent application DE 43 25 692 A 1 describes the structure of a hydrophobic layer in the soil to contain the evaporation, ie the water Verduns from the ground.
  • the approach used in the present patent is to curb transpiration, that is, consumption over the plant itself.
  • Hermsen describes in his publication from 1994 the combination of energy production and extraction of water from the humidity for use as irrigation, or irrigation water in deserts.
  • inorganic and organic substances are used.
  • the use of artificial inorganic and organic soil improvers in the form of polymeric and hydrogels capable of reversibly storing water is also increasing. In most cases, these substances are only partially usable for use in desert soils, as these substances are not heat tolerant, only limited UV resistance and are no longer functional at high salt levels in the soil.
  • artificial soil conditioners still have a number of unanswered questions regarding the metabolites that may be produced by natural degradation or chemical conversion in the soil.
  • rock flours and clay minerals are intensified, but their effect is limited; Some of these still have antagonistic effects in the soil with regard to the availability of potassium and magnesium, since in the two-layered and three-layered clay minerals in particular potassium and magnesium are stored, which is no longer available to plants under dry soil conditions.
  • the primary goal in using the soil adjuvants described here is to increase the water retention capacity while stimulating biological activity to build up a working soil.
  • One of the secondary objectives in the regeneration of soils is to increase the nutrient sorption capacity of substrates and soils that are disturbed in structure and composition.
  • the nutrient balance and the absorption capacity of nutrients in the plant should be favorably influenced, so that the water consumption is minimized by the plants as possible.
  • the nutrient potassium is easily washed out during heavy rainfall events and has particular importance in the metabolism of the plant to control the water balance via the internal cell pressure in the stomata.
  • the transport of potassium in the soil via diffusion which is possible only to a limited extent on dry soil.
  • Humic acids are of particular importance in the soil-plant-water balance. As so-called chelating agents, they are capable of reversibly binding and releasing potassium ions at the ends of their molecular chains.
  • the object of the invention described here is to produce a simple product for use as an aqueous solution or as a substantially solid product for improving the soil-plant water balance, which is useful for revitalizing, grounding and supporting the growth of infertile and nutrient-poor soils such as mining dumps. Landfills and problem areas, desert and steppe areas and sea coasts can be used by providing a universally applicable in all climates and soil types organic soil conditioner, with little technical effort.
  • the inorganic and organic components of the product release in the biochemical reaction in the soil potassium, which can be reversibly provided by the chelating agents of the plant root. Due to the high proportion of carbonaceous components, nitrogen released from the mineralization of the fresh organic substance is immediately biologically stabilized.
  • the soil adjuvant acts via two paths: the formation of the soil with its original functions and the supply of the plant through an improved supply of nutrients, in particular potassium.
  • a process according to the invention for the preparation of an inorganic and organic soil adjuvant based on humic and fulvic acid comprises the following steps: a) digestion of a lignite constituent and / or a geological lignite precursor, in particular xylitol, Leonardite or a mixture of these substances, by means of an acid and subsequent Abpuff ceremonies with an alkali or by means of a lye and subsequent buffering with an acid, the Abpuff proceedings also in a later Process step can take place; b) filtration of the intermediate product obtained in step a) and further use of either the filtrate or the solid filter residue or a mixture of filtrate or filter residue not having the original mixing ratio before filtration; and c) adding fulvic acids having a weight fraction of at least 1% on the finished product, and adding at least one further organic constituent.
  • brown coal constituents or precursors creates a humic acid-containing product precursor with a pH value pre-set and buffered by the acid / base additions, which ensures good water retention capacity over long periods.
  • This precursor is still specifically enriched by separately added fulvic acids, as they can be obtained for example from the water treatment.
  • at least one organic component be it an organic compound such as urea, or digested organic plant substance, added, creating a mixture that provides optimal properties for plant growth through their drainage and nutrient supply for a long time and under adverse conditions.
  • the digestion in step a) is carried out based on a mixture between xylitol and leonardite, the mass ratio of these two starting constituents Xylitol to leonardite ranges from 2: 1 to 1: 2, preferably about 1: 1.
  • the mixture between xylitol and leonardite has been found to tend to be more suitable in terms of the growth result than an isolated use of the individual components.
  • the digestion in step a) preferably takes place with phosphoric acid and the purging with potassium hydroxide and / or with ammonia-containing aqueous solution.
  • valuable substances namely potassium, phosphorus or nitrogen are simultaneously provided for the nutrient supply.
  • a liquid soil additive is preferably from step b) to more than 75%, preferably more than 85% of the filtrate and less than 25%, preferably less than 15% of the solid filter residue is used, wherein as further organic ingredient in step c) at least urea with a weight fraction in the finished product of more than 10% is added.
  • the solid filter residue from step b) with a weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably of more than 15%, is preferably used, as in step c) as an organic constituent extruded fine fraction, preferably without waste or manure, from the fermentation of plants with a weight fraction in the finished product of at least 10%, preferably of more than 25%, added, as explained further below, also further substances can be added.
  • step c) In order to produce a substantially solid soil additive, in step c) additionally a shredded grass mixture, preferably with seeds, and / or shredded straw, in particular wheat straw, having a total weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably more than 15%, is added become. This also increases nutrient supply and improves water storage capabilities.
  • extruded fine fraction from the fermentation of plants and optionally the defibered grass mixture and / or optionally the wheat straw before the addition in step c) are preferably processed as follows:
  • both the fermentation residue and the hay-like shredded grass mixture with seeds or the straw are biologically digested together, with humic acid and, to a lesser extent, achieved in significantly lower concentrations than by the additives according to step c) fulvic acids arise.
  • a clay mineral mixture preferably containing bentonite, with a weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably of more than 15%, can be added.
  • potassium sulfate preferably containing bentonite
  • hydrogels preferably containing micronutrient mixtures (inter alia with trace elements), algae flours and / or mycorrhiza.
  • the liquid soil conditioner which can be prepared as described above may be, in particular, a liquid soil additive based on humic and fulvic acid and based on organic substances, in which the organic soil conditioner or organic soil conditioner consists of> 85% fresh, solid organic substances, in liquid Formulations that have been previously physically digested by extrusion in the manufacturing process, their rotting products of ⁇ 200 mm with or without the addition of alkaline suspensions and ⁇ 15% of a liquid humate-humic acid persistence-nutrient suspension containing 1 to 10% of humic acids with molecular weights of 2000-50,000 in the form of potassium humates and potassium goodvates.
  • the essentially solid soil additive which can be prepared as described above may have the following composition in percentages by weight of the finished product, with the proviso that the sum of the components gives 100%:
  • shredded grass mix with seeds 5% to 75%; preferably 5% to 40%, more preferably 10% to 25%;
  • Phosphoric acid about 85%, 0% to 5%, preferably 0.5% to 2%;
  • Clay mineral mixture preferably bentonite, 5% to 75%; preferably 10% to 20%;
  • Potassium sulfate 0% to 25%; preferably 0.1% to 15%;
  • Micro-nutrient mixture 0% to 1%, preferably 0.01% to 0.05%;
  • Hydrogels and / or hydroabsorbers 0% to 10%; preferably 0.5% to 2.5%; Algae meal and mycorrhiza, 0% to 5%; preferably 0.5% to 1.5%; Fulvic acid, preferably from water treatment, 1% to 10%, preferably 2.5% to 7.5%;
  • this substantially humic and fulvic acid based solid, inorganic and organic soil improvers and based on organic substances may contain a proportion of soluble humic and fulvic acids from lignite and fresh digestate, hay, straw, as well as hydrogels and absorbers, rock flour and clay minerals consisting of fresh, solid organic substances, in liquid form, previously physically digested in the manufacturing process by extrusion, chemically by an acid, in particular by phosphoric or propionic acid, and biologically hydrolysed, their decomposition products of ⁇ 200 mm, with or without additives of alkaline suspensions and ⁇ 5% of a liquid humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension with 1 to 5% proportion of humic acids with molecular weights of 2000-50,000 in the form of potassium humates and Kaliumfulvaten.
  • the organic substances can be used from residues of anaerobic digestion of plants and plant residues without waste or manure.
  • This substantially solid soil conditioner may have the following composition:
  • the soil additives described above may be used for use in unfinished soils and soils characterized by low organic matter content, with the soil adjuvant having 1% to 10% by weight being incorporated into the upper soil layer, preferably to a depth of about 30 cm.
  • solid inorganic and organic substances such as vegetable, animal and / or municipal waste and / or their rotting products and / or harvest residues and / or residues from plant recycling processes and / or residues from lignite processing in a proportion of> 85 %, with a particle size of ⁇ 200 mm and preferably> 2 mm with up to ⁇ 15% of a liquid humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension containing from 1 to 10% proportion of humic acid with molecular weights of 2,000-50,000 in the form of potassium humate exists, be mixed.
  • polymers, clay minerals, as well as other inorganic and organic substances can be added.
  • the nutrient balance in soil and plant has also been improved by the addition of prepared solid inorganic and organic substances.
  • the solid organic substances in the organic soil conditioner may be, for example, plants and plant residues, from pressed biologically processed fermentation residues from organic farming or farm fertilizers which have been extruded. Hydrolytic treatment is also possible.
  • the inorganic substances can be primarily hydrogels, absorbers, rock and clay meals, as well as nutrient salts.
  • Residues from animal husbandry and wastewater treatment are also suitable.
  • a specific organic substance in the organic soil conditioner may be the woody substance xylitol, which is a constituent of lignite and is obtained in the processing of lignite.
  • Xylitol is more stable than other common organic substances in its molecular structure due to its multi-million year evolutionary process and is available as part of an organic soil improver for periods of> 2 to 5 years. A half-year or annual re-addition, as in compost is not required because xylitol is almost no longer biologically implemented.
  • the said organic substances can lead to growth inhibition in separate use.
  • the said combination effects are produced with a start effect as a result of the readily plant-available water-soluble humic acid having molecular weights of 2,000-50,000, while avoiding growth inhibition of individual organic substances.
  • the biomass processed from the organic substance of the treatment by fermentation releases nutrients which prevent a growth inhibition of xylites.
  • Rock flour and clay minerals, hydrogels and adsorbers, as well as the fresh organic substance are real water storage.
  • a particular embodiment of the method assumes that the starting material organic matter, an alkaline suspension in particular potassium hydroxide and / or ammonia-containing 15 to 20% aqueous solutions, preferably in necessary treatment processes, such as comminution processes are mixed.
  • the organic components are digested by overheating in the production.
  • Fresh organic matter can also be digested with propionic acid.
  • a pressed solid fermentation residue with 25 to 35% of organic dry matter based on vegetable residues without waste or farm fertilizer can be a constituent with significant proportions.
  • processed mature hay and straw can be added to the mix.
  • the potassium salt solution present in this starting material advantageously complements the humic and fulvic acids and in the further production process forms potassium humates and potassium fulvates, which in soil solution are reversibly bound in the chelate in such a way that they supply the plant be available. In this way, a partial digestion for the production of plant availability and soil improvement as well as an additional nutrient binding is effected even before the effect of required processes in the soil.
  • the proportion of alkaline components to the organic substance is in carrying out the method 5 to 10%.
  • the product is particularly suitable for the recovery of acidic soils, for example in the recultivation of pyrite-rich mining pastures.
  • the materials are premixed at the production site and transported to the site. Mismatches with negative effects are not possible.
  • This product is safe, and the product has proven to be non-toxic.
  • the method combines a number of advantages in itself, it also combines the positive effects of other soil additives, which were added to this product as a component in the production.
  • the liquid formulation in one embodiment makes a large-scale application, as well as an application irrigation technique without much effort immediately possible. It has been found in experiments that plants treated with the proposed combination product of inorganic and organic components for soil improvement had disproportionate shoot and leaf growth as well as an increased root system, both in length and in branching.
  • the primary goal is to build soils from substrates that have an intact soil-air-soil-water balance and have their own ability to store water and nutrients to give the plant a site-appropriate and needs-based To enable growth.
  • This is only possible with a targeted addition of auxiliaries, not with barriers in the soil.
  • Through simultaneous application of soil and water additives can be achieved through targeted water and nutrient, but also by the application of organic matter in combination with the soil adjuvant described here, the best possible effect can be achieved.
  • liquid soil additive described here is suitable for use in the simplest application techniques, to water barrels or even small areas by hand from small manually manageable vessels, eg buckets. Due to the low application rates between 0.5 and 2.5 kg / m 2 , a large-scale application is immediately possible.
  • the products described here should be worked into the soil up to 30 cm deep before sowing or planting.
  • the product described here supports the construction of soils in their natural functions without further necessary measures on the ground itself, with the exception of a first application.

Abstract

Die Erfindung betrifft flüssige und feste Bodenhilfsstoffe auf Humin- und Fulvosäurebasis und auf Basis organischer Stoffe, vorzugsweise mit einem Anteil an löslichen Humin- und Fulvosäuren aus Braunkohlen und frischen Gärrückständen, Heu, Stroh, sowie Hydrogelen und Absorber, Gesteinsmehl und Tonmineralen, sowie Verfahren zur Herstellung derartiger Bodenhilfsstoffe. Die in der Erfindung beschriebenen Produkte können sofort zur Revitalisierung von Böden eingesetzt werden. Die Interaktionen und Synergien der beschriebenen, verwendeten Stoffe fördern die Bodenbildung und verkürzen den Zeitraum der Heilung bei degradierten, humusarmen Böden und Substraten. Die Erfindung unterstützt aktiv den Aufbau der natürlichen Funktionen eines Bodens. Die Anwendung ist einfach und die Wirkung geht auch bei extremen Milieubedingungen nicht verloren.

Description

Boden hilfsstoffe sowie Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
Die Erfindung bezieht sich auf anorganische und organische Bodenverbesserungsmittel bei Verwendung von Huminsäuren und organischen Einsatzstoffen zu Erhöhung der Sorptionskapazität von Böden, zur verbesserten nachhaltigen Pflanzenernährung, zur Verbesserung von Wasserspeichervermögen und zur Verbesserung der kurativen Wirkung auf Pflanzen in Stresssituationen insbesondere bei der Wiederurmachung von devastierten Böden und Landschaften, wie z.B. bei Rekultivierung von Bergbaufolgelandschaften oder bei der Anwendung in Rohböden aus Sand (Wüsten) in ariden und semiariden Klimaten, aber auch bei der Anwendung in gestörten Böden aller anderen Klimate.
Der Anteil organischer Stoffe im Boden, der auch als Humus bezeichnet wird, ist von großer Bedeutung für die Bodenfruchtbarkeit. Humusreiche Böden sind besser durchlüftet, werden weniger verschlämmt, sind leichter zu bearbeiten. Böden mit hohen Humusgehalten haben in der Regel eine bessere Wasser- und Nähr- Stoffhaltefähigkeit, so dass auch die Gefahr der Nährstoffauswaschung geringer wird.
Huminsäuren sind der wesentliche Bestandteil einer bedeutenden Fraktion des Humus, den Huminstoffen, die im Kreislauf der Natur aus sich biologisch umset- zenden Pflanzenmaterialien gebildet werden. Es sind Zwischenstufen der Umwandlung von Pflanzenmaterial unter geologischen Bedingungen in Erdöl und Steinkohle. Bis zu 50% ihrer Masse sind Huminsäuren in den jüngeren Inkohlungsformen Torf und Braunkohle enthalten. Die hier vorliegende Schrift beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines festen Bodenhilfsstoffes auf der Basis von Huminsäuren, sowie Fulvosäuren und deren Salzen, sowie weiteren anorganischen und organischen Bestandteilen, welcher ohne Veränderungen am Boden eingesetzt werden kann.
Die Wirkung des Bodenhilfsstoffes ist dabei eine direkte auf das Wasserspeicher- vermögen des Bodens in Form von pflanzenverfügbarem Wasser zur Erhöhung der nutzbaren Feldkapazität.
Zudem wird die Nährstoffspeicherkapazität erhöht und die Umsetzung frischer organischer Substanz für zur besseren Nährstoffversorgung.
Die Mischung der Anteile von organischer Substanz unterschiedlicher Herkunft und unterschiedlichen Alters mit den Humin- und Fulvosäuren kommt in seiner Zusammensetzung natürlichen Humusvorkommen schon sehr nahe. Die einzelnen Bestandteile ergänzen sich in ihrer physikalischen, biologischen und chemischen Wirkung gegenseitig, so dass ein Aufbrauchen der Stoffe im Boden erfolgt und die Wirkung nicht nachlässt.
Die Kombination der Stoffe bewirkt eine bestmögliche Gestaltung des Boden- Wasser-Luft-Haushaltes.
Durch die Anwendung der beschriebenen Stoffe können die natürlichen Bodenfunktionen weitestgehend nachhaltig hergestellt werden.
Stand der Technik
Häufig werden frische organische Stoffe aus den laufenden Stoffkreisläufen zur Bodenverbesserung eingesetzt.
Zur Verbesserung der Bodenqualität kann auf einfache Weise Wirtschaftsdünger, z.B. Stallmist eingesetzt werden. Stallmistgaben wirken bodenverbessernd und sie führen dem Boden Nährstoffe zu. Es hat sich gezeigt, dass Stallmist die Was- serhaltefähigkeit leichter Sandböden und den Lufthaushalt von Böden positiv beeinflusse Die Wirkdauer von Stallmist ist jedoch relativ gering. Huminsäuren sind nahezu nicht vorhanden.
5 Ebenso können Rückstände aus der Vergärung von Wirtschaftsdünger, Grünschnitt oder organischen Abfällen zur Bodenverbesserung eingesetzt werden.
Bekannt ist ebenfalls der Einsatz von Kompost, ein Verrottungsprodukt aus pflanzlichen und tierischen Abfällen. Dementsprechend unterscheiden sich die Nähr- i o stoffgehalte der verschiedenen Kompostarten stark. Kompost verfügt über eine hohe Luftkapazität. Seine Wasserhaltefähigkeit ist gering. Der biologische Abbau durch bodenbürtige Bakterien erfolgt innerhalb von wenigen Wochen.
Als organisches Bodenverbesserungsmittel werden weiterhin unterschiedliche 15 Rindenprodukte wie Rindenmulch, Rindenhumus und Rindensubstrate vorgeschlagen und eingesetzt. Rindenmulch ist rohe, unfermentierte (nicht kompostierte) Rinde. Rindenhumus ist verkompostierte Rinde. Wachstumshemmende Substanzen sind hier während des Kompostierungsvorgangs zu kurzkettigen Humusstoffen umgebaut. Rindenhumus hat sowohl bodenverbessernde als auch 20 düngende Wirkung. Rindensubstrate sind mit Ton, Tort oder anderen Zuschlagsstoffen aufbereitete fertige Kultursubstrate oder Pflanzenden mit 30 bis 60 %- Anteil an Rindenhumus. Aus FR-PS 2 123 042, Fr-PS 2 224 421 , DE-PS 2 651 171 und DE 3 040 040 sind Verfahren zu Kompostierung und Humifizierung von zerkleinerter Rinde bekannt geworden, nach denen zusätzlich anorganische Nähr- 25 Stoffe oder Torf beim Kompostierprozess zugeben wird, um die Produkteigenschaften zu verbessern. Alle diese Produkte weisen jedoch eine geringere Wasserhaltefähigkeit auf, d.h. häufigeres Gießen ist erforderlich. Die Nährstoffsorbtion ist ebenfalls begrenzt. Die Wirkung als Dauerhumus ist begrenzt, der Abbau durch Bodenbakterien erfolgt ebenfalls wie bei Kompost innerhalb von wenigen Wochen.
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Zur Verbesserung von Böden werden ebenfalls Substrate aus Holzabfällen verwendet. Diese speziell aufbereiteten Holzabfallprodukte haben, ähnlich wie Rindenhumus, eine geringe Wasserhaltefähigkeit. Holzfaserstoffe die nicht auf ge- düngt sind, haben gegenüber Rindenhumus zusätzlich geringere Nährstoffgehalte. Nicht aufbereitete Holzabfälle, wie Sägemehl oder Holzhäcksel, legen Stickstoff im Boden fest, d.h. beim Ausbringen solcher Stoffe muss zusätzlich ausrechend Stickstoff zugegeben werden. Bei Einsatz von Sägemehl muss dieses sehr inten- siv mit dem Boden vermischt werden, da Sägemehlnester das Eindringen von Wasser in den Boden verhindern. Der Einsatz von reinen Holzprodukten zur Bodenverbesserung ist somit eher nachteilig. Deshalb werden Holzfaserstoffe oftmals auf gedüngt oder als Kultursubstrate zusätzlich in Mischung mit Torf oder Ton eingesetzt.
In DE 101 23 903 wird vorgeschlagen, Xylit, so ist die Bezeichnung für die noch vorhandenen Holzbestandteile in Braunkohle, in aufgeschlossener Form, beim Aufschlussprozess in Mühlen oder Extruder mit Nährstoffen, Substanzen zur Einstellung von pH- Werten oder Tonmaterialien zu vermischen und das Gemisch als Bodenverbesserungsstoff einzusetzen. Der vorgeschlagene Aufschlussprozess ist sehr aufwendig und begrenzt dabei die verfügbaren Humusbestandteile, die als Nahrungsgrundlage für Mikroorganismen und für das anzustrebende Pflanzenwachstum zur Verfügung stehen. Bekannt ist ebenso der alleinige Einsatz von Torfprodukten, der durch seine gute Wasserhaltefähigkeit bei gleichzeitig hohem Luftanteil gekennzeichnet ist. Demzufolge wird Torf als Rohstoff zur Gewinnung von Huminsäure Bodenverbesserungsmitteln in großen Mengen eingesetzt. Da er kaum Nährstoffe enthält und einen niedrigen pH- Wert hat, ist eine gezielte Aufdüngung und Aufkalkung für ver- schiedene Pflanzenarten nötig.
Während die Torfbereitstellung mit der Zerstörung wertvoller Feuchtraumbiotope für seltene Tiere und Pflanzen verbunden ist, steht Braunkohle billig und in großen Mengen ohne nennenswerte zusätzliche Umweltbeeinträchtigungen als Humin- stoffquelle zur Verfügung. Die Huminsäureselektion hieraus und ihr Einsatz als Bodenverbesserungsmittel anstelle von Torf kann dazu beitragen, dass die Lebensräume der Moorgebiete nicht unwiederbringbar verloren gehen. ln DE 101 20 433 wird ein Verfahren zur Herstellung von Dauerhumusstoffen aus Weichbraunkohlen beschrieben. Danach soll Weichbraunkohle mit Tonen oder Lehmen vermischt und einer Naßaufschlußmahlung oder andersartigen innigen Vermischung unterzogen werden. Dieser Stoff soll in Böden eingebracht werden. Da das erzeugte Produkt trotz des hohen Aufwands keine kurz- und mittelfristig verfügbaren Humusbestandteile enthält, sind die entstehenden Produkte wenig geeignet, zur Bodenverbesserung beizutragen.
Eine weitere Quelle für Huminsäuren sind Stoffe des kokosnussverarbeitenden Gewerbes, insbesondere die anderweitig schlecht nutzenden kurzen und staubförmigen Abfälle der Faserverarbeitung.
Die klassische Methode zur Gewinnung von Huminsäuren ist die Extraktion von Torf oder Braunkohlen mit verdünnter wässriger Natron- oder Kalilauge. Die Hu- mate lösen sich in der Extraktionslösung und werden durch Filtrieren, Dekantieren oder Zentrifugieren von den ungelösten Torf- oder Kohlebestandteilen getrennt. Nach Ansäuern des Extraktes mit überschüssiger Mineralsäure bilden sich wasserunlösliche Huminsäuren, die separiert werden können. Für den Einsatz als Bodenverbesserungsmittel werden vorwiegend Braunkohlen mit wässrigem Ammoniak extrahiert, wie es im US Patent 377041 1 ausgeführt wird. Das erhaltene Extrakt wird anschließend mit Phosphorsäure neutralisiert und mit Mikronährstoffen angereichert. In den US Patenten 31 1 1404, 3264084 und 3544295 werden aufwändige und teure Methoden zur Erzeugung von trockenem Ammoniumhumat-Dünger durch Behandlung von Braunkohlen mit Phosphorsäure und anschließend mit NH3 als Extraktionsmittel beschrieben. Alle diese Verfahren haben einige Nachteile. So wird mit dem schwach basischen NH3 nur ein geringer Anteil der Huminsäuren extrahiert und der übergroße Humin- säureanteil geht mit dem Kohlerückstand nach dessen Abtrennung verloren. Darüber hinaus ist ein beträchtlicher technischer Aufwand erforderlich, die alkalische Humat/Kohle-Suspension zu trennen, da die feinen Kohlepartikel sich schwer absetzen bzw. leicht zur Verstopfung von Filtern führen.
Die erhaltenen Extraktionslösungen sind stark verdünnt und müssen für eine wei- tere Verwendung als Bodenverbesserungsmittel in der Regel unter Energieaufwand aufkonzentriert werden.
Im US Patent 4319041 ist beschrieben, dass huminsäurehaltige Kohle mit Wasser vermischt und mit wässrigen Lösungen von Natronlauge, Kalilauge oder Ammoni- ak unter Rühren so extrahiert wird, dass der pH-Wert im Bereich von 6,5-8 verbleibt. Der Prozess ist nach 40 Stunden beendet. Es wird eine stark verdünnte Humatlösung erhalten, die ebenfalls aufwendig, vom Kohlerückstand getrennt und anschließend aufkonzentriert werden muss. Im US Patent 3076291 wird Braunkohle mit verdünnten wässrigen NH3-, KOH- oder NaOH-Lösungen extrahiert. Die vom Kohlerückstand getrennten, anschließend aufkonzentrierten und neutralisierten Humatlosungen werden als Mittel zur Verbesserung der Keimfähigkeit des Saatgutes eingesetzt. In der Offenlegungsschrift DE 19859068 A1 ist beschrieben, dass Braunkohle in einem wässrig-ammoniakalischen Milieu mit einem pH- Wert größer 9 suspendiert und dabei teilweise gelöst und im wässrig-ammoniakalischen Milieu oxydiert wird. Das organische Düngemittel wird nach Eindicken oder Trocknen als Dispersion gewonnen. Die Ausgangsbraunkohle kann nach diesem Verfahren mit Zusätzen von Lignin- bzw. zellulosehaltigen Produkten aus der Industrie und Forstwirtschaft versetzt werden. Auch ein Zusatz von Makro- und Mikronährstoffen ist möglich.
Das Verfahren vermeidet die aufwendige Trennung von Humatlösung und Kohlerückstand, erfordert aber zusätzliche Energie zum Eindicken oder Trocknen des Produktes und erschließt aufgrund der geringen Basizität des NH3 gegenüber Alkalilaugen nur einen geringen Anteil der in der Kohle enthaltenen Huminsäuren. Um die lösliche, für die Pflanzen verfügbare Huminsäuremenge zu vergrößern, wird stattdessen ein zusätzlicher Oxydationsschritt eingebaut, der einen erhöhten technischen Aufwand bedeutet und die Menge an verfügbaren Huminsauren nur gering erhöht.
Im US- Patent 5876479 wird ein Bodenverbesserungsmittel auf Basis von Humin- säuren beschrieben, zu dessen Herstellung zunächst eine wässrige Lösung von Humaten nacheinander mit Natriumbicarbonat zur pH- Wert-Erniedrigung, einer Proteinquelle, wie Tiermehl oder Blut, Zitronensäure, Yucca-Extrakt, Kalk und Tang versetzt wird. Diese Suspension wird anschließend 10 Tage vergoren. Die nach Abtrennung unlöslicher Bestandteile erhaltene Lösung wird als Bodenver- besserungsmittel eingesetzt.
Weiter ist aus dem US Patent 2317991 bekannt, dass eine fermentierte Mischung aus Proteinmaterialien und Humaten als Pflanzenwachstumsstimulator eingesetzt werden kann.
Diese Verfahren haben die Nachteile, dass stark verdünnte Lösungen anfallen, die hohe Aufwendungen für den Transport zum Einsatzgebiet erfordern, Humate teuer eingekauft werden müssen und der Bodenverbesserer in einem zeitaufwendigen und geruchsbelästigenden Produktionsprozess hergestellt wird.
Schließlich wird in DE 101 23 283 ein Verfahren beschrieben, nach dem feinkörnige Braunkohlen in alkalischer Lösung aufgeschlossen werden und nach Zugabe von anorganischen Ergänzungs- und/oder Neutralisationsstoffen ohne weitere Aufbereitungsschritte eine stabile Humat-Huminsäure-Dauerhumus- Nährstoffsuspension erzeugt wird. Dieses Produkt hat sich in der Praxis bewährt, wobei jedoch die Wirkung in extrem nährstoffarmen Böden begrenzt ist.
In DE 20 2009 007 252 U1 wird der Aufbau huminsäurehaltigen organischen Verbindungen (Huminkomplexen) auf der Basis von Bitumenemulsionen für den klein- räumigen Einsatz beschrieben.
Die Offenlegungsschrift DE 43 25 692 A 1 beschreibt den Aufbau einer hydrophoben Schicht im Boden zur Eindämmung der Evaporation, also der Wasserverduns- tung aus dem Boden. Der Ansatz bei dem hier vorliegenden Patent ist die Eindämmung der Transpiration, also des Verbrauches über die Pflanze selbst.
Einen ähnlichen Ansatz zur Eindämmung der Evaporation beschreibt das Verfah- ren in der Offenlegungsschrift DE 33 18 171 A 1 . Hier wird jedoch anstelle einer hydrophoben Schicht eine Folie im Boden eingearbeitet, die das Verdunsten von Wasser einschränken oder gar verhindern soll.
Bereits 1971 beschreiben Mitscherlich et al in der Offenlegungsschrift 22 65 298 den Aufbau einer wasserspeichernden Schicht im Unterboden, die Wasser pflanzenverfügbar macht. Basis für eine solche Schicht sind dabei Gasbeton- und Blähton-Aggregate in einer bestimmten Größe. Ein solches Verfahren ist großflächig jedoch nur eingeschränkt einsetzbar. Das Patent EP 13 58 299 B1 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Böden oder Trennschichten zur Eindämmung der Evaporation.
Hermsen beschreibt in seiner Offenlegungsschrift aus 1994 die Kombination aus Energiegewinnung und Gewinnung von Wasser aus der Luftfeuchte für den Einsatz als Beregnungs-, bzw. Bewässerungswasser in Wüsten.
Für die Erhöhung der Wasserspeicherfähigkeit werden eine Reihe von anorganischen und organischen Stoffen eingesetzt. Der Einsatz von künstlichen anorganischen und organischen Bodenverbesserern in Form von polymeren und Hydrogelen, die in der Lage sind, Wasser reversibel zu speichern, nimmt ebenfalls zu. In den meisten Fällen sind diese Stoffe aber nur eingeschränkt für den Einsatz in Wüstenböden nutzbar, da diese Stoffe nicht hitzetolerant sind, nur eingeschränkt UV-beständig und bei hohen Salzgehalten im Boden nicht mehr funktionsfähig sind. Zudem gibt es bei den künstlichen Bodenverbesserern noch eine Reihe ungeklärter Fragen in Hinblick auf die Metaboliten, die bei natürlichen Abbau, bzw. chemischen Umbau im Boden entstehen können. Auch der Einsatz von Gesteinsmehlen und Tonmineralen erfolgt verstärkt, allerdings ist deren Wirkung nur begrenzt; teilweise haben diese in Hinblick auf die Kalium- und Magnesiumverfügbarkeit noch antagonistische Effekte im Boden, da insbesondere in den zweischichtigen und dreischichten Tonmineralen Kalium und Magnesium eingelagert werden, welches unter trockenen Bodenbedingung nicht mehr pflanzenverfügbar ist.
Aufgabenstellung
Das primäre Ziel im Einsatz der hier beschriebenen Bodenhilfsstoffe ist die Erhö- hung des Wasserhaltevermögens bei gleichzeitiger Anregung der biologischen Aktivität für den Aufbau eines funktionsfähigen Bodens.
Es soll vermieden werden, dass Wassergaben oder Niederschlagswasser in tiefere Bodenhorizonte gelangt und damit nicht mehr für die Wurzeln von Pflanzen er- reichbar ist. Gleichzeitig soll erreicht werden, dass im Boden gehaltenes Wasser für die Pflanze und für den Nährstofftransport im Boden durch Diffusion zur Verfügung steht.
Mit dem so angelegten Wasser- und Nährstoffdepot soll die Initialbegrünung von Böden vereinfacht werden.
Mit einem Initial begrünten Boden oder Substrat kann entweder die Desertifikation eingedämmt oder Böden wieder in Kultur genommen werden, um Futter oder Nahrungsmittel darauf zu produzieren.
Zudem ist eine Nutzung für Freizeitzwecke oder für die Produktion von Biomasse, die nicht zu Nahrungs- oder Futterzwecken verwendet wird, möglich. Die Anwendung der beschriebenen Hilfsstoffe ist einfach und damit auch in Regionen möglich, in denen der Bildungsgrad sehr niedrig ist.
Eines der sekundären Ziele in der Wiederurbarmachung von Böden ist die Erhö- hung der Nährstoffsorptionsfähigkeit von Substraten und Böden, die in Struktur und Zusammensetzung gestört sind. Zudem soll der Nährstoffhaushalt und die Aufnahmekapazität von Nährstoffen in die Pflanze günstig beeinflusst werden, damit der Wasserverbrauch durch die Pflanzen möglichst minimiert wird. Besondere Bedeutung kommt hier dem Nährstoff Kalium zu. Kalium wird bei Starkregenereignissen leicht ausgewaschen und hat im Stoffwechsel der Pflanze zur Steuerung des Wasserhaushaltes über den Zellinnendruck in den Stomata besondere Bedeutung. Zudem erfolgt der Transport von Kalium im Boden über Diffusion, was auf trockenen Böden nur eingeschränkt möglich ist.
Wichtiges physiologisches Hilfsmittel für die Speicherung und den Transport von Kalium im Boden sind dabei die Huminsäuren und deren Salze.
Den Huminsäuren kommt dabei im Boden-Pflanze-Wasserhaushalt eine besondere Bedeutung zu. Als so genannte Chelatbildner sind sie in der Lage Kaliumionen an den Enden ihrer Molekülketten reversibel zu binden und wieder abzugeben. Aufgabe der hier beschriebenen Erfindung ist es, ein einfaches Produkt zur Anwendung als wässrige Lösung oder als im Wesentlichen festes (stichfestes) Produkt zur Verbesserung des Boden-Pflanze-Wasserhaushaltes herzustellen, das zur Belebung, Begründung und Bewachsförderung von unfruchtbaren und nährstoffarmen Böden wie Bergbaukippen, Deponien und Problemflächen, Wüsten- und Steppengebieten sowie Meeresküsten durch Bereitstellung eines universell in allen Klimazonen und Bodenarten anwendbaren organischen Bodenverbesserungsmittels, mit geringem technischen Aufwand, verwendet werden kann. Die anorganischen und organischen Bestandteile des Produktes setzen bei der biochemischen Umsetzung im Boden Kalium frei, welches von den Chelatbildner der Pflanzenwurzel reversibel zur Verfügung gestellt werden kann. Durch den hohen Anteil kohlenstoffhaltiger Komponenten wird zudem aus der Mineralisation der frischen organischen Substanz freiwerdender Stickstoff sofort biologisch stabilisiert.
Somit wirkt der Bodenhilfsstoff über zwei Pfade: auf die Bildung des Bodens mit seinen ursprünglichen Funktionen und auf die Versorgung der Pflanze durch eine verbesserte Nährstoffversorgung, insbesondere durch Kalium.
Ferner besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, großtechnisch gut beherrschbare und einfach durchzuführende Verfahren zur Herstellung derartiger Bodenhilfsstoffe zu schaffen, die letztendlich auch eine Herstellung mit einfachen Mitteln vor Ort ermöglichen.
Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 , mittels dessen ein flüssiger Bodenhilfsstoff gemäß Patentanspruch 10 mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 sowie ein im Wesentlichen fester Bodenhilfsstoff gemäß Patentanspruch 12 mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 hergestellt werden kann. Diese Bodenhilfsstoffe können gemäß Patentanspruch 17 verwendet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines anorganischen und orga- nischen Bodenhilfsstoffes auf Humin- und Fulvosäurebasis weist folgende Schritte auf: a) Aufschluss eines Braunkohlebestandteils und/oder einer geologischen Braunkohlenvorstufe, insbesondere von Xylit, Leonardit oder einer Mischung dieser Stoffe, mittels einer Säure und spätere Abpufferung mit einer Lauge oder mittels einer Lauge und spätere Abpufferung mit einer Säure, wobei die Abpufferung auch in einem späteren Verfahrensschritt erfolgen kann; b) Filtration des in Schritt a) gewonnen Zwischenprodukts und Weiterverwendung entweder des Filtrats oder des festen Filterrückstandes oder einer nicht dem ursprünglichen Mischungsverhältnis vor der Filtration bestehen- den Mischung aus Filtrat oder Filterrückstand; und c) Zusatz von Fulvosäuren mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 1 % am fertigen Produkt, und Zusatz wenigstens eines weiteren organischen Bestandteils.
Durch den Aufschluss von Braunkohlebestandteilen bzw. -Vorstufen wird eine huminsäurehaltige Produktvorstufe mit einem durch die Säure-/Basezugaben voreingestellten und gepufferten pH-Wert geschaffen, die über lange Zeiten ein gutes Wasserhaltevermögen gewährleistet. Diese Vorstufe wird noch gezielt über separat hinzugefügte Fulvosäuren, wie sie beispielsweise aus der Wasseraufbereitung gewonnen werden können, angereichert. Wird jetzt noch wenigstens ein organischer Bestandteil, sei es eine organische Verbindung wie Harnstoff, oder aufgeschlossene organische Pflanzensubstanz, hinzugefügt, so entsteht eine Mischung, die durch ihre Wasserhaltung und ihre Nährstoffversorgung optimale Eigenschaften für den Pflanzenwuchs auch über längere Zeit und unter widrigen Bedingungen bietet. Diese Eigenschaften können durch die Hinzufügung weiterer Bestandteile, wie eine Feinfraktion aus vergärten Pflanzen zur weiteren Huminsäuren- und Nährstoffversorgung sowie durch weitere Komponenten zur Wasserspeicherung wie Tonminerale oder Superabsorber ergänzt werden. In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Aufschluss in Schritt a) basierend auf einem Gemisch zwischen Xylit und Leonardit durchgeführt, wobei das Massenverhältnis dieser beiden Ausgangsbestandteile Xylit zu Leonardit im Bereich 2:1 bis 1 :2, vorzugsweise bei etwa 1 :1 , liegt. Die Mischung zwischen Xylit und Leonardit hat sich als tendenziell hinsichtlich des Wuchsergebnisses besser geeignet herausgestellt als eine isolierte Verwendung der einzelnen Komponenten.
Bevorzugt erfolgt der Aufschluss in Schritt a) mit Phosphorsäure und die Abpuffe- rung mit Kaliumhydroxid und/oder mittels ammoniakhaltiger wässriger Lösung. Hierdurch werden gleichzeitig für die Nährstoffversorgung wertvolle Stoffe, nämlich Kalium, Phosphor oder Stickstoff bereitgestellt.
Zur Herstellung eines flüssigen Bodenhilfsstoffes wird bevorzugt aus Schritt b) zu mehr als 75%, vorzugsweise zu mehr als 85% das Filtrat und zu weniger als 25%, bevorzugt zu weniger als 15% der feste Filterrückstand verwendet, wobei als weiterer organischer Bestandteil in Schritt c) wenigstens Harnstoff mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 10% zugesetzt wird.
Zur Herstellung eines im Wesentlichen festen oder stichfesten Bodenhilfsstoffes wird bevorzugt der feste Filterrückstand aus Schritt b) mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, verwendet wird, so- wie in Schritt c) als organischer Bestandteil eine extrudierte Feinfraktion, vorzugsweise ohne Abfallstoffe oder Wirtschaftsdünger, aus der Vergärung von Pflanzen mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mindestens 10%, vorzugsweise von über 25%, zugesetzt, wobei wie weiter unten erläutert auch noch weitere Substanzen zugesetzt werden können.
Sowohl der flüssige als auch der im Wesentlichen feste Bodenhilfsstoff entstehen somit aus der Nutzung der Filterrückstände bzw. des Filtrats aus Schritt a).
Zur Herstellung eines im Wesentlichen festen Bodenhilfsstoffes kann in Schritt c) zusätzlich eine zerfaserte Gräsermischung, vorzugsweise mit Samen, und/oder zerkleinertes Stroh, insbesondere Weizenstroh, mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von insgesamt mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, zugesetzt werden. Auch dies verstärkt die Nährstoffversorgung und verbessert die Wasserspeicherfähigkeiten.
Dabei wird die extrudierte Feinfraktion aus der Vergärung von Pflanzen und optio- nal die zerfaserte Gräsermischung und/oder optional das Weizenstroh vor dem Zusatz in Schritt c) bevorzugt wie folgt aufbereitet:
für die Aufbereitung der extrudierten Feinfraktion aus der Vergärung von Pflanzen:
Abpressen eines Gärrückstands aus einer Biogasanlage mit anaero- ber Vergärung, die im Wesentlichen mit nachwachsenden Rohstoffen beschickt wird, unter Druck, vorzugsweise mittels eines Schneckenseparators, und Verwerfen des flüssigen Separationsbestandteils und Weiterverarbeitung des festen Separationsbestandteils; Aufschluss des festen Separationsbestandteils unter Wärme- und Druckeinwirkung in einem Extruder;
biologischer Aufschluss durch Rotten, vorzugsweise in Trapez- Mieten;
wobei bei optionalem Zusatz einer zerfaserten Gräsermischung und/oder von Weizenstroh diese Bestandteile gemahlen und gesiebt werden, und die kurzfaserigen Bestandteile, vorzugsweise mit einer Faserlänge von weniger als etwa 10 mm, mit den Gärrückständen verrottet und biologisch aufgeschlossen werden.
Vorteilhafterweise wird also sowohl der Gärrückstand als auch die heuartige zer- faserte Gräsermischung mit Samen bzw. das Stroh zusammen biologisch aufgeschlossen, wobei ebenfalls in geringerem Umfang Humin- und - in deutlich geringeren Konzentrationen als durch die Zusätze gemäß Schritt c) erreicht - Fulvo- säuren entstehen. Zur Verbesserung der Wasserspeicherfähigkeit kann in Schritt c) zusätzlich oder alternativ ein Tonmineral-Gemisch, bevorzugt enthaltend Bentonit, mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, zugesetzt werden. Weiterhin können ein der mehrere der folgenden weitere Bestandteile zur Herstellung des im Wesentlichen festen Bodenhilfsstoffes zugesetzt werden: Kaliumsulfat, Hydrogele, Mikronährstoff-Gemische (u.a. mit Spurenelementen), Algenmehle und/oder Mykorrhiza.
Der wie vorstehend erläutert herstellbare flüssige Bodenhilfsstoff kann insbesondere ein flüssiger Bodenhilfsstoff auf Humin- und Fulvosaurebasis und auf Basis auf organischer Stoffe sein, bei dem der organische Bodenhilfsstoff bzw. das or- ganische Bodenverbesserungsmittel zu > 85 % aus frischen, festen organischen Stoffen, in flüssiger Formulierung, die zuvor physikalisch im Herstellungsprozess durch Extrusion aufgeschlossen wurden, deren Verrottungsprodukten von < 200 mm mit oder ohne Zusatz von alkalischen Suspensionen und zu < 15 % aus einer flüssigen Humat-Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension mit 1 bis 10 % Anteil an Huminsäuren mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Kaliumhumaten und Kaliumfulvaten besteht.
Der wie vorstehend erläutert herstellbare, im Wesentlichen feste Bodenhilfsstoff kann folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten des Fertigprodukts auf- weisen, mit der Maßgabe, dass die Summe der Komponenten 100% ergibt:
extrudierte Feinfraktion aus Gärresten 10% bis 75%; vorzugsweise 25% bis
50%, besonders bevorzugt 30% bis 40%;
zerfaserte Gräsermischung mit Samen 5% bis 75%; vorzugsweise 5% bis 40%, besonders bevorzugt 10% bis 25%;
- aufbereitetes Xylit 0,5% bis 20%; vorzugsweise 1 % bis 5%;
aufbereitetes Leonardit 1 % bis 40%; vorzugsweise 10% bis 20%;
Phosphorsäure, etwa 85%ige, 0% bis 5%, vorzugsweise 0,5% bis 2%;
Tonmineral-Gemisch, vorzugsweise Bentonit, 5% bis 75%; vorzugsweise 10% bis 20%;
- Kaliumsulfat, 0% bis 25%; vorzugsweise 0,1 % bis 15%;
Mikro-Nährstoffmischung, 0% bis 1 %, vorzugsweise 0,01 % bis 0,05%;
Hydrogele und/oder Hydroabsorber, 0% bis 10%; vorzugsweise 0,5% bis 2,5%; Algenmehle und Mykorrhiza, 0% bis 5%; vorzugsweise 0,5% bis 1 ,5%; Fulvosäure, vorzugsweise aus der Wasseraufbereitung, 1 % bis 10%, vorzugsweise 2,5% bis 7,5%;
Gesteinsmehl, 0% bis 5%.
Insbesondere kann dieses im Wesentlichen feste, anorganische und organische Bodenverbesserungsmittel auf Humin- und Fulvosäurebasis und auf Basis organischer Stoffe einen Anteil an löslichen Humin- und Fulvosäuren aus Braunkohlen und frischen Gärrückständen, Heu, Stroh, sowie Hydrogelen und Absorber, Ge- steinsmehl und Tonmineralen aufweisen, das aus frischen, festen organischen Stoffen, in flüssiger Formulierung, die zuvor physikalisch im Herstellungsprozess durch Extrusion, chemisch durch eine Säure, insbesondere durch Phosphor- oder Propionsäure, sowie biologisch durch Hydrolyse aufgeschlossen wurden, deren Verrottungsprodukten von < 200 mm mit oder ohne Zusatz von alkalischen SusPensionen und zu < 5 % aus einer flüssigen Humat-Huminsäure-Dauerhumus- Nährstoff-Suspension mit 1 bis 5 % Anteil an Huminsäuren mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Kaliumhumaten und Kaliumfulvaten besteht.
Dabei können die organischen Stoffe aus Rückständen der anaeroben Vergärung von Pflanzen und Pflanzenresten ohne Abfallstoffe oder Wirtschaftsdünger verwendet werden.
Dieses im Wesentlichen feste Bodenverbesserungsmittel kann folgende Zusammensetzung aufweisen:
1 - 10 % Humate
1 - 10 % Fulvate
1 - 10 % organische Trockensubstanz/Dauerhumus
1 - 10 % K2O in Lösung
0,2 - 10 % P2O5
0,2 - 15 % gesamt-Stickstoff
15 - 90 % H2O. Die vorstehend beschriebenen Bodenhilfsmittel können für den Einsatz in Rohböden und Böden verwendet werden, die durch geringen Anteil organischer Substanz gekennzeichnet sind, wobei das Bodenhilfsmittel mit 1 % bis 10% Gewichtsanteilen in die obere Bodenschicht vorzugsweise bis zu einer Tiefe von etwa 30 cm eingearbeitet wird.
Im Rahmen der Erfindung können feste anorganische und organische Stoffe, wie pflanzliche, tierische und/oder Siedlungsabfälle und/oder deren Verrottungspro- dukte und/oder Ernterückstände und/oder Rückstände aus Pflanzenverwertungs- verfahren und/oder Rückstände aus Braunkohlenaufbereitung in einem Anteil von > 85%, mit einer Korngröße von < 200 mm und vorzugsweise > 2 mm mit bis zu < 15% einer flüssigen Humat- Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension die aus 1 bis 10% Anteil an Huminsäure mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Kaliumhumat besteht, vermischt werden. Dazu können Polymere, Tonminerale, sowie weitere anorganische und organische Stoffe beigefügt werden.
In den praktischen Versuchen wurde herausgearbeitet, dass bei Einsatz einer Kombination von organischen und anorganischen Stoffen mit einer flüssigen Hu- mat-Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension Effekte beim Pflanzenanbau erreicht werden, die diejenigen beim Einsatz der Einzelprodukte überproportional übertreffen. So wurde bei einer Zugabe von 1 % bis 4% einer flüssigen Humat- Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension zu Kompost bereits nach 3 Monaten ein um bis zu 50% höheres Gewicht der Wurzelmasse an den Anbaukulturen an Vergleichsfeldern mit Einbringung der Einzelkomponenten gemessen, ob- wohl an den Vergleichsfeldern mit Einsatz der Einzelkomponenten mit bis zu 50% mehr Wasser bewässert wurde.
Verbessert wurde der Nährstoffhaushalt in Boden und Pflanze zudem durch die Zugabe von aufbereiteter fester anorganischer und organischer Substanz.
Zudem war der Nährstoffhaushalt in den Pflanzen gekennzeichnet durch eine bessere Kalium- und Magnesiumversorgung. Die festen organischen Stoffe im organischen Bodenverbesserungsmittel können beispielsweise Pflanzen und Pflanzenresten, aus abgepressten biologisch aufbereiteten Gärrückständen aus dem Ökolandbau oder Wirtschaftsdünger, die extru- diert wurden sein. Eine hydrolytische Aufbereitung ist ebenfalls möglich.
Die anorganischen Stoffe können primär Hydrogele, Absorber, Gesteins- und Tonmehle, sowie Nährsalze sein.
Auch Rückstände aus der Tierhaltung und der Abwasserbehandlung eignen sich.
Stroh und Heu oder Ernterückstände eignen sich ebenfalls.
Ein spezieller organischer Stoff im organischen Bodenverbesserungsmittel kann der holzartige Stoff Xylit, der ein Bestandteil von Braunkohle ist und bei der Aufbe- reitung von Braunkohle anfällt, sein. Xylit ist auf Grund seines über mehrere Millionen Jahre andauernden Entstehungsprozesses in seiner Molekülstruktur beständiger als andere übliche organische Stoffe und steht als Bestandteil einer organischen Bodenverbesserer für Zeiträume von > 2 bis 5 Jahre zur Verfügung. Eine halbjährige oder jährliche erneute Zugabe, wie bei Kompost ist nicht erforderlich, da Xylit fast nicht mehr biologisch Umgesetzt wird.
Die genannten organischen Stoffe können im separaten Einsatz zu Wachstumshemmungen führen. In Verbindung mit einer flüssige Humat- Huminsäure- Dauerhumus-Nährstoff-Suspension entstehen jedoch die genannten Kombina- tionseffekte mit einer Startwirkung infolge der sofort pflanzenverfügbaren wasserlöslichen Huminsäure mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 bei gleichzeitiger Vermeidung von Wachstumshemmungen einzelner organischer Stoffe.
Insbesondere die aus der organischen Substanz der Aufbereitung durch Vergä- rung aufbereitete Biomasse setzt Nährstoffe frei, die eine Wachstumshemmung des Xylites verhindern. Dies gilt insbesondere für den mineralisierenden Stickstoff, der für den biologischen Umbau der Kohlenstofffraktionen im Xylit und den anderen frischen organischen Stoffen benötigt wird. Gesteinsmehl und Tonminerale, Hydrogele und Adsorber, sowie die frische organische Substanz sind dabei echte Wasserspeicher. Eine besondere Ausführung des Verfahrens geht davon aus, dass dem Ausgangsmaterial organischer Stoff, eine alkalische Suspension insbesondere kali- umhydroxyd- und / oder ammoniakhaltige 15 bis 20 %ige wässrige Lösungen, vorzugsweise bei erforderlichen Aufbereitungsprozessen, wie Zerkleinerungsprozessen zugemischt werden.
Zudem werden die organischen Bestandteile durch Überhitzung in der Herstellung aufgeschlossen.
Frische organische Substanz kann dabei auch mit Propionsäure aufgeschlossen werden.
Neben den Xylit kann ein abgepresster fester Gärrest mit 25 bis 35 % organischer Trockensubstanz auf der Basis pflanzlicher Rückstände ohne Abfälle oder Wirtschaftsdünger Bestandteil mit nennenswerten Anteilen sein.
Zudem kann aufbereitetes überständiges Heu und Stroh der Mischung beigefügt werden.
Die in diesem Ausgangsstoff vorhandenen Kaliumsalze Lösung ergänzen sich vor- teilhaft mit den Humin- und Fulvosäuren und bilden im weiteren Herstellungspro- zess Kalium-Humate und Kalium-Fulvate, die in Bodenlösung reversibel in den Chelate so gebunden sind, dass sie der Pflanze zur Versorgung zur Verfügung stehen. Auf diese Weise wird bereits vor der Wirkung von erforderlichen Prozessen im Boden ein Teilaufschluss zur Herstellung der Pflanzenverfügbarkeit und Bodenverbesserung sowie eine zusätzliche Nährstoffeinbindung bewirkt. Der Anteil an alkalischen Komponenten zum organischen Stoff beträgt bei der Durchführung des Verfahrens 5 bis 10 %.
Damit ist das Produkt insbesondere bei der Wiederurbarmachung von sauren Bö- den, beispielsweise in der Rekultivierung pyritsauer Bergbaufolgelandschaften geeignet.
Aufgrund der festen Formulierung ist ein einfacher ungefährlicher Transport - auch mit beschädigten Transportbehältern - bis in die entlegensten Regionen für eine Applikation möglich.
Zusätzliche Prozessschritte sind durch eine intensive Mischung der Komponenten im Rahmen von ohnehin erforderlichen Aufbereitungsprozessen dann nicht erforderlich.
Die Materialien werden an der Produktionsstätte vorgemischt und zum Einsatzort transportiert. Fehlmischungen mit negativen Effekten sind so nicht möglich. Damit ist das Produkt sicher, außerdem hat sich das Produkt als ungiftig erwiesen. Im Vergleich zu bekannten Lösungen vereinigt das Verfahren in sich eine Reihe von Vorteilen, es vereinigt zudem die positiven Effekte andere Bodenhilfsstoffe, die diesem Produkt als Bestandteil in der Herstellung hinzu gegeben wurden.
Es zeichnet sich dadurch aus, dass anorganische und organische Stoffe mit posi- tiven Effekten als Bodenverbesserungsmittel in Kombination mit einem sehr breiten Wirkungsspektrum - fast als Universalprodukt - verwendet werden können.
Zudem werden antagonistische Wirkungen von Bodenhilfsstoffen unterdrückt und synergistische Wirkungen gefördert.
Die flüssige Formulierung in einer Ausführungsform macht eine großflächige Anwendung, sowie eine Anwendung über Bewässerungstechnik ohne großen Aufwand sofort möglich. Es wurden in Versuchen festgestellt, dass Pflanzen aus mit dem vorgeschlagenen Kombinationsprodukt aus anorganischen und organischen Bestandteilen zur Bodenverbesserung behandelten Böden ein überproportionales Spross- und Blatt- Wachstum sowie ein vergrößertes Wurzelsystem, sowohl in der Länge als auch in der Verzweigung, aufwiesen.
Die Kombination mit anderen Bodenhilfsstoffen oder Düngemitteln zeigte zudem erhebliche Synergieeffekte.
Weiterhin wurde festgestellt, dass bei Verwendung des vorgeschlagenen Bodenverbesserungsmittels eine verringerte Wasser- und Nährstoffzugabe erforderlich ist, im Vergleich zu Standorten ohne Verwendung des vorgeschlagenen Bodenverbesserungsmittels.
Mit Zugabe von Wasser über Bewässerungs- oder Beregnungssysteme können bereits jetzt bis zu 60% des Beregnungswassers ohne Einschränkung des Pflanzenwachstums eingespart werden. Damit kann bereits jetzt mehr als die doppelte Fläche in Kultur genommen werden.
Insbesondere sind diese Effekte auf Substraten und Böden zu beobachten, die arm an organischem Material sind, wie dies zum Beispiel bei Wüstensand, Dünen am Meer oder devastierte Böden der Braunkohleförderung auftritt.
Bei der Begrünung von Wüsten ist es das vorrangige Ziel, aus Substraten Böden aufzubauen, die einen intakten Boden-Luft-Boden-Wasser-Haushalt haben und die über eine eigene Speicherfähigkeit für Wasser und Nährstoffe verfügen, um der Pflanze ein dem Standort angepasstes und bedarfsgerechtes Wachstum zu ermöglichen. Dies ist nur mit einer gezielten Zugabe von Hilfsstoffen, nicht mit Barrieren im Boden möglich. Durch gleichzeitige Anwendung von Boden- und Wasserhilfsstoffen kann über gezielte Wasser- und Nährstoff gaben, aber auch durch die Applikation von organischer Substanz in Kombination mit dem hier beschriebenen Bodenhilfsstoff die bestmögliche Wirkung erzielt werden.
Der hier beschriebene flüssige Bodenhilfsstoff eignet sich für den Einsatz in einfachsten Applikationstechniken, bis hin zu Wasserfässern oder sogar kleinflächig mit der Hand aus kleinen manuell handhabbaren Gefäßen, z.B. Eimern. Aufgrund der geringen Aufwandmengen zwischen 0,5 und 2,5 kg/m2 ist eine großflächige Anwendung sofort möglich.
Aufwendige Erdbewegung oder Bodenbearbeitungen sind vor Anwendung nicht erforderlich, so dass der Aufwand gering gehalten werden kann.
Die hier beschriebenen Produkte sollten etwa bis zu 30 cm tief in den Boden eingearbeitet werden, ehe eine Ansaat oder Anpflanzung erfolgt.
Die Konzentrierung lässt für den Beginn der Anwendungen die Logistikkosten niedrig und den logistischen Aufwand als Sackware oder loses Schüttgut einfach.
Die insgesamt niedrigen Kosten können den großflächigen Einsatz zur Eindämmung von Desertifikation rechtfertigen.
Im Gegensatz zu anderen Produkten unterstützt das hier beschriebene Produkt den Aufbau von Böden in dessen natürlichen Funktionen ohne weitere erforderliche Maßnahmen am Boden selbst, mit Ausnahme einer Einarbeitung bei der Erstapplikation.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines anorganischen und organischen Bodenhilfsstoffes auf Humin- und Fulvosäurebasis,
gekennzeichnet durch die Schritte:
a) Aufschluss eines Braunkohlebestandteils und/oder einer geologischen Braunkohlenvorstufe, insbesondere von Xylit, Leonardit oder einer Mischung dieser Stoffe, mittels einer Säure und spätere Abpufferung mit einer Lauge oder mittels einer Lauge und spätere Abpufferung mit einer Säure, wobei die Abpufferung auch in einem späteren Verfahrensschritt erfolgen kann; b) Filtration des in Schritt a) gewonnen Zwischenprodukts und Weiterverwendung entweder des Filtrats oder des festen Filterrückstandes oder einer nicht dem ursprünglichen Mischungsverhältnis vor der Filtration bestehenden Mischung aus Filtrat oder Filterrückstand; und c) Zusatz von Fulvosäuren mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 1% am fertigen Produkt, und Zusatz wenigstens eines weiteren organischen Bestandteils.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufschluss in Schritt a) basierend auf einem Gemisch zwischen Xylit und Leonardit durchgeführt wird, wobei das Massenverhältnis dieser beiden Ausgangsbestandteile Xylit zu Leonardit im Bereich 2:1 bis 1 :2, vorzugsweise bei etwa 1 :1 , liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufschluss in Schritt a) mit Phosphorsäure und die Abpufferung mit Kaliumhydroxid und/oder mittels ammoniakhaltiger wässriger Lösung erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Herstellung eines flüssigen Bodenhilfsstoffes aus Schritt b) zu mehr als 75%, vorzugsweise zu mehr als 85% das Filtrat und zu weniger als 25%, bevorzugt zu weniger als 15% der feste Filterrückstand verwendet wird, wobei als weiterer organischer Bestandteil in Schritt c) wenigstens Harnstoff mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 10% zugesetzt wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Herstellung eines im Wesentlichen festen oder stichfesten Bodenhilfsstoffes der feste Filterrückstand aus Schritt b) mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, verwendet wird, sowie in Schritt c) als organischer Bestandteil eine extrudierte Feinfraktion, vorzugsweise ohne Abfallstoffe oder Wirtschaftsdünger, aus der Vergärung von Pflanzen mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mindestens 10%, vorzugsweise von über 25%, zugesetzt wird. 6. Verfahren nach einem der Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Herstellung eines im Wesentlichen festen Bodenhilfsstoffes in Schritt c) zusätzlich eine zerfaserte Gräsermischung, vorzugsweise mit Samen, und/oder zerkleinertes Stroh, insbesondere Weizenstroh, mit einem Ge- wichtsanteil im Fertigprodukt von insgesamt mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, zugesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
urch gekennzeichnet, dass
die extrudierte Feinfraktion aus der Vergärung von Pflanzen und optional die zerfaserte Gräsermischung und/oder optional das Weizenstroh vor dem Zusatz in Schritt c) wie folgt aufbereitet werden: für die Aufbereitung der extrudierten Feinfraktion aus der Vergärung von Pflanzen:
Abpressen eines Gärrückstands aus einer Biogasanlage mit anaerober Vergärung, die im Wesentlichen mit nachwachsen- den Rohstoffen beschickt wird, unter Druck, vorzugsweise mittels eines Schneckenseparators, und Verwerfen des flüssigen Separationsbestandteils und Weiterverarbeitung des festen Separationsbestandteils;
Aufschluss des festen Separationsbestandteils unter Wärme- und Druckeinwirkung in einem Extruder;
biologischer Aufschluss durch Rotten, vorzugsweise in Trapez-Mieten;
wobei bei optionalem Zusatz einer zerfaserten Gräsermischung und/oder von Weizenstroh diese Bestandteile gemahlen und gesiebt werden, und die kurzfaserigen Bestandteile, vorzugsweise mit einer
Faserlänge von weniger als etwa 10 mm, mit den Gärrückständen verrottet und biologisch aufgeschlossen werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
in Schritt c) zusätzlich oder alternativ ein Tonmineral-Gemisch, bevorzugt enthaltend Bentonit, mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, zugesetzt wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein der mehrere der folgenden weitere Bestandteile zur Herstellung des im Wesentlichen festen Bodenhilfsstoffes zugesetzt werden können:
Kaliumsulfat;
- Hydrogele;
Mikronährstoff-Gemische (u.a. mit Spurenelementen);
Algenmehle;
Mykorrhiza.
10. Flüssiger Bodenhilfsstoff,
dadurch gekennzeichnet, dass
dieser nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 hergestellt ist.
11. Flüssiger Bodenhilfsstoff auf Humin- und Fulvosäurebasis auf organischen Stoffen, insbesondere flüssiger Bodenhilfsstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
der organische Bodenhilfsstoff bzw. das organische Bodenverbesserungsmittel zu > 85 % aus frischen, festen organischen Stoffen, in flüssiger Formulierung, die zuvor physikalisch im Herstellungsprozess durch Extrusion aufgeschlossen wurden, deren Verrottungsprodukten von < 200 mm mit oder ohne Zusatz von alkalischen Suspensionen und zu < 15 % aus einer flüssigen Humat-Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension mit 1 bis 10 % Anteil an Huminsäuren mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Kaliumhumaten und Kaliumfulvaten besteht.
12. Im Wesentlichen fester Bodenhilfsstoff,
dadurch gekennzeichnet, dass
dieser nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 5 bis 10 hergestellt ist.
13. Im Wesentlichen fester Bodenhilfsstoff, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
dieser die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten des Fertigprodukts aufweist, mit der Maßgabe, dass die Summe der Komponenten 100% ergibt:
extrudierte Feinfraktion aus Gärresten 10% bis 75%; vorzugsweise
25% bis 50%, besonders bevorzugt 30% bis 40%;
zerfaserte Gräsermischung mit Samen 5% bis 75%; vorzugsweise
5% bis 40%, besonders bevorzugt 10% bis 25%;
aufbereitetes Xylit 0,5% bis 20%; vorzugsweise 1% bis 5%; aufbereitetes Leonardit 1 % bis 40%; vorzugsweise 10% bis 20%; Phosphorsäure, etwa 85%ige, 0% bis 5%, vorzugsweise 0,5% bis 2%;
Tonmineral-Gemisch, vorzugsweise Bentonit, 5% bis 75%; vorzugsweise 10% bis 20%;
Kaliumsulfat, 0% bis 25%; vorzugsweise 0,1 % bis 15%;
Mikro-Nährstoffmischung, 0% bis 1 %, vorzugsweise 0,01 % bis 0,05%;
Hydrogele und/oder Hydroabsorber, 0% bis 10%; vorzugsweise 0,5% bis 2,5%;
Algenmehle und Mykorrhiza, 0% bis 5%; vorzugsweise 0,5% bis 1 ,5%;
Fulvosäure, vorzugsweise aus der Wasseraufbereitung, 1 % bis 10%, vorzugsweise 2,5% bis 7,5%;
Gesteinsmehl, 0% bis 5%.
14. Anorganisches und organisches Bodenverbesserungsmittel auf Humin- und Fulvosäurebasis und auf Basis organischer Stoffe, insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
g e k e n n z e i c h n e t durch
einen Anteil an löslichen Humin- und Fulvosäuren aus Braunkohlen und frischen Gärrückständen, Heu, Stroh, sowie Hydrogelen und Absorber, Gesteinsmehl und Tonmineralen, das aus frischen, festen organischen Stoffen, in flüssiger Formulierung, die zuvor physikalisch im Herstellungspro- zess durch Extrusion, chemisch durch eine Säure, insbesondere durch Phosphor- oder Propionsäure, sowie biologisch durch Hydrolyse aufgeschlossen wurden, deren Verrottungsprodukten von < 200 mm mit oder ohne Zusatz von alkalischen Suspensionen und zu < 5 % aus einer flüssigen Humat-Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension mit 1 bis 5 % Anteil an Huminsäuren mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Ka- liumhumaten und Kaliumfulvaten besteht.
15. Bodenverbesserungsmittel nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die organischen Stoffe aus Rückständen der anaeroben Vergärung von Pflanzen und Pflanzenresten ohne Abfallstoffe oder Wirtschaftsdünger sind
16. Bodenverbesserungsmittel, insbesondere nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass
dieses folgende Zusammensetzung aufweist:
1 -10% Humate
1 -10% Fulvate
1 -10% organische Trockensubstanz/Dauerhumus
1 - 10 % K2O in Lösung
0,2-10% P2O5
0,2 - 15 % gesamt-Stickstoff
15 - 90 % H2O.
17. Verwendung der Bodenhilfsmittel nach den vorherigen Ansprüchen für den Einsatz in Rohböden und Böden, die durch geringen Anteil organischer Substanz gekennzeichnet sind, wobei das Bodenhilfsmittel mit 1% bis 10% Gewichtsanteilen in die obere Bodenschicht vorzugsweise bis zu einer Tiefe von etwa 30 cm eingearbeitet wird.
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