HU184776B

HU184776B - Process for preparing storable and biologically active compositions for land improvement

Info

Publication number: HU184776B
Application number: HU801340A
Authority: HU
Inventors: Oktay Tabasaran; Rudolph Hartmann; Helmut Schriewe
Original assignee: Karlsruhe Augsburg Iweka
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1984-10-29
Also published as: ATE1174T1; DE2921709B2; YU42974B; PL224559A1; DE3060521D1; EP0019898A1; EP0019898B2; DE2921709A1; YU143080A; JPS5632390A; CS229633B2; BR8003343A; EP0019898B1; PL131864B1

Description

A találmány tárgya eljárás tárolható és biológiailag aktív talajjavító szerek előállítására aprított hulladékból és részlegesen víztelenített csatornaiszapból álló, mintegy 50-90 s% vizet tartalmazó keverékből. A keveréket vízkilépés nélkül eredeti térfogatának mintegy egyharmadára sajtoljuk. Az így nyert pogácsákat 50-70 °C-on trágyaérlelő máglyában tárolva a levegőn megszárítjuk.

A 11 45 646 számú német szabadalmi leírásból ismert, és a gyakorlatban „BRIKOLLARE” néven alkalmazott eljárásnál a préseléssel előállított pogácsákat közvetlenül a formázás után szárítják meg, és így megfelel, ha a pogácsákat egyszerűen a levegőn tárolják. Az itt beálló spontán száradási folyamat azon alapszik, hogy a sajtolt pogácsákban élénk gombaképződés kezdődik, mialatt azokat az úgynevezett trágyaérlelő csarnokban máglyába rakva tárolják. Ez alatt az úgynevezett forróvagy intenzív trágyaérlelési időszak alatt, két vagy három héten belül a biokémiailag könnyen lebomló anyagoknak körülbelül a fele-kétharmada disszimilálódik, ebből következik, hogy a pogácsákban levő szerves anyagnak átlagosan mintegy 42 %-a ilyen biokémiailag könnyen lebomló anyagból áll. A lebomlás nagyrészt az első tizennégy napon következik be, és azután vízhiány következtében lecsökken a bomlási sebesség. Ennek megfelelően az ismert eljárással fertőtlenített, előrehaladott érettségű komposztot állítanak elő, de nem kész- vagy különleges komposztot, mert a szerves anyagnak lényeges része biológiailag lebontatlanul marad.

Ezen intenzív trágyaérési szakasz alatt a levegőztetési feltételek túlnyomóan az uralkodó reakcióhőmérséklettől függnek. A gombásodás következtében fellépő fokozódó vízpárolgással, illetve vízfelhasználással a levegőbevezetés fokozódik és a metabolikus anyagátalakulás gyorsul, míg a vízhiány határt szabó paraméterként nem jelentkezik, és az izzítási veszteség csökkenési aránya kezd egyre csekélyebb mértékűvé válni. Ezért gyakorlatilag kizárt, hogy ha a keverék kezdeti nedvességtartalma 60 % alatt van, a pogácsák terembeli trágyaérlelése során a könnyen lebomló anyagok teljes eliminilását elérjük. A kezdeti víztartalmat azonban még nem lehet minden további nélkül akármennyire emelni, mert például ha a pogácsákban a víztartalom meghaladja az 55 %-ot, anaerob helyek keletkeznek, amit lehetőleg el kell kerülni. Itt azonban a pogácsák mérete és az ezzel összefüggő kapillárisok kialakulása is jelentős szerepet játszik, és így adott esetben magasabb víztartalomnál is elkerülhetők az ilyen anaerob helyek keletkezése.

A találmány célja tehát olyan eljárás kidolgozása, amelynek segítségével különösen egyszerű és célszerű módon kész- vagy különleges komposzt állítható elő.

Ezt a feladatot úgy oldottuk meg, hogy a találmány szerinti eljárás értelmében a trágyaérlelő máglyát a harmadik-ötödik naptól kezdődően maximum hét-tizennégy napon át kiegészítő nedvesítésnek vetjük alá, aminek következtében mintegy 3-5 hét múlva az összes könnyen lebomló anyag teljesen lebomlik.

Az eddig ismert eljárásnak a találmány szerinti módosításával sikerült elérni, hogy a komposztálási folyamatot kellőképpen felgyorsítsuk, és a könnyen lebomló szerves anyagok maradványait megszüntessük. A kísérletekben a szabad izzítási veszteség 38,5 %-nak adódott. A 19. érlelési napon vett minták 37,5 %-os, sőt még alacsonyabb szervesanyag tartalmat mutattak, és a szén-nitrogén arány 18,6 volt. Hasonló értékeket a komposztáló üzemekben csak a készkomposzttal érnek el például oly módon, hogy 2 a pogácsákat háromheti teremben való érlelés után felaprítják, és kazlakban tárolják mintegy három hónapig.

A találmány szerinti eljárással előállított komposzt kitűnő minőségi tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek a készkomposzt tulajdonságainak felelnek meg.

A találmány szerinti eljárás egyik előnyös kiviteli módja, ha a kiegészítő nedvesítés kezdetekor a vízadagolás mértéke nagyobb, mint a végén. Egyébként a naponta szükséges vízmennyiséget a mindenkori trágyaérlelési körülményekhez kell igazítani, és egy jelleggörbe szerint szabályozni. Emellett célszerű lehet még, ha a kiegészítő nedvesítés során a napi vízadagolást 12 vagy 24 időközre osztva végezzük. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös kiviteli módja, ha 14 nap alatt 156 kg vizet adunk a keverék minden köbméteréhez.

Előnyösnek látszik továbbá, ha a trágyaérlelő máglyák kiegészítő nedvesítését mindig a máglyák tetejére irányított, permetezőnyílással ellátott vízvezeték segítségével végezzük. Az ilyen vízvezeték segítségével végzett kiegészítő nedvesítéskor a víz igen finom permet formájában közvetlenül a trágyaérlelő máglyára jut. A permetezőfejen keresztül végzett nedvesítés úgy alakítható, hogy a máglyába rakott pogácsának legalább a negyedrésze, vagy legfeljebb az egy nap alatt készült mennyisége egyedileg nedvesíthető.

Egyébként a kiegészítő nedvesítést előnyösen úgy szabályozzuk, hogy a 3-5 heti érlelés után a pogácsahalomban a maradék nedvesség 25-35 % legyen. így a további feldolgozáshoz (aprítás, rostálás és szitálás) optimális tulajdonságú anyagot tudunk előállítani.

Amint az előzőekből kitűnik, a találmány szerinti kiegészítő nedvesítést az úgynevezett forró- vagy intenzív trágyaérlelési folyamat idején végezzük, amely folyamat viszont az eredetileg jelenlevő víztartalom következtében indul meg. Ezáltal a folyamat végén bekövetkező száradást úgy lehet kitolni, hogy addig a leírt módon az öszszes, viszonylag könnyen lebomló anyag, különösen az oxidálható szerves anyagok, valóban teljes mértékben lebomlanak, és így a kívánt készkomposzt képződik.

Ilyen készkomposztot a találmány szerint egy második megoldási módszer szerint is elő lehet állítani, amely módszer szintén az ismert 11 45 646 számú német szabadalmi leíráson alapszik. Az említett leírás szerint a már megszárított, nem teljesen átkomposztálódott pogácsákat újranedvesítéssel újra aktiválhatjuk, amikor azok újra felmelegszenek. Bár a megszáradt pogácsák még jelentékeny részben könnyen lebomló anyagokat tartalmaznak, ilyen újranedvesítés azonban mégsem alkalmas arra, hogy intenzív utóérést idézzen elő. Ez azon alapszik, hogy a pogácsákban ill. a máglyába rakott pogácsákban nem alakul ki megfelelő légmozgás, és így az aerob metabolizrnushoz elégséges oxigén nem jut az anyaghoz.

Ahhoz, hogy az ismert eljárással előállított, megszárított pogácsákból készkomposztot állítsunk elő, atalálmány szerint az szükséges, hogy a szárítás és az újranedvesítés között egy durva aprítást végezzünk, és kazalba halmozzuk az anyagot, hogy ily módon a természetes légmozgáshoz szükséges üregek kialakuljanak az anyagban. így mintegy 5,5 héttől 2 hónapig teqedő időtartam alatt az összes könnyen lebomló szerves anyag lebomlik.

A találmány szerinti eljárásnak ezen második változata szerint az ismert eljárással előállított és megszárított pogácsákat is kész- vagy különleges komposzttá lehet átdolgozni.

Az újranedvesítést előnyös mintegy 40-50 % kezdeti víztartalomtól kezdeni.

184 776

A pogácsák aprítását nem kalapácsos malommal vagy erre a célra alkalmas aprítóberendezéssel végezzük, hanem sokkal előnyösebb a durva aprítást úgy végezni, hogy a trágyaérlelő máglyát a tárolólapról lebillentjük, majd lapátos rakodóval kazlat formálunk belőle. Ilyen kezelés mellett a 11 45 646 számú német szabadalmi leírás szerinti eljárással előállított pogácsák eredeti méretüknek töredék részeire esnek szét. Ilyen módon olyan formációt illetve kazlat állítunk elő, amelyben elegendő üreg található a szükséges légmozgáshoz. A kazal 40-50 %-os kezdeti nedvességtartalma megfelelő. Az újranedvesítést ezen eljárás esetén is a kazal tetejére irányított, permetezőnyílással ellátott vízvezetéken keresztül végezhetjük. A nedves/száraz határfelület így függőlegesen lefelé halad. Kisebb kezdeti nedvességtartalom esetén is megkezdődik az utóérés, azonban mérhetően lassabban megy végbe.

A találmány szerinti eljárás itt leírt második változata alapján eljárva az ismert eljárással előállított előérlelt és megszárított pogácsák aprítással, és egy 2 m magas 25 m x 6,0 m alapterületű,trapézalakú kazalba való fel halmozással eredményesen utóérlelhetők. A kazal hőfo ka négy napon belül 60 °C fölé emelkedik, és négy héten keresztül ezen az értéken marad. Két hónap múlva a mérési helyeken a hőmérséklet 39 °C és 52 °C közötti ér tékeit észleltük. A közepes lebomlási érték 1,35 kg/m³volt, és hasonló nagyságrendben mozgott, mint a talál mány szerinti első eljárásváltozat úgynevezett terembeli érlelésének utolsó fokozatában a pogácsák lebontható szervesanyag tartalmának csökkenési aránya.

Az 54. napon vett minták izzítási vesztesége átlagosan 41,9 % volt, a növénytermesztési teszt 125 %-os termés eredményt adott.

A kísérletek eredményei a következők:

A 11 45 646 számú német szabadalmi leírás szerinti komposzttelep szokásos termelésének pogácsái 34 he tes terembeli érlelés után a következő értékeket mutat ták:

víztartalom 25 % izzítási veszteség 53 % nitrogéntartalom 1,15% széntartalom 25,8 % szén-nitrogén arány 22,4

A pogácsák további érlelőteremben való tartása nem vezet említésre méltó további lebomlásra. Ha a máglyába rakott pogácsákat a szabadban tároljuk, a reakcióhőmérséklet 5 napon belül a környezet hőmérsékletét veszi fel. A mintegy 13 hetes korú anyagban a próbák könnyen bomló szerves anyag jelenlétét mutatták. így a 11 45 646 számú német szabadalmi leírás szerinti eljárással előérlelt pogácsák szabadban hosszabb ideig tárolhatók anélkül, hogy a paraméterekben nagyobb változások következnének be.

A német szabadalmi leírás második élj ár ás változata szerint aprított és újranedvesített pogácsáknak csak háromhónapos utóérlelése eredményez olyan anyagot, amely készkomposztként értékesíthető. Ennek az izzítási vesztesége mintegy 3540 %, szén-nitrogén aránya mintegy 18-20.

A találmány szerint alapjában véve úgy is eljárhatunk, hogy az előérlelt pogácsákat tovább aprítjuk, és rostálás után különböző szemcseméretű frakciókban gyűjtjük.

Az előzőekben ismertetett kísérletek azt bizonyítják, hogy a 11 45 646 számú német szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint előállított pogácsák durva aprítás, kazalba halmozás és újranedvesítés után tovább lebonthatók, ahol a reakciósebesség a megfelelő méretű kazalban elegendő üreg jelenléte esetén a nedvesítés magasságától függ. így az ismert eljárással előállított pogácsákat előnyös módon lehet készkomposzttá átdolgozni.

A találmány szerinti első élj árás változatot az 1. ábrán bemutatott diagram segítségével ábrázoltuk. Az ábra az

1. igénypont szerinti eljárással előállított pogácsák trágyaérlelő teremben végzett érlelési folyamatát mutatja, az érlelési folyamat elején megkezdett nedvesítés esetén. Az ábrán a jellemző paraméterek közül a,hőmérséklet ” (T), „izzítási veszteség csökkenés” (GV) és „szárazanyagtartalom” (TS) értékeit ábrázoltuk az idő függvényében. Az ábráról leolvasható, hogy a terembeli érlelés során a pogácsák pótlólagos nedvesítése a biokémiai anyagátalakulási folyamatokat egészen jelentősen felgyorsítja. Ha a pótlólagos nedvesítést az érlelési folyamat kezdete után csak két héttel kezdenénk meg, úgy kereken 3,5 hőt után az anyagban az izzítási veszteség értéke 47,1-49,5 % közé állna be. Sokkal eredményesebben megy azonban végbe a komposztálási folyamat, ha a találmány szerint a vízpermetezést akkor kezdjük el, amikor az anyag nedvességtartalma még 50% körül van, a reakcióhőmérséklet azonban az 50 °C-ot már meghaladta. A kísérletek azt mutatták, hogy a kiindulási anyag köbméterére számított 156 kg víz 14 nap alatt adagolva elegendő volt ahhoz, hogy a termofil folyamat idejét meghosszabbítsuk, és így gyorsabb anyagátalakulást érjünk el.

Ilyen módon sikerült olyan terméket előállítani, amelynél szűk háromhetes forró érlelés után az izzítási veszteség 38 % és a szén-nitrogén arány 18,6 volt, és amely a növénytermesztési és önmelegedési tesztekben igen jó minőségű kész-, illetve különleges komposztnak bizonyult.

A teljesség kedvéért meg kell említeni, hogy a sajtolva tömörítés helyett ugyanolyan eredménnyel úgynevezett gyúrva tömörítést is alkalmazhatunk anélkül,hogy különben a találmány szerinti eljáráson bármi változna.

A találmány szerinti eljárást a következő példákkal szemléltetjük.

1. példa

I. kísérleti halom _ kísérleti nap: 1981.11.6.

		Víz-	Száraz-	Izzítási
		tartalom	anyag- tartalom	veszteség
		liter %	kg	%
Hulladék Csatorna-	720 kg	259 36,0	461	-
iszap összes keve-	280 kg	246 88,0	34	—
rék	1000 kg	505 52,2	495	48,5

Hulladékként háztartási vagy ahhoz hasonló ipari hulladékot használtunk. A fenti kísérleti keveréket 4 rétegben, rétegenként 24 pogácsa formájában egy l,3mxl,3m méretű tárolólapra helyeztük. így a tárolólapon 96 db pogácsa fért el, melyeknek mérete egyenként 32cmx x21 cm x 13 cm volt. A tömörített hulladék-csatomaiszap-keverék össztérfogata 0,838 m³ volt.

A pótlólagos nedvesítést a 3. kísérleti napon kezdtük meg, és a következő 9 napon át folytattuk. A napi vízadagolást 12 részletben egyenként 30 perces időközön3

184 776 ként végeztük. Első négy napon napi 15 1, a következő négy napon napi 13 1, és az utolsó két napon napi 9 1 vizet adagoltunk.

Az I. kísérleti halom érlelési eredményei 1981.12. 3-án: 5

36,3 % víztartalmú komposztot kaptunk, melynek izzítási vesztesége 38 % volt. A trágyaérlelő halom víztartalma — a mintegy 155 1/m³ vízadagolás ellenére — a kezdeti 52,2 %-ról 36,3 %-ra csökkent a 27 nap alatt.

A maximális hőmérsékletet, 63 °C-ot a 4. érlelési 10 napon értükéi.

2. példa

II.kísérleti halom — kísérleti nap: 1980.4.23. 15

	Víz- tartalom	Száraz- anyag- tartalom kg	Izzítási veszteség %	20
liter	%
Hulladék Csatorna-	790 kg	300	38,0	490	-
iszap összes keve-	430 kg	359	83,5	71	—
rék	1220 kg	659	54,0	561	50,3	25

Hulladékként itt is háztartási és ahhoz hasonló ipari hulladékot használtunk. A fenti kísérleti keveréket 5 rétegben, rétegenként 24 pogácsa formájában egy 1,3 m x x 1,3 m méretű tárolólapra helyeztük. így a tárolólapon 30 120 db pogácsa fért el, melyeknek mérete egyenként 32 cm x 21 cm x 13 cm volt. A tömörített hulladék -csatornaiszap-keverék össztérfogata 1,05 m³ volt.

A pótlólagos nedvesítést a 4. kísérleti napon kezdtük meg, és az azt követő 13 napon át folytattuk. A napi vízadagolást 12 részletben, egyenként 30 perces időközönként végeztük. Az első öt napon napi 15 1, a következő öt napon napi 12 1, és az utolsó négy napon napi 8 1 vizet adagoltunk.

A II. kísérleti halom érlelési eredményei 1980.5. 27-én:

23,9 % víztartalmú komposztot kaptunk, melynek víztartalma — a mintegy 160 1/m³ vízadagolás ellenére — a kezdeti 54 %-ról 23,9 %-ra csökkent a 35 nap alatt.

A maximális hőmérsékletet, 68 °C-ot a 6. érlelési napon értük el.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás tárolható és biológiailag aktív talajjavítószer előállítására aprított hulladékból és részben víztelenített csatornaiszapból álló, 50-90 súly% vizet tartalmazó keverék felhasználásával, amikor a keveréket vízkilépés nélkül eredeti térfogatának egyharmadára sajtoljuk vagy gyúrva tömörítjük, és az így előállított pogácsákat 50-70 °C-on, 53 súly%-osnál kevesebb nedvességet tartalmazó trágyaérlelő máglyákban való tárolással levegőn megszárítjuk, azzal jellemezve, hogy a trágyaérlelő máglyákat az érlelési idő 3-5. napjától kezdve 7-14 napon keresztül kiegészítő nedvesítésnek vetjük alá oly módon, hogy a kiegészítő nedvesítés elején nagyobb vízmennyiséget adagolunk, mint a végén, és a keverék köbméterére számítva összesen 120-160 kg vizet használunk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kiegészítő nedvesítést fokozatosan csökkenő vízadagokkal végezzük.