HUT57685A - Process for producing composition for improving soils - Google Patents

Description

A találmány egy granulátum formájában levő készítmény előállítási eljáráséra vonatkozik* amely károsodott és/vagy valaminek hiányával terhelt talajok javítására (meliorációjára) szolgál* főleg a mezőgazdasági éa as erdőgazdasági területeken*

Az utóbbi években asáson növényen éaslelték* hogy növekedésük* Illetve egészségi állapotuk egyre nagyobb mértékben rosszabbodik. As erdők faállományának nagyobb része beteg·

Vannak már olyan nagy kiterjedésű erdőterületek, ahol a fák gyakorlatilag már nem növekszenek, a levelek és a tűiévé lek elaárgulnak * lehullanak és kiegészítő külső beavatkozás nélkül a fák elpusztulnak. Lényegében véve ugyanez érvényes bizonyos mezőgazdasági területekre la.

Minősének még teljesen tisztázva az erdők károsodásának alapvető okai* de ez — egyéb okok mellett —* visszavezethető az atmoszférából származó káros anyagok bejutására* ami a talaj pH-értékának csökkenésével jár és további következményként a vegetáció tápelem-körforgásában le zavarokat okoz.

Ebben az összefüggésben különösen az úgynevezett ^Hsavas eső, vagyis a talajoknak kén-diősiddel és hasonlókkal való terhelése játszik fontos szerepet.

• · · ·

- 3 A tápelemek körforgásának különösen az erdőknél van nagy jelentősége· A fák gyökereiken át felveszik a talajból as élethez szükséges tápelemeket, melyeknek egy réssé megkötődik az újonnan keletkezett faanyagban, ágakban és tűiévé lekben, egy lényegesen nagyobb részük azonban as ágakon, a tüleveleken vagy a leveleken át kilép és est például as eső lemossa és ilyen módon a szóban forgó tápelemek részben visszakerülnek a talajba· Ugyancsak jelentős mennyiségű tápelem jut vissza a talaj felületére lehulló lombozattal, tülevelekkel, gyümölcsökkel, elpusztult ágakkal és kéregrészekkel stb. Míg korábban as a vélemény uralkodott, hogy az erdő tápelemellátása ilyen módon egyszer s mindenkorra biztosítva van, ma már tudjuk, hogy ez a feltételezés nem Igazolódott be, különösen szegény vagy degradált talajokon, továbbá olyan területeken, ahol a tápanyagok körforgását például a nyers humusszá történő átalakulás elégtelen volta vagy alomtrágya használata megzavarja, valamint a nagyfokú levegőszennyezésnek kitett területeken·

Mindezek mellett a tápelem-körforgás savaraiban még további faktorok, igy a talaj fajtája, továbbá a viz odavagy elvezetése is szerepet játszanak·

A talajminőség újbóli megjavítására, a tápanyagok körforgásának újbóli helyes beállítására irányuló eddigi kísérletekre lényegében véve kiválasztott ásványi agyagokkai való trágyázás volt jellemző, ami mindenekelőtt nitrogén, foszfor és kálium, de magnézium, kalcium és nyomelemek bejuttatását is jelenti a talajba·

Miután megállapították, hogy az erősen savanyú talajok meszelése a tápanyaghiány tüneteit jellegzetes módon nem hárítja el, áttértek a mészkőliszt helyett az idegen tápanyagokat tartalmazó mészféleségek alkalmazására· Minden ilyen esetben azonban gipsz és egy inért kéreg képződik. így a pfi-érték befolyásolása bekövetkezett ugyan, de tartóé talajmelioráció mégsem jött létre.

A találmány alapvető feladata és célkitűzése Így egy olyan készítmény, illetve annak előállítási eljárása, amely károsodott és/vagy hiányokkal terhelt talajok meliorációjára szolgál, mellyel a növények, különösen a fák növekedését nemcsak rövid ideig» hanem hoaszü időre is javítani lehet» mimellett különösképpen kívánatos a kezelt talaj minőségének folyamatos» időtől függően fokozatos befolyásolása.

A találmány alapjául elsősorban az eddig elhanyagolt azon felismerés szolgál, hogy a nevezett talajok kielégítő mennyiségű magnéziummal történő ellátása döntő jelentőségű a károsodott és/vagy valamilyen hiányban szenvedő talajok és a bennük termő növények számára.

A magnéziumnak esszenciális tápelemként számos fontos funkaiót kell betöltenie a növények anyagcseréjében. így szerkezeti elem a klorofillekben, riboszónákban és sejtfalkomponensekben és kofaktőrként részt vesz számos enzim aktiválásánál.

Kísérletekből Ismertté vált, hogy as erdei fenyő vagy a lucfenyő tüleveleiben legalább 0,03 sulyszázalék magnéziumnak kell lennie, hogy a fa hosszú ideig tartó túlélése biztosítva legyen (úgynevezett letális tartomány).

A megfelelő tápanyaghiány megszűntetése a már említett. Ismert trágyázás! intézkedésekkel csak átmeneti megoldás, mivel a megfelelő trágyázószerek hatásossága csak rövid ideig tart. Ezen túlmenően az ismert trágyázószerek a magnéziumot túlnyomó részben valamilyen só formájában, igy például MgSO^.SHgO [magnézium-szulfát — viz (1/2/),kieserit] vagy MgSO^.TBgO [magnézium-szulfát — viz (1/7)» keserüsó], formájában tartalmazzák, miáltal további nem kívánt hatóanyagokat, példának okáért ként (”S^H) viszünk be a talajba.

Ezen túlmenően a nevezett magnéziumvegyületek oldhatósági aránya a talajban közepes mértékben specifikusan állandó, ami azt jelenti, hogy velük csak egy kvázi egyszeri hatást lehet elérni.

A találmányihoz tartozik az a további felismerés, hogy a magnézium-karbonát egymagában történő alkalmazásának is • · «

- 6 határozott hátrányai vannak. £zek közül az egyik* hogy a karbonát oldhatósága viszonylag csekély. Az oldhatóság növelése céljából as anyagokat nagy felülettel rendelkező formában kell alkalmazni. Az anyagot lehet ugyan elméletileg a megfelelő póraiakban kikészíteni, de az ilyen porok csak nehezen hordhatók kij igy például repülőgépből történő leszórás esetén a légmozgások ellenőrizhetetlenül elfújnák azokat, illetve akár szárazon, akár szuszpenzióban abszorbeálódnának a lombozatban, illetve a tülevelekben és igy csak fokozatosan jutnának be a talajba·

As egymagában magnézium-oxiddal (líg^-Kauster) történő trágyázás ugyan gyors magnézlumtartalom-növekedést idéz elő a talajban, ami a nevezett vegyülatnak a magnézium-karbonáthoz képest lényegesen nagyobb mértékű oldhatóságán alapszik, de itt is adódnak problémák a konfekcionálással (kikészítéssel), illetve azzal kapcsolatosan, hogy az anyag hatásossága az időtől függő·

A találmány legáltalánosabb megvalósítási módjaként mármost egy olyan eljárást javasolunk, melynek során finom eloszlású magnézium-karbonátot finom eloszlású magnézium-oxiddal viz hozzáadása közben összekeverünk, a keveréket granuláljuk éa ezt követően az igy előállított szemcséket granulátumalaku meliorációs készítménnyé megszórltjuk·

Meglepő módon a magnézlum-oxid éa a magnézium-Karbonát ·· ·· ···· ·« ···· • · · · · · · · • *·· * ··· · • · ♦ · · ···· ·· · ·· ·

- 7 ilyen módon készített keveréke nem csupán az anyagok fent említett tulajdonságainak fizikai értelmében vett addicióját eredményezi, inkább egy asinergetikus kölcsönhatás jön létre a két komponens között, amit az alábbiakban közelebbről is megmagyarázunk ι

A találmányi gondolatot illetően a kiindulási anyagok finom eloszlása fontos előfeltétel. Az ezzel járó nagy felület nagy reakciófelületeket kinél. A komponensek összekeverésénél a hozzáadott viz a magnézium-ómiddal magnézium-hidroxid keletkezése közben reagál, az utóbbi átveszi egy in situ hatásos kötőanyag funkcióját és a granulálás (pellet1rosás) folyamán külön hozzáadott kötőanyag nélkül lehetővé teszi a keverék egyes alkotóelemeinek agglomerizálódáeát és tömörülését.

ás ezt követő szárítási műveletnél — melyet különösképpen szén-dioxiában dús atmoszférában, példának okáért egy megfelelő kohó-' vagy kemence-véggázban célszerű elvégezni —· a reakciókomponensek részleges karbonétosodása (rekarbonatizálása) következik be, úgyhogy a kész, szárított termék ezután egymás mellett az alábbi komponenseket tartalmazza :

MgCO^ (a keverék eredeti alkotóeleme)

MgQO^ rekarbonatizálódott anyag) *·♦

- 8 MgCüH)^ ( reakciótermék)

MgO ( a keverék eredeti alkotóeleme).

A növekedő olthatóság alapján, ami a karbonáttól a hidroxidon át aa oxidig terjed, igy háromlépcsős reakció* mechanizmus szerint működő anyaghoz jutunk egyetlen készítményben, ami azt jelenti, hogy egyetlen késeÍtményben különféle hatóanyagok állnak rendelkezésünkre, melyek időben eltérő módon fejtik ki hatásukat a talajban. Meglepő módon kiderült emellett, hogy a szemcsékben levő és az eredeti kiindulási anyagok közé tartozó magnézium-karbonátnak kisebb feloldódásl sebessége van, mint a rekarbonatizálódott anyagnak, amely egyébként röntgenamorf· Ilyen módon in situ egy negyedik reakciófokozat alakul ki, noha csak kétféle magnésiumtartalnu anyagból indultunk ki és ezekből egyszerű eljárással granulátum alakjában levő készítményt állítottunk elő. A készítmény könnyen kihordható és nagy fajsúlya miatt a légmozgások nem fújják el, emellett minden további beavatkozás nélkül, akár repülőgépről történő leszórás esetén sem tapad meg az ágakon, a leveleken vagy a tűlevelűken, hanem közvetlenül a talajra és innen a talajba Jut.

A készítmény egyes komponenseinek eltérő oldódási sebessége azt eredményezi, hogy egy azonnali hatástól (különösen a magnézium-oxld okozza) egy hosszan tartó hatásig (tiz év, vagy ennél is több) terjedő hatásspektrumot lehet • · • ··· · ··· · • · · · · ·«·· ·· · ·· ·

- 9 feltételezni (as utóbbit különösen az eredeti kiindulási anyagként használt és nehezen oldható karbonát fejti ki).

Magától értetődően az egyes reakciókoaponensek aeaynyiségi viszonyai függenek az eredeti aagnéziua-karbonát/magnézium-oxid keverési arányától. Ez előnyösen 10il és 2il között van, mimellett a pontos keverési arányt a mindenkori talajminőségi adottságokhoz, illetőleg az elérni kívánt hatás időbeni lefolyásához hozzá lehet igazítani·

Mennél finomabb az anyag, annál nagyobb lesz a reakoiósebesség és a készítmény hatásossága egészben véve. Ugyanígy befolyásolja a finomság a kiindulási vegyületek egymás közötti és vízzel történő reakcióját is· A kiindulási anyagok szeacseaérete előnyösen a 200 jim-nél kisebb frakciókba esik, de különösen előnyös, ha túlnyomó részben ( 50 súlyszázalékot meghaladó mértékben) 40 pm-nél kisebb szeacsenagyságu frakciót alkalmazunk.

A találmány további előnyös vonásai a szabadalmi igénypontokból és a bejelentéshez csatolt egyéb mellékletekből tűnnek ki·

Ilyen összefüggésben szeretnénk arra rámutatni, hogy a találmány szerinti készítményhez, illetve annak kiindulási komponenseihez szükséges esetben hozzátétanyagokat is hozzáadhatunk, különösen adott esetben egy még komplexebb talajjavítás lehetővé tétele céljából. Ebben az össze····

- 10 függésben a legkülönbözőbb anyagokra gondolunk; ezek közül aa egyik valamilyen kisebb mennyiségben hozzátett kötőanyag lehet, de előnyösen idegen tápanyagokról is lehet szó, melyek a mindenkori talajminőségtől függnek· Ugyancsak gondolhatunk arra, hogy hozzátétanyagként például zeolitokat keverünk a készítményhez. Szék az ioncserélő-képességet aktiválják és/vagy a vizaddiclóz-képességet szabályozzák. Kisebb mennyiségben ismert trágyázószerek hozzátétele is lehetséges, amennyiben ez a találmány alapgondolatát, vagyis magnéziumtartalmu készítmény rendelkezésre bocsátását nem befolyásolja.

Miként azt a fentiekben már kifejtettük, a készítményt kézzel vagy megfelelő jármű segítségével szórhatjuk ki a talajra. A készítmény ugyancsak leszórható az erdő felett elrepülő repülőgépről is. Minden esetben a találmány szerinti készítmény alkalmazása nemcsak a pH-értéket korrigálja a választott kiindulási anyagoktól és ezek koncentrációjától függően, hanem a készítménnyel kezelt talajban termő növények tápelem-körforgását is optimálissá tehetjük.

Claims (15)

1. SZABADALMI ΐσ&ΠΙΌΝΤί,Κ:

   1. Eljárás károsodott és/vagy hiányokkal terhelt talajok meliorációjára alkalmas, granulátum formájában levő készítmény előállítására, amely ma^néziumtartalmu anyagon alapszik, azzal jellemezve, hogy finom eloszlású magnézium-karbonátot finom eloszlású magnézium-oxiddal víz hozzáadása közben összekeverünk, ezt granuláljuk, majd az ilyen módon előállított szemcséket megssáritjuk úgy, hogy a késztermék egymás mellett az eredeti keverékkomponensekből magnézium-karbonátot, rekarbonatizált magnézium-karbonátot* a reakció termékeként magnézium-hidroxidot és az eredeti keverékkomponensekből magnézium-oxidot tartalmaz·
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve» hogy a magnéziumtartalmu kiindulási anyagokat 200 pm-nél kisebb szemes«nagyságú frakciójuk formájában alkalmazzuk.
3. 3· Az 1« vagy a 2. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a magnéziumtartalmu kiindulási anyagokat túlnyomó részben 100 pm-nél kisebb szemcsenagyságu frakciójuk formájában alkalmazzuk.
4. 4. az l.-J. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a magnézium-karbonát és a magnézium• * • 9

   - 12 -oxid keverékkomponenseket 10il — 2il súlyarányban alkalmaz suk.
5. 5« Az 1.-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a szemcsék szárítását szén-dioxidban dús atmoszférában végezzük.
6. 6. Az 1.-5· igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a szemcsék szárítására meleg kohóvagy kemencévéggást alkalmazunk.
7. 7. Az 1·—6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a granulálást úgy végezzük, hogy a keletkezett szemcsék átlagos átmérője 0,5 - β mm között legyen·
8. 8. A 7· igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a granulálást úgy végezzük, hogy a keletkezett szemcsék átlagos átmérője 1 - 4 mm között legyen.
9. 9. Az 1.-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azsal jellemezve, hogy a magnézium-karbonát granulálásához további kötőanyag-komponensként Sorel-cementet, szulfitszennylúgot, melaszt, karboxi-metil-cellulózt, valamilyen keményítőiéleséget, agyagot, bentonitot és/vagy vala- • ♦ · · · · a » * ·«· · «*« * • · · · · ···· ·· · ν· ·

   - 13 milyen gombamlcéliumot alkalmasunk.
10. 10. A 9, igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a további kötőanyag-komponenseket a magnézium-oxidból és a magnézium-karbonátból álló keverékkomponensekre számítva legfeljebb 20 súlyasázálékra korlátozott mennyiségben alkalmazzuk.
11. 11. Az 1.-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy olyan magnézium-karbonátot alkalmazunk, melyek kalcium-oxid tartalma 25 súlyazúzaléknál, előnyösen 15 sulyszáZaláknál, vas(III)-oxid tartalma 3,5 sulyazázaléknál és szilicium-dioxid tartalma 1,5 8ulyszúzaléknál kevesebb.
12. 12. Az 1.-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a készítményhez olyan anyagot adunk, ami a készítmény ioncserélő-képességét aktiválja és/vagy a vizaddició-képességét szabályozza.
13. 13· Magnéziumtartalmu anyagon alapuló készítmény károsodott és/vagy hiányokkal terhelt talajok meliorációjára azzal jellemezve, hogy a készítményt az 1.-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárással állítjuk elő.

    ·· ·· ···♦ ·· ··♦· • · « · ··« * • ·*· · ··· · • · · » · •«·« ·· · ·· ·

    -
14. 14 14. Λ 13. igénypont szerinti készítmény alkalmazása talajok pH-értákének korrigálására.
15. 15· A 13· igénypont szerinti készítmény alkalmazása a készítménnyel kezelt talajokban termo növények tápelem-körforgásának optimalizálására.