NL2014902B1

NL2014902B1 - Bodemverbeteraar omvattende slib met daarin mycorrhiza, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van de bodemverbeteraar.

Info

Publication number: NL2014902B1
Application number: NL2014902A
Authority: NL
Inventors: Bade Tom
Original assignee: The Triple E Trust Holding B V
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2016-12-06
Also published as: EP3319927B1; ES2877672T3; EP3319927A1; WO2016182442A1; NL2014902A

Abstract

In de figuur is op schematische WIJze een uitvoeringsvorm van een werkwijze voor het vervaardigen van de bodemverbeteraar en het gebruik ervan weergegeven. Door erosie 31 wordt de vruchtbare bovenlaag 33 van de aarde weggespoeld naar een rivier 35. Daar waar de stroming geringer is of het water nagenoeg tot stilstand komt hoopt het slip 9 zich op. Dit slib wordt op gebaggerd 37 en naar een drooginrichting 39 gebracht. Gelijktijdig hieraan worden planten gekweekt 41 waarbij het voornamelijk gaat om de wortelstructuur en de daarbij gekweekte mycorrhyza. Deze wortelstructuur wordt geoogst en naar een productielocatie gebracht 43. Hier wordt de wortelstructuur met mycorrhyza fijn gesneden en vermengd 45 met de deels gedroogde slip. Daarna wordt het slib met mycorrhyza tot lichamen gevormd en gebruikt voor het bemesten 4 7 van voedingsarme grond 49.

Description

Bodemverbeteraar omvattende slib met daarin mycorrhiza, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van de bodemverbeteraar BESCHRIJVING:

Gebied van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een bodemverbeteraar omvattende slib. Bodemverbeteraars zijn stoffen die aan de bodem toegevoegd worden ten behoeve van het verbeteren van de vruchtbaarheid van de bodem zodat de planten beter groeien en gezonder zijn.

Slib is afzetting op de bodem van in (stromend) water aanwezige vaste deeltjes. Waar de stroomsnelheid afneemt slaan de deeltjes als een soort klei neer op de bodem. Slib van natuurlijke oorsprong kan als bodemverbeteraar gebruikt worden en geeft meestal een vruchtbare bodem. Heden ten dage wordt slib niet veel meer gebruikt omdat mest beter zou zijn en veel slib tegenwoordig verontreinigd is, veelal met zware metalen.

Stand van de techniek

Bodemverbeteraars zijn algemeen bekend. Een veel gebruikte bodemverbeteraar is kunstmest. Deze bekende bodemverbeteraar is echter relatief duur. Bovendien wordt een van de hoofdbestanddelen van kunstmest steeds schaarser, te weten het element fosfor. Daarnaast is er behoefte aan steeds meer kunstmest doordat door de intensieve landbouw en erosie de grond steeds meer uitgeput raakt. Er is dus behoefte aan een goedkope bodemverbeteraar die in grote hoeveelheden geproduceerd kan worden.

Samenvatting van de uitvinding

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een goed wekende en goedkope bodemverbeteraar. Hiertoe is de bodemverbeteraar volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de bodemverbeteraar voorts mycorrhiza omvat die in het slib aanwezig is.

Een mycorrhiza is een mutualistische symbiose van schimmels en plantenwortels. Mutualisme is een van de vormen van symbiose (mutualistische symbiose). Symbiose is het langdurig samenleven (langdurige interactie) van twee organismen van verschillende soorten waarbij de samenleving/interactie voor ten minste één van de organismen gunstig of zelfs noodzakelijk is. Bij mutualisme hebben beide levensvormen voordeel van de interactie/samenleving.

In een ongestoord ecosysteem zijn de wortels van de meeste planten in staat, met bepaalde schimmels een symbiose aan te gaan, die mycorrhiza wordt genoemd. Afhankelijk van de structuur en de schimmelpartners onderscheidt men verschillende mycorrhiza typen, te weten ectomycorrhiza en endomycorrhiza. Bij endotrofe mycorrhiza, zoals die bij o.a.orchideeën voorkomt, dringen de schimmeldraden in de schorscellen van de plantenwortel. Bij ectotrofe mycorrhiza, zoals bij dennen en berken voorkomt, groeien de schimmeldraden alleen om de buitenkant van de plantenwortel heen. Hierbij dringen de schimmeldraden in de intercellulaire ruimten en dus niet in de cellen van het schorsweefsel van de plantenwortel. Een voorbeeld hiervan is de truffel.

Met name door de uitbundige groei en geringe diameter van hyfen (ca. 3pm) kunnen mycorrhizaschimmels een groot bodemvolume exploiteren en nutriënten, zoals stikstof en fosfor, opnemen. Iedere mycorrhizaschimmel heeft een specifieke functie. Zo kunnen sommige mycorrhizaschimmels vooral anorganische voedingsstoffen opnemen, terwijl andere schimmels juist organische voedingsstoffen opnemen, bijvoorbeeld uit humus. Daarnaast kunnen mycorrhizaschimmels bijdragen aan resistentie van bomen en planten tegen bodempathogenen, droogte en zware metalen.

Veel mycorrhiza vormen een schimmelwortel of ectomycorrhiza, een mycelium, dat de wortels omgeeft en tegen uitdroging, zware metalen en parasieten beschermt. Het groeit van daaruit als een fijn vertakt netwerk van schimmeldraden tussen de wortels uit en zorgt zo voor verbetering van de wortelstabiliteit en voor een vergroting van het doorwortelend vermogen en de opnamecapaciteit van het wortelgestel met een factor 1000. Via dit uitgebreide netwerk vindt aanvoer van water en van in water opgeloste voedingszouten uit de bodem naar de boom plaats.

Vooral op arme bodems groeien planten met mycorrhiza veel beter dan planten zonder zulke symbiose. Dit wordt verklaart door het feit dat schimmelhyfen veel effectiever naar schaarse elementen, zoals fosfor, kunnen zoeken dan wortels dat alleen kunnen. De belangstelling voor mycorrhiza is de laatste jaren sterk toegenomen bij land- en bosbouwers, vooral ook in verband met herbebossing en het verkregen inzicht dat milieuverontreinigingen de gezondheid van de bomen schaden door juist die mycorrhiza aan te grijpen. En zelfs indien planten kunnen overleven zonder mycorrhiza blijkt dat de planten die wel mycorrhiza hebben, veel minder kunstmest nodig hebben, beter groeien op weinig fertiele bodems en beter bestand zijn tegen zware metalen, temperatuur- en Ph-schommelingen etc.. Naar schatting heeft 90 % van alle planten een of andere vorm van mycorrhiza.

Door mycorrhiza aan slib toe te voegen wordt het slib bruikbaar als (hoofd)bestanddeel van een bodemverbeteraar.

In de bodemverbeteraar volgens de uitvinding heeft mycorrhiza allereerst een zuiverende werking in het slib waarbij schadelijke stoffen in het slib verwijderd of geïsoleerd worden. Daarnaast heeft het mycorrhiza een positieve werking bij het verbeteren van de bodemstructuur. De bodemverbeteraar dient na productie bij voorkeur eerst enige tijd opgeslagen te worden om de mycorrhiza de reinigende werking te laten verrichten in het slib en kan daarna pas toegepast worden op het land. Dus een product, slib, dat heden ten dage als afval wordt gezien, wordt het hoofdbestanddeel van een nieuwe bodemverbeteraar, zo wordt een afvalprobleem opgelost en gelijktijdig een bodemverbeteraar verkregen. Doordat het hoofdbestanddeel (slib) van deze bodemverbeteraar goedkoop verkregen kan worden, kan ook de uiteindelijke bodemverbeteraar relatief goedkoop zijn.

Bij voorkeur is het slib in deels gedroogde toestand aanwezig is, waarbij het vochtgehalte van de bodemverbeteraar tussen 10 en 40% ligt. Het vochtgehalte is de gewichtshoeveelheid water in de bodemverbeteraar uitgedrukt als een percentage van het drooggewicht van de kunstmatig gedroogde bodemverbeteraar. De bodemverbeteraar dient vochtig te zijn om de mycorrhiza in leven te houden. Door het vochtgehalte onder de 40% te houden, valt de bodemverbeteraar tijdens gebruik snel uit elkaar waardoor deze snel opgenomen wordt in de grond. Bij voorkeur ligt het vochtgehalte van de bodemverbeteraar tussen 20 en 30%.

Voorts is de bodemverbeteraar bij voorkeur in de vorm van een vast lichaam aanwezig. Gunstige vormen van het lichaam zijn korrelvorm en tabletvorm.

Een uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de bodemverbeteraar voorts ten minste één zaadkorrel omvat die zich in het vormloze slib of in het tot een lichaam gevormd slib bevindt. Na het zaaien is de zaadkorrel omgeven door vruchtbaar materiaal waardoor deze zich goed zal ontwikkelen ongeacht de omgeving buiten de bodemverbeteraar.

Een verdere uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de bodemverbeteraar voorts gries omvat. Gries is een restproduct van de sodafabricage (AKZO en later Brunnermond) dat van 1957 tot 2009 in de aanstroomgeul van de Bocht van Watum is geloosd. De stroming was niet sterk genoeg om het gries mee te voeren, zodat het zich ophoopte tot een anderhalve meter hoge bult met een oppervlak van 22 ha en een volume van 335.000 m3. Gries mag ook nu nog in zee geloosd worden, chemisch gezien is het (gemodificeerd) schelpmateriaal (mergel).

Het gries bestaat uit neergeslagen calciumhydroxide, magnesiumhydroxide, calciumcarbonaat, calciumsulfaat, siliciumdioxide, ongebrande kalksteen, calciumcarbonaat, doodgebrande calciumoxide, asrest van cokes en metaaloxiden (o.a. aluminium en ijzer). Neergeslagen calcium (gips) en ongebrande calciumcarbonaat zijn de belangrijkste bestanddelen van de vaste stof.

Gries mag dan weliswaar geen afvalstof zijn, het is geen gemakkelijke grondstof. Gebruik als bodemverbeteraar in de landbouw levert de meeste toegevoegde waarde op, terwijl de handelingen (baggeren, drogen aan de wal en verder transport en verrijken) niet zo veel verschillen van 'laagwaardiger' toepassingen.

Het lijkt dus goed mogelijk om een bodemverbeteraar te maken met gries als medebestanddeel dat aan de hiervoor gestelde eisen voldoet door: een lage dosering van het gries, menging van het gries met slib en daardoor neutralisering van het basische karakter, combineren met mycorrhiza om de zware metalen te neutraliseren, en toepassing in de landbouw, met name voor gewassen die kalkrijke bodems vergen, met name de wijnbouw.

Door het gries op te nemen in een bodemverbeteraar waarin zich slib en mycorrhiza bevindt, is het beter geschikt om als grondstof in een bodemverbeteraar te fungeren.

Nog een verdere uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de bodemverbeteraar voorts een afvalproduct omvat dat door de mycorrhiza afgebroken of geïsoleerd kan worden. Dit afvalproduct kan bijvoorbeeld asbest, olie of licht radio actief materiaal zijn. Hierdoor kan de bodemverbeteraar ook ingezet worden bij het verbeteren van het milieu in sterk verontreinigde omgevingen.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een bodemverbeteraar. Voor wat betreft deze werkwijze is de uitvinding gekenmerkt, doordat deze de volgende stappen omvat: het kweken en oogsten van mycorrhiza, het verkleinen van de mycorrhiza, het baggeren van slib, het drogen van slib tot deze een vochtgehalte heeft van tussen de 10 en 40%, en het brengen van de mycorrhiza in het slib, voordat of nadat het slib gedroogd is.

Mycorrhiza kan gekweekt en geoogst worden door planten te vermeerderen die samenleven met een mycorrhiza. Hiervoor is het noodzakelijk dat de mycorrhiza ook aanwezig is. Daarom moet bij het zaaien steeds grond met de daarin voorkomende mycorrhiza gebruikt worden en/of bij het planten besmette (gemycorrhizeerde) grond aan het plantgat worden toegevoegd.

Er zijn criteria geformuleerd waaraan tenminste moet worden voldaan voordat men van mutualisme kan spreken. Bij planten zou van de volgende zes ijkpunten aan vier moeten worden voldaan: 1. het samenleven van beide bionten is een permanente eigenschap van hun levenscyclus, 2. er is fysisch contact tussen de bionten, 3. er vindt transport van stoffen tussen de bionten plaats, of 4. door uitscheiding van stoffen door de ene biont treedt er een verbetering op in de milieuomstandigheden voor de andere biont 5. er zijn morfogenetische effecten waarneembaar (dit is vooral bij korstmossen duidelijk zichtbaar), 6. er worden stofwisselingsproducten gevormd, die door geen van beide bionten alleen gevormd worden.

Voorbeelden: • Een voorbeeld van mutualisme is de samenwerking tussen heremietkreeften en zee-anemonen. Sommige heremietkreeften hebben een zee-anemoon op hun schelp. Die eet mee van de voedselresten van de kreeft en geeft de kreeft bescherming tegen aanvallers met zijn stekende tentakels. Als de kreeft verhuist naar een andere schelp verhuist de zee-anemoon vaak mee. • Een ander typerend voorbeeld van mutualisme is bestuiving van planten door nectar-etende of stuifmeelverzamelende insecten. • Een verder voorbeeld vormen de korstmossen, waar men spreekt over de phycobiont (alg) en de mycobiont (schimmel). • Een mycorrhiza is een mutualistische symbiose van schimmels en plantenwortels (vaak van orchideeën of bomen). • Een extreme vorm van mutualisme is endosymbiose, waarbij een een organisme (de endosymbiont) leeft in het lichaam of in de cellen cellen van een ander organisme (de gastheer).

Door na het vermeerderen van dergelijke planten de wortels met de daaraan gehechte mycorrhiza te scheiden van de rest van de plant, heeft men een geschikt uitgangsmateriaal. Deze wortelstructuur kan vervolgens fijngesneden worden om aan het slib toegevoegd te kunnen worden.

Bij voorkeur wordt de bodemverbeteraar tot een lichamen gevormd, waarbij de mycorrhiza aan het slib toegevoegd wordt voordat of nadat de bodemverbeteraar tot lichamen gevormd is.

Voorts kan bij voorkeur gries aan de bodemverbeteraar worden toegevoegd. Het vochtgehalte van de bodemverbeteraar ligt bij voorkeur tussen de 20 en 30%.

Beknopte omschrijving van de tekeningen

Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van de bodemverbeteraar en de werkwijze volgens de uitvinding. Hierbij toont:

Figuur 1 een eerste korrelvormige basisuitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding;

Figuur 2 een eerste tabletvormige basisuitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding;

Figuur 3 een tweede korrelvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding voorzien van een zaadkorrel;

Figuur 4 een tweede tabletvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding voorzien van een zaadkorrel;

Figuur 5 een derde korrelvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding voorzien van gries;

Figuur 6 een derde tabletvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding voorzien van gries; en

Figuur 7 een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van een werkwijze voor het vervaardigen van de bodemverbeteraar en het gebruik ervan.

Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen

In figuur 1 is een eerste korrelvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding weergegeven. Deze bodemverbeteraar 1 heeft een korrelvormig lichaam 13 uit deels gedroogd slib 9 met daar doorheen gemengd mycorrhyza 11. Het slib heeft een vochtgehalte tussen de 20 en 30%.

In figuur 2 is een eerste tabletvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar volgens de uitvinding weergegeven. Deze bodemverbeteraar 3 heeft een tabletvormig lichaam 15 uit gedroogd slib 9 met daar doorheen gemengd mycorrhyza 11.

In figuur 3 is een tweede korrelvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar weergegeven. Deze bodemverbeteraar 5 is voorzien van een zaadkorrel 17 dat ingekapseld in het slib 9 aanwezig is.

In figuur 4 is een tweede tabletvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar weergegeven. Deze bodemverbeteraar 7 is eveneens voorzien van een zaadkorrel 19 dat ingekapseld in het slib 9 aanwezig is.

In figuur 5 is een derde korrelvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar weergegeven. Bij deze bodemverbeteraar 21 is gries 25 met het slib 9 vermengd. Eventueel kan ook hier een zaadkorrel in het lichaam 13 worden opgenomen.

In figuur 6 is een derde tabletvormige uitvoeringsvorm van de bodemverbeteraar weergegeven. Bij deze bodemverbeteraar 23 is eveneens gries 25 met het slib 9 vermengd. De bodemverbeteraar heeft een vochtgehalte tussen de 20 en 30%. Eventueel kan ook hier een zaadkorrel in het lichaam 15 worden opgenomen.

In figuur 7 is op schematische wijze een uitvoeringsvorm van een werkwijze voor het vervaardigen van de bodemverbeteraar en het gebruik ervan weergegeven. Door erosie 31 wordt de vruchtbare bovenlaag 33 van de aarde weggespoeld naar een rivier 35. Daar waar de stroming geringer is of het water nagenoeg tot stilstand komt hoopt het slip 9 zich op. Dit slib wordt op gebaggerd 37 en naar een drooginrichting 39 gebracht.

Gelijktijdig hieraan worden planten gekweekt 41 waarbij het voornamelijk gaat om de wortelstructuur en de daarbij gekweekte mycorrhyza. Deze wortelstructuur wordt geoogst en naar een productielocatie gebracht 43. Hier wordt de wortelstructuur met mycorrhyza fijn gesneden en vermengd 45 met de deels gedroogde slip. Daarna wordt het slib met mycorrhyza tot lichamen gevormd en gebruikt voor het bemesten 47 van voedingsarme grond 49.

Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader.

Claims

1. Bodemverbeteraar omvattende slib, met het kenmerk, dat de bodemverbeteraar voorts mycorrhiza (11) omvat die in het slib (9) aanwezig is.

2. Bodemverbeteraar volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het slib (9) in deels gedroogde toestand aanwezig is, waarbij het vochtgehalte van de bodemverbeteraar tussen 10 en 40% ligt.

3. Bodemverbeteraar volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de bodemverbeteraar in de vorm van een vast lichaam (13,15) aanwezig is.

4. Bodemverbeteraar volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het lichaam (13) korrelvormig is.

5. Bodemverbeteraar volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het lichaam (15) tabletvormig is.

6. Bodemverbeteraar volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de bodemverbeteraar voorts ten minste één zaadkorrel (17,19) omvat die zich in het slib (9) bevindt.

7. Bodemverbeteraar volgens conclusie 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de bodemverbeteraar voorts ten minste één zaadkorrel (17,19) omvat die zich in het lichaam (13,15) bevindt.

8. Bodemverbeteraar volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bodemverbeteraar voorts gries (25) omvat.

9. Bodemverbeteraar volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bodemverbeteraar voorts een afvalproduct omvat dat door de mycorrhiza afgebroken of geïsoleerd kan worden.

10. Werkwijze voor het vervaardigen van een bodemverbeteraar, omvattende: het kweken en oogsten (41) van mycorrhiza, het verkleinen van de mycorrhiza, het baggeren (37) van slib (9), het drogen (39) van slib tot deze een vochtgehalte heeft van tussen de 10 en 40%, en het brengen van de mycorrhiza (45) in het slib, voordat of nadat het slib gedroogd is.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de bodemverbeteraar tot lichamen (13,15) gevormd wordt, waarbij de mycorrhiza (11) aan het slib (9) toegevoegd wordt voordat of nadat de bodemverbeteraar tot lichamen gevormd is.

12. Werkwijze volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat gries (25) aan de bodemverbeteraar wordt toegevoegd.