PL209547B1 - Nawóz organiczno-mineralny i sposób wytwarzania nawozu organiczno-mineralnego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest nawóz organiczno-mineralny i sposób wytwarzania nawozu organiczno-mineralnego, stosowany w rolnictwie i ogrodnictwie.

Znane są z literatury patentowej nawozy organiczno-mineralne na bazie węgla brunatnego posiadające właściwości humusowe oraz sposoby ich otrzymywania; np. w opisie patentowym nr DE 19859068 przedstawiony jest sposób wytwarzania nawozu organicznego, posiadającego humusowe właściwości, poprzez utlenianie i amonifikację lignitu. Nawóz charakteryzuje się tym, że lignit jest zawieszony w wodno-amoniakalnym środku o pH powyżej 9 do 12, częściowo rozpuszczony w trakcie procesu i utleniony w temperaturze pomiędzy 20 a 100°C.

Znany jest także z opisu patentowego nr PL 179311 nawóz organiczny, zwłaszcza dla gleb alkalicznych i silnie alkalicznych, składający się z węgla brunatnego oraz ewentualnie torfu i składników mineralnych zawierający 35 - 97% węgla brunatnego oraz ewentualnie torf w ilości do 50%, biohumus w iloś ci do 20%, kredę lub gips w iloś ci do 20%, akryl ż el, ewentualnie otoczkowany pył em wę gla brunatnego w ilości do 10%, olej w ilości do 2%, obornik w ilości do 20%, nawozy mineralne do 20% i mikroelementy do 10%, przy czym poszczególne składniki korzystnie są otoczkowane roztworem karboksymetylocelulozy w ilości do 0,5%. Z tego opisu patentowego znany jest też sposób wytwarzania nawozu organicznego, zwłaszcza dla gleb alkalicznych i silnie alkalicznych, składającego się z wę gla brunatnego oraz ewentualnie torfu i skł adników mineralnych, charakteryzują cy się tym, ż e węgiel brunatny rozdrabnia się na urządzeniach tnących w poprzek włókna, przesiewa i ewentualnie suszy grawitacyjnie lub termicznie w temperaturze do 250°C i dodaje następujące składniki: torf wysoki w ilości do 50%, biohumus w ilości do 20%, akrylżel, ewentualnie otoczkowany pyłem węgla brunatnego, w ilości do 10% po czym mieszaninę homogenizuje się i całość korzystnie otoczkuje roztworem karboksymetylocelulozy w ilości do 2%, następnie dodaje się obornik w ilości do 20% i nawozy mineralne w ilości do 20%, w tym mikroelementy do 1%, korzystnie otoczkując je uprzednio tłuszczem, korzystnie olejem w ilości do 2% i/lub kredą albo gipsem w ilości do 20%.

Znany jest też z niemieckiego zgłoszenia patentowego nr DE 2002597 sposób wytwarzania granulowanego nawozu wieloskładnikowego, gdzie mieszanina dających się zgranulować substancji jest granulowana do odpowiedniej formy granulatu, przy czym granulacja jest prowadzona w obecności substancji humusowych otrzymanych poprzez rozkruszanie torfu w wodzie w celu zawieszenia w wodzie substancji humusowych i substancji włóknistych a następnie wydzielenia substancji humusowych z zawiesiny.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego PL 196 488 sposób wytwarzania nawozu organiczno-mineralnego i nawóz organiczno-mineralny, polegający na wprowadzaniu do uruchomionego gniotownika zmielony węgiel brunatny, mocznik, chlorek potasowy, dolomit kalcynowany oraz kwas ortofosforowy i całość poddaje się obróbce mechanicznej. Nawóz powstały tą metodą charakteryzuje się tym, że tworzą go trwałe kompleksy mineralno-organiczne składników pokarmowych z substancją obecną w węglu brunatnym.

Dużym problemem związanym z wytwarzaniem nawozów mineralnych jest ich rozkruszanie, pęcznienie, zbyt szybki rozpad granulek oraz właściwości wybuchowe pyłu węglowego.

Nawóz organiczno-mineralny według wynalazku składa się z węgla brunatnego 30-70% wag., dolomitu 10-40% wag. lub mączki wapiennej 10-40% wag., fosforanu amonu 3-15% wag., siarczanu potasu 2-15% wag., mocznika nawozowego 3-25% oraz nośników mikroelementów. Nawóz charakteryzuje się tym, że węgiel brunatny jest rozdrobniony do wielkości ziaren od 0,15 mm do 1 mm, a końcowy produkt jest granulatem o średnicy równej wysokości cylindra od 2 mm do 6 mm.

Korzystnie wielkość ziaren węgla brunatnego wynosi od 0,15 mm do 0,50 mm, a wysokość cylindra granulatu wynosi 4 mm.

Korzystnie zawartość węgla brunatnego wynosi 35-60% wag., zawartość dolomitu wynosi 18-35% wag., zawartość fosforanu amonu wynosi 4-10% wag., zawartość siarczanu potasu wynosi 3-15% wag., zawartość mocznika nawozowego wynosi 5-15% wag.

Sposób wytwarzania nawozu organiczno-mineralnego według wynalazku, w którym miesza się ze sobą, przy pomocy mieszalników, węgiel brunatny 30-70% wag., dolomit 10-40% wag. lub mączkę wapienną 10-40% wag., fosforan amonu 3-15% wag., siarczan potasu 2-15% wag., mocznik nawozowy 3-25% oraz nośniki mikroelementów., następnie dodaje się wodę i ciecz granulacyjną, po czym suszy się powstały produkt, charakteryzuje się tym, że mieli się węgiel brunatny na pył do rozdrobnienia ziaren poniżej 1 mm, korzystnie 0,15 - 0,50 mm, a oddzielnie mieli się dolomit, następnie do pierwszego mieszalnika wprowadza się uzyskany pył węgla brunatnego i dodaje się dolomit lub mączkę wapienną, po czym nie przerywając mieszania dodaje się zmielony, pylisty fosforan amonu i zmielony,

PL 209 547 B1 pylisty siarczan potasu oraz nośniki mikroelementów, w końcowej fazie mieszania dodaje się mocznik nawozowy, przy czym czas mieszania wynosi 1-3 minut, w dalszej kolejności mieszanka trafia do mieszalnika łopatkowego, gdzie w trakcie mieszania dodawana jest woda oraz ciecz granulacyjna, przy czym temperatura w mieszalniku nie może przekroczyć 60°C, po wymieszaniu mieszanka trafia do granulatora matrycowego, gdzie poddawana jest granulacji, następnie mokre granule kierowane są do suszarki dwupoziomowej, gdzie są suszone do osiągnięcia wilgotności co najwyżej 10%.

Korzystnie pierwszy mieszalnik zaopatrzony jest w mieszadło planetarne, a mieszalnik łopatkowy jest mieszalnikiem jednowałowym.

Korzystnie ciecz granulacyjna dodawana jest proporcjonalnie do natężenia przepływu masy mieszanki.

Korzystnie granulator matrycowy posiada horyzontalną płaską matrycę, a ponadto granulator matrycowy zaopatrzony jest w elementy sterujące moc pobieraną przez niego oraz elementy utrzymujące założoną szczelinę pomiędzy krążnikami i matrycą.

Korzystnie suszenie odbywa się w temperaturze w zakresie od 60 do 180°C, korzystnie 150°C i trwa do osiągnięcia wilgotności w zakresie od 7% do 10%.

Zastosowanie do produkcji nawozu organiczno-mineralnego bardzo rozdrobnionych surowców, gwarantuje wyższą jednorodność mieszanki i lepsze rozwinięcie powierzchni surowców wchodzących w reakcję z glebą. Sporządzenie nawozu organiczno-mineralnego w postaci granulatu o średnicy równej wysokości cylindra i równej od 2 mm do 6 mm zapewnia dla tak rozdrobnionej mieszanki optymalny czas rozpadu i optymalną ścieralność.

Przykład realizacji. Mieli się w młynku węgiel brunatny na pył do rozdrobnienia ziaren poniżej 1 mm, korzystnie 0,15 - 0,50 mm, a oddzielnie mieli się dolomit. Następnie do pierwszego mieszalnika intensywnego, zaopatrzonego w mieszadło planetarne, wprowadza się: pył węgla brunatnego w ilości 51,0% o wilgotności do 45%, dolomit pylisty lub mączkę wapienną w ilości 26,9% i następnie nie przerywając mieszania dodaje się surowce pyliste jak zmielony fosforan amonu w ilości 5,6% oraz zmielony siarczan potasu w ilości 8,0%, oraz nośniki mikroelementów w ilości poniżej 0,05%. Surowce rozpuszczalne w wodzie, szczególnie mocznik nawozowy w ilości 8,5%, dodawany jest w końcowej fazie procesu, przy czym czas mieszania w mieszalniku waha się od 1-2 minut. Następnie mieszanka jest ważona na wadze taśmowej, potokowej, stanowiącej integralną część linii produkcyjnej i w dalszej kolejności trafia do mieszalnika łopatkowego, jednowałowego, gdzie regulowana jest jej wilgotność, dodawana woda oraz ciecz granulacyjna, przy czym dodawana ciecz jest ściśle automatycznie korelowana (dodawana proporcjonalnie do masy mieszanki) z natężeniem przepływu masy mieszanki. Utrzymanie mieszanki w ściśle określonej dla niej wilgotności jest istotne dla procesu granulacji oraz jakości granul przy czym temperatura w mieszalniku nie może przekroczyć 60°C. Po wymieszaniu mieszanka trafia do masy matrycowej, gdzie poddawana jest granulacji w granulatorze matrycowym o horyzontalnie płaskiej matrycy, który jest dodatkowo zaopatrzony w elementy sterujące, utrzymują ce założoną szczelinę pomiędzy krążnikami i matrycą, dzięki czemu można dokładnie kontrolować jakość granul oraz temperaturę. Mokre granule kierowane są do suszarki dwupoziomowej, gdzie poddawane są procesowi suszenia gorącym powietrzem o temperaturze 100 - 140°C do osiągnięcia wilgotności w granicach 10%. Końcowy produkt jest granulatem o średnicy równej wysokości cylindra od 2 mm do 6 mm.

Zgodnie z powyższą procedurą zostały sporządzone nawozy organiczno - mineralne o wariantywnych parametrach. Szczegółowe procentowe zawartości i parametry procesu zostały przedstawione w poniższej tabeli, w której kolumny odpowiadają kolejnym przykładom realizacji.

węgiel brunatny	51,0%	51,0%	51,0%	35,0%	60,0%
dolomit	20,2%	26,1%	30,1%	35,0%	18,0%
fosforan amonu	6,8%	6,9%	6,8%	10,0%	4,0%
siarczan potasu	12,0%	6,0%	4,1%	15,0%	3,0%
mocznik nawozowy	10,0%	10,0%	8,0%	5,0%	15,0%
czas mieszania	1-3 min	1-3 min	1-2 min	1-3 min	1-2 min
temperatura powietrza	100-150°C	100-150°C	100-150°C	140-180°C	60-90°C
wilgotność końcowa	10%	7%	8%	7%	9%
średnica granul	4 mm	4 mm	4 mm	2 mm	6 mm

Claims (15)

1. Nawóz organiczno-mineralny składający się z węgla brunatnego 30-70% wag., dolomitu 10-40% wag. lub mączki wapiennej 10-40% wag., fosforanu amonu 3-15% wag., siarczanu potasu 2-15% wag., mocznika nawozowego 3-25% wag. oraz nośników mikroelementów, znamienny tym, że węgiel brunatny jest rozdrobniony do wielkości ziaren od 0,15 mm do 1 mm, a końcowy produkt jest granulatem o średnicy równej wysokości cylindra od 2 mm do 6 mm.

2. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, ż e wielkość ziaren węgla brunatnego wynosi od 0,15 mm do 0,50 mm.

3. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że wysokość cylindra granulatu wynosi 4 mm.

4. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość węgla brunatnego wynosi 35-60% wag.

5. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość dolomitu wynosi 18-35% wag.

6. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość fosforanu amonu wynosi 4-10% wag.

7. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość siarczanu potasu wynosi 3-15% wag.

8. Nawóz wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e zawartość mocznika nawozowego wynosi 5-15% wag.

9. Sposób wytwarzania nawozu organiczno-mineralnego, w którym miesza się ze sobą , przy pomocy mieszalników, węgiel brunatny 30-70% wag., dolomit 10-40% wag. lub mączkę wapienną 10-40% wag., fosforan amonu 3-15% wag., siarczan potasu 2-15% wag., mocznik nawozowy 3-25% oraz nośniki mikroelementów., następnie dodaje się wodę i ciecz granulacyjną, po czym suszy się powstały produkt, znamienny tym, że mieli się węgiel brunatny na pył do rozdrobnienia ziaren poniżej 1 mm, korzystnie 0,15 - 0,50 mm, a oddzielnie mieli się dolomit, nastę pnie do pierwszego mieszalnika wprowadza się uzyskany pył węgla brunatnego i dodaje się dolomit lub mączkę wapienną, po czym nie przerywając mieszania dodaje się zmielony, pylisty fosforan amonu i zmielony, pylisty siarczan potasu oraz nośniki mikroelementów, w końcowej fazie mieszania dodaje się mocznik nawozowy, przy czym czas mieszania wynosi 1-3 minut, w dalszej kolejności mieszanka trafia do mieszalnika łopatkowego, gdzie w trakcie mieszania dodawana jest woda oraz ciecz granulacyjna, przy czym temperatura w mieszalniku nie może przekroczyć 60°C, po wymieszaniu mieszanka trafia do granulatora matrycowego, gdzie poddawana jest granulacji, następnie mokre granule kierowane są do suszarki dwupoziomowej, gdzie są suszone do osiągnięcia wilgotności co najwyżej 10%.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że pierwszy mieszalnik zaopatrzony jest w mieszadło planetarne.

11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że mieszalnik łopatkowy jest mieszalnikiem jednowałowym.

12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że ciecz granulacyjna dodawana jest proporcjonalnie do natężenia przepływu masy mieszanki.

13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że granulator matrycowy posiada horyzontalną płaską matrycę.

14. Sposób według zastrz. 9 albo 13, znamienny tym, że granulator matrycowy zaopatrzony jest w elementy sterujące moc pobieraną przez niego oraz elementy utrzymujące założoną szczelinę pomiędzy krążnikami i matrycą.

15. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że suszenie odbywa się w temperaturze w zakresie od 60°C do 180°C, korzystnie 150°C i trwa do osiągnięcia wilgotności w zakresie od 7% do 10%.