PL229413B1 - Nawóz mineralny uniwersalny, przeznaczony w szczególności dla upraw na glebach ubogich w fosfor i mikroelementy oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

Nawóz mineralny uniwersalny przeznaczony w szczególności dla upraw na glebach ubogich w fosfor i mikroelementy zawiera oddzielony osad z filtracji przetworzonej gnojowicy, nawozowy siarczan amonu, sól potasową, mielony magnezyt i związki z mikroelementami nawozowymi w szczególności bor, miedź, mangan, molibden i cynk, przy czym stosunek N:P2O5:K2O:MgO wynosi odpowiednio 0,4-0,7:10,8-1,2:0,4-0,7, a zawartość boru, miedzi, manganu, molibdenu i cynku wynosi odpowiednio od 0,05 do 0,2% wagowych B, od 0,05 do 0,2% wagowych Cu, od 0,1 do 0,3% wagowych Mn, od 0,005 do 0,02% wagowych Mo oraz od 0,1 do 0,3% wagowych Zn. Przedmiotem wynalazku jest także sposób otrzymywania tego nawozu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest nawóz mineralny uniwersalny, przeznaczony w szczególności dla upraw na glebach ubogich w fosfor i mikroelementy oraz sposób jego wytwarzania.

Efektem intensywnych hodowli zwierząt gospodarskich jest powstawanie dużych ilości odpadów płynnych, w szczególności gnojowicy, trudnych do zagospodarowania, a ponadto stwarzających zagrożenie środowiskowe, takie jak: skażenie i degradacja gleb, emisja gazów cieplarnianych, uciążliwość zapachowa. Skutkiem możliwych zmian w gospodarce wodno-ściekowej chowu zwierząt - uwzględniających nowe technologie rozdziału faz gnojowicy - jest powstawanie fazy ciekłej o parametrach chemicznych i fizycznych umożliwiających jej ponowne wykorzystanie w gospodarce hodowlanej, a także fazy stałej o zróżnicowanym, specyficznym składzie chemicznym. Skład tej fazy zależy od wyjściowego składu gnojowicy, a także od rodzaju stosowanej technologii rozdziału faz, składu i ilości użytych reagentów oraz przebiegu reakcji chemicznych w zróżnicowanych temperaturach.

Znane są sposoby nawozowego wykorzystania odpadów hodowlanych do otrzymywania produktów nawozowych.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr 299320 znany jest sposób utylizacji ekskrementów zwierzęcych, gnojowicy i gnojówki poprzez dodanie do odchodów dwutlenku węgla i gipsu w wyniku czego zawarty w odchodach amoniak zamienia się na nielotny, łatwo przyswajalny przez rośliny nawóz azotowy.

Polski patent nr PL184434 ujawnia sposób otrzymywania granulowanego nawozu mineralno-organicznego z komunalnych osadów ściekowych, polegający na tym, że do osadów ściekowych o uwodnieniu 60-90% wagowych H2O dodaje się sproszkowanego wapna palonego w ilości do 25%, gipsu półwodnego w ilości do 5%, popiołów z ciepłowni do 5%, związków azotu w postaci azotanów metali alkalicznych i ziem alkalicznych do 5%, fosforowych związków metali alkalicznych lub ziem alkalicznych w ilości do 5% w przeliczeniu na P2O5, związków potasu w przeliczeniu na K2O w ilości do 5% oraz wapna rolniczego lub posaturacyjnego w takiej ilości, aby średnia wilgotność wszystkich komponentów zawierała się w przedziale 20-45%. Kompozycję miesza się, granuluje według znanych metod i leżakuje. Gotowy produkt zawiera 25-45% wagowych CaO, 5-18% wagowych substancji organicznych, do 5% azotu, do 10% związków fosforu w przeliczeniu na P2O5, do 5% związków potasu w przeliczeniu na K2O.

Polski patent nr 206903 ujawnia z kolei sposób przetwarzania gnojowicy na nawóz stały polegający na tym, że komponent organiczny o wilgotności do 30% miesza się z gnojowicą zawierającą 7-11% suchej masy w stosunku masowym do komponentu organicznego jak 1:2-10 oraz ze zmielonym dolomitem o uziarnieniu do 0.25 mm w ilości co najmniej 10% wagowych w stosunku do sumarycznej masy komponentu organicznego i gnojowicy i tak uzyskaną wilgotną, sypką mieszaninę leżakuje.

Sposób według polskiego patentu PL197609 umożliwia wytwarzanie nawozów organiczno-mineralnych ciekłych, w formie zawiesinowej, poprzez dodawanie do gnojowicy lub ciekłego pomiotu kurzego, stężonych roztworów kwasów mineralnych. Sposób ten jest dość skomplikowany, wymaga przeprowadzenia wielu operacji i zużycia dodatkowych ilości wody. Ponadto stosowanie stężonych kwasów nieorganicznych stanowi zagrożenie dla środowiska naturalnego.

Nawóz mineralny uniwersalny przeznaczony w szczególności dla upraw na glebach ubogich w fosfor i mikroelementy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera oddzielony osad z filtracji przetworzonej gnojowicy zawierający od 0,2 do 1,8% wagowych N, od 7 do 16% wagowych P2O5, od 0,15 do 0,7% wagowych K2O, nawozowy siarczan amonu, sól potasową, mielony magnezyt i związki zawierające mikroelementy nawozowe: bor, miedź, mangan, molibden i cynk, przy czym stosunek N : P2O5: K2O : MgO wynosi odpowiednio 0,4 - 0,7 :1 : 0,8 - 1,2 : 0,4 - 0,7, a zawartość boru, miedzi, manganu, molibdenu i cynku wynosi odpowiednio od 0,05 do 0,2% wagowych B, od 0,05 do 0,2% wagowych Cu, od 0,1 do 0,3% wagowych Mn, od 0,005 do 0,02% wagowych Mo oraz od 0,1 do 0,3% wagowych Zn.

Korzystnie nawóz jako sól potasową zawiera chlorek potasu.

Korzystnie nawóz jako źródło miedzi zawiera siarczany lub azotany miedzi.

Korzystnie nawóz jako źródło cynku zawiera siarczany lub azotany cynku.

Korzystnie nawóz jako źródło manganu zawiera siarczany lub azotany manganu.

Korzystnie nawóz jako źródło boru zawiera kwas borowy albo borany sodu.

Korzystnie nawóz jako źródło molibdenu zawiera molibdenian amonu.

PL229 413 Β1

Sposób wytwarzania nawozu mineralnego przeznaczonego w szczególności dla upraw na glebach ubogich w fosfor i mikroelementy według wynalazku charakteryzuje się tym, że oddzielony osad z filtracji przetworzonej gnojowicy zawierający od 0,2 do 1,8% wagowych N, od 7 do 16% wagowych P2O5, od 0,15 do 0,7% wagowych K2O, miesza się z nawozowym siarczanem amonu, solą potasową, mielonym magnezytem i związkami zawierającymi mikroelementy nawozowe: bor, miedź, mangan, molibden i cynk, przy czym komponenty miesza się tak by stosunek N : P2O5: K2O : MgO wynosił odpowiednio 0,4 - 0,7 :1 : 0,8 - 1,2 : 0,4 - 0,7, a związki zawierające mikroelementy nawozowe wprowadza się w ilościach takich by końcowa zawartość w nawozie boru, miedzi, manganu, molibdenu i cynku wynosiła odpowiednio od 0,05 do 0,2% wagowych B, od 0,05 do 0,2% wagowych Cu, od 0,1 do 0,3% wagowych Mn, od 0,005 do 0,02% wagowych Mo oraz od 0,1 do 0,3% wagowych Zn.

Korzystnie jako sól potasową stosuje się chlorek potasu.

Korzystnie jako źródło miedzi stosuje się siarczany lub azotany miedzi.

Korzystnie jako źródło cynku stosuje się siarczany lub azotany cynku.

Korzystnie jako źródło manganu stosuje się siarczany lub azotany manganu.

Korzystnie jako źródło boru stosuje się kwas borowy albo borany sodu.

Korzystnie jako źródło molibdenu stosuje się molibdenian amonu.

Korzystnie wszystkie komponenty miesza się do uzyskania homogenicznego składu i sypkiej konsystencji w czasie od 0,5 do 4 godzin.

Najbardziej odpowiednim osadem do stosowania w nawozie według wynalazku jest osad pofiltracyjny otrzymany w wyniku filtracji przetworzonej gnojowicy świńskiej, gdzie faza stała oddzielona od fazy ciekłej zawiera od 25 do 75% wagowych masy suchej i od 8 do 18% węgla organicznego. Taka faza stała zawiera od 0.2 do 1.8% wagowych N, od 7 do 16% wagowych P2O5, od 0.15 do 0.7% wagowych K2O, od 15 do 25% wagowych CaO, 0.50 do 1.00% wagowych MgO, a ponadto związki zaliczane do mikroelementów nawozowych jak od 10 do 40 mg/kg B, od 10 do 60 mg/kg Cu, od 500 do 2000 mg/kg Fe, od 50 do 200 mg/kg Mn, od 0.3 do 2 mg/kg Mo i 100 do 400 mg/kg Zn. Od 25 do 50% ogólnej ilości związków fosforu występuje w postaci rozpuszczalnej w 2% wagowych roztworze kwasu cytrynowego, a więc bezpośrednio przyswajalnego dla roślin. Związki fosforowe występują w postaci wodoro- i dwuwodorofosforanu wapnia, hydroksyapatytu, fosforanu trójwapniowego oraz substancji amorficznej.

Wynalazek pozwala zagospodarować fazę stałą, powstającą w operacji rozdziału gnojowicy na fazę ciekłą i stałą, wspomaganą procesami z udziałem reagentów chemicznych i nawozów, a także działaniem podwyższonej temperatury. Sposób ten pozwala na zagospodarowanie powstającej po operacji fazy stałej (otrzymywanej na przykład sposobem według polskiego zgłoszenia patentowego nr P.400741), która powstaje w wyniku procesu obejmującego szereg przeprowadzonych reakcji uwzględniających dodatkowo wprowadzanie takich reagentów chemicznych jak kwas fosforowy, siarkowy, mleko wapienne, wodorotlenek sodu, oraz nawozowych jak superfosfaty.

Przedmiot wynalazku ilustrują następujące przykłady:

Przykład 1

Osad z gnojowicy w ilości 604.4 kg, zawierający 0.37% mas. N całkowitego, w tym 0.22% mas. N amonowego, 12.41% mas. P2O5 całkowitego, w tym 3.09% mas. P2O5 rozpuszczalnego w kwasie cytrynowym oraz 0.18% mas. K2O, miesza się z 188.8 kg nawozowego siarczanu amonu o zawartości 20% mas. N, 98.2 kg soli potasowej w postaci chlorku potasu, zawierającej 60% mas. K2O, 80.7 kg zmielonego magnezytu o zawartości 40% mas. MgO, a ponadto dodaje 8.85 kg boranu sodu o zawartości 11.3% mas. B, 3.94 kg siarczanu miedzi o zawartości 25.4% mas. Cu, 6.15 kg siarczanu manganu o zawartości 32.5% mas. Mn, 0.184 kg heptamolibdenianu amonu o zawartości 54.3% mas. Mo oraz 8.81 kg siarczanu cynku o zawartości 22.7% mas. Zn i miesza przez 2 godz. Otrzymuje się 1000 kg stałego nawozu wieloskładnikowego o formule N : P2O5 : K2O : MgO 4 : 7.5 : 6 : 3.2 + 0.1 B; 0.1 Cu; 0.2 Mn; 0.01 Mo, 0.2 Zn, a więc nawozu uniwersalnego na gleby ubogie w fosfor i mikroelementy.

Przykład 2

Osad z gnojowicy w ilości 600.0 kg, zawierający 1.6% mas. N całkowitego, w tym 1.1% mas. N amonowego, 15.0% mas. P2O5 całkowitego, w tym 3.9% mas. P2O5 rozpuszczalnego w kwasie cytrynowym oraz 0.51% mas. K2O, miesza się z 152.0 kg nawozowego siarczanu amonu o zawartości 20% mas. N, 111.6 kg soli potasowej w postaci chlorku potasu, zawierającej 60% mas. K20,123.7 kg zmie

PL229 413 Β1 lonego magnezytu o zawartości 40% mas. MgO, a ponadto dodaje 2.87 kg kwasu borowego o zawartości 17.4% mas. B, 1.97 kg siarczanu miedzi o zawartości 25.4% mas. Cu, 3.08 kg siarczanu manganu o zawartości 32.5% mas. Mn, 0.092 kg heptamolibdenianu amonu o zawartości 54.3% mas. Mo oraz 4.65 kg azotanu cynku o zawartości 21.5% mas. Zn i miesza przez 1 godz. Otrzymuje się 1000 kg stałego nawozu wieloskładnikowego o formule N : P2O5 : K2O : MgO 4 : 9 : 7 : 5.0 + 0.05 B, 0.05 Cu; 0.1 Mn; 0.005 Mo, 0.1 Zn, a więc nawozu uniwersalnego na gleby ubogie w fosfor i mikroelementy.

Przykład 3

Osad z gnojowicy w ilości 666.7 kg, zawierający 0.65% mas. N całkowitego, w tym 0.42% mas. N amonowego, 9.0% mas. P2O5 całkowitego, w tym 2.5% mas. P2O5 rozpuszczalnego w kwasie cytrynowym oraz 0.32% mas. K2O, miesza się z 108.9 kg nawozowego siarczanu amonu o zawartości 20% mas. N, 76.6 kg soli potasowej w postaci chlorku potasu, zawierającej 60% mas. K2O, 99.4 kg zmielonego magnezytu o zawartości 40% mas. MgO, a ponadto dodaje 17.7 kg boranu sodu o zawartości 11.3% mas. B, 7.88 kg siarczanu miedzi o zawartości 25.4% mas. Cu, 9.23 kg siarczanu manganu o zawartości 32.5% mas. Mn, 0.368 kg heptamolibdenianu amonu o zawartości 54.3% mas. Mo oraz 13.2 kg siarczanu cynku o zawartości 22.7% mas. Zn i miesza przez 3 godz. Otrzymuje się 1000 kg stałego nawozu wieloskładnikowego o formule N : P2O5 : K2O : MgO 3 : 6 : 5 : 4 + 0.2 B; 0.2 Cu; 0.3 Mn; 0.02 Mo, 0.3 Zn, a więc nawozu uniwersalnego na gleby ubogie w fosfor i mikroelementy.

Claims (15)

1. Nawóz mineralny uniwersalny, przeznaczony w szczególności dla upraw na glebach ubogich w fosfor i mikroelementy, znamienny tym, że zawiera oddzielony osad z filtracji przetworzonej gnojowicy zawierający od 0,2 do 1,8% wagowych N, od 7 do 16% wagowych P2O5, od 0,15 do 0,7% wagowych K2O, nawozowy siarczan amonu, sól potasową, mielony magnezyt i związki zawierające mikroelementy nawozowe: bor, miedź, mangan, molibden i cynk, przy czym stosunek N : P2O5: K2O : MgO wynosi odpowiednio 0,4 - 0,7 :1 : 0,8 - 1,2 : 0,4 - 0,7, a zawartość boru, miedzi, manganu, molibdenu i cynku wynosi odpowiednio od 0,05 do 0,2% wagowych B, od 0,05 do 0,2% wagowych Cu, od 0,1 do 0,3% wagowych Mn, od 0,005 do 0,02% wagowych Mo oraz od 0,1 do 0,3% wagowych Zn.

2. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że jako sól potasową zawiera chlorek potasu.

3. Nawóz według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako źródło miedzi zawiera siarczany lub azotany miedzi.

4. Nawóz według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że jako źródło cynku zawiera siarczany lub azotany cynku.

5. Nawóz według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że jako źródło manganu zawiera siarczany lub azotany manganu.

6. Nawóz według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że jako źródło boru zawiera kwas borowy albo borany sodu.

7. Nawóz według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że jako źródło molibdenu zawiera molibdenian amonu.

8. Sposób wytwarzania nawozu mineralnego przeznaczonego w szczególności dla upraw na glebach ubogich w fosfor i mikroelementy, znamienny tym, że oddzielony osad z filtracji przetworzonej gnojowicy zawierający od 0,2 do 1,8% wagowych N, od 7 do 16% wagowych P2O5, od 0,15 do 0,7% wagowych K2O, miesza się z nawozowym siarczanem amonu, solą potasową, mielonym magnezytem i związkami zawierającymi mikroelementy nawozowe: bor, miedź, mangan, molibden i cynk, przy czym komponenty miesza się tak by stosunek N : P2O5 : K2O : MgO wynosił odpowiednio 0,4 -0,7:1 : 0,8 - 1,2 : 0,4 - 0,7, a związki zawierające mikroelementy nawozowe wprowadza się w ilościach takich by końcowa zawartość w nawozie boru, miedzi, manganu, molibdenu i cynku wynosiła odpowiednio od 0,05 do 0,2% wagowych B, od 0,05 do 0,2% wagowych Cu, od 0,1 do 0,3% wagowych Mn, od 0,005 do 0,02% wagowych Mo oraz od 0,1 do 0,3% wagowych Zn.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako sól potasową stosuje się chlorek potasu.

10. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że jako źródło miedzi stosuje się siarczany lub azotany miedzi.

PL229 413 Β1

11. Sposób według zastrz. 8 albo 9 albo 10, znamienny tym, że jako źródło cynku stosuje się siarczany lub azotany cynku.

12. Sposób według dowolnego z zastrz. od 8 do 11, znamienny tym, że jako źródło manganu stosuje się siarczany lub azotany manganu.

13. Sposób według dowolnego z zastrz. od 8 do 12, znamienny tym, że jako źródło boru stosuje się kwas borowy albo borany sodu.

14. Sposób według dowolnego z zastrz. od 8 do 13, znamienny tym, że jako źródło molibdenu stosuje się molibdenian amonu.

15. Sposób według dowolnego z zastrz. od 8 do 14, znamienny tym, że wszystkie komponenty miesza się do uzyskania homogenicznego składu i sypkiej konsystencji w czasie od 0,5 do 4 godzin.