PL243440B1

PL243440B1 - Multi-component organic-mineral fertilizer, especially for rapeseed

Info

Publication number: PL243440B1
Application number: PL438489A
Authority: PL
Inventors: Halyna Kominko; Katarzyna Gorazda; Zbigniew Wzorek
Original assignee: Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2023-08-28
Also published as: PL438489A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest wieloskładnikowy nawóz organiczno — mineralny, według wynalazku, przeznaczony zwłaszcza do rzepaku, mający formę granulatu, zawierający główne składniki pokarmowe, to jest azot, fosfor i potas, drugorzędne składniki pokarmowe oraz mikroelementy pokarmowe obecne w jego komponentach, zawierający osady ściekowe i nawozy mineralne, który charakteryzuje się tym, że zawiera, w przeliczeniu na masę suchego produktu: suszone osady ściekowe zmielone do uziarnienia poniżej 0,2 mm w ilości 40 - 46% wagowych, popiół z pomiotu kurzego zmielony do uziarnienia poniżej 0,2 mm w ilości 5 - 20% wagowych, azotan amonu (NH4NO3) w ilości 5 - 20% wagowych, azotan potasu (KNO3) w ilości 5 - 25% wagowych, kwas azotowy (HNO3) w postaci związanej w formie azotanu wapnia (Ca(NO3)2) w ilości 0,1 - 8% wagowych oraz 2 - 4% wagowych wilgoci.The subject of the application is a multi-component organic-mineral fertilizer, according to the invention, intended especially for rapeseed, in the form of granules, containing the main nutrients, i.e. nitrogen, phosphorus and potassium, secondary nutrients and micronutrients present in its components, containing sewage sludge and fertilizers mineral, which is characterized by the fact that it contains, based on the weight of the dry product: dried sewage sludge ground to a grain size of less than 0.2 mm in an amount of 40 - 46% by weight, ash from chicken manure ground to a grain size of less than 0.2 mm in an amount 5 - 20% by weight, ammonium nitrate (NH4NO3) in the amount of 5 - 20% by weight, potassium nitrate (KNO3) in amounts of 5 - 25% by weight, nitric acid (HNO3) in a bound form in the form of calcium nitrate (Ca(NO3)2) in amounts of 0.1 - 8% by weight and 2 - 4% by weight of moisture.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Wynalazek dotyczy wieloskładnikowego nawozu organiczno-mineralnego, zwłaszcza do rzepaku przeznaczonego do produkcji biopaliw.The invention concerns a multi-component organic-mineral fertilizer, especially for rapeseed intended for the production of biofuels.

Rośliny mają bardzo zróżnicowane zapotrzebowanie pokarmowe, co zależy między innymi od systemu korzeniowego i okresu wegetacji. Dlatego, istotną kwestią jest dostosowanie ilości oraz proporcji składników pokarmowych do wymagań pokarmowych poszczególnych roślin, co pozwala na uzyskanie wysokich plonów oraz zmniejsza straty składników do środowiska.Plants have very diverse nutritional requirements, which depend, among other things, on the root system and the vegetation period. Therefore, it is important to adjust the amount and proportion of nutrients to the nutritional requirements of individual plants, which allows for high yields and reduces the loss of nutrients to the environment.

Według danych Międzynarodowego Stowarzyszenia Przemysłu Nawozowego (ang. International Fertilizer Industry Association (IFA)) rzepak pobiera główne składniki pokarmowe w ilościach 280 kg N, 120 kg P2O5 i 390 kg K2O na hektar przy wartości plonu głównego 3,5 tony, co kształtuje się w stosunku masowym 2,3 : 1 : 3,3 (N : P2O5 : K2O). Do nawożenia rzepaku najczęściej stosowane są wieloskładnikowe nawozy typu NPK takie jak POLIFOSKA PETROPLON (5 : 10*: 30), POLIFOSKA 4 (4 : 12 : 32), POLIFOSKA 5 (5 : 15 : 30), Lubofos pod rzepak (3,5 : 10 : 18,5). Dodatkowe dawki azotu wprowadza się w formie mocznika, saletry amonowej lub siarczanu amonu.According to data from the International Fertilizer Industry Association (IFA), rapeseed absorbs the main nutrients in amounts of 280 kg N, 120 kg P2O5 and 390 kg K2O per hectare with a main yield of 3.5 tons, which is mass ratio 2.3 : 1 : 3.3 (N : P2O5 : K2O). Multi-component NPK fertilizers are most often used for fertilizing rapeseed, such as POLIFOSKA PETROPLON (5: 10*: 30), POLIFOSKA 4 (4: 12: 32), POLIFOSKA 5 (5: 15: 30), Lubofos for rapeseed (3.5 : 10 : 18.5). Additional doses of nitrogen are introduced in the form of urea, ammonium nitrate or ammonium sulfate.

Intensyfikacja rolnictwa przyczyniła się do spadku zawartości materii organicznej w glebie, co powoduje wzrost jej podatności na erozję wodną i wietrzną oraz degradację. Jednym z działań mających na celu poprawę bilansu materii organicznej w glebie jest stosowanie nawozów organicznych i organiczno-mineralnych.The intensification of agriculture has contributed to a decrease in the content of organic matter in the soil, which increases its susceptibility to water and wind erosion and degradation. One of the activities aimed at improving the balance of organic matter in the soil is the use of organic and organic-mineral fertilizers.

Osady ściekowe są cennym źródłem materii organicznej oraz głównych składników pokarmowych. Ponadto zawierają drugorzędne składniki pokarmowe oraz mikroelementy, niezbędne dla prawidłowego wzrostu roślin. Uzasadnia to stosowanie osadów ściekowych, zwłaszcza z obszarów o niskim poziomie uprzemysłowienia, do celów rolniczych.Sewage sludge is a valuable source of organic matter and main nutrients. In addition, they contain secondary nutrients and microelements necessary for proper plant growth. This justifies the use of sewage sludge, especially from low-industrialized areas, for agricultural purposes.

Znane technologie przeróbki osadów ściekowych na nawozy organiczne czy organiczno-mineralne polegają głównie na dodawaniu do mechanicznie odwodnionych osadów ściekowych, zazwyczaj charakteryzujących się zawartością suchej masy do 25%, kwasów lub czynników alkalicznych w celu higienizacji. Następnie tak powstałą mieszaninę miesza się z surowcami nawozowymi i poddaje się procesowi granulacji lub peletowaniu.Known technologies for processing sewage sludge into organic or organic-mineral fertilizers mainly involve adding acids or alkaline agents to mechanically dewatered sewage sludge, usually with a dry matter content of up to 25%, for the purpose of hygienization. Then the resulting mixture is mixed with fertilizer raw materials and subjected to the granulation or pelleting process.

W ciągu ostatnich 15 lat w oczyszczalniach ścieków w Polsce powstało około 60 suszarni (termicznych i słonecznych) w celu przygotowania osadów ściekowych między innymi do współspalania w cementowniach. Jednakże, obecnie cementownie ograniczyły przyjmowanie osadów, głównie ze względu na szeroką dostępność innych paliw alternatywnych o wyższej wartości opałowej (zużyte opony, paliwo RDF (ang. Refuse Derived Fuel), odpady z elektrowni). W związku z tym istnieje potrzeba znalezienia ekonomiczne uzasadnionego sposobu zagospodarowania suszonych osadów ściekowych.Over the last 15 years, approximately 60 dryers (thermal and solar) have been built in sewage treatment plants in Poland to prepare sewage sludge, among others, for co-incineration in cement plants. However, cement plants have now reduced the intake of sludge, mainly due to the wide availability of other alternative fuels with higher calorific value (used tires, Refuse Derived Fuel (RDF), waste from power plants). Therefore, there is a need to find an economically viable method of managing dried sewage sludge.

Suszony osad ściekowy jest osadem ustabilizowanym, co oznacza, że nie zawiera lub zawiera w minimalnej ilości substancje organiczne podatne na zagniwanie, oraz osadem zhigienizowanym, czyli bezpiecznym pod względem bakteriologicznym i parazytologicznym. Ponadto jest dogodny w transporcie i w wykorzystaniu oraz nie jest uciążliwy zapachowo w porównaniu z osadem ściekowym jedynie odwodnionym.Dried sewage sludge is stabilized sludge, which means that it contains no or only minimal organic substances susceptible to putrefaction, and hygienized sludge, which means it is safe in terms of bacteriology and parasitology. Moreover, it is convenient in transport and use and does not have an unpleasant odor compared to only dewatered sewage sludge.

Osady ściekowe charakteryzują się niższą zawartością głównych składników pokarmowych w porównaniu z nawozami mineralnymi. Dlatego korzystnym jest uzupełnienie osadu w składniki mineralne w celu uzyskania pełnowartościowego nawozu typu NPK. Popiół z pomiotu kurzego jest atrakcyjnym nawozem zawierającym znaczne ilości fosforu (12,1-18,7% P2O5) i potasu (13,0-24,7% K2O) oraz mikroelementy, zwłaszcza cynk i miedź. Może on również zawierać duże ilości metali ciężkich, zwłaszcza Ni (25,4-141 mg/kg) i Cr (17,8-175 mg/kg). Jednakże, popiół z pomiotu kurzego charakteryzuje się bardzo wysokim pH (12-13) oraz występuje w formie pylistej. Firmy Fibrophos (Wielka Brytania) i BMC Moerdijk (Niderlandy) wprowadzają na rynek popiół z pomiotu kurzego jako nawóz mineralny.Sewage sludge is characterized by a lower content of main nutrients compared to mineral fertilizers. Therefore, it is beneficial to supplement the sludge with minerals in order to obtain a full-value NPK fertilizer. Chicken manure ash is an attractive fertilizer containing significant amounts of phosphorus (12.1-18.7% P2O5) and potassium (13.0-24.7% K2O) and trace elements, especially zinc and copper. It may also contain large amounts of heavy metals, especially Ni (25.4-141 mg/kg) and Cr (17.8-175 mg/kg). However, chicken manure ash has a very high pH (12-13) and is in a dusty form. Fibrophos (UK) and BMC Moerdijk (Netherlands) market chicken manure ash as a mineral fertilizer.

Z opisu patentowego PL 229 411 B1 znany jest nawóz mineralny przeznaczony dla upraw rzepaku, który zawiera oddzielony osad po filtracji przetworzonej gnojowicy, nawozowy siarczan amonu, sól potasową, mielony magnezyt i związki zawierające mikroelementy nawozowe takie jak bor, miedź i mangan. Stosunek głównych składników pokarmowych w produkcie końcowym wynosi 0,8-1,2 : 1 : 0,8-1,2.From the patent description PL 229 411 B1 there is known a mineral fertilizer intended for rapeseed cultivation, which contains separated sediment after filtration of processed slurry, fertilizer ammonium sulfate, potassium salt, ground magnesite and compounds containing fertilizer microelements such as boron, copper and manganese. The ratio of the main nutrients in the final product is 0.8-1.2: 1: 0.8-1.2.

Znany jest z opisu patentowego PL 233 757 B1 granulat z odpadów zwierzęcych, popiół po spaleniu którego może być wykorzystywany jako nawóz. Granulat zawiera pierze, mączkę mięsno-kostna i pomiot kurzy. Popiół po spaleniu granulatu charakteryzuje się zawartością fosforu od 100 do 200 g/kg, wapnia 200-350 g/kg, potasu 20-80 g/kg, sodu 20-80 g/kg, magnezu 10-50 g/kg, żelaza 1-10 g/kg, miedzi 0,1-1 g/kg, manganu 0,5-2 g/kg oraz cynku 1-7 g/kg.Pellets from animal waste are known from the patent description PL 233 757 B1, the ash after burning can be used as fertilizer. The granulate contains feathers, meat and bone meal and chicken manure. The ash after burning the granules is characterized by the content of phosphorus from 100 to 200 g/kg, calcium 200-350 g/kg, potassium 20-80 g/kg, sodium 20-80 g/kg, magnesium 10-50 g/kg, iron 1 -10 g/kg, copper 0.1-1 g/kg, manganese 0.5-2 g/kg and zinc 1-7 g/kg.

Znany jest z opisu patentowego PL 193 582 B1 granulowany nawóz organiczno-mineralny zawierający odwodnione osady ściekowe i dowolny nawóz mineralny lub mieszaninę nawozów mineralnych. W przypadku stosowania nawozów amonowych lub mocznika osad ściekowy przed zmieszaniem poddaje się obróbce kwasem fosforowym lub siarkowym w celu korekty pH.A granulated organic-mineral fertilizer containing dewatered sewage sludge and any mineral fertilizer or a mixture of mineral fertilizers is known from the patent description PL 193 582 B1. When ammonium fertilizers or urea are used, the sewage sludge is treated with phosphoric or sulfuric acid before mixing to correct the pH.

Z opisu patentowego PL 233 005 B1 znany jest nawóz wieloskładnikowy zawierający pomiot kurzy w ilości 40-60% wagowych, wapno defekacyjne, lub nawóz wapniowy składający się ze składników organicznych pochodzenia zwierzęcego oraz reaktywnego wapnia w postaci hydratu wapniowego w ilości 15-25% wagowych, węgiel brunatny albo miał węgla brunatnego i/lub torf albo biowęgiel w ilości 15-25% wagowych oraz muł denny ze zbiorników słodkowodnych w ilości 5-15% wagowych.From the patent description PL 233 005 B1, there is known a multi-component fertilizer containing chicken manure in an amount of 40-60% by weight, defecation lime, or calcium fertilizer consisting of organic ingredients of animal origin and reactive calcium in the form of calcium hydrate in an amount of 15-25% by weight, lignite or lignite fines and/or peat or biochar in an amount of 15-25% by weight and bottom silt from freshwater reservoirs in an amount of 5-15% by weight.

Znany jest z opisu patentowego PL 196 106 B1 nawóz zawierający w swoim składzie osad z mechaniczno-biologicznych oczyszczalni ścieków odwodniony do zawartości suchej masy 20-40% i popioły z węgla kamiennego w stosunku 2,0-0,8 : 1,5 w przeliczeniu na suchą masę. Nawóz zawiera 4,0-6,0% N, 1,0-1,6% P2O5, 0,6-1,0% K2O i mikroelementy (B, Cu, Co, Zn).It is known from the patent description PL 196 106 B1 fertilizer containing sludge from mechanical-biological sewage treatment plants, dewatered to a dry matter content of 20-40% and hard coal ashes in a ratio of 2.0-0.8: 1.5 calculated on dry matter. The fertilizer contains 4.0-6.0% N, 1.0-1.6% P2O5, 0.6-1.0% K2O and microelements (B, Cu, Co, Zn).

Opis patentowy PL 184 434 B1 ujawnia nawóz organiczno-mineralny otrzymany poprzez zmieszanie osadów ściekowych o uwodnieniu 60-90% z tlenkiem wapnia, gipsem półwodnym, popiołami z ciepłowni/elektrociepłowni, azotanami metali alkalicznych i ziem alkalicznych, fosforanami metali alkalicznych i ziem alkalicznych, związkami potasu i węglanem wapnia lub wapnem posaturacyjnym. Przykładowy nawóz granulowany w przeliczeniu na wilgotną masę zawiera: 36% CaO, 11% substancji organicznych, 1,1% N, 1,0% P2O5 i 0,6% K2O.Patent description PL 184 434 B1 discloses an organic-mineral fertilizer obtained by mixing sewage sludge with a hydration of 60-90% with calcium oxide, semi-aqueous gypsum, ashes from heating/thermal power plants, nitrates of alkali and alkaline earth metals, phosphates of alkali and alkaline earth metals, compounds potassium and calcium carbonate or carbonated lime. An exemplary granulated fertilizer based on wet weight contains: 36% CaO, 11% organic substances, 1.1% N, 1.0% P2O5 and 0.6% K2O.

Znany jest z amerykańskiego zgłoszenia patentowego US 2010/0011823 A1 granulowany nawóz organiczno-mineralny zawierający w swoim składzie odwodniony do zawartości suchej masy 5-35% osad ściekowy, kwas mineralny (siarkowy, fosforowy, octowy, azotowy, cytrynowy lub ich mieszaninę), amoniak oraz sól potasową i charakteryzujący się zawartością głównych składników pokarmowych NPK w stosunku 12 : 3 : 6.It is known from the American patent application US 2010/0011823 A1 as a granulated organic-mineral fertilizer containing sewage sludge dehydrated to a dry matter content of 5-35%, mineral acid (sulfuric, phosphoric, acetic, nitric, citric or a mixture thereof), ammonia and potassium salt and characterized by the content of the main nutrients NPK in the ratio of 12: 3: 6.

Znany jest z amerykańskiego zgłoszenia patentowego US 2015/0020560 A1 nawóz organiczno-mineralny otrzymany poprzez zmieszanie odwodnionych do zawartości suchej masy 25% osadów ściekowych z amoniakiem, związkami alkalicznymi (tlenkiem wapnia, wodorotlenkiem wapnia, wodorotlenkiem sodu, wodorotlenkiem potasu, popiołami z cementowni), kwasem fosforowym lub siarkowym oraz związkami zawierającymi pierwiastki nawozowe z grupy siarczan amonu, azotan amonu, mocznik, wodorofosforan amonu, diwodorofosforan amonu, sól potasowa, tlenek żelaza, siarczan żelaza. Nawóz charakteryzuje się zawartością głównych składników pokarmowych NPK w stosunku 10 : 10 : 10.It is known from the American patent application US 2015/0020560 A1, an organic-mineral fertilizer obtained by mixing sewage sludge dewatered to a dry matter content of 25% with ammonia, alkaline compounds (calcium oxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, cement plant ashes), phosphoric or sulfuric acid and compounds containing fertilizer elements from the group of ammonium sulfate, ammonium nitrate, urea, ammonium hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, potassium salt, iron oxide, iron sulfate. The fertilizer is characterized by the content of the main nutrients NPK in the ratio of 10: 10: 10.

Zgłoszenie patentowe US 2013/0180299 A1 opisuje sposób otrzymywania nawozu, który polega na zmieszaniu odwodnionych do zawartości suchej masy 26% osadów ściekowych z kwasem fosforowym, nadżelazianem wapnia, podchlorynem wapnia, kwasem siarkowym, amoniakiem, solą potasową i tlenkiem żelaza. Uzyskuje się produkt o zawartości głównych składników pokarmowych NPK w stosunku 15 : 3 : 3.Patent application US 2013/0180299 A1 describes a method for obtaining fertilizer, which involves mixing sewage sludge dewatered to a dry matter content of 26% with phosphoric acid, calcium ferrate, calcium hypochlorite, sulfuric acid, ammonia, potassium salt and iron oxide. The resulting product contains the main nutrients NPK in a ratio of 15:3:3.

Ze zgłoszenia JP2009249225A znany jest nawóz, w szczególności służący do uprawy jadalnej rośliny, o obniżonej zawartości azotanów, otrzymywany z popiołu ze spalania odchodów kurzych traktowanego jako odpad przemysłowy roztworem wodnym kwasu siarkowego powstałego w wyniku utleniania siarkowodoru wytwarzanego w zakładach utylizacji odchodów oraz w przypadku fermentacji beztlenowych, takich jak fermentacja metanowa w celu wykorzystania bioenergii. Nawóz jest otrzymywany przez połączenie z mocznikiem przetworzonego materiału otrzymanego przez traktowanie popiołu ze spalania odchodów kurczaka kwasem siarkowym. Jako materiał przetworzony stosuje się materiał otrzymany przez obróbkę popiołu ze spalania odchodów kurczaka, w postaci zawiesiny uzyskanej przez dojrzewanie, przez 3 dni lub dłużej, zawiesiny otrzymanej przez reakcję wodnego roztworu kwasu siarkowego z popiołem ze spalania odchodów z kurczaka o kontrolowanym pH na poziomie 4-10, lub proszek otrzymany przez suszenie zawiesiny przy pH regulowanym na poziomie 4-10.From application JP2009249225A, a fertilizer is known, in particular for growing edible plants, with a reduced nitrate content, obtained from ash from the combustion of chicken manure treated as industrial waste with an aqueous solution of sulfuric acid resulting from the oxidation of hydrogen sulphide produced in manure treatment plants and in the case of anaerobic fermentations , such as methane fermentation to use bioenergy. The fertilizer is obtained by combining with urea the processed material obtained by treating ash from burning chicken droppings with sulfuric acid. As processed material, the material obtained by treating ash from the combustion of chicken droppings, in the form of a slurry obtained by maturing, for 3 days or more, a suspension obtained by reacting an aqueous solution of sulfuric acid with ash from the combustion of chicken droppings with a controlled pH of 4- 10, or a powder obtained by drying the suspension at a pH adjusted at 4-10.

Z artykułu pt. „Characterisation of organo-mineral fertilizers derived from nutrient-enriched biosolids granules” (D. L. Antille, R. Sakrabani, S. F. Tyrrel, M. S. Le, and R. J. Godwin, Appl Environ Soil Sci, vol. 2013, 11 p., 2013) znane są nawozy organiczno-mineralne otrzymane poprzez natryskiwanie roztworu mocznika na granule osadu ściekowego i soli potasowej. Produkty końcowe charakteryzują się zawartością głównych składników pokarmowych NPK w stosunku 15 : 4 : 4 i 10 : 4 : 4.From the article entitled "Characterization of organo-mineral fertilizers derived from nutrient-enriched biosolids granules" (D. L. Antille, R. Sakrabani, S. F. Tyrrel, M. S. Le, and R. J. Godwin, Appl Environ Soil Sci, vol. 2013, 11 p., 2013) are known organic-mineral fertilizers obtained by spraying urea solution onto granules of sewage sludge and potassium salt. The final products are characterized by the content of the main nutrients NPK in the ratio of 15: 4: 4 and 10: 4: 4.

Celem wynalazku jest opracowanie granulowanego wieloskładnikowego nawozu organiczno-mineralnego o formulacji nawozowej dostosowanej do potrzeb pokarmowych rzepaku.The aim of the invention is to develop a granulated multi-component organic-mineral fertilizer with a fertilizer formulation adapted to the nutritional needs of rapeseed.

Wieloskładnikowy nawóz organiczno-mineralny, według niniejszego wynalazku, przeznaczony zwłaszcza do rzepaku, mający formę granulatu, zawierający główne składniki pokarmowe, to jest azot, fosfor i potas, drugorzędne składniki pokarmowe oraz mikroelementy pokarmowe obecne w jego komponentach, zawierający osady ściekowe i nawozy mineralne, charakteryzuje się tym, że zawiera, w przeliczeniu na masę suchego produktu: suszone osady ściekowe zmielone do uziarnienia poniżej 0,2 mm w ilości 40-46% wagowych, popiół z pomiotu kurzego zmielony do uziarnienia poniżej 0,2 mm w ilości 5-20% wagowych, azotan amonu (NH4NO3) w ilości 5-20% wagowych, azotan potasu (KNO3) w ilości 5-25% wagowych, kwas azotowy (HNO3) w postaci związanej w formie azotanu wapnia (Ca(NO3)2) w ilości 0,1-8% wagowych oraz 2-4% wagowych wilgoci.Multi-component organic-mineral fertilizer, according to the present invention, intended especially for rapeseed, in the form of granules, containing the main nutrients, i.e. nitrogen, phosphorus and potassium, secondary nutrients and micronutrients present in its components, containing sewage sludge and mineral fertilizers, is characterized by the fact that it contains, based on the weight of the dry product: dried sewage sludge ground to a grain size of less than 0.2 mm in an amount of 40-46% by weight, ash from chicken manure ground to a grain size of less than 0.2 mm in an amount of 5-20 % by weight, ammonium nitrate (NH4NO3) in the amount of 5-20% by weight, potassium nitrate (KNO3) in the amount of 5-25% by weight, nitric acid (HNO3) in the form of bound calcium nitrate (Ca(NO3)2) in the amount 0.1-8% by weight and 2-4% by weight moisture.

Dzięki takiemu zestawieniu składników nawóz organiczno-mineralny zawiera azot w ilości 9,67-12,5% N, fosfor w ilości 4,17-5,43% P2O5 i potas w ilości 13,9-18,0% K2O, przy czym stosunek masowy N : P2O5 : K2O kształtuje się w granicach 2,3 : 1 : 3,3.Thanks to this combination of ingredients, the organic-mineral fertilizer contains nitrogen in the amount of 9.67-12.5% N, phosphorus in the amount of 4.17-5.43% P2O5 and potassium in the amount of 13.9-18.0% K2O, with the mass ratio N: P2O5: K2O is around 2.3: 1: 3.3.

Nawóz organiczno-mineralny zawiera azot w formie azotanowej i amonowej - dostępnej dla rzepaku w pierwszych fazach wzrostu oraz organicznej, która będzie dostępna po procesie mineralizacji materii organicznej w późniejszych fazach wzrostu. Zawartość fosforanów rozpuszczalnych w wodzie w nawozach jest na niskim poziomie, co zabezpiecza przed wypłukiwaniem się i stratom fosforu do środowiska. Zawartość fosforanów rozpuszczalnych w roztworze cytrynianu amonowego, który imituje roztwór glebowy, kształtuje się na poziomie 88-99% i świadczy o dobrej biodostępności tego pierwiastka dla roślin.Organic-mineral fertilizer contains nitrogen in the form of nitrate and ammonium - available for rapeseed in the first stages of growth and organic, which will be available after the mineralization of organic matter in the later stages of growth. The content of water-soluble phosphates in fertilizers is low, which protects against leaching and loss of phosphorus into the environment. The content of soluble phosphates in the ammonium citrate solution, which imitates soil solution, is 88-99% and indicates good bioavailability of this element for plants.

Nawóz organiczno-mineralny zwłaszcza do rzepaku jako drugorzędne składniki pokarmowe zawiera wapń w ilości 1,9-3,6% CaO i magnez w ilości 1,2-2,4% MgO, a jako mikroelementy pokarmowe zawiera żelazo w ilości 2,6-3,6% Fe, cynk w ilości 466-865 mg Zn/kg i miedź w ilości 131-197 mg Cu/kg, które pochodzą wyłącznie z surowców odpadowych, tj. osadu ściekowego i popiołu z pomiotu kurzego.Organic-mineral fertilizer, especially for rapeseed, contains as secondary nutrients calcium in the amount of 1.9-3.6% CaO and magnesium in the amount of 1.2-2.4% MgO, and as micronutrients it contains iron in the amount of 2.6- 3.6% Fe, zinc in the amount of 466-865 mg Zn/kg and copper in the amount of 131-197 mg Cu/kg, which come exclusively from waste raw materials, i.e. sewage sludge and ash from chicken manure.

Najbardziej odpowiednim osadem do stosowania w nawozie według wynalazku jest suszony osad ściekowy charakteryzujący się zawartością suchej masy od 85% do 95%, materii organicznej od 52% do 65%, azotu całkowitego od 3% do 8%, fosforu całkowitego od 4% P2O5 do 10% P2O5, a potasu całkowitego od 0% K2O do 3% K2O. Natomiast najbardziej odpowiednim popiołem z pomiotu kurzego jest popiół zawierający fosfor całkowity w ilościach od 15% P2O5 do 20% P2O5, a potas całkowity w ilościach od 15% K2O do 25% K2O. Nawozy mineralne są stosowane w celu zwiększenia zawartości głównych składników pokarmowych w końcowych produktach, a ich ilość i rodzaj są uzależnione od składu osadu ściekowego i popiołu z pomiotu kurzego.The most suitable sludge for use in the fertilizer according to the invention is dried sewage sludge characterized by dry matter content from 85% to 95%, organic matter from 52% to 65%, total nitrogen from 3% to 8%, total phosphorus from 4% P2O5 to 10% P2O5, and total potassium from 0% K2O to 3% K2O. However, the most suitable ash from chicken manure is the ash containing total phosphorus in amounts ranging from 15% P2O5 to 20% P2O5, and total potassium in amounts ranging from 15% K2O to 25% K2O. Mineral fertilizers are used to increase the content of the main nutrients in the final products, and their amount and type depend on the composition of sewage sludge and chicken manure ash.

Wieloskładnikowy nawóz organiczno-mineralny zwłaszcza do rzepaku, według niniejszego wynalazku, wytwarza się w procesie obejmującym mieszanie składników w mieszalniku, granulowanie ich kwasem azotowym w granulatorze mechanicznym i suszenie w temperaturze 70-105°C, najkorzystniej w 75°C, do zawartości wilgoci 2-4% wagowych.A multi-component organic-mineral fertilizer, especially for rapeseed, according to the present invention, is produced in a process involving mixing the ingredients in a mixer, granulating them with nitric acid in a mechanical granulator and drying at a temperature of 70-105°C, most preferably at 75°C, to a moisture content of 2 -4% by weight.

Wieloskładnikowy nawóz organiczno-mineralny według wynalazku jest stabilny, bezpieczny, łatwy w aplikacji oraz nie traci swoich właściwości użytkowych w okresie dłuższego magazynowania, co wynika z zastosowania jako surowca suszonego osadu ściekowego.The multi-component organic-mineral fertilizer according to the invention is stable, safe, easy to apply and does not lose its functional properties during long storage, which results from the use of dried sewage sludge as a raw material.

Dzięki zastosowaniu receptury według wynalazku możliwym jest uzyskanie wieloskładnikowego nawozu organiczno-mineralnego typu NPK o stosunku głównych składników pokarmowych dostosowanym do wymagań pokarmowych rzepaku, co pozwoli na zaspokojenie potrzeb dotyczących składników mineralnych danej uprawy bez dodatkowego nawożenia oraz wzbogacenie gleby w materię organiczną w jednym zabiegu agrotechnicznym, redukując przy tym koszty nawożenia.Thanks to the use of the recipe according to the invention, it is possible to obtain a multi-component organic-mineral fertilizer of the NPK type with the ratio of the main nutrients adapted to the nutritional requirements of rapeseed, which will meet the needs for mineral components of a given crop without additional fertilization and enrich the soil with organic matter in one agrotechnical operation, while reducing fertilization costs.

Doświadczenia wazonowe przeprowadzone w hali wegetacyjnej w Instytucie Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach wykazały wzrost świeżej masy rzepaku jarego na glebie nawożonej nawozem organiczno-mineralnym o 75-138% w zależności od poziomu nawożenia w porównaniu do próbki kontrolnej (gleba bez nawożenia). Na tej podstawie można wnioskować o bardzo wysokiej skuteczności opracowanego produktu nawozowego.Pot experiments conducted in the vegetation hall at the Institute of Cultivation, Fertilization and Soil Science in Puławy showed an increase in the fresh weight of spring rapeseed on soil fertilized with organic-mineral fertilizer by 75-138%, depending on the level of fertilization, compared to the control sample (soil without fertilization). On this basis, it can be concluded that the developed fertilizer product is very effective.

Wynalazek jest szczegółowo opisany na przykładach jego wykonania.The invention is described in detail with examples of its embodiment.

Przykład 1Example 1

Do 430 g suszonego osadu ściekowego o zawartości suchej masy 93%, zawartości materii organicznej 54,4%, azotu całkowitego 4,44%, fosforu całkowitego 7,24% P2O5, potasu całkowitego 0,345% K2O,zmielonego do uziarnienia 0,2 mm, dodaje się 110 g popiołu z pomiotu kurzego o zawartości fosforu całkowitego 18,7% P2O5, potasu całkowitego 24,7% K2O,zmielonego do uziarnienia 0,2 mm, oraz 100 g azotanu amonu, 300 g azotanu potasu i granuluje z 392 g kwasu azotowego o stężeniu 24%. Uzyskane granule suszy się w temperaturze 75°C do zawartości wilgoci 2,6%. Granulowany wieloskładnikowy nawóz organiczno-mineralny zwłaszcza do rzepaku charakteryzuje się zawartością materii organicznej 22,7%, całkowitą zawartością azotu 11,4% N, całkowitą zawartością fosforu 4,93% P2O5 i całkowitą zawartością potasu 16,3% K2O, przy czym stosunek masowy głównych składników pokarmowych wynosi 2,3 : 1 : 3,3. Nawóz zawiera 2,3% CaO, 1,8% MgO, 2,7% Fe, 599 mg/kg Zn i 161 mg/kg Cu. Nawóz charakteryzuje się zawartością rozpuszczalnych w cytrynianie amonu form fosforu na poziomie 99% całkowitej zawartości fosforu.Up to 430 g of dried sewage sludge with dry matter content 93%, organic matter content 54.4%, total nitrogen 4.44%, total phosphorus 7.24% P2O5, total potassium 0.345% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, 110 g of chicken manure ash with a total phosphorus content of 18.7% P2O5, total potassium 24.7% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, and 100 g of ammonium nitrate, 300 g of potassium nitrate are added and granulated with 392 g of acid nitrogen with a concentration of 24%. The obtained granules are dried at 75°C to a moisture content of 2.6%. Granulated multi-component organic-mineral fertilizer, especially for rapeseed, is characterized by an organic matter content of 22.7%, a total nitrogen content of 11.4% N, a total phosphorus content of 4.93% P2O5 and a total potassium content of 16.3% K2O, with the mass ratio main nutrients is 2.3: 1: 3.3. The fertilizer contains 2.3% CaO, 1.8% MgO, 2.7% Fe, 599 mg/kg Zn and 161 mg/kg Cu. The fertilizer is characterized by the content of forms of phosphorus soluble in ammonium citrate at the level of 99% of the total phosphorus content.

Przykład 2Example 2

Do 580 g suszonego osadu ściekowego o zawartości suchej masy 85%, zawartości materii organicznej 52,0%, azotu całkowitego 3,00%, fosforu całkowitego 4,00% P2O5, potasu całkowitego 0% K2O, zmielonego do uziarnienia 0,2 mm, dodaje się 200 g popiołu z pomiotu kurzego o zawartości fosforu całkowitego 15,0% P2O5, potasu całkowitego 15,0% K2O, zmielonego do uziarnienia 0,2 mm, oraz 130 g azotanu amonu, 300 g azotanu potasu i granuluje z 370 g kwasu azotowego o stężeniu 25%. Uzyskane granule suszy się w temperaturze 75°C do zawartości wilgoci 3,0%. Granulowany wieloskładnikowy nawóz organiczno-mineralny zwłaszcza do rzepaku charakteryzuje się zawartością materii organicznej 25,3%, całkowitą zawartością azotu 9,67% N, całkowitą zawartością fosforu 4,17% P2O5 i całkowitą zawartością potasu 13,9% K2O, przy czym stosunek masowy głównych składników pokarmowych wynosi 2,3 : 1 : 3,3. Nawóz zawiera 3,6% CaO, 2,4% MgO, 3,6% Fe, 865 mg/kg Zn i 197 mg/kg Cu. Nawóz charakteryzuje się zawartością rozpuszczalnych w cytrynianie amonu form fosforu na poziomie 91% całkowitej zawartości fosforu.Up to 580 g of dried sewage sludge with dry matter content 85%, organic matter content 52.0%, total nitrogen 3.00%, total phosphorus 4.00% P2O5, total potassium 0% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, 200 g of chicken manure ash with a total phosphorus content of 15.0% P2O5, total potassium 15.0% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, and 130 g of ammonium nitrate, 300 g of potassium nitrate are added and granulated with 370 g of acid nitrogen with a concentration of 25%. The obtained granules are dried at 75°C to a moisture content of 3.0%. Granulated multi-component organic-mineral fertilizer, especially for rapeseed, is characterized by an organic matter content of 25.3%, a total nitrogen content of 9.67% N, a total phosphorus content of 4.17% P2O5 and a total potassium content of 13.9% K2O, with the mass ratio main nutrients is 2.3: 1: 3.3. The fertilizer contains 3.6% CaO, 2.4% MgO, 3.6% Fe, 865 mg/kg Zn and 197 mg/kg Cu. The fertilizer is characterized by the content of forms of phosphorus soluble in ammonium citrate at the level of 91% of the total phosphorus content.

Przykład 3Example 3

Do 520 g suszonego osadu ściekowego o zawartości suchej masy 85%, zawartości materii organicznej 52,0%, azotu całkowitego 3,00%, fosforu całkowitego 4,00% P2O5, potasu całkowitego 0% K2O, zmielonego do uziarnienia 0,2 mm, dodaje się 100 g popiołu z pomiotu kurzego o zawartości fosforu całkowitego 20,0% P2O5, potasu całkowitego 25,0% K2O, zmielonego do uziarnienia 0,2 mm, oraz 150 g azotanu amonu, 270 g azotanu potasu i granuluje z 383 g kwasu azotowego o stężeniu 18%. Uzyskane granule suszy się w temperaturze 75°C do zawartości wilgoci 3,7%. Granulowany wieloskładnikowy nawóz organiczno-mineralny zwłaszcza do rzepaku charakteryzuje się zawartością materii organicznej 23,3%, całkowitą zawartością azotu 9,43% N, całkowitą zawartością fosforu 4,53% P2O5 i całkowitą zawartością potasu 16,0% K2O, przy czym stosunek masowy głównych składników pokarmowych wynosi 2,3 : 1 : 3,3. Nawóz zawiera 3,2% CaO, 1,4% MgO, 3,5% Fe, 507 mg/kg Zn i 155 mg/kg Cu. Nawóz charakteryzuje się zawartością rozpuszczalnych w cytrynianie amonu form fosforu na poziomie 99% całkowitej zawartości fosforu.Up to 520 g of dried sewage sludge with dry matter content 85%, organic matter content 52.0%, total nitrogen 3.00%, total phosphorus 4.00% P2O5, total potassium 0% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, 100 g of chicken manure ash with a total phosphorus content of 20.0% P2O5, total potassium 25.0% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, and 150 g of ammonium nitrate, 270 g of potassium nitrate are added and granulated with 383 g of acid nitrogen with a concentration of 18%. The obtained granules are dried at 75°C to a moisture content of 3.7%. Granulated multi-component organic-mineral fertilizer, especially for rapeseed, is characterized by an organic matter content of 23.3%, a total nitrogen content of 9.43% N, a total phosphorus content of 4.53% P2O5 and a total potassium content of 16.0% K2O, with the mass ratio main nutrients is 2.3: 1: 3.3. The fertilizer contains 3.2% CaO, 1.4% MgO, 3.5% Fe, 507 mg/kg Zn and 155 mg/kg Cu. The fertilizer is characterized by the content of forms of phosphorus soluble in ammonium citrate at the level of 99% of the total phosphorus content.

Przykład 4Example 4

Do 420 g suszonego osadu ściekowego o zawartości suchej masy 95%, zawartości materii organicznej 65,0%, azotu całkowitego 8,00%, fosforu całkowitego 10,0% P2O5, potasu całkowitego 3,00% K2O, zmielonego do uziarnienia 0,2 mm, dodaje się 50 g popiołu z pomiotu kurzego o zawartości fosforu całkowitego 20,0% P2O5, potasu całkowitego 25,0% K2O, zmielonego do uziarnienia 0,2 mm oraz 70 g azotanu amonu, 310 g azotanu potasu i granuluje z 334 g kwasu azotowego o stężeniu 18%. Uzyskane granule suszy się w temperaturze 75°C do zawartości wilgoci 3,2%. Granulowany wieloskładnikowy nawóz organiczno-mineralny zwłaszcza do rzepaku charakteryzuje się zawartością materii organicznej 24,9%, całkowitą zawartością azotu 12,5% N, całkowitą zawartością fosforu 5,43% P2O5 i całkowitą zawartością potasu 18,0% K2O, przy czym stosunek masowy głównych składników pokarmowych wynosi 2,3 : 1 : 3,3. Nawóz zawiera 1,9% CaO, 1,2% MgO, 2,6% Fe, 466 mg/kg Zn i 131 mg/kg Cu. Nawóz charakteryzuje się zawartością rozpuszczalnych w cytrynianie amonu form fosforu na poziomie 95% całkowitej zawartości fosforu.Up to 420 g of dried sewage sludge with dry matter content 95%, organic matter content 65.0%, total nitrogen 8.00%, total phosphorus 10.0% P2O5, total potassium 3.00% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, 50 g of chicken manure ash with a total phosphorus content of 20.0% P2O5, total potassium 25.0% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, and 70 g of ammonium nitrate, 310 g of potassium nitrate are added and granulated with 334 g nitric acid with a concentration of 18%. The obtained granules are dried at 75°C to a moisture content of 3.2%. Granulated multi-component organic-mineral fertilizer, especially for rapeseed, is characterized by an organic matter content of 24.9%, a total nitrogen content of 12.5% N, a total phosphorus content of 5.43% P2O5 and a total potassium content of 18.0% K2O, with the mass ratio main nutrients is 2.3: 1: 3.3. The fertilizer contains 1.9% CaO, 1.2% MgO, 2.6% Fe, 466 mg/kg Zn and 131 mg/kg Cu. The fertilizer is characterized by the content of forms of phosphorus soluble in ammonium citrate at the level of 95% of the total phosphorus content.

Przykład 5Example 5

Do 440 g suszonego osadu ściekowego o zawartości suchej masy 95%, zawartości materii organicznej 65,0%, azotu całkowitego 8,00%, fosforu całkowitego 10,0% P2O5, potasu całkowitego 3,00% K2O, zmielonego do uziarnienia 0,2 mm, dodaje się 100 g popiołu z pomiotu kurzego o zawartości fosforu całkowitego 15,0% P2O5, potasu całkowitego 15,0% K2O, zmielonego do uziarnienia 0,2 mm, oraz 55 g azotanu amonu, 315 g azotanu potasu i granuluje z 348 g kwasu azotowego o stężeniu 18%. Uzyskane granule suszy się w temperaturze 75°C do zawartości wilgoci 2,4%. Granulowany wieloskładnikowy nawóz organiczno-mineralny zwłaszcza do rzepaku charakteryzuje się zawartością materii organicznej 24,7%, całkowitą zawartością azotu 12,2% N, całkowitą zawartością fosforu 5,21% P2O5 i całkowitą zawartością potasu 17,4% K2O, przy czym stosunek masowy głównych składników pokarmowych wynosi 2,3 : 1 : 3,3. Nawóz zawiera 2,5% CaO, 1,1% MgO, 3,1% Fe, 605 mg/kg Zn i 176 mg/kg Cu. Nawóz charakteryzuje się zawartością rozpuszczalnych w cytrynianie amonu form fosforu na poziomie 88% całkowitej zawartości fosforu.Up to 440 g of dried sewage sludge with dry matter content 95%, organic matter content 65.0%, total nitrogen 8.00%, total phosphorus 10.0% P2O5, total potassium 3.00% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, 100 g of chicken manure ash with a total phosphorus content of 15.0% P2O5, total potassium 15.0% K2O, ground to a grain size of 0.2 mm, and 55 g of ammonium nitrate, 315 g of potassium nitrate are added and granulated with 348 g of nitric acid at a concentration of 18%. The obtained granules are dried at 75°C to a moisture content of 2.4%. Granulated multi-component organic-mineral fertilizer, especially for rapeseed, is characterized by an organic matter content of 24.7%, a total nitrogen content of 12.2% N, a total phosphorus content of 5.21% P2O5 and a total potassium content of 17.4% K2O, with the mass ratio main nutrients is 2.3: 1: 3.3. The fertilizer contains 2.5% CaO, 1.1% MgO, 3.1% Fe, 605 mg/kg Zn and 176 mg/kg Cu. The fertilizer is characterized by the content of forms of phosphorus soluble in ammonium citrate at the level of 88% of the total phosphorus content.

Claims

Patent claims

1. Multi-component organic-mineral fertilizer, intended especially for rapeseed, in the form of granules, containing the main nutrients, i.e. nitrogen, phosphorus and potassium, secondary nutrients and micronutrients present in its components, containing sewage sludge and mineral fertilizers, characterized by the following that it contains, based on the weight of the dry product: dried sewage sludge ground to a grain size of less than 0.2 mm in an amount of 40-46% by weight, ash from chicken manure ground to a grain size of less than 0.2 mm in an amount of 5-20% by weight, ammonium nitrate (NH4NO3) in the amount of 5-20% by weight, potassium nitrate (KNO3) in the amount of 5-25% by weight, nitric acid (HNO3) in the form of bound calcium nitrate (Ca(NO3)2) in the amount of 0.1 -8% by weight and 2-4% moisture by weight.

2. Multi-component organic-mineral fertilizer according to claim 1, characterized in that it contains nitrogen in the amount of 9.67-12.5% N, phosphorus in the amount of 4.17-5.43% P2O5 and potassium in the amount 13.9-18.0% K2O, with the mass ratio N : P2O5 : K2O is in the range of 2.3 : 1 : 3.3.

3. Multi-component organic-mineral fertilizer according to claim 1, characterized in that as secondary nutrients it contains: calcium in the amount of 1.9-3.6% CaO and magnesium in the amount of 1.2-2.4% MgO, and as micronutrients it contains iron in the amount of 2.6- 3.6% Fe, zinc in the amount of 466-865 mg Zn/kg and copper in the amount of 131-197 mg Cu/kg.