SK93194A3

SK93194A3 - Method and agent for lowering of emission from dunghill

Info

Publication number: SK93194A3
Application number: SK931-94A
Authority: SK
Inventors: Karl Hohenwarter; Wolfgang Hofmair
Original assignee: Agrolinz Melamin Gmbh
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1994-08-04
Publication date: 1995-03-08
Also published as: ATA156993A; EP0637577A3; HU9402294D0; AT399461B; EP0637577A2; CZ189594A3; HUT72352A

Description

Spôsob zníženia plynných emisii z hnojnice prísadou účinného množstva baktericídnej látky a jednej alebo viacerých solí kyseliny dusičnej. Prípravok na zníženie plynných emisii z hnojnice obsahuje uvedené látky v účinnom množstve.

?·₍ 95 W

- ι Spôsob a prípravok na zníženie plynných emisií z hnojnice.

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu na zníženie plynných emisií z hnojnice prípravku na zníženie plynných emisií z hnojnice, s obsahom prísad v účinnom množstve.

Doterajší stav techniky

V dôsledku hromadného chovu zvierat odpadajú ohromné množstvá hnojnice hovädzieho dobytka, svíň a hydiny, a tiež brýdových vôd. Ako vyplýva z materiálov European Fertilizer Manufactores Association, september 1991, str. 1 až 8, strácajú sa veľké množstvá v hnojnici obsiahnutého dusíka vo forme amoniaku, ktorý uniká do ovzdušia. Takto na dusík ochudobnená hnojnica nemá viac nejako osobitne dobré hnojivé vlastnosti. Okrem toho amoniak zaťažuje životné prostredie, osobitne prostredie chlievov. Ďalej je známe na príklad z Príspevku k verejnému vypočutiu znaleckej komisie Ochrana zemskej atmosféry dňa 25. a 26. 11. 1991 v Bonne, Nemecko, od K. Isermanna Podiel poľnohospodárstva na emisiách klimarelevantných stopových plynov a na riešenia, zamerané na príčiny, na dostatočné zníženie emisií, uvoľňujú sa z hnojnice tiež významné množstvá CO2.

Na zníženie emisií amoniaku z hnojnice je v EP.A-0 370 565 navrhnuté pridávanie kyseliny dusičnej a/alebo kyseliny sírovej a niektorej oxidačnej látky, ako je peroxid vodíka, pričom súčasne zostáva obsah dusíka v hnojnici konštantný. Z hľadiska bezpečnosti človeka aj zvierat je však pridávanie kyseliny dusičnej a/alebo sírovej priamo v chlieve nežiaduce, hoci práve tam je účelná snaha o zníženie plynných emisií. Okrem toho tieto kyseliny napádajú tiež dlažbu chlievov alebo steny zberného zariadenia na hnojnicu.

Podstata vynálezu

Neočakávane bolo zistené, že je možné znížiť emisie amoniaku z hnojovice, ak sa pridá niektorá baktericídna látka a soľ kyseliny dusičnej. Takto sa s prekvapivým účinkom znížia emisie amoniaku, takže sa zlepší klíma v chlieve pričom hnojivé účinky samotnej hnojnice ostávajú zachované vo vzťahu k obsahu dusíka. Okrem toho sa životné prostredie menej zaťaží rizikom plynov tak, že popri amoniaku viazanom ako dusičnan sa môže tiež viazať uvoľňovaný CO2 ako uhličitan a chlievová dlažba ostáva nenapadnutá.

Uvedené nedostatky je teda možné odstrániť spôsobom znižovania plynných emisií z hnojnice, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že sa pridáva účinné množstvo bakterιοί dnej látky a jedna, alebo viac solí kyseliny dusičnej.

Pod baktericídnou látkou sa rozumie látka spôsobilá zamedziť množenie baktérií v hnojnici, alebo baktérie prítomné v hnojnici zničiť (usmrtiť). Takéto účinné a známe látky sú hexametyléntetraamín (Urotropín), 1-kyanoguanidín (dikyanamid), 2-chloro-(6-trichlórmetyl)-pyridín (Nitrapyrín), tiosíran, síran meďnatý, H2O2 ^a ďalšie.

Optimálne dávkovanie baktericídnych látok závisí potom od druhu hnojnice a od chemickej povahy a účinku baktericídov a je ľahko vopred pokusom stanoviteľné pre každý jednotlivý prípad. V prípade hnojnice od svíň sa ukázalo, že k zabráneniu rastu prípadne k usmrteniu baktérií je dostatočné dávkovanie pri použití urotropínu všeobecne od asi 0,001 do asi 0,1 % hmôt., pri použití dikyándiamidu približne od 0,05 do 0,5 % hmôt., vzťahované na hmotnosť hnojnice.

Soli kyseliny dusičnej, ktoré sa môžu tvoriť s viacerými kovmi sú dusičnany. Tiež v komplexoch kovov, v ktorých dusičnanové ligandy obsahujú dusičnany a tiež kovové ióny, sa považujú tiež za soli kyseliny dusičnej. Ako osobitná prednosť spôsobu podľa vynálezu je spôsobilosť, že použitie kyseliny dusičnej alebo kovového komplexu, obsahujúceho dusičnanový ligand s kovovým iónom vedie nielen k viazaniu du síka, ale aj k vzniku uhličitanov. Pri použití takých zlúčenín, môžu najmä kovové ióny reagovať s uvoľňovaným C0₂ a tak ho viazať ako uhličitan. Výhodné sú dusičnanové soli, ako sú dusičnany alkalických kovov a kovov alkalických zemín, osobitne výhodné sú dusičnan sodný, draselný, horečnatý a vápenatý. Najvýhodnejší je dusičnan vápenatý. Pritom sa môže použiť tiež hydratovaná dusičnanová soľ, čoho príkladom je tetrahydrát dusičnanu vápenatého.

Soľ kyseliny dusičnej sa použije do hnojnice v dávkach najmenej asi od 0,05 % hmôt, na hmotnosť hnojnice. Optimálne dávkovanie môže byť ľahko vopred pokusne určené a závisí od pôvodu a vyzretosti hnojnice. V prípade hnojnice od svíň sa ukázalo, že dávkovanie od asi 0,5 do 10 % hmôt, uspokojivo znižuje emisie plynov.

Soľ a/alebo baktericídna látka môže byť pridávaná v tuhom stave, alebo rozpustená alebo suspendovaná v rozpúšťadle alebo riedidle. Ako rozpúšťadlo sa výhodne použije voda, ako riedidlo sa môžu použiť bežné organické rozpúšťadlá ako sú ketóny, alkoholy, uhľovodíky, éter. Výhodne sa pridáva soľ rozpustená vo vode pre jej ľahkú miesiteľnosť s hnojnicou.

Baktericídna látka a soľ kyseliny dusičnej sa môžu pridávať oddelene, alebo spoločne. S výhodou sa pridávajú spoločne, napríklad vo forme prípravku. Takýto prípravok je rovnako predmetom vynálezu. Prípravok môže obsahovať iba tuhé účinné látky, poprípade rozpúšťadlo alebo riedidlo, alebo prípravok obsahuje okrem toho zvyčajné pomocné látky na úpravu jeho vlastností. V tomto prípade je prípravok vyrobený známym spôsobom, napríklad zmiešaním účinných látok so zrieďovadlami, ako sú kvapalné rozpúšťadlá, a/alebo tuhé nosiče, poprípade za použitia tenzidov, ako sú emulgátory a/alebo dispergačné a/alebo zmáčacie a/alebo penotvorné látky a/alebo stabilzátory suspenzií. V prípade použitia vody ako zried’ovadla môžu sa napríklad použiť ako pomocné rozpúšťadlá tiež organické rozpúšťadlá. Ako kvapalné rozpúšťadlá prichádzajú do úvahy prevážne voda alebo alkoholy, ako etanol, butanol, izopropanol alebo glykol ako aj ich étery a estery. Ako tuhé nosiče prichádzajú do úvahy: napríklad prírodná minerálna múčka ako kaolín, hliny, mastenec, krieda, kremeň, attapulgit, montmorillonit alebo diatomit, a syntetické výrobky ako sú vysokodisperzná kyselina kremičitá, oxid hlinitý a silikáty; ako granuláty prichádzajú do úvahy napríklad drvené a triedené prírodné kamenivo ako kalcit, mramor, pemza, sepiolit, dolomit ako aj umelé granuláty z anorganických a organických práškov a granuláty z organických materiálov ako sú piliny, škrupiny z kokosových orechov, kukuričných klasov a tabakových vňatí; ako emulgačné činidlá a/alebo povrchovoaktívne látky prichádzajú do úvahy: napríklad neiónogenné a iónogénne tenzidy ako ester polyoxyetylén-sorbitanu tallového oleja, sodná soľ oleylmetyltauridovej kyseliny, ester polyoxyetylénderivátu mastnej kyseliny , éter polyoxyetylénderivátu mastného alkoholu, napríklad alkylarylpolyglykoléter, alkylsulfonát, alkylsulfát, arylsulfát a arylalkylsulfonát ako aj hydrolyzát vaječného bielka. Ako zmáčadlo sa môžu použiť polyoxyetylované alkylfenoly, polyoxyetylované oleyl- alebo stearylamíny, alkyl- a aryl- sulfonáty. Ako dispergačné činidlo prichádzajú do úvahy: napríklad lignínsulfonáty, kondenzačné produkty arylsulfonátov s formaldehydom. Ako stabilizátory suspenzií nachádzajú uplatnenie väčšinou ílové minerály ako je attapulgit.

Môžu sa použiť aj lepivé a zahusťovacie prostriedky ako je karboxymetylcelulóza, metylcelulóza, prírodné a syntetické polyméry v práškovej a zrnitej forme a vo forme podobnej latexu, ako je arabská guma, polyvinylalkohol, polyvinylacetát. Prípravok môže ďalej obsahovať látky na viazanie alebo znižovanie zápachu ako repkový olej, melasu, organické kyseliny, pohlcovač pachu a podľa druhu požitia tiež prídavné hnojivá ako fosforečnany, draslík, stopové výživné látky, ako soli železa, mangánu, bóru, kobaltu, molybdénu a zinku.

Možno pridávať tiež farbivá, ako sú anorganické pigmenty, napríklad oxid železitý, oxid titaničitý, ferrokyanidová modrá a organické farbivá, ako sú alizarin-, azo- a s kovom viazané ftalocyanínové farbivá.

Prípravok vo všeobecnosti obsahuje medzi 5 až 100 % účinnej látky, pričom podiel baktericídnej látky, v závislosti od jej účinosti je všeobecne najviac 20 % hmôt., vzťahované na hmotnosť účinnej látky.

Účinná látka môže byť použitá ako taká, vo forme prípravku, alebo z nich pripravená ďalším riedením pripravenými činidlami ako roztoky, emulzie, suspenzie, prášky, pasty a granuláty na okamžité použitie. Použiteľné prášky sú preparáty rovnomerne dispergovaxelné vo vode, ktoré popri účinnej látke a uvedených zrieďovadiel a prípadných inertných látok môžu ešte obsahovať zmáčadlo. Emulgovateľné koncentráty sa môžu napríklad pripraviť rozpustením účinnej látky v organickom rozpúšťadle za prísady jedného alebo viacerých emulgátorov. Práškové činidlo sa získa mletím účinnej látky, prípadne aj s jemným tuhým nosičom.

Prípravok sa môže použiť v koncentrácii 5 až 100 %, vzťahované na účinnú látku, výhodne v koncentráciách 50 až 85 % hmôt.

Použitie prípravku priamo v chlieve je účelné, pričom účinné látky alebo prípravok obsahujúci tieto účinné látky, poprípade po rozpustení vo vode a/alebo zriedení na požadovanú aplikačnú koncentráciu, sa rozsype alebo rozstrieka do určeného zásobníka hnojnice. Použitie je možné zamiešaním účinných látok, alebo prípravku s ich obsahom, do zhromaždeného hnoja napríklad v zásobníku, a premiešaním zmesi.

Pri styku hnojnice so soľou kyseliny dusičnej a s baktericídnou látkou vzniká roztok dusičnanu amónneho, v ktorom je amóniový ión stabilizovaný, takže sa znižuje množstvo uvoľneného amoniaku. Ak je kovový ión soli kyseliny dusičnej spôsobilý tiež tvoriť uhličitan, môže sa uvoľňovaný CO2 súčasne viazať ako uhličitan. Tak sa účinne zníži emisia plynov. Prítomnosť baktericídnej látky bez soli kyseliny dusičnej , alebo prítomnosť soli kyseliny dusičnej bez baktericídnej látky nie je vhodná na znižovanie emisií amoniaku. K vzorke hnojnice bol pridaný dusičnan vápenatý a urotropín a pri dlhodobom sledovaní sa uvoľnilo len 30 % amoniaku v porovnaní s hnojnicou samotnou, alebo so vzorkami hnojnice, ku ktorým bola pridaná iba soľ kyseliny dusičnej alebo iba urotropín, kedy sa uvoľnilo až asi 90 % z prítomného dusíka vo forme amoniaku.

Vo vzorkách hnojnice, ku ktorým bol pridaný dusičnan vápenatý, vyzrážal sa uhličitan vápenatý, čo je dôkazom, že sa CO2 skutočne viaže.

Hnojnica, v ktorej je spôsobom podľa vynálezu viazaný amoniak a poprípade CO2 ako dusičnan prípadne uhličitan, môže sa následne ako taká skladovať ako hnojivo a použiť, alebo spracovať iným postupom na získanie tuhých hnojív. Takéto postupy sú predmetom početných známych procesov a nevyžadujú ďalšie bližšie objasnenie.

Spôsobom podľa vynálezu sa účine znižujú emisie amoniaku a CO2 z hnojnice. Okrem toho sa ukázalo, že použitie baktericídnej látky a solí kyseliny dusičnej v zásobníku výhodne znižuje vznik celkom bežnej plávajúcej zátky. Spôsob preto predstavuje obohatenie techniky.

Príklady uskutočnemia vynálezu

Príklad 1

100 g čerstvej svinskej hnojnice bolo

a) neupravené

b) zmiešané s 4,8 g vodného, 83,3 %-ného roztoku Ca(N0₃)₂.4H₂0

c)	zmiešané	s 4,8 g	vodného,	83,3	%-ného	roztoku
Ca(N0	'3) 2’ ^4H2⁰’	obsahujúceho	3 % hmôt.	^H2°2
d)	zmiešané	s 4,8 g	vodného.	83,3	%-ného	roztoku

Ca(NO₃) 2 · 4^0 , obsahujúceho 3 mg CuSO₄ a nechalo sa stať 14 dní a potom ešte ďalších 7 dní vo vodnom kúpeli pri 35 ^eC za mierneho prietoku vlhčeného vzduchu nad povrchom vzoriek. Obsah dusíka v násadách a až d sa stanovil pomocou prístroja Autoanalyzer II firmy Technicon s použitím interného štandardu. Násada a obsahovala na za-

čiatku pokusu 0,46 % hmôt.	dusíka v	amoniakálnej forme
(N-NH₃) a	0,0 % hmôt, dusíka	v dusičnanovej forme	(n-no₃).
Násada b	až d 0,46 % hmôt. N	-NH₃ a 0,44	% hmôt. N	-N0₃. Po
14 dňoch	uloženia vzoriek	sa získali	výsledky	shrnuté
v tab.l.
Tab.1
	a	b	c	d
N-NH₃	0,04	0,06	0,17	0,13
n-no₃	0,00	0,01	0,21	0,18

Výsledky, ktoré sa zistili po 14 dňoch ostali v podstate nezmenené po ďalších 7 dňoch pokusnej doby. V násade a ostalo teda 9 %, v násade b 13 %, v násade c 37 % a v násade d 28 % počiatočného obsahu N-NHj v hnojnici.

Príklad 2

Pokus bol vykonaný ako v príklade 1, pričom ale boli použité ďalej uvedené zmesi hnojnice, vychádzajúc zo 100 g čerstvej bravčovej hnojnice:

a) zmiešané s 41 mg urotropínu

b) zmiešané s 4,8 g vodného roztoku, 83,3 %-ného CafNO^)2·4H2O, obsahujúceho 7 mg urotropínu

c) zmiešané s 4,8 g vodného roztoku, 83,3 %-ného, CaíNO^)24H2O, obsahujúceho 0,2 ml tekutého Didínu.

Na začiatku pokusu obsahovala násada a 0,52 % hmôt. N-NH₃ a 0,0 % N-NO₃; násada b a c 0,57 % hmôt. N-NH₃ a 0,52 % hmôt. N-NO₃. Po 7 a 14 dňoch sa zistili hodnoty uvedené v tab. 2.

Tekutý Didín je známa baktericídna látka firmy SKV Trostberg, Nemecko, a obsahuje 1-kyanoguanidín, tiosíran amónny, fosforečnan amónny.

Tabuľka 2:

	a	b	c
N-NH₃(7)	0,13	0,50	0,46
N-NO₃(7)	0,00	0,49	0,46
N-NH₃(14)	0,04	0,40	0,40
N-NO₃(14)	0,00	0,33	0,39

V násade a sa zachovalo po 1 týždni 25 %, v násade b 88 %, v násade c 81 % a po 14 dňoch v násade a 8 %, v násade b a c naproti tomu ešte 70 % pôvodnej hodnoty obsahu N-NH₃ v hnojnici. V násadách b a c bol ďalej dokázaný uhličitan vápenatý. Po ďalšom jednom týždni pokusu ostali výsledky v podstate nezmenené.

Claims

1. Spôsob zníženia emisie plynných látok z hnoj n ice, vyznačujúci sa tým, že sa k hnojnici pridá účinné množstvo baktericídnej látky a jednej alebo viacerých solí kyseliny dusičnej.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že ako baktericídna látka sa použije hexamety 1éntctraamín a/alebo 1-kyanoguanidín a/alebo 2-chJ.óro-(6trichLórmetyl)-pyridín a/alebo ^2θ2 a/alebo tiosíran a/alebo síran meďnatý.

3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačuj úc i sa t ý m, že ako soľ kyseliny dusičnej sa použije dusičnan kovu, ktorého kovový ión je schopný vytváral! uhličitan.

4. Spôsob podľa nárokov 1 až 3, vyznačuj úc i sa t ý m, že ako soľ kyseliny dusičnej sa použije alkalický dusičnan alebo dusičnan kovov alkalických zemín.

5. Spôsob podľa nárokov 1 až 4, vyznačuj ú c i sa tým, že ako soľ kyseliny dusičnej sa použije jej hydrát.

6. Spôsob podľa nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa t ý m, že baktericídna .Látka sa použije v množstve od 0,001 do 0,5 % hmôt., vztiahnuté na hmotnosť hnojnice.

7. Spôsob podľa nárokov 1 až 6, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že soľ kyseliny dusičnej sa použije v innožsLvc najmenej 0,05 % hmôt., vztiahnuté na hmotnosť hnojnice.

8. Spôsob podľa nárokov 1 až 7,vy značujúci sa t ý m, že baktericídna Látka a soľ kyseliny dusičnej sa pridávajú k hnojnici spoLočne s bežnými pomocnými látkami vo forme prípravku.

9. Spôsob podľa nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa t ý m, že k hnojnici sa pridajú prídavné látky viažuce zápach a/alebo hnojivá.

10. Prípravok na zníženie emisie plynov z hnojnicc, vyznačujúci sa tým, že obsahuje účinné množstvo bakter icídnej Látky a jednej, alebo viacerých solí kyseliny dusičnej.