CZ307633B6 - Rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek - Google Patents
Rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307633B6 CZ307633B6 CZ2017-406A CZ2017406A CZ307633B6 CZ 307633 B6 CZ307633 B6 CZ 307633B6 CZ 2017406 A CZ2017406 A CZ 2017406A CZ 307633 B6 CZ307633 B6 CZ 307633B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- weight
- wood
- temperature
- dry distillation
- sandy
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 claims abstract description 4
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 claims abstract description 3
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 claims abstract description 3
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 claims abstract description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 6
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 10
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 10
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 5
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 3
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 150000002995 phenylpropanoid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000062730 Melissa officinalis Species 0.000 description 2
- 235000010654 Melissa officinalis Nutrition 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 2
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010084185 Cellulases Proteins 0.000 description 1
- 102000005575 Cellulases Human genes 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 229940025131 amylases Drugs 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000020774 essential nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
- A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/06—Reclamation of contaminated soil thermally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek spočívá v tom, že se vrstva písčité půdy do hloubky 10 až 30 cm obohatí 10 až 40 % hmotn. depolymerizovaného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C, vztaženo na hmotnost směsi s pískem. S výhodou se dále obohatí 5 až 25 % hmotn. nejméně jedné látky vybrané ze skupiny tvořené kompostem, organickým hnojivem, anorganickými hnojivy, minerálními látkami, bakteriálními kulturami aerobních mikroorganismů, bakteriálními nutriety na bázi sacharidů, celulázou a amylázou, vztaženo na hmotnost směsi s pískem.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek.
Dosavadní stav techniky
Písčité půdy, vyskytující se na Středním Východě a v podobných oblastech, nemají dostatečný obsah organické hmoty, neudrží tudíž odpovídajícím způsobem vodu, nejsou biologicky aktivní a kultivované rostliny tak nemohou dostatečně využívat přidaná hnojivá. Životnost rostlin je tak zpravidla krátkodobá, porosty je třeba obměňovat, jejich trvalá udržitelnost se jeví jako těžko dosažitelný cíl, a ztěžuje postupné sekundární zlepšení kvality půdního fondu. Situaci pochopitelně zhoršují nepříznivé klimatické podmínky, tj. vysoká průměrná teplota a nedostatek srážek, vyžadující extrémní náklady na zavlažování. Tyto skutečnosti platí pro základní zatravnění, kobercově pokládané zatravňování i jiné zatravňovací techniky, a stejně tak pro ostatní typy rostlin či zemědělských plodin.
Při výrobě buničiny se zpracovává dřevní hmota kyselou hydrolýzou za vzniku buničiny a odpadu na bázi ligninu ve formě lignosulfonanů, které jsou ve vodě rozpustné. Tyto odpadní lignosulfonany se používají ke zlepšení kvality půdy při výsadbě rostlin, jak například uvádí patent CN 1445335 nebo ruský patent RU 2162875.
Patentový spis CN 1445335 popisuje materiál získaný jako odpad při sulfátové výrobě papíru. Tento odpad, který obsahuje ve vodě rozpustný lignosulfonan se podle vynálezu dále neutralizuje a působí se na něj formaldehydem nebo acetaldehydem a dále na něj působí močovinou s hexamethylentetraaminem nebo s boraxem při teplotách 50 až 160 °C. Tento materiál na bázi ligninu, se stříká na povrch písku, stabilizuje jej, a snižuje odpař spodní vody. Po nastříkání zvyšuje obsah organické hmoty v písku, která se mikrobiálně degraduje, zlepšuje půdu a růst rostlin.
Dále je znám ruský patent RU 2162875, který spočívá v tom, že se po zasazení lesních stromků provede mulčování speciálním substrátem v tloušťce 5 cm. Tento speciální substrát se získá neutralizací vápenatými sloučeninami hydrolýzního ligninu. Jeho agrotechnické využití je ovšem z hlediska rekultivace půd rovněž omezené, protože je díky rozpustnosti ve vodě vymýván z půdy zavlažováním a srážkami.
Popsané odpadní materiály se navíc podstatně liší obsahem svých složek.
Dřevní hmota, což je lignocelulozový a hemicelulózový komplex, ve kterém lignin zabezpečuje dřevnatění buněčných stěn a tvoří zhruba třetinu hmotnosti dřeva. Lignin je po celulóze druhou nejčastější sloučeninou na Zemi, tvoří zhruba 25 % rostlinné biomasy a v největším množství se vyskytuje právě ve zdřevnatělé buněčné stěně rostlinných buněk. Lignin plní v organismu dřeviny hydrofobní funkci, spojuje mezibuněčná vlákna a zpevňuje tak celulózové molekuly v rámci buněčných stěn. Lignin postrádá pravidelnou strukturu, jedná se o směs fyzikálně a chemicky heterogenních látek, přesněji směs vysokomolekulámích polyfenolických amorfních látek a jeho syntéza probíhá přímo v buněčné stěně, přičemž základní stavební jednotkou jsou fenylpropanoidy, zejména p-kumarylalkohol, koniferylalkohol a sinepylalkohol, které jsou kovalentně vázány na polysacharidy. Dřevní hmota je obnovitelný zdroj energie. Odedávna i dnes slouží pro výrobu dřevěného uhlí, které se vyrábí zahříváním dřevní hmoty bez přístupu vzduchu při teplotě 450 až 550 °C. Dochází ke zplyňování a karbonizaci lignocelulózového komplexu za vzniku oxidu uhelnatého a uhličitého, methanu, kapaliny a dřevěného uhlí.
- 1 CZ 307633 B6
Technologie suché destilace dřeva byla ve velkém měřítku využívána ještě nedávno k produkci leteckého paliva na bázi metanolu. Zahříváním dřevní hmoty bez přístupu vzduchu při teplotě 270 až 300 °C dochází pouze k depolymeraci lignocelulózového komplexu a k odštěpení methanolových skupin za vzniku metanolu, acetonu a odpadu, který tvoří deriváty fenylpropanoidů již bez alkoholových skupin, vázané na částečně depolymerovanou a karbonizovanou celulózu, se zbytkovým obsahem metylalkoholu. Tento odpad, který nadále budeme označovat souhrnným termínem depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C, má velmi jemnou granulometrii a je ve vodě nerozpustný. V minulosti byl produkován v desítkách milionů tun a představuje ekologický problém, který se nedaří řešit, protože pokusy o zvýšení jeho výhřevnosti (torefakce) a výrobu palivových pelet nebyly až do dnešní doby příliš úspěšné, na rozdíl od výhřevnosti a použití dřevěného uhlí.
Podstata vynálezu
Rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek spočívá v tom, že se vrstva písčité půdy do hloubky 10 až 30 cm obohatí 10 až 40 % hmota, depolymerizováného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C, vztaženo na hmotnost směsi s pískem.
S výhodou lze dále přidat 5 až 25 % hmota, nejméně jedné látky vybrané ze skupiny tvořené kompostem, organickým hnojivém, anorganickými hnojivý, minerálními látkami, bakteriálními kulturami aerobních mikroorganismů, bakteriálními nutriety na bázi sacharidů, celulázou a amylázou, vztaženo na hmotnost směsi s pískem.
Přídavek enzymů (celulázy, amylázy), napomáhá aerobním bakteriím při rozkladu zbytků celulózy vázané v depolymerizováném zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C na sacharidy, které jsou snadněji využitelné pro bakterie. Bakteriální kultury jsou důležité pro vznik humusových látek, které jsou důležité pro růst rostlin a udržení půdní vlhkosti.
S výhodou se depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C zapracuje běžnou zemědělskou mechanizací do 10 až 30 cm vrstvy písčité půdy, nebo se písčitý povrch převrství 10 až 30 cm vrstvou směsi písku s 10 až 40 % hmota, depolymerizováného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C.
S výhodou se připraví premix obsahující depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a maximálně 70 % hmota, nejméně jedné látky ze skupiny tvořené kompostem, organickým hnojivém, anorganickými hnojivý, bakteriálními kulturami, nutrienty nebo enzymy, vztaženo na hmotnost premixu, který se běžnou zemědělskou mechanizací zapracuje do 10 až 30 cm vrstvy písčité půdy.
Premix pro rekultivaci písčitých půd podle vynálezu obsahuje depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a maximálně 70 % hmota, nejméně jedné látky ze skupiny tvořené kompostem, organickým hnojivém, anorganickými hnojivý, bakteriálními kulturami, nutrienty nebo enzymy, vztaženo na hmotnost premixu.
Premix s výhodou obsahuje depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a maximálně 70 % hmota, organického hnojivá, vztaženo na hmotnost premixu.
Depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C má velmi jemnou granulometrii a je ve vodě nerozpustný a má vysokou sorpční kapacitu.
Depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C byl podroben testu nasákavosti.
-2CZ 307633 B6
Testu nasákavosti byl podroben původní materiál po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a vysušený po prvním nasycení vodou.
Byla použita voda z vodoteče, t = 21,5 až 22 °C, při laboratorní teplotě byl materiál přelit vodou v poměru materiál: voda = 1 : 5 a 1 : 3,3 a uzavřen v PE lahvi. Poté byly odebírány vzorky a u nich bylo měřeno množství nevsáknuté vody. Zhruba po 8 hod. u obou vzorků se poměr vsáklé vody pohyboval v rozmezí 2,7 až 2,8ml/g materiálu. Po 30 hod se ustálil na hodnotě 3 ml/g, viz graf. 1.
Vysušený materiál byl znovu přelit vodou v poměru 1 : 5 a 1 : 3. Průběh byl obdobný, viz graf 2.
Odpař vody byl sledován při teplotě 25 °C a 40 °C. Bylo naváženo 2x 7g vodou po 30 hod. nasyceného materiálu do otevřených nádobek. Při teplotě 25 °C byl sledován úbytek na váze a činil 8 % hmotnosti (76 mg vody/g sorpčního materiálu) a při teplotě 40 °C činil 11 % hmotnosti (110 m g vody/g sorpčního materiálu). Po 50 hod. již k dalšímu odparu nedocházelo, viz graf 3.
Klíčové složky shora popsaného depolymerizovaného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C jsou vodou nerozpustné a jejich efekt při zapravení do půdy je tudíž trvalý. Jsou schopné pojmout až trojnásobek vody své hmotnosti. Ztráta vody odparem při 40 °C z vodou nasyceného depolymerizovaného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C je zanedbatelná.
To má význam zejména pro rekultivaci písčitých půd za ztížených klimatických podmínek. Písčité půdy, vyskytující se na Středním Východě a v podobných oblastech, nemají dostatečný obsah organické hmoty, neudrží tudíž odpovídajícím způsobem vodu, nejsou biologicky aktivní a kultivované rostliny tak nemohou dostatečně využívat přidaná hnojivá. Životnost rostlin je tak zpravidla krátkodobá, porosty je třeba obměňovat, jejich trvalá udržitelnost se jeví jako těžko dosažitelný cíl, a ztěžuje postupné sekundární zlepšení kvality půdního fondu. Situaci pochopitelně zhoršují nepříznivé klimatické podmínky, tj. vysoká průměrná teplota a nedostatek srážek, vyžadující extrémní náklady na zavlažování. Tyto skutečnosti platí pro základní zatravnění, kobercově pokládané zatravňování i jiné zatravňovací techniky, a stejně tak pro ostatní typy rostlin či zemědělských plodin.
Depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C je hydrofobní organická hmota, která umožňuje udržovat ve směsi příznivou relativní vlhkost a zásadně tak snížit spotřebu vody při nezbytném zavlažování. Reziduální zbytky metylalkoholu, a deriváty fenylpropanoidů již bez alkoholových skupin, vázané na částečně depolymerovanou a karbonizovanou celulózu jsou snadno dostupnými živinami pro bakterie, žijící na kořenovém systému rostlin, podporují jejich množení a postupný nárůst obsahu huminových kyselin. Huminové kyseliny jsou základním transportérem živin z půdy do rostliny, které v kvalitativně vyšších typech půd jsou aktivní složkou humusu, a popsaný proces lze tedy považovat za stimulaci růstu rostlin. Reziduální zbytky metylalkoholu, a deriváty fenylpropanoidů vázané na částečně depolymerovanou a karbonizovanou celulózu také pomáhají rostlinám lépe odolávat negativním vlivům slaných půd a tolerovat zbytkový podíl soli v zavlažovačích systémech, které jsou založeny na odsolované mořské vodě.
Směs depolymerováného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a písčité půdy lze připravit a aplikovat v potřebné výši vrstvy (obvykle do 30 cm) na zvolené ploše anebo zapravovat depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C do půdy přímo na rekultivované ploše běžnou zemědělskou mechanizací. Samozřejmě je možné do směsi přidat vhodné organické hmoty, komposty či organická hnojivá a upravit vstupní parametry přídavkem průmyslových hnojiv a minerálních látek, popřípadě lze přidávat bakteriální kultury, bakteriální nutrienty a enzymy, to jak do premixu, tak při zapravení do rekultivované plochy.
-3CZ 307633 B6
Na této vrstvě směsi písčité půdy a depolymerizovaném zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a popřípadě dalších látek podle vynálezu pěstované rostlinné porosty, počínaje trávou, tak mohou mnohem lépe hospodařit s dodávanými živinami a současně spotřebují podstatně menší objem vody na zavlažování. Množství vody potřebné na zavlažování se sníží až o 20 %. Rostliny dosáhnou víceleté životnosti, což postupně vede k vyššímu obsahu organické hmoty v půdě a ke kvalitativnímu zlepšení struktury obhospodařované půdy.
Příklady uskutečnění vynálezu
1. Na 10 m2 písčité plochy byla navezena 10 cm vrstva směsi 30 % hmota, depolymerizovaného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a 70 % hmota, téže písčité půdy a překryta trávovým kobercem. Na sousední písčité ploše 10 m2 písčité půdy byl položen jako kontrolní pokus tentýž trávový koberec a na obou byly simulovány klimatické podmínky, odpovídající Střednímu Východu. Oba záhony byly stejně hnojeny. Kontrolní trávový porost postupně odumřel, zatímco na směsi pěstovaný trávník si udržel požadované vlastnosti při spotřebě vody na zavlažování o 17 % nižší.
2. Na 10 m2 písčité plochy byla navezena 10 cm vrstva směsi 30 % hmota, depolymerizovaného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a 68 % hmota, téže písčité půdy, obohacená bakteriální kulturou aerobních mikroorganismů, kultivovaných z hovězí kejdy, s přídavkem 2% bakteriálního nutrientu, kterým bylo podsítné z výroby sušených řepných řízků. Tato plocha byla překryta trávovým kobercem. Na sousední písčité ploše 10 m2 písčité půdy byl položen jako kontrolní pokus tentýž trávový koberec a na obou byly simulovány klimatické podmínky, odpovídající Střednímu Východu. Oba záhony byly stejně hnojeny. Kontrolní trávový porost postupně odumřel, zatímco na směsi pěstovaný trávník si udržel požadované vlastnosti při spotřebě vody na zavlažování o 20 % nižší.
3. Na 10 m2 písčité plochy byla navezena 20 cm vrstva směsi 20 % hmota, depolymerizovaného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C, 20 % hmotn. kompostu a 60 % hmota, téže písčité půdy a sousedních 10 m2 písčité půdy bylo použito pro kontrolní pokus. Obě plochy byly osety rostlinou meduňka lékařská (Melissa officinalis), která obecně vyžaduje slunečné místo, a opět byly simulovány stejné klimatické podmínky. Oba záhony byly stejně hnojeny. Na kontrolní ploše meduňka nepřežila roční cyklus a kvalita porostu byla nízká, zatímco na směsné půdě, upravené podle vynálezu, se jí dařilo a bez problémů roční cyklus absolvovala, při spotřebě vody na zavlažování o 15 % nižší.
4. Na 10 m2 písčité plochy byla navezena 30 cm vrstva směsi 20 % hmotn. depolymerizovaného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C, 20 % hmotn. organického hnojivá a 60 % hmotn. téže písčité půdy a sousedních 10 m2 písčité půdy bylo použito pro kontrolní pokus. Obě plochy byly osety pšenicí a opět byly simulovány stejné klimatické podmínky. Kontrolní záhon byl odpovídajícím způsobem přihnojen průmyslovým hnojivém. Výnos na půdní směsi byl o 19 % vyšší než na kontrolní ploše, při spotřebě vody o 15 % nižší.
5. Na 10 m2 písčité plochy bylo do hloubky 30 cm vrstvy zapracováno 1920 kg premixu obsahujícího 50 % hmotn. depolymerizovaného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a 50 % hmotn. organického hnojivá obsahujícího 1,5 % hmota, dusíku. Sousedních 10 m2 písčité půdy bylo použito pro kontrolní pokus. Obě plochy byly osety pšenicí a opět byly simulovány stejné klimatické podmínky. Kontrolní záhon byl odpovídajícím způsobem přihnojen průmyslovým hnojivém. Výnos na půdní směsi byl o 25 % vyšší než na kontrolní ploše, při spotřebě vody o 15 % nižší.
-4CZ 307633 B6
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný v zemědělství k rekultivaci písčitých půd.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (7)
1. Rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek, vyznačující se tím, že se vrstva písčité půdy do hloubky 10 až 30 cm obohatí 10 až 40 % hmota, depolymerizováného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C, vztaženo na hmotnost směsi s pískem.
2. Rekultivace podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstva směsi písčité půdy a depolymerizováného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C se dále obohatí 5 až 25 % hmota, nejméně jedné látky vybrané ze skupiny tvořené kompostem, organickým hnojivém, anorganickými hnojivý, minerálními látkami, bakteriálními kulturami aerobních mikroorganismů, bakteriálními nutriety na báz sacharidů, celulázou a amylázou, vztaženo na hmotnost směsi s pískem.
3. Rekultivace podle nároku 1, vyznačující se tím, že se depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C zapracuje běžnou zemědělskou mechanizací do 10 až 30 cm vrstvy písčité půdy.
4. Rekultivace podle nároku 1, vyznačující se tím, že se písčitý povrch převrství 10 až 30 cm vrstvou směsi písku s 10 až 40 % hmota, depolymerizováného zbytku po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C, vztaženo na hmotnost směsi s pískem.
5. Rekultivace podle nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že se připraví premix obsahující depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a maximálně 70 % hmota, nejméně jedné látky ze skupiny tvořené kompostem, organickým hnojivém, anorganickými hnojivý, bakteriálními kulturami, nutrienty nebo enzymy, vztaženo na hmotnost premixu, který se běžnou zemědělskou mechanizací zapracuje do 10 až 30 cm vrstvy písčité půdy.
6. Premix pro rekultivaci písčitých půd podle nároku 5, vyznačující se tím, že obsahuje depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a maximálně 70 % hmota, nejméně jedné látky ze skupiny tvořené kompostem, organickým hnojivém, anorganickými hnojivý, bakteriálními kulturami, nutrienty nebo enzymy, vztaženo na hmotnost premixu.
7. Premix podle nároku 6, vyznačující se tím, že obsahuje depolymerizovaný zbytek po suché destilaci dřeva při teplotě do 300 °C a maximálně 70 % hmota, organického hnojivá, vztaženo na hmotnost premixu.
Priority Applications (15)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-406A CZ307633B6 (cs) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek |
| FIEP18832943.7T FI3649215T3 (fi) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Hiekkamaiden palauttaminen vaikeissa ilmasto-olosuhteissa |
| PL18832943.7T PL3649215T3 (pl) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Rekultywacja gleb piaszczystych w utrudnionych warunkach klimatycznych |
| EP18832943.7A EP3649215B1 (en) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Reclamation of sandy soils under difficult climatic conditions |
| HRP20230269TT HRP20230269T1 (hr) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Melioracija pjeskovitih tla u teškim klimatskim uvjetima |
| DK18832943.7T DK3649215T3 (da) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Kultivering af sandet jord under vanskelige klimatiske forhold |
| IL271972A IL271972B1 (en) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Rehabilitation of sandy soils under harsh climatic conditions |
| MA51141A MA51141B1 (fr) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Valorisation de sols sablonneux dans des conditions climatiques difficiles |
| HUE18832943A HUE061478T2 (hu) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Homokos talajok rekultivációja kedvezõtlen éghajlati körülmények között |
| PT188329437T PT3649215T (pt) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Recuperação de solos arenosos em condições climatéricas difíceis |
| ES18832943T ES2941995T3 (es) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Recuperación de suelos arenosos en condiciones climáticas adversas |
| SI201830882T SI3649215T1 (sl) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Rekultivacija peščenih zemljišč v zahtevnih podnebnih razmerah |
| RS20230267A RS64126B1 (sr) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Oporavljanje peskovitih zemljišta u teškim klimatskim uslovima |
| PCT/IB2018/055120 WO2019012452A1 (en) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | RECOVERING SANDY SOIL IN DIFFICULT CLIMATIC CONDITIONS |
| LTEPPCT/IB2018/055120T LT3649215T (lt) | 2017-07-14 | 2018-07-11 | Smėlingų dirvožemių regeneravimas sunkiomis klimato sąlygomis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-406A CZ307633B6 (cs) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2017406A3 CZ2017406A3 (cs) | 2019-01-23 |
| CZ307633B6 true CZ307633B6 (cs) | 2019-01-23 |
Family
ID=65001199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-406A CZ307633B6 (cs) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3649215B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ307633B6 (cs) |
| DK (1) | DK3649215T3 (cs) |
| ES (1) | ES2941995T3 (cs) |
| FI (1) | FI3649215T3 (cs) |
| HR (1) | HRP20230269T1 (cs) |
| HU (1) | HUE061478T2 (cs) |
| IL (1) | IL271972B1 (cs) |
| LT (1) | LT3649215T (cs) |
| MA (1) | MA51141B1 (cs) |
| PL (1) | PL3649215T3 (cs) |
| PT (1) | PT3649215T (cs) |
| RS (1) | RS64126B1 (cs) |
| SI (1) | SI3649215T1 (cs) |
| WO (1) | WO2019012452A1 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114651550B (zh) * | 2022-01-24 | 2023-06-30 | 陕西省生物农业研究所 | 一种露天矿区表层土重构方法 |
| CZ309766B6 (cs) * | 2022-03-25 | 2023-09-20 | Maneko, Spol. S R.O. | Doplněk stimulující kořenový systém rostlin v období klimatických změn |
| CN115176553A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-14 | 贵州大学 | 一种赤泥堆场生境改良及无土快速植被恢复方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU94024076A (ru) * | 1994-07-06 | 1996-07-20 | Акционерное общество закрытого типа "ТрансРЭС" | Почвенная смесь на основе торфа и способ ее получения |
| RU2162875C1 (ru) * | 1999-06-21 | 2001-02-10 | Марийский государственный технический университет | Способ борьбы с сорной растительностью и усиления роста саженцев в лесных питомниках |
| CN1445335A (zh) * | 2003-04-08 | 2003-10-01 | 南京林业大学 | 木质素固沙剂 |
| CN1994047A (zh) * | 2006-12-19 | 2007-07-11 | 王汉杰 | 固沙和绿化一体化的流动或半流动沙丘生态恢复方法 |
| CN103756683A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-04-30 | 广州华苑园艺有限公司 | 一种山坡地土壤固化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SK278967B6 (sk) * | 1990-12-21 | 1998-05-06 | Výskumný Ústav Pôdnej Úrodnosti | Spôsob úpravy fyzikálno-chemických vlastností poľn |
| JP3609396B2 (ja) * | 2003-04-17 | 2005-01-12 | 一男 大友 | 土壌浄化材 |
| WO2014091279A1 (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | Universidad De La Frontera | Controlled-release nitrogen fertilizer using biochar as a renewable support matrix |
| CZ305666B6 (cs) * | 2014-08-15 | 2016-01-27 | TESORO Spin off, s.r.o. | Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin |
| CN107371432B (zh) * | 2017-08-30 | 2020-10-20 | 中国一冶集团有限公司 | 一种利用生物炭土和建筑废弃土综合改良滩涂沙土的方法 |
-
2017
- 2017-07-14 CZ CZ2017-406A patent/CZ307633B6/cs unknown
-
2018
- 2018-07-11 PL PL18832943.7T patent/PL3649215T3/pl unknown
- 2018-07-11 DK DK18832943.7T patent/DK3649215T3/da active
- 2018-07-11 SI SI201830882T patent/SI3649215T1/sl unknown
- 2018-07-11 PT PT188329437T patent/PT3649215T/pt unknown
- 2018-07-11 RS RS20230267A patent/RS64126B1/sr unknown
- 2018-07-11 EP EP18832943.7A patent/EP3649215B1/en active Active
- 2018-07-11 WO PCT/IB2018/055120 patent/WO2019012452A1/en unknown
- 2018-07-11 HR HRP20230269TT patent/HRP20230269T1/hr unknown
- 2018-07-11 ES ES18832943T patent/ES2941995T3/es active Active
- 2018-07-11 MA MA51141A patent/MA51141B1/fr unknown
- 2018-07-11 FI FIEP18832943.7T patent/FI3649215T3/fi active
- 2018-07-11 IL IL271972A patent/IL271972B1/en unknown
- 2018-07-11 HU HUE18832943A patent/HUE061478T2/hu unknown
- 2018-07-11 LT LTEPPCT/IB2018/055120T patent/LT3649215T/lt unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU94024076A (ru) * | 1994-07-06 | 1996-07-20 | Акционерное общество закрытого типа "ТрансРЭС" | Почвенная смесь на основе торфа и способ ее получения |
| RU2162875C1 (ru) * | 1999-06-21 | 2001-02-10 | Марийский государственный технический университет | Способ борьбы с сорной растительностью и усиления роста саженцев в лесных питомниках |
| CN1445335A (zh) * | 2003-04-08 | 2003-10-01 | 南京林业大学 | 木质素固沙剂 |
| CN1994047A (zh) * | 2006-12-19 | 2007-07-11 | 王汉杰 | 固沙和绿化一体化的流动或半流动沙丘生态恢复方法 |
| CN103756683A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-04-30 | 广州华苑园艺有限公司 | 一种山坡地土壤固化剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2941995T3 (es) | 2023-05-29 |
| IL271972A (en) | 2020-02-27 |
| SI3649215T1 (sl) | 2023-05-31 |
| MA51141A (fr) | 2021-04-07 |
| FI3649215T3 (fi) | 2023-04-03 |
| LT3649215T (lt) | 2023-04-11 |
| HRP20230269T1 (hr) | 2023-04-14 |
| IL271972B1 (en) | 2024-05-01 |
| RS64126B1 (sr) | 2023-05-31 |
| PL3649215T3 (pl) | 2023-05-08 |
| DK3649215T3 (da) | 2023-04-03 |
| EP3649215A4 (en) | 2021-04-07 |
| EP3649215A1 (en) | 2020-05-13 |
| PT3649215T (pt) | 2023-04-17 |
| CZ2017406A3 (cs) | 2019-01-23 |
| HUE061478T2 (hu) | 2023-07-28 |
| MA51141B1 (fr) | 2023-03-31 |
| WO2019012452A1 (en) | 2019-01-17 |
| EP3649215B1 (en) | 2023-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102653479B (zh) | 一种以菌糠为原料制造生物有机肥及其制备方法 | |
| KR100779756B1 (ko) | 해조류 부산물을 이용한 농업용 육묘상토 제조방법 | |
| EA016601B1 (ru) | Способ получения почв и почвенных субстратов | |
| CN102210256A (zh) | 一种用食用菌菌渣制备的容器栽培基质及其生产方法 | |
| CN102432393A (zh) | 一种水稻育秧复合有机土 | |
| CN105062497A (zh) | 一种盐碱土壤辣椒种植专用改良剂及其制备方法和应用 | |
| EP3649215B1 (en) | Reclamation of sandy soils under difficult climatic conditions | |
| CN103787795A (zh) | 一种水稻育秧盖籽土 | |
| US20100120112A1 (en) | Process of Improved Semi-Static Composting for the Production of a Humectant Substrate of Low Density of Use Thereof in Nurseries and Greenhouses | |
| CN103597925B (zh) | 一种利用农业废弃物作为改良剂修复盐渍化土壤的方法 | |
| CN108617465B (zh) | 一种植被恢复用生态基质及其制备方法 | |
| CN106673736A (zh) | 一种微生物腐熟剂及其制备的腐殖土 | |
| CN101255073B (zh) | 以蒸汽爆碎植物秸秆固态发酵制备石质边坡绿化基材的方法 | |
| CN111362766A (zh) | 一种盐碱地改良用有机调理剂 | |
| RU2675507C1 (ru) | Состав для выращивания растений | |
| Zheng et al. | Animal based biogas digestate application frequency effects on growth and water-nitrogen use efficiency in tomato. | |
| RU2257366C1 (ru) | Способ получения органического удобрения путем утилизации целлюлозосодержащих промышленных отходов | |
| RU2301825C1 (ru) | Искусственная почва | |
| CN109997620A (zh) | 吸纳型小麦秸秆腐殖质基料制备固沙装置草皮的种植方法 | |
| RU2754273C1 (ru) | Состав для выращивания растений | |
| CN103319220A (zh) | 利用小麦秸秆制备烤烟漂浮育苗基质的方法及营养液 | |
| CN112457114B (zh) | 一种半焦液体地膜及其制备方法 | |
| Kudreaung et al. | Microbial decomposition of longan leaf: I. physico-chemical and biological changes during composting | |
| Sevostyanov et al. | An overview of waste recycling and artificial soil production | |
| KR101472209B1 (ko) | 셀룰로스계 바이오매스를 이용한 녹화용 식생기반재 |