DD142802A3

DD142802A3 - Verfahren zur herstellung einer naehrstoffreichen bodenverbessernden organischen substanz

Info

Publication number: DD142802A3
Application number: DD77197736A
Authority: DD
Inventors: Anton Kullmann; Juergen Lehfeldt; Henning Zobel
Original assignee: Anton Kullmann; Juergen Lehfeldt; Henning Zobel
Priority date: 1977-03-10
Filing date: 1977-03-10
Publication date: 1980-07-16

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer streufähigen, bodenverbessernden, nährstoffreichen organischen Substanz auf der Grundlage von Sekundärprodukten der industriemäßigen Groß- und Kleihtierhaltung mit einem Gehalt an anorganischen Gelen. Ziel der Erfindung ist eine Vermeidung der Phosphatfestlegung, eine Verbesserung der Technologie der Aufarbeitung der obengenannten Sekundärprodukte und eine Erhöhung der bodenverbessernden Wirkung der organischen Substanz. Die obengenannten Sekundärprodukte werden mit einer Flockungsmittellösung, bereitet aus einem Alkalisilikat in Form der Natron- und/oder Kaliwassergläser und Natriumaluminat mit einer SiO2-Konzentration von 0,1 bis 10% und einer NaAl(OH)4-Konzentration von 0,05 bis 5% bei SiO2 : Al(OH)3-MolVerhältnissen von 1 : 1 bis 15 : 1, in Aufwandmengen von 0,05 bis 5%, bezogen auf Trockenmasse, in einem einstufigen Vorgang vermischt, der Feststoffanteil abgetrennt, weiter entwässert und getrocknet. Es ist möglich, den Sekundärprodukten vor ihrer Ausflockung offenzeilige Schaurakunststoffe zuzusetzen. Als weiteres Anwendungsgebiet wird die Verbesserung von KulturSubstraten und Komposten gesehen.

Description

1977 36 -π-

a)^v Verfahren zur Herstellung einer bodenverbessernden, ' nährstoffreichen organischen Substanz

bj Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung . einer streufähigen, bodenverbessernden, nährstoffreichen organischen Substanz mit einem Gehalt an anorganischen Gelen. Als ein weiteres Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Mittels wird die Verbesserung von KuItürsubstraten und Komposterden gesehen, sowie die Klärung kommunaler und industrieller Abwässer.

g) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, die stark wasserenthaltenden Sekundärprodukte der industriellen Groß- und Kleintier-

, haltung in unveränderter Form bzw. nach Abtrennen des flüssigen Anteils in eingedickter Form als Düngestoffe zu verwenden. Da der Peststoffgehalt der obigen Sekundärprodukte einen sehr hohen Feinstoffanteil mit hohem Peptisationsgrad besitzt, erfolgt bei den physikalischen Trennverfahren zur Eindickung nur eine unzureichende Abtrennung des Feststoffes aus der flüssigen Phase. Deshalb werden vielfach Flockungsmittel auf der Basis von Linearkolloiden bzw. Aluminium- oder Eisen-

^; ... (Ill)-Salzen zugesetzt, .um die Feststoffanteile äuszuflocken und abzutrennen. Der durch die physikalischen Trennverfahren eingedickte Feststoff wird anschließend

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einem weiteren Entwässerungsprozeß unterworfen, in dem er auf einen Trockensubstanzgehalt von 25 bis 28 % zu einem mit der Stallmisttechnik streufähigen organischen Dünger entwässert wird, oder in einem Trockenverfahren zu einem streufähigen, mehlartigen Düngestoff getrocknet wird.< Dieses Trocknungsverfahren verlangt infolge des hohen Wasseranteils der obigen Sekundärprodukte einen großen Energieaufwand.

Zur Abwasserreinigung ist bekannt, daß man den Feststoff anteil kommunaler und industrieller Abwasser durch Zusatz von löslichen Kieselsolen oder Alkalisilikaten und Aluminiumverbindungen, wie Al-Salze bzw. Natriumaluminat, ausflockt und in bekannten physikalischen Abtrennverfahren beseitigt (US-PS 2241 64 Τ, US-PS 2310 009, US-PS 3928 1.95, DT-OS 2o63 939). Diesen Verfahren ist gemeinsam, daß die Abwasser und Abfallschlämme in einer mehrstufigen Behandlung zunächst mit den löslichen Silikaten und anschließend mit den Aluminiumsalzlösungen bzw. zuerst mit dem -^atriumaluminat und darauffolgend mit dem Alkalisilikat und Zusätzen von Erdalkalisalzen oder Ammoniumsalzen behandelt werden, wodurch die Feststoffe ausgeflockt werden und abgetrennt werden können. Dabei wurde auch eine Retention löslicher anorganischer Verbindungen im Peststoff beobachtet". Durch den unmittelbaren Kontakt des ITatriumaluminats : mit den Sekundärprodukten der industriellen Groß- : und Kleintierhaltung kommt es zu einer Festlegung des Phosphatanteils in Form des unlöslichen, nicht pflanzenverfügbaren Aluminiumphosphates, so daß auf diese Weise der größte Teil dieses wertvollen Düngebestandteiles verloren geht. Dies tritt auch ein, wenn die Sekundärprodukte mit Al- und Fe-CCII)-Salzen ge- ' flockt werden, wobei neben dem Aluminiumphosphat unlösliches Eisen-(III!-Phosphat gebildet wird.

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Di'e mit den eingedickten Sekundärprodukten der industriellen Groß- und Kleintierhaltung auf den Boden ausgebrachte Substanz wird in diesem sehr schnell mikrobiologisch abgebaut und trägt nur wenig und indirekt zu einer Verbesserung der bodenphysikalischen Eigenschaften bei. .

Es ist weiterhin bekannt, daß zur Verbesserung der Eigenschaften biologischer Düngemittel aus Abfall- _ schlämmen kommunaler Abwässer diesen Sulfitablauge zugesetzt wird (DL-AP 1$0 854)!. ^v

d) Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch die Anwendung eines geeigneten Flockungsmittels dewEindickungs- und Trocknungsprozeß der Sekundärprodukte der industriellen Groß- und Kleintierhaltung unter Vermeidung der ··'; . , Festlegung des Phosphataaiteiles technologisch: zu ver- ^: bessern. Gleichzeitig soll dadurch die bodenverbesiern^ de wirkung der organischen Substanz .erhöht werden. :';_;; ;

e) Darlegung des Wesens der Erfindung .. Y -

-Technische Aufgabe * ν

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf der ' Grundlage anorganischer Gele ein Flockungsmittel zum Koagulieren und Eindicken der Sekundärprodukte , der industriellen Groß- und Kleintierhaltung anzu- _: wenden,'das eine Retention wertvoller löslicher Be- standteile, aber nicht ihre Festlegung in nicht:.: \

:' ' pflanzenverfügbarer Form' bewirkt, um eine streufähige, nährstoffreiche, bodenverbessernde organische Substanz zw. erhalten. : . ^j

-Merkmale der Erfindung ·.

Erfindungsgemäß wird die. Aufgabe dadurch gelöst", r daß eine Flockungsmittellösung, bereitet aus einem Alkalisilikat in Form der Natron- und/oder Kali-Wassergläser und Natriumaluminat mit einer SiOp-

.'Konzentration von 0,1 bis 10.%, vorzugsweise 0,1 bis 3 %, und einer KaAl(OH) .-Konzentration von . ,.· 0,05 bis 5 %'l vorzugsweise 0,05 bis 2 %, bei SiO₂ ; Al(OH)V-Molverhältnissen von 1 : 1 bis 15 : 1, mit Aufwandmengen von 0,05 bis 5 % bezo- · gen auf Trockenmasse in die Sekundärprodukte der industriellen Groß- und Kleintierhaltung eingemischt und dadurch der Fest stoff anteil ausgeflockt wird, wobei den Sekundärprodukten offenzellige Schaumstoffe auf der Basis von Hochpolymeren und/' oder Polykondensaten in Aufwandmengen von 0 bis

. 20. % und/oder Sulfitablauge der Zellstoff- und Papierindustrie in einer Aüfwandmenge von 0 bis ' 20 %, jeweils bezogen auf Trockensubstanz, zügesetzt sein können.

Die Flockungsmittellö'sung wird dabei so eingestellt, daß aus dem Alkalisilikat und dem Natri'umaluminat nicht spontan ein Gel entsteh};, sondern beide Kornponenten zunächst zu einem niedrigmolekularen, wasserlöslichen Alumosilikat reagieren, das danach in einem einstufigen Vorgang in die Sekundärpro- dukte eingemischt wird. Durch die Alumosilikatbildung vor dem Einmischen in die Sekundärprodukte wird eine Verminderung der Festlegung der Phos- ^l phate in nicht pflanzenverfügbarer Form erwartet.'

Der ausgeflockte Feststoffanteil wird dann nach ' bekannten physikalischen Trennverfahren abgetrennt -,und direkt einer weiteren Entwässerung bzw. einer Trocknung zugeführt. ·

Es wurde gefunden, daß durch die erfindungsgemäße Behandlung der Sekundärprodukte der" industriellen· Groß- und Kleintierhaltung eine verbesserte Abtrennung des Peststoffanteils, insbesondere des : Peinstoffanteils, zu verzeichnen ist und das Pugat mit einem niedrigeren Peinstoffgehalt für eine Verregnung besser geeignet ist, als ohne diese Behandlung. Der abgetrennte Peststoff fällt dabei mit einem höheren Trockenmassegehalt an. Durch den Trocknungsprozeß, gegebenenfalls schon durch Lufttrocknung, wird dieser in ein streufähiges Material "umgewandelt, das mit Hilfe der Düngerstreutechnik, auf.den Peldern ausgebracht werden kann. Da der: Peststoff bereits- mit höherem T'rockenmassegehalt und leichter von dem Pugat abtrennbar ist, bei;

, Trocknung infolge des Gelanteils ein streufähiges Produkt bereits bei niedrigeren Trockensubstanzgehalten als ohne die erfindungsmäßige Behandlung; erhalten wird und sich gegebenenfalls sogar schon durch Lufttrocknung entwässern läßt, wird neben der Einsparung an Energie bzw. Brennstoffen für den Trocknungsprozeß eine Verbesserung der Technologie der Aufarbeitung der Sekundärprodukte der industriemäßigen Groß·*· und Kleintierhaltung erzielt und eine bessere Lagerung dieser organischen Substanz möglich. ' ^: ' -.'...' Auf Grund der chemischen Eigenschaften und der gefügestabilisierenden Wirkung des im erfindungsge-

.mäßen Produkt enthaltenen Alumosilikats wird- eine Verbesserung der physikalischen und. physikalischchemischen Eigenschaften der Böden direkt und durch die organische Substanz indirekt erwartet, so daß das erfindungsgemäße Mittel auch als Bodenverbesserungsmittel, insbesondere zur Verbesserung von Wasserhaushalt ,und Sorption, eingesetzt werden kann.

Durch den Zusatz an Sulfitablauge wird eine Ver- /, besserung des Flockungseffektes der Peststoffe durch das Alumosilikat erreicht, wobei festgestellt wurde, daß die ligninsulfonsäuren zu einem großen

Teil mit ausgefällt werden. " ·

Das erfindungsgemäße Mittel kann mit Düngemitteln : . und Mikronährstoffen so ergänzt v/erden, daß mit seiner Ausbringung der Boden entsprechend den EDV-Düngungsempfehlungen optimal gedüngt wird. Es ist weiterhin möglich, Pflanzenschutzmittel, wie Fungizide, Herbizide, Nematozide u. a. im erforderlichen

^v. Umfang zuzusetzen. Dadurch v/erden zusätzliche Arbeitsgänge der Ausbringung dieser Mittel eingespart.

Die für das Verhalten der organischen Substanz der : ' Sekundärprodukte im Boden wichtige Eigenschaft der Hydrophilie wird durch den Gehalt an Alumosilikatgel im erfindungsgemäßen Produkt günstig beeinflußt.

Durch die Eigenschaft der AlumoSilikate, Ionen auszutauschen, werden möglicherweise etwaige Überdün- ;. gungseffekte gemindert, die bei der Ausbringung von Sekundärprodukten'der industriemäßigen Groß- und Kleintierproduktion ±n hoher Aufwandmenge auf " den Feldern auftreten können.

f)'; Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: ·

g Gülle 10%ig werden mit 17,8 g einer Alumosilikatlösung der folgenden Zusammensetzung, unter Rühren vermischt: .

3,6 SiO₂ 2,14 %

)^s ₄ ' 0,66%

Wasser 97,20 % ' Trockenmassegehalt des abgetrennten Feststoffes: ; 31 %

Claims

Patentanspruch: . _ .

1. Verfahren zur Herstellung einer bodenverbessernden, nährstoffreichen organischen Substanz mit einem Gehalt an anorganischen Gelen, dadurch gekennzeich- , · . 'net,'daß eine Flockungsmittellösung, bereitet aus einem Alkalisilikat in Form der Natron- und/oder Kaliwassergläser und Natriumaluminat'mit einer SiO₂-Konzentration von 0,1. bis 10 %, vorzugsweise. 0,1 bis 3 %, und einer NaAl(OH)),-Konzentration von 0,05 bis 5 %, vorzugsweise 0,05 bis 2%, bei SiO₂ : Al(OH) .j- Molverhältnissen von T. ·. T bis 15 :· T, mit Aufwandmengen von 0,05 bis 5 %', bezogen auf Trockenmasse,. in die Sekundärprodukte der industriellen Groß- und Kleintierhaltung eingemischt wird, der Feststoffanteil ausgeflockt, abgetrennt und weiter entwässert bzw. getrocknet wird. · . .

.2. Verfahren zur Herstellung einer bodenverbessernden, nährstoffreichen organischen Substanz.nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärprodukte der .'.industriellen Groß- und Kleintierhältung einen Zusatz

an offenzelligen Schaumstoffen'auf der Basis von Hoch- : polymeren und/oder Polykondensaten in Mengen von 0. bis 20 % und/oder Sulfitablauge der Zellstoff- und Papier-. Industrie in einer Menge von 0 bis 20 %, jeweils bezogen auf Trockenmasse, enthalten können.

Beispiel 2:

100 g Gülle 10^ig mit einem Zusatz 5 %', bezogen auf Trockenmasse, an Sulfitablauge v/erden mit 17,8 g ' einer Alumosilikatlösung der folgenden Zusammensetzung unter Rühren vermischt: ;

, . Na₂O . 3,6 SiO₂ ^2,14 % NaAl(OH);^ . 0,33 %..

: ; Wasser . '-^; ' 97,53 %

Trockenmassegehält. des abgetrennten . . Feststoffes: ; 29,5- %