DE10339624A1 - Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln durch Konditionierung der Düngungsstoffe vor der Verformung zu Agglomeraten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt die Herstellung eines agglomerierten Düngers, dessen Ausgangstoffe zuvor einzeln oder in Mischung konditioniert werden. Die Konditionierung umfasst wesentliche mechanische und thermische Verfahrenstechniken, die vorwiegend organische Produkte in einen gut agglomerierten Zustand überführen. Ein wesentlichen Gegenstand der Erfindung ist die ständige Verwendung von Kompost, der auf zuvor unter 5 mm, vorzugsweise 2 mm, zerkleinert wird. Die konditionierte Mischung wird zu Pellets verpresst, die einen neuartigen, umweltfreundlichen Dünger darstellen.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines agglomerierten Düngemittels, dessen Ausgangsstoffe zuvor einzeln oder in Mischung konditioniert werden. Erfindungsgemäß ist ein Ausgangsstoff hochwertiger Kompost.
• Konditionierung heißt, ein Einstoff- oder Mehrstoffsystem – im Folgenden auch umfassend Mehrstoffsystem genannt oder Mischung – mit Mitteln der mechanischen und/oder thermischen Verfahrenstechnik so vorzubereiten, dass es den nachfolgenden Verfahrensschritt optimal durchlaufen kann und eine Verbesserung des Endproduktes bewirkt. Eine chemische Veränderung von Stoffen in diesem Mehrstoffsystem erfolgt durch die Konditionierung nicht. Die einzelnen Stoffe können allerdings von verschiedenen chemischen Inhalten sein, um eine gewünschte chemische Zusammensetzung des Endproduktes zu erreichen. Damit kann mit dem Produkt beim späteren Einsatz als Düngemittel ein gewünschter Wirkungsmechanismus erzielt werden.
• Unter Konditionieren ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, unterschiedliche physikalische Eigenschaften der Mischkomponenten auszugleichen. Als Ergebnis soll eine aus verschiedenen Komponenten bestehende Mischung zur Herstellung eines Produktes geeignet sein. Das Produkt wird erfindungsgemäß als Düngemittel Verwendung finden.
• Das erfindungsgemäße Herstellen von Düngemitteln durch Verpressen zu Pellets nach erfolgter Konditionierung ist ein Vorgang, der aus einer Reihe von Einzelprozessen besteht:
• 1. Vorbehandlung durch Konditionierung eines Stoffes oder einer Mischung aus mehreren Stoffen. 1.1. Zerkleinern des Kompostes und der anderen organischen Stoffe. 1.2. Unter bestimmten Bedingungen und Voraussetzungen kann ein thermischer Verfahrensgang eingeschaltet werden. Ein solcher Verfahrensgang kann mit einer Zerkleinerung vereinheitlicht werden. Man spricht dann von einer Mahltrocknung. 1.3. Mischen des zerkleinerten Kompostes mit den anderen, getrennt oder gemeinsam zerkleinerten organischen Stoffen. Ergänzend zugegebene anorganische Stoffe sind in der Regel feinteilig; beispielsweise Mineraldünger, Ton- und Gesteinsmehl. 1.4. Ein weiterer, sehr wichtiger Verfahrensgang ist die Regulierung der Feuchte bei der Konditionierung. Um die Feuchte zu reduzieren, wird getrocknet. Zur Erhöhung der Feuchte werden Flüssigkeiten zugesetzt: Wasser und Wasserdampf, Gülle, pflanzliche Öle, Melasse, Vinasse u. a.
• 2. Agglomerieren/Pelletieren.
• 3. Nachbehandlung der Pellets.
• Die Anwendung der genannten Einzelprozesse ist abhängig von den Qualitätsmerkmalen der verwendeten Ausgangsstoffe. Wenn beispielsweise tierische Mehle verwendet werden, dann entfällt hier der Einzelprozess des Zerkleinerns.
• Die Nachbehandlung der Pellets ist ein möglicher, aber nicht zwingender Verfahrensgang. Ein solcher wäre eine Siebung um den beim innerbetrieblichen Transport der Pellets möglicherweise entstandenen Abrieb zu entfernen. Der Abrieb kann dosiert wieder zur Mischung gegeben werden.
• Ziel des Pelletierens ist die Herstellung von Pellets, die mit den gängigen Streugeräten der Landwirtschaft auf die Äcker ausgebracht werden können. Die Form dieser Pellets ist in der Regel zylindrisch mit einem Durchmesser von 3–8 mm. Die Länge der Pellets beträgt im allgemeinen das 2-fache des Durchmessers.
• Der erfindungsgemäße Dünger besteht zu einem hohen Prozentsatz aus organische Stoffen:
  Kompost; Stroh; Wirtschaftsdünger; insbesondere Gülle; Pferdemist; Hühnerkot; Pflanzenreste; Rasenschnitt; Laub; organische Abfälle; Gemüseabfälle; Küchenabfälle; Obsttrester; Rindenhumus; Rückstände von Biogasanlagen; qualifizierter Klärschlamm; Melasse; Vinasse; Guano; Knochenmehl; Blutmehl; Federmehl; Ausscheidungen von Fledermäusen und dergl. mehr.
• Zu einem geringen Prozentsatz enthält der erfindungsgemäße Dünger anorganische, für die Düngung geeignete Stoffe: Ton; Bentonit; Gesteinsmehl, mineralischer Dünger (Kunstdünger) und dergl. mehr. Ihr Anteil in der Mischung beträgt in der Regel nicht mehr als 15–20 Gew.%.
• Das nach der Konditionierung aus Mischungen dieser Stoffe hergestellte Produkt in Pelletform besteht demnach aus anorganischem Material, aus dem nicht kompostierten, sogenannten "grünem Material" und aus dem kompostierten Material, dem sogenannten Kompost.
• Die "grünen Rohstoffe" in den ins Erdreich eingebrachten Pellets kompostieren dort. Aus gutem Grund werden bei den im Garten aufgesetzten Komposthaufen Erdschichten zwischengelagert. Bei diesem Kompostierungsvorgang von organischem Material im Erdreich können kurzzeitig und nur punktuell Temperaturen von ca. 60° C erreicht werden. Dieser Vorgang wird als Rotte bezeichnet. Dadurch wird der entstandene Kompost hygienisiert.
• In der Offenlegungsschrift DE 198 26 720 A1 "Agglomerierter Dünger aus kompostierten und nicht kompostierten organischen Substanzen" ist die Herstellung eines Düngers aus Kompost und grünen organischen Materialien beschrieben. Dieses Verfahren arbeitet nicht mit einer Konditionierung im Sinne dieser Erfindung. Das "grüne Material" wird lediglich zerkleinert.
• Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass bei allen Mischungen Kompost zugesetzt werden muss, um einen vollwertigen, vorwiegend organischen Dünger zu produzieren.
• Es ist ein wesentliches Merkmal dieser Erfindung mindestens 30–40 Gew.-% der organischen Substanz als Kompost einzusetzen. Kompost enthält im reichlichen Maße Mikroorganismen, die die nichtkompostierten Bestandteile der Mischung in der Erde zu Kompost verarbeiten.
• Ein besonderer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass der Anteil an Stickstoff bei der Düngung um ca. 50% reduziert werden kann, weil der Bodenstickstoff über die Mineralisierung besser genutzt wird.
• Der Kompost muss zuvor fein zerkleinert werden.
• Kompostwerke liefern nur gesiebte Komposte unter 15 mm, in einigen Fällen unter 8–10 mm.
• Erfindungsgemäß soll die Körnung des fein zerkleinerten Kompostes unter 5 mm liegen, vorzugsweise unter 2 mm.
• Es hat sich gezeigt, dass die Wirkung eines fein zerkleinerten Kompostes auf die nicht kompostierten Anteile verstärkt wird. Die insgesamt vergrößerte Oberfläche ist ein größeres "Futterareal" für die Mikroorganismen, die für eine starke Aktivierung des Bodenstickstoffs sorgen. Dadurch kann auf einen großen Anteil mineralischen Stickstoffs bei der Düngung von Pflanzen verzichtet werden.
• Die Population der Mikroorganismen wird in Abhängigkeit vom Zerkleinerungsgrad gesteigert. Durch die Mikroorganismen werden die nicht kompostierten Anteile, also die "grünen" organischen Anteile, schneller in vollwertigen Kompost umgewandelt.
• Die geforderte Festigkeit wird nicht allein durch den Pressvorgang erreicht; welche Maschine auch immer eingesetzt wird. Die notwendige Festigkeit wird durch die vorausgegangene Konditionierung der zu verpressenden Mischung erwirkt. Die Stabilität der Pellets ist abhängig von den Bindungsmechanismen, die zwischen den einzelnen Teilchen wirksam werden und die durch die Konditionierung verstärkt werden.
• Dazu gehören die Kohäsions- und Adhäsionskräfte, die Festkörperbindungen, die ggfs. eingesetzten Bindemittel, die formbedingten Bindungen und die Größe der Berührungsflächen. Die Größe der Berührungsflächen ist eine Funktion der Teilchengröße. Die Teilchengröße kann durch eine Zerkleinerung der Stoffe verändert werden. Es ist ein Teil der erfindungsgemäßen Verfahrenstechnik, die eingesetzten Stoffe vor der Verarbeitung zu zerkleinern.
• Die genannten Faktoren werden durch die erfindungsgemäße Konditionierung optimiert.
• Zur Aufarbeitung von Gülle wird sie mit fein zerkleinertem Stroh granuliert. Es entstehen Granulate im Durchmesser von 10 bis 50 mm. Diese Granulate können wegen des hohen Feuchtigkeitsanteils nicht pelletiert werden. Sie können aber in Mischung mit zerkleinertem Kompost und mit Zusätzen von anorganischen Stoffen und mineralischen Düngern pelletiert werden. Die Anteile betragen beispielsweise 35 Gew. % Stroh-GülleGranulate, 47 Gew.-% unter 5 mm zerkleinerter Kompost, 3 Gew.-% Bentonit und 15 Gew.-% Mineraldüngergemisch.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung eines vorzugsweise organischen Düngers, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Rohstoffe vor der Agglomeration konditioniert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierung der organischen Rohstoffe in Abhängigkeit von der jeweiligen Qualität die Verfahrensstufen zerkleinern, trocknen, befeuchten und mischen umfassen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorwiegend aus organischen Stoffen zur Agglomeration vorbereitete Mischung mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise über 60 Gew.-% Kompost enthält.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regel bis zu 20 Gew.-% anorganische Stoffe als Mischkomponente verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompost zuvor auf eine Körnung unter 5 mm, vorzugsweise unter 2 mm zerkleinert wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchte der Rohstoffe auf mindestens 10 Gew.%, vorzugsweise 25 Gew.% bis 45 Gew.-% eingestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Feuchte anstelle von Wasser Wasserdampf eingesetzt wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die vermischten Ausgangsstoffe nach der Konditionierung zu streufähigen Pellets gepresst werden.