DE202017104986U1 - Langzeitdüngemittel sowie eine Vorrichtung zu dessen Herstellung - Google Patents

Langzeitdüngemittel sowie eine Vorrichtung zu dessen Herstellung Download PDF

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Abstract

Langzeitdüngemittel umfassend die organischen, nativen Komponenten(1) mindestens ein tierischer Reststoff und(2) mindestens ein Hemizellulose-haltiger Bestandteil, wobei der mindestens eine tierische Reststoff und der mindestens eine Hemizellulose-haltiger Bestandteil aufgeschlossen und homogen gemischt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Langzeitdüngemittel sowie eine Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Langzeitdüngemittels.
  • Aufgrund der vorhandenen Probleme durch landwirtschaftliche Düngemittel, insbesondere aufgrund der Einträge von Nitraten aus intensiv gedüngten landwirtschaftlichen Nutzflächen in das Grundwasser ist eine intensive Diskussion über die Reduzierung der Nitratbelastung in intensiv ackerbaulich genutzten Regionen entstanden. Ein erhöhter Nitrateintrag in natürliche Gewässer führt neben einem erhöhten Phosphat-Gehalt zu einem massiven Pflanzenwuchs (Eutrophierung). Mit dem Absterben und der Zersetzung der Pflanzen wird der Sauerstoffgehalt der Gewässer gesenkt, wodurch sich die Artenzusammensetzung der Lebewesen verschiebt.
  • Weiterhin problematisch sind hohe Nitratgehalte im Grundwasser bei der Nutzung als Trinkwasser, weil sie sich im Verdauungstrakt des menschlichen Körpers zu Nitriten umwandeln können und diese mit den Aminen aus eiweißhaltigen Lebensmitteln die krebsverdächtigen Nitrosamine bilden.
  • Aus diesem Grund beträgt der Grenzwert für Nitrat laut einer EU-Richtlinie von 1991, welche 2006 in Deutschland in nationales Recht umgewandelt wurde, im Grundwasser sowie im Trinkwasser 50 mg/l. Von der WHO wird sogar ein Grenzwert von 25 mg/l empfohlen. Eine Möglichkeit die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung einzuhalten, ist die Mischung des Nitratbelasteten Grundwassers mit unbelastetem Grundwasser.
  • Eine Reduzierung der landwirtschaftlichen Düngemitteleinträge ist aufgrund der Sicherung der Quantität und Qualität der Ackerpflanzen nachteilig. Ackerpflanzen müssen gleichbleibend mit Nährstoffen, insbesondere Nitratsalzen zur pflanzeneigenen Bildung von Aminosäuren, versorgt werden. Hierbei kommen sowohl chemisch hergestellte Kunstdüngersubstrate als auch organische Reststoffe (Gülle, Mist, Gärreste etc.) zum Einsatz, welche auf die Ackerkrume, die oberste Schicht des bearbeiteten Ackerbodens, aufgebracht werden. Eine Kontrolle der standortabhängig notwendigen Menge der Düngemitteleinträge erfolgt mittels Sensorik und Precision-Farming-Ansätzen. Unter Precision-Farming-Ansätzen werden Verfahren der ortsdifferenzierten und zielgerichteten Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Nutzflächen verstanden, deren Ziel ein „Präzisionsackerbau“ ist. Dabei werden die Unterschiede des Bodens und der Ertragsfähigkeit innerhalb eines Feldes berücksichtigt.
  • Eine mögliche Alternative zu Kunstdüngersubstraten und organischen Reststoffen bietet ein Düngemittel umfassend organische Reststoffe, insbesondere Klärschlamm, Flüssigmist und Hühnermist, und Kalk. DE 25 23 628 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines kalkhaltigen Düngemittels aus Klärschlamm, wobei eine mechanische Konzentrierung des Klärschlamms und eine Mischung und Granulierung mit gebrannten Kalk (CaO) erfolgt. DE 33 17 241 C2 offenbart ein Düngemittel basierend auf Hühnermist, gebranntem Kalk und Bentonit, bevorzugt mit einem Anteil an Bentonitmehl und Kalk von jeweils 12 bis 20 Gew.-% bezogen auf den Hühnermist. DE 35 18 905 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels aus Klärschlamm, wobei der Klärschlamm entwässert, mit Kalk, bevorzugt kohlensaurer Kalk oder Rückstandskalk aus der Zuckerindustrie, gemischt, bei einer Temperatur von 300 bis 600 °C wärmebehandelt und granuliert wird. Weiterhin offenbart DE 44 09 649 C1 ein Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels aus Klärschlamm, wobei der Klärschlamm durch Zugabe von Zellulosematerial entwässert wird und mit gebranntem Kalk gemischt wird, wobei mindestens eine Temperatur von 50 °C und ein pH-Wert von 12 erreicht zur Bekämpfung der Krankheitserreger wird.
  • Weiterhin beschreibt WO 96/06060 A1 ein Verfahren zur Verwertung von Klärschlamm, wobei zum Wasserentzug und zur Hygienisierung eine Vermischung mit wasserbindenden, quellfähigen und ionenaustauschenden Bindemitteln und festem, körnigen Mehl aus porösem Gestein und/oder Gasbetonmehl oder Holzmehl und eine mechanische Hochdruckagglomeration erfolgt, wobei eine Erhitzung und Trocknung erfolgt.
  • Ein Nachteil dieser Düngemittel sowie bei einem zeitgleichen Ausbringen von organischen Reststoffen mit Kalk besteht in der Ausgasung von Stickstoff in Form von Ammoniak aus dem Düngemittel, wodurch eine Reduzierung des Nährstoff- bzw. Stickstoffgehalts erfolgt.
  • Abhängig von den Witterungsverhältnissen haben die genannten Düngemittel weiterhin den Nachteil, dass die Nährstoffe, insbesondere Nitrate, aufgrund der guten Wasserlöslichkeit schnell aus dem Ackerboden ausgewaschen werden. So erfolgt bei stärkerem Regen nach einer Düngung, eine Einleitung von Nährstoffen durch abfließendes Oberflächerwasser in natürliche Gewässer oder eine Ansammlung hoher Nährstoffkonzentration in Senken. Zusätzlich kann auf wasserdurchlässigen Ackerböden über einen längeren Zeitraum die Eintragung von Nährstoffen in tiefere, grundwasserführende Bodenschichten erfolgen.
  • Organisch-native tierische Substrate, wie Schafwolle, Borsten, Knochen u.s.w., sind in Erden schwierig einmischbar. Dies ist bedingt durch:
    • - Splitter,
    • - Knäuelbildung,
    • - Fettschichten, Kreatinschichten und andere strukturbedingte Nachteile.
  • In einem Ansatz wurde eine gewisse Einmischbarkeit durch eine Verpressung oder Pelettierung von unbehandelter Schafwolle erreicht (s. z. B. http://www.duengepellets.de/, DE 20 2007 002 569 U1 ). Bei der Verpressung oder Pelettierung erfolgt jedoch eine Erwärmung, die zu Austreibung Ammoniak (Denitrifikation) und zu einer Denaturierung führt.
  • Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Langzeitdüngemittel aus Reststoffen bereitzustellen, welches eine gute Einmischbarkeit in den Boden und eine gute Wasserbindekapazität und hohes Luftporenvolumen aufweist.
  • Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Düngemittel mit einem hohen Nährstoffgehalt und Langzeitdüngewirkung bereitzustellen, welche eine gute Pflanzenverfügbarkeit aufweisen, ohne zu einer Überdüngung der Pflanzen zu führen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Langzeitdüngemittel umfassend die organischen, nativen Komponenten
    1. (1) mindestens ein tierischer Reststoff und
    2. (2) mindestens ein Hemizellulose-haltiger Bestandteil,
    wobei der mindestens eine tierische Reststoff und der mindestens eine Hemizellulose-haltige Bestandteil aufgeschlossen und homogen gemischt sind.
  • Vorteilhaft weist das erfindungsgemäße Langzeitdüngemittel einen torfähnlichen Charakter auf, insbesondere ein hohes Luftporenvolumen sowie eine hohe Wasserspeicher- und Austauschkapazität, wodurch die Durchlüftung von landwirtschaftlich, insbesondere ackerbaulich, forstwirtschaftlich und gartenbaulich, nutzbaren Flächen verbessert wird. Vorteilhaft weist das erfindungsgemäße Langzeitdüngemittel einen hohen Nährstoffgehalt bzw. einen für den Bedarf zahlreicher Feldfrüchte passenden Nährstoffgehalt auf.
  • Weiterhin vorteilhaft ist mit dem erfindungsgemäßen Langzeitdüngemittel eine Langzeit-Nährstoffversorgung von Kulturpflanzen bei verringerter Nährstoffauswaschung möglich (Controlled Uptake Long Term Ammonium Nutrition (CULTAN)-Effekt, kontrollierte Langzeitammoniumernährung). Das Wurzelgeflecht der Kulturpflanzen kann das Langzeitdüngemittel gut durchdringen. Durch die Adsorption und Absorption der Nährstoffe an und in die Fasern des mindestens einen Hemizellulose-haltigen Bestandteils oder auch im tierischen Reststoff enthaltene Fasern wird eine erhöhte Stabilität gegenüber einer Auswaschung in Oberflächen- und Grundwasser, insbesondere durch Regenwasser, erhalten.
  • Weiterhin vorteilhaft weist das erfindungsgemäße Langzeitdüngemittel geringe Ansprüche an die Lagerung bzw. die Lagerbedingungen auf.
  • Weiter vorteilhaft werden Emissionen, insbesondere Ammoniak (NH3)- und Lachgas (N2O)-Emissionen, sowohl beim Transport als auch bei der Ausbringung des Langzeitdüngemittels, deutlich reduziert, da Stickstoff bei niedrigen Prozesstemperaturen gebunden ist.
  • Erfindungsgemäß wird unter „aufgeschlossen“ der Zustand nach einem mechanischen und/oder hydrothermalen Aufschluss zur Defibrillierung und damit Freisetzung von Bestandteilen, insbesondere Nährstoffen, verstanden. Bevorzugt erfolgt der Aufschluss durch Co-Extrusion des tierischen Reststoffs und des als Strukturmaterial wirkenden Hemizellulose-haltigen Bestandteils. Eine vorhergehender thermischer Aufschluss oder eine Pelletierung der Komponenten ist nicht notwendig. Gegebenenfalls erfolgt nur eine Vorzerkleinerung größerer Bestandteile (wie z. B. Holz, Knochen)
  • Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Langzeitdüngemittel schwer entmischbar und weist aufgrund der aufgeschlossenen Komponenten keine geschlossenen, durchgängigen Fettschichten und Keratinschichten auf oder zumindest (gegenüber den Ausgangskomponenten) wesentlich verminderten Anteil Fettschichten und Keratinschichten mit Barrierewirkung auf, wodurch eine erhöhte Nährstoffverfügbarkeit und ein hoher Porenanteil für Kulturpflanzen und tierische Rohstoffe erreicht wird. Das gegebenenfalls im Langzeitdüngemittel enthaltene Fett oder Keratin (z. B. aus der Schafwolle) ist vielmehr mit dem als Strukturmaterial wirkenden Hemizellulose-haltigen Bestandteil vermischt, wodurch die Durchlässigkeit für Wasser, die Wasseradsorption und damit die Nährstoffverfügbarkeit erhöht wird. Durch den Aufschluss wird auch die Oberfläche der organischen, nativen Komponenten vergrößert.
  • Erfindungsgemäß werden unter „nativen Komponenten“ Komponenten verstanden, welche natürlich vorkommen und keine chemische Modifizierung aufweisen.
  • Erfindungsgemäß wird unter „tierischem Reststoff“ ein Neben- oder Kuppelprodukt der Pflege und Verarbeitung von Tieren verstanden.
  • In einer Ausführungsform ist der mindestens eine tierische Reststoff aus Stallanlagen, Biogasanlagen.
  • Bevorzugt ist der mindestens eine tierische Reststoff ausgewählt aus Federn, Knochen, Hornsubstanz oder Wolle, insbesondere Schafwolle; Schweineborsten, Häuten oder Hühnerkot, Schweinedung Pferdemist, Kuhmist oder Gärrest. Unter „Mist“ wird die in der Landwirtschaft bei der Viehhaltung in Ställen anfallende Mischung aus Exkrementen von Tieren mit einem Bindemedium, insbesondere pflanzlichem Einstreu ausgewählt aus Stroh, Hobelspänen, Hanfhäcksel und/oder Heu verstanden.
  • Besonders bevorzugt ist der mindestens eine tierische Reststoff ausgewählt aus Federn, Knochen, Hornsubstanz oder Wolle, insbesondere Schafwolle; Schweineborsten oder Häuten.
  • Erfindungsgemäß wird unter „Hemizellulose“ ein Gemisch aus Polysacchariden und Bestandteil von pflanzlichen Zellwänden umfassend Cellulose verstanden, welcher einen Teil der Stütz- und Gerüstsubstanz von Zellwänden bildet. Vorteilhaft wirken Hemizellulose-haltige Substrate in der Erfindung als Strukturmaterial.
    Bevorzugt ist der mindestens eine Hemizellulose-haltige Bestandteil ausgewählt aus Holz, bevorzugt Hack- und Holzfasern; Stroh, Gras, Grünabfall, und/oder pflanzlichen Verarbeitungsrückständen. Unter „Grünabfall“ werden organische Abfälle aus Gärten und Haushalten verstanden. Zweckmäßig sind faserhaltige Grünabfälle ausgewählt aus Laub, Blumen, Unkraut, Baum-, Hecken- und/oder Rasenschnitt. Unter „pflanzlichen Verarbeitungsrückständen“ werden Rückstände aus der Aufbereitung und Produktion von Lebensmitteln verstanden. Zweckmäßig sind pflanzliche Verarbeitungsrückstände ausgewählt aus Verarbeitungsrückständen aus Nutzpflanzen, bevorzugt Rapsstroh, Tomatenstengel, Kokosfasern oder Schäben. Unter Schäben werden gebrochene, holzähnliche Nebenprodukte der Erzeugung von Bastfasern, vor allem von Flachs- oder Hanffasern, verstanden.
  • Vorteilhaft weist der erfindungsgemäße Langzeitdünger aufgrund des Aufschlusses und der homogenen Mischung keine störenden Bestandteile, insbesondere Knochensplitter, Hautpartikel, Federkiele, Schafwollnester, Strohanteile und/oder Holzsplitter auf und ist gut in Pflanzenerde einmischbar.
  • In einer Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Langzeitdüngemittel mindestens einen tierischen Reststoff mit einem Anteil von 50 % bis 70 % (m/m), bevorzugt 55 % bis 65 % (m/m), und mindestens einen Hemizellulose-haltigen Bestandteil mit einem Anteil von 30 % bis 50 % (m/m), bevorzugt 35 % bis 45 % (m/m), auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Langzeitdüngemittel - gegebenenfalls nach Trocknung - einen Trockensubstanzanteil in einem Bereich über 80 %, bevorzugt von 80 % bis 90 % (m/m), auf. Folglich weist das Langzeitdüngemittel einen Wasseranteil von bevorzugt 10 % bis 20 % (m/m), auf.
  • In einer Ausführungsform weist das Langzeitdüngemittel einem Porenanteil von 70 bis 97 % (v/v) auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Langzeitdüngemittel zudem eine Wasseraufnahmekapazität von 54 bis 84 % (m/m) auf. Die Wasseraufnahmekapazität entspricht dabei der Masse an flüssigem Wasser, welches das Langzeitdüngemittel bei Atmosphärendruck aufnehmen kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Langzeitdüngemittel zudem eine Luftkapazität von 45 bis 65 % (v/v). Die Luftkapazität entspricht dabei dem Volumen des Langzeitdüngemittel, das mit Luft gefüllt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der mindestens eine tierische Reststoff und/oder der mindestens eine Hemizellulose-haltige Bestandteil zerkleinert vor.
  • Bevorzugt weist der mindestens eine tierische Reststoff und der mindestens eine Hemizellulose-haltige Bestandteil im Langzeitdüngemittel (d. h. nach Aufschluss) eine Faserlänge von maximal 15 mm auf.
  • Zweckmäßigerweise weist das erfindungsgemäße Langzeitdüngemittel einen pH-Wert im Bereich von pH 5 bis pH 9 auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Langzeitdüngemittel mindestens einen weiteren nativen Bestandteil, bevorzugt ausgewählt aus Tonmineralen, Vulkangestein-Sand, Pyrolysekohle aus hydrothermalen Prozessen, Braunkohle mit hohem Huminsäureanteil oder Grünsteinmehl. Vorteilhaft bewirkt der mindestens eine weitere native Bestandteil eine Erhöhung des Nährstoffgehalts sowie eine erhöhte Langzeit-Nährstoffversorgung von Kulturpflanzen bei verringerter Nährstoffauswaschung.
  • In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Langzeitdüngemittel mindestenseinen weiteren nativen Bestandteil, bevorzugt mit einem Anteil von 5 % bis 20 % (m/m), besonders bevorzugt mit einem Anteil von 10 % (m/m).
  • In einer Ausführungsform weist das Langzeitdüngemittel eine Langzeitdüngewirkung auf, bevorzugt eine Düngewirkung über mindestens 5 Monate, besonders bevorzugt über 5 bis 6 Monate. Unter „Düngewirkung“ wird die Abgabe von Nährstoffen durch das Düngemittel verstanden. Vorteilhaft weist das Langzeitdüngemittel eine Düngewirkung über mindestens eine Vegetationsperiode auf.
  • In einer Ausführungsform liegt das Langzeitdüngemittel in Form von Pellets oder streufähigem, feinkörnigen Material oder in Kurzfaserform vor.
    Vorteilhaft weist das Langzeitdüngemittel in Form von Pellets oder streufähigem, feinfasrigen Material eine einfache und exakte Dosierbarkeit beim Düngen auf. Zur Ausbringung des Langzeitdüngemittels können konventionelle Methoden der Landwirtschaft und des Gartenbaus verwendet werden.
  • Bevorzugt erfolgt die Herstellung des Langzeitdüngemittels durch ein Verfahren umfassend die Schritte
    • • Bereitstellen mindestens eines tierischen Reststoffes,
    • • Bereitstellen mindestens eines Hemizellulose-haltigen Bestandteils,
    • • Aufschluss und Mischen des mindestens einen tierischen Reststoffes und des mindestens einen Hemizellulose-haltigen Bestandteils bei einer Temperatur von maximal 57 °C,
    • • Optionale Lagerung des so erhaltenen Substrats, ggf. nach Trocknung Pelettierung und/oder Konditionierung (Stabilisierung).
  • Vorteilhaft werden tierische Reststoffe, insbesondere aus Tier- und Biogasanlagen, verwertet. Weiter vorteilhaft erfolgt durch das Verfahren eine Trocknung der tierischen Reststoffe sowie durch die Trocknung eine wesentliche Verringerung der Geruchsbildung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Aufschluss und das Mischen des mindestens einen tierischen Reststoffes und des mindestens einen Hemizellulose-haltigen Bestandteils bei einer Temperatur von 0 °C bis 57 °C, besonders bevorzugt 10 °C bis 40 °C.
  • Bevorzugt erfolgt der Aufschluss und das Mischen des mindestens einen tierischen Reststoffes und des mindestens einen Hemizellulose-haltigen Bestandteils in mindestens einem Intensivmischer, bevorzugt einem Doppelschneckenextruder, insbesondere ein Doppelschneckenextruder wie in DE 10 2012 200 167 B4 offenbart. Vorteilhaft ermöglicht der Intensivmischer einen Wechsel zwischen Druck und Entspannung, wodurch eine intensive Vermischung der Fasern des Hemizellulose-haltigen Bestandteils mit dem tierischen Reststoff durch Aufschluss erfolgt.
  • Diese schonende, nicht stickstoffentfrachtende Verarbeitung macht tierische Rohstoffe und Reststoffe als Dünger einmischbar und verarbeitbar. Vorteilhaft ist die Einmischbarkeit des Langzeitdüngemittels auch in loser Form (d. h. ohne Pelettierung) gegeben.
  • In einer Ausführungsform erfolgt die Trocknung durch eine passive Trocknung. Unter einer „passiven Trocknung“ wird ein Entzug der Flüssigkeit durch Verdunstung oder Verdampfung und/oder einen Abbindeprozess verstanden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren mindestens einen weiteren Schritt, wobei der weitere Schritt eine Konditionierung und/oder die Herstellung von Pellets oder streufähigem, feinkörnigen Material ist. Unter Konditionierung wird eine Trocknung bis zu einem Trockensubstanzanteil von 50 % bis 70 % (m/m), bevorzugt 60 % (m/m); verstanden. Vorteilhaft ermöglicht eine Konditionierung die Herstellung von Pellets. In einer Ausführungsform erfolgt die Konditionierung mit einer Schichtdicke von maximal 40 cm.
  • Bevorzugt erfolgt eine Konditionierung und/oder die Herstellung von Pellets mittels Außenwandagglomeration bei niedrigen Temperaturen vor der Lagerung.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Langzeitdüngemittels umfassend
    1. i. eine Aufschlusseinheit mit integrierter Mischeinheit
    2. ii. eine Trocknungseinheit.
  • Vorteilhaft ermöglicht die Vorrichtung, die Verarbeitung der organischen, nativen Komponenten des erfindungsgemäßen Langzeitdüngemittels, insbesondere eine Zerkleinerung bzw. einen Aufschluss und eine Mischung, wobei niedrige Verarbeitungstemperaturen, bevorzugt eine Temperatur von maximal 57 °C, gewährleistet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschlusseinheit ein Bioextruder ist. Unter einem „Bioextruder“ wird ein Intensivmischer für biologisches Material verstanden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinheit ein Intensivmischer ist, besonders bevorzugt ein Doppelschneckenextruder, insbesondere ein Doppelschneckenextruder wie in DE 10 2012 200 167 B4 offenbart.
  • Bevorzugt ist die Aufschlusseinheit und die Mischeinheit ein Bioextruder oder modifizierter Bioextruder.
  • In einer Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Trocknungseinheit, wobei die Trocknungseinheit ein Trocknungsband oder ein Turmtrockner ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Konditionierungseinheit und eine Trocknungseinheit.
  • In einer Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierungseinheit eine Lagerfläche oder ein Fördersystem mit Belüftung, insbesondere ein Trockenboden oder ein Plattenbandtrockner; ein Lagerbehälter mit Belüftung, insbesondere ein Trocknungscontainer; oder ein Dosierer mit Belüftung ist.
  • In einer Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinheit eine Lagerfläche, ein Lagerbehälter oder ein Lagerbehälter mit Absaugungsvorrichtung für Abluft ist.
  • In einer Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine weitere Einheit, wobei die mindestens eine weitere Einheit ausgewählt ist aus einer Dosiereinheit, bevorzugt für feste biogene Stoffe oder flüssige Stoffe; einer Dosierschnecke, einem Rohr, einem Ventil, einem Fördersystem, einer Agglomerationsvorrichtung und/oder einer Verpackungseinrichtung. Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Dosiereinheit für feste biogene Stoffe oder flüssige Stoffe.
  • In einer Ausführungsform ist die Agglomerationsvorrichtung ausgewählt aus einer Außenwandagglomeration mittels Kompaktierextruder oder einer Pelletpresse.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt zur Herstellung eines Düngemittels, bevorzugt des erfindungsgemäßen Düngemittels, verwendet.
  • Das erfindungsgemäße Düngemittel wird bevorzugt zur Düngung von landwirtschaftlich, insbesondere ackerbaulich, forstwirtschaftlich und gartenbaulich, nutzbaren Flächen verwendet.
  • Für die Realisierung der Erfindung ist es auch zweckmäßig, die vorbeschriebenen Ausführungsformen und Merkmale der Ansprüche zu kombinieren.
  • Ausführungsbeispiele
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele und zugehöriger Figuren eingehender erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele sollen dabei die Erfindung beschreiben ohne diese zu beschränken.
  • 1 zeigt ein Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Langzeitdüngemittels. Die Vorrichtung umfasst eine Dosiereinheit für einen tierischen Reststoff 4, eine Dosiereinheit für einen Hemizellulose-haltigen Bestandteil 5, eine Aufschlusseinheit 1 zum Aufschluss des tierischen Reststoffes und des Hemizellulose-haltigen Bestandteils, eine Mischeinheit 2 zum intensiven Mischen, eine Agglomerationsvorrichtung 6, eine Trocknungseinheit 3 zur Lagerung, wobei eine Trocknung erfolgt, sowie Fördersysteme 7 zum Transport der Komponenten und der Mischungen.
  • Herstellung eines Langzeitdüngemittels
  • 30 % (m/m) vorzerkleinerte Holzhackschnitzel werden mittels eines Dosierers mit 70 % (m/m) Federn über Fördersysteme einem Bioextruder B60 der Firma Lehmann-UMT GmbH zugeführt. In dem Bioextruder erfolgen das Intensivmischen, die Zerkleinerung und der Aufschluss.
  • Das Gemisch wird mittels eines Trocknungsbands getrocknet.
  • Der pH-Wert des erhaltenen Langzeitdüngemittels beträgt pH 6,5
  • Der Trockensubstanzanteil des erhaltenen Langzeitdüngemittels beträgt 90% (m/m).
  • In einer alternativen Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels erfolgt eine Trocknung und Herstellung von rieselfähigen bzw. streufähigem, feinkörnigen Material, das auch in Erden problemlos zugemischt werden kann (Erdenherstellung).
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Misch/Aufschlusseinheit
    2
    Trocknungseinheit
    3
    Dosiereinheit für tierischen Reststoff
    4
    Dosiereinheit für Hemizellulose-haltigen Bestandteil
    5
    Agglomerationsvorrichtung
    6
    Fördersystem
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 2523628 A1 [0006]
    • DE 3317241 C2 [0006]
    • DE 3518905 A1 [0006]
    • DE 4409649 C1 [0006]
    • WO 9606060 A1 [0007]
    • DE 202007002569 U1 [0011]
    • DE 102012200167 B4 [0043, 0051]

Claims (16)

  1. Langzeitdüngemittel umfassend die organischen, nativen Komponenten (1) mindestens ein tierischer Reststoff und (2) mindestens ein Hemizellulose-haltiger Bestandteil, wobei der mindestens eine tierische Reststoff und der mindestens eine Hemizellulose-haltiger Bestandteil aufgeschlossen und homogen gemischt sind.
  2. Langzeitdüngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Wasseraufnahmekapazität 54 bis 90 % (v/V) beträgt
  3. Langzeitdüngemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Porenanteil von 70 bis 97% (v/v) aufweist.
  4. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine tierische Reststoff aus Stallanlagen oder Biogasanlagen erhalten wird.
  5. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine tierische Reststoff ausgewählt ist aus Federn, Knochen, Hornsubstanz oder Wolle, Schweineborsten, Häuten oder Hühnerkot, Schweinedung Pferdemist, oder Kuhmist.
  6. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hemizellulose-haltige Bestandteil ausgewählt ist aus Holz, Stroh, Gras, Grünabfall, und/oder pflanzlichen Verarbeitungsrückständen.
  7. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine tierische Reststoff mit einem Anteil von 50 % bis 70 % (m/m) und der mindestens eine Hemizellulose-haltige Bestandteil mit einem Anteil von 30 % bis 50 % (m/m) vorliegt.
  8. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Langzeitdüngemittel einen Trockensubstanzanteil in einem Bereich von 80 % bis 90 % aufweist.
  9. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine tierische Reststoff und/oder der mindestens eine Hemizellulose-haltige Bestandteil zerkleinert vorliegen.
  10. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine tierische Reststoff und der mindestens eine Hemizellulose-haltige Bestandteil eine Faserlänge von maximal 15 mm aufweisen.
  11. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Langzeitdüngemittel einen pH-Wert im Bereich von pH 5 bis pH 9 aufweist.
  12. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfassend mindestens einen weiteren nativen Bestandteil, bevorzugt ausgewählt aus Tonmineralen, Vulkangestein-Sand oder Grünsteinmehl.
  13. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Langzeitdüngemittel eine Langzeitdüngewirkung aufweist, bevorzugt eine Düngewirkung über mindestens 5 Monate.
  14. Langzeitdüngemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in Form von Pellets oder streufähigem, feinkörnigen Material.
  15. Vorrichtung zur Herstellung eines Langzeitdüngemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfassend i. Eine Misch- und Aufschlusseinheit (1) und ii. eine Trocknungseinheit (2).
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15 umfassend mindestens eine weitere Einheit, wobei die mindestens eine weitere Einheit ausgewählt ist aus einem Dosiereinheit, einer Dosierschnecke, einem Rohr, einem Ventil, einem Fördersystem, einer Agglomerationsvorrichtung und/oder einer Verpackungseinrichtung.
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