EP1381581A1 - Method for producing a material with a ground clay and ground rock base that promotes plant growth and the resultant product - Google Patents
Method for producing a material with a ground clay and ground rock base that promotes plant growth and the resultant productInfo
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- EP1381581A1 EP1381581A1 EP02713989A EP02713989A EP1381581A1 EP 1381581 A1 EP1381581 A1 EP 1381581A1 EP 02713989 A EP02713989 A EP 02713989A EP 02713989 A EP02713989 A EP 02713989A EP 1381581 A1 EP1381581 A1 EP 1381581A1
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a material based on clay and / or stone powder according to the preamble of claim 1.
- the invention also relates to the material which can be produced therewith and its uses.
- the above-mentioned negative effects of clay / stone powder can be avoided by subjecting a rock powder mixture to biological activation.
- this biological activation is followed by a further step in order to increase the proportion of biologically active material and of nutrients and active substances in the end product, to increase the biological activity and to effect a further digestion of the minerals.
- the TGM with a maturing compost, i.e. H. a compost, in which the composting process is completed, mixed and stored in such a way that with a slight warming
- the ordinate shows the mass of green material that was formed during the growth experiments at the same time. It can be clearly seen that the growth experiments with activated TGM (columns 42, 44 and 45) resulted in a significantly greater green mass than samples 41, 43 and 46. Column 43 in particular shows that activation leads to a strong growth suppression in the Control sample 2 was fixed.
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Abstract
The invention relates to a ground material, obtained by grinding mineral materials. Said ground material is mixed with matured compost and/or sludge, obtained by the elutriation of mature compost and is matured under controlled conditions, in particular at a temperature limited to 60 °C, for several weeks or several months. During said maturing process, the mineral material decomposes and biological activation occurs by means of the micro-organisms (fungi etc.) that have formed during the activation phase. The product thus obtained has an improved action for promoting plant growth. In a preferred embodiment, a plant seed cultivation is carried out on the activated substrate, in particular a thin layer cultivation. The green matter that has been formed, in addition to the substrate with interspersed roots, can e.g. be ground to produce an enriched product. The advantages already offered by the activated product are demonstrated by the addition of the green matter that has formed to inactivated (41, 43, 46) and activated material (42, 44, 45).
Description
Verfahren zur Herstellung eines pflanzenwachstumsfördernden Materials auf Ton- und Gesteinsmehlbasis und Produkt darausProcess for the production of a plant growth-promoting material based on clay and stone meal and product thereof
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Materials auf der Basis von Ton- und/oder Gesteinsmehlen gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf das damit herstellbare Material und seine Verwendungen.The present invention relates to a method for producing a material based on clay and / or stone powder according to the preamble of claim 1. The invention also relates to the material which can be produced therewith and its uses.
Eine der wichtigsten Funktionen des Bodens ist seine Fruchtbarkeit. Die Fruchtbarkeit nimmt jedoch bei andauernder Kultivierung ab, indem die wichtigen Humusverbindungen kontinuierlich abgebaut werden und die Pflanzen dem Boden die Nährstoffe entziehen, die sie für ihr Wachstum brauchen. Um dem entgegenzuwirken, sind seit langem unter anderem Gesteinsmehle und Tonmehle bekannt. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen natürlichen Ursprung haben und damit grundsätzlich ökologisch unbedenklich sind. Bestimmte Ton- und Gesteinsmehle fördern die Qualität und Resistenz gegen Krankheiten und Schädlinge sowie das Wachstum der Pflanzen.One of the most important functions of the soil is its fertility. However, fertility decreases with ongoing cultivation, as the important humus compounds are continuously broken down and the plants remove the nutrients that they need for their growth from the soil. To counteract this, rock flour and clay powder have been known for a long time. These are characterized by the fact that they have a natural origin and are therefore basically ecologically harmless. Certain clay and stone flours promote the quality and resistance to diseases and pests as well as the growth of the plants.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass Gesteinsmehle je nach Ursprung und Zusammensetzung das Pflanzenwachstum auch hemmen können oder je nach ausgebrachter Menge positive oder negative Wirkung zeigen. Daher werden Ton- und Gesteinsmehle nur beschränkt eingesetzt, obwohl sie langfristig sehr vorteilhaft sind.In practice, however, it has been shown that, depending on the origin and composition, rock flour can also inhibit plant growth or have a positive or negative effect depending on the amount applied. Therefore, clay and stone flours are only used to a limited extent, although they are very beneficial in the long term.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Material auf der Basis von Gesteins- und/oder Tonmehl herstellbar ist, das die genannten Probleme löst.
Eine zweite Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Material auf der Basis von Gesteins- und/oder Tonmehl mit verstärkten positiven Eigenschaften herstellbar ist.A first object of the present invention is therefore to specify a method with which a material based on rock and / or clay powder can be produced, which solves the problems mentioned. A second task consists in specifying a method with which a material based on rock and / or clay powder with enhanced positive properties can be produced.
Ein Verfahren, das wenigstens die erste Aufgabe löst, ist im Anspruch 1 angegeben. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungsformen und damit herstellbare Materialien an.A method that solves at least the first object is specified in claim 1. The further claims indicate preferred embodiments and materials that can be produced therewith.
Entsprechend der Erfindung können die erwähnten negativen Wirkungen von Ton-/Gesteinsmehlen (TGM) dadurch vermieden werden, dass eine Gesteinsmehlmischung einer biologischen Aktivierung unterworfen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dieser biologischen Aktivierung ein weiterer Schritt nachgesetzt, um den Anteil an biologisch aktivem Material und von Nähr- und Wirkstoffen im Endprodukt zu erhöhen, die biologische Aktivität zu verstärken und einen weitergehenden Aufschluss der Mineralien zu bewirken.According to the invention, the above-mentioned negative effects of clay / stone powder (TGM) can be avoided by subjecting a rock powder mixture to biological activation. In a preferred embodiment, this biological activation is followed by a further step in order to increase the proportion of biologically active material and of nutrients and active substances in the end product, to increase the biological activity and to effect a further digestion of the minerals.
Aus der DE-Al-34 09 019 ist es zwar bekannt, zur Herstellung eines Kompostpräparats dem zu kompostierenden Material Urgesteinsmehl, Tonmehl und Algenkalk beizumischen. Damit wird ein Kompost und nicht in einem zweistufigen Verfahren, ausgehend von ausgereiftem Kompost ein aktiviertes, harmonisiertes Ton- und/oder Gesteinsmehl erzielt.From DE-Al-34 09 019 it is known to mix primary rock powder, clay powder and algae lime with the material to be composted in order to produce a compost preparation. In this way, a compost and not in a two-stage process, based on mature compost, an activated, harmonized clay and / or rock flour is achieved.
Es ist auch bekannt, dem fertigen Kompost Ton zuzusetzen, um dessen Salzigkeit zu reduzieren (EP-A2-908 431 und DE-Al-43 34 249) . In diesem Falle erfolgt auch keine Aktivierung des Tons in einem nachfolgenden Aktivierungsverfahren.
Die Erfindung soll weiter an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren erläutert werden. Prozentangaben in der gesamten Beschreibung und in den Ansprüchen sind Gewichtsprozent, soweit nichts anderes angegeben ist.It is also known to add clay to the finished compost in order to reduce its salinity (EP-A2-908 431 and DE-Al-43 34 249). In this case, the sound is not activated in a subsequent activation process. The invention will be further explained using exemplary embodiments with reference to figures. Percentages throughout the description and in the claims are percentages by weight, unless stated otherwise.
Figur 1 AblaufSchema;Figure 1 flow diagram;
Figur 2 Diagramm: Stickstoffgehalte von unterschiedlichen Aktivierungsvarianten; und Figur 3 Diagramm: Ernteertrag vs . Substrat.FIG. 2 diagram: nitrogen contents of different activation variants; and FIG. 3 diagram: crop yield vs. Substrate.
Für die Förderung des Pflanzenwachstums müssen die TGM die in ihnen erhaltenen, wertvollen Bestandteile durch eine Zersetzung freigeben. In der Natur geschieht dies durch natürliche Prozesse, die jedoch grosse Zeiträume benötigt. Gemäss vorliegender Erfindung wird diese Freisetzung
In order to promote plant growth, the TGM must release the valuable components they contain through decomposition. In nature, this happens through natural processes, which, however, require large periods of time. According to the present invention, this release
Wachstumsfördernder Stoffe aus den TGM auf einen relativ kurzen Zeitraum von einigen Monaten reduziert. Dafür werden die TGM mit einem Reifekompost, d. h. einem Kompost, bei dem der Kompostierungsvorgang abgeschlossen ist, vermischt und derart gelagert, dass unter leichter Erwärmung einGrowth-promoting substances from the TGM reduced to a relatively short period of a few months. For this, the TGM with a maturing compost, i.e. H. a compost, in which the composting process is completed, mixed and stored in such a way that with a slight warming
Nachreifeprozess einsetzt. Eine Definition für Reifekompost findet sich z. B. in der Richtlinie des VKS (Verband Kompostwerke Schweiz) : "Qualitätseigenschaften von Komposten" . Die in dieser Richtlinie angegebenen Kriterien stellen Minimalanforderungen an einen Kompost dar.Ripening process begins. A definition for ripening compost can be found e.g. B. in the guideline of the VKS (Swiss Composting Association): "Quality properties of composts". The criteria specified in this guideline represent minimum requirements for compost.
Der Prozess zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass eine Verpilzung und eine Entwicklung anderer Organismen in dem Material stattfindet. Der Prozess ist dabei durch Luftzufuhr und andere Massnahmen so zu führen, dass eine vorgegebene Maximaltemperatur nicht überschritten wird, da dadurch das Wachstum der Mikroorganismen gestört würde. Experimentell wurde eine Temperaturobergrenze von 60 °C ermittelt.The process is characterized, among other things, by the fact that fungal growth and other organisms develop in the material. The process is to be managed by air supply and other measures so that a predetermined maximum temperature is not exceeded, as this would disrupt the growth of the microorganisms. An upper temperature limit of 60 ° C was determined experimentally.
Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1
Die Durchführung des Reifeprozesses ist beispielhaft in Figur 1 dargestellt. Eine Ausgangskomponente ist hochwertiger Reifekompost 1, dem vor oder während desThe implementation of the ripening process is shown by way of example in FIG. 1. An initial component is high-quality ripening compost 1, the before or during the
Kompostierungsprozesses 5-40 Volumen-% TGM 3, insbesondere tonhaltige Erde, Kiesgrubenschlamm (KGS) mit einem hohen Tonanteil und/oder Löss zugesetzt wurde. Hochwertiger Reifekompost zeichnet sich u. a. durch einen hohen Stickstoffgehalt aus und ist vielseitig zusammengesetzt.Composting process 5-40 volume% TGM 3, in particular clay soil, gravel pit sludge (KGS) with a high clay content and / or loess was added. High quality ripening compost is characterized u. a. is characterized by a high nitrogen content and is versatile.
Die Kompostierung benötigt einen Zeitraum von 12-18 Wochen, wobei Temperaturen von 60 bis 75 °C und mehr entstehen. Diese hohen Temperaturen bewirken, dass schädliche Organismen und Keime abgetötet werden. Der Kompost wird nach
Abschluss des Kompostierungsprozesses als Reifekompost bezeichnet. Er weist eine Korngrösse bis ca. 12 mm, bevorzugt bis ca. 8 mm, auf, gegebenenfalls kann durch einen Mahl- und Siebprozess diese Korngrösse verändert werden.Composting takes 12-18 weeks, with temperatures of 60 to 75 ° C and more. These high temperatures cause harmful organisms and germs to be killed. The compost is after Completion of the composting process referred to as ripening compost. It has a grain size of up to approx. 12 mm, preferably up to approx. 8 mm, this grain size can optionally be changed by a grinding and sieving process.
Es wird eine Mischung 5 aus 15 Volumen-Prozent TGM 3, 60 Vol.-% Reifekompost 1 und 25 Volumen-Prozent Löss 7 hergestellt.A mixture 5 of 15 volume percent TGM 3, 60 volume percent ripening compost 1 and 25 volume percent loess 7 is produced.
Es wird nun eine Aktivierungsmischung 9 hergestellt und auf Mieten eine Woche lang unter gelegentlichem Umsetzen gehalten. Die Aktivierungsmischung 9 hat folgende Zusammensetzung:An activation mixture 9 is now prepared and kept on rents for a week with occasional repositioning. The activation mixture 9 has the following composition:
20-80 Volumen-% Mischung 5 80-20 Volumen- TGM 11 0-30 Volumen-% stickstoffreiche Grünmasse 13 (junge20-80 volume% mixture 5 80-20 volume TGM 11 0-30 volume% nitrogen-rich green mass 13 (young
Gräser, junger Klee, Kräuter) 0-40 Volumen-% Braunkohle 15Grasses, young clover, herbs) 0-40% by volume brown coal 15
Die Aktivierungsmischung 9 kann, anders als in Figur 1 gezeigt, auch in einem einzigen Schritt aus den einzelnen Komponenten ohne die Zwischenstufe Mischung 5 hergestellt werden. Je nach Verwendungszweck können der Aktivierungsmischung 9 noch andere Hilfsstoffe beigesetzt werden, zum Beispiel Wirk- und Nährstoffe, Algenprodukte, Hefen, Reststoffe aus der Landwirtschaft und der Lebensmittelindustrie und spezielle und vielseitig zusammengesetzte Edelkomposte.Unlike shown in FIG. 1, the activation mixture 9 can also be prepared in a single step from the individual components without the mixture 5 intermediate stage. Depending on the intended use, the activation mixture 9 can also contain other auxiliaries, for example active ingredients and nutrients, algae products, yeasts, residues from agriculture and the food industry and special and versatile noble composts.
Die Aktivierungsmischung kann zusätzlich einem intensiven Misch- und/oder Mahlvorgang unterworfen werden, z. B. in einem Kollergang.
Der Reifekompost 1 wird bevorzugt aus sauberen Reststoffen hergestellt. Er weist einen Mindestgehalt von 1,5 bis 2,5 Prozent Stickstoff in der Trockensubstanz und eine Trockensubstanz von 45 bis 55 Prozent während der Rottedauer auf.The activation mixture can additionally be subjected to an intensive mixing and / or grinding process, e.g. B. in a pan mill. The ripening compost 1 is preferably made from clean residues. It has a minimum content of 1.5 to 2.5 percent nitrogen in the dry matter and a dry matter of 45 to 55 percent during the red period.
Das Ton-/Gesteinsmehl besteht in der Regel aus einer Mischung derartiger Mehle aus verschiedenen Quellen, zum Beispiel aus 5 bis 7 Komponenten, die je nach bevorzugter Verwendung ausgewählt werden.The clay / stone flour usually consists of a mixture of such flours from different sources, for example from 5 to 7 components, which are selected depending on the preferred use.
Die Aktivierungsmischung 9 wird zu Mieten oder Haufen 17 aufgesetzt. Dadurch setzt der Nachreifeprozess ein, wobei sich das Material auf ca. 30 bis 60 °C erwärmt je nach Rottegrad der organischen Komponenten und TGM-Anteil. Nach 5 bis 10 Tagen, u. a. abhängig von Wassergehalt, Belüftung, Umsetzen und Witterung, erfolgt eine Verpilzungs- und Aktivierungsphase. Dabei entstehen u. a. wasserlösliche Haupt und Spurennährstoffe, Huminstoffe, sowie Wirkstoffe wie Enzyme, Pflanzenhormone, Vitamine und Antibiotika. Im weiteren beobachtet man auch eine Aggregierung und eine Zunahme der Kationaustauschkapazität. Diese ist von grosser Bedeutung für den Kationen-Haushalt in Pflanzsubstraten. Ausserdem wird dadurch die Speicherfähigkeit für Nähr- und Wirkstoffe erhöht und deren Auswaschen verringert. Die Pufferkapazität ist erhöht und die Nährstoffdynamik verbessert. Die erhöhte Nährstoffdynamik führt u. a. dazu, dass sich das Nährstoffangebot an die Bedürfnisse der Pflanze in Abhängigkeit von den Wachstumsbedingungen anpasst.The activation mixture 9 is set up in rents or piles 17. As a result, the ripening process begins, whereby the material warms up to approx. 30 to 60 ° C depending on the degree of rot of the organic components and the TGM content. After 5 to 10 days, u. a. Depending on the water content, ventilation, relocation and weather, there is a fungal and activation phase. This creates u. a. water-soluble main and trace nutrients, humic substances, as well as active substances such as enzymes, plant hormones, vitamins and antibiotics. An aggregation and an increase in the cation exchange capacity are also observed. This is of great importance for the cation balance in plant substrates. It also increases the storage capacity for nutrients and active ingredients and reduces their washing out. Buffer capacity is increased and nutrient dynamics improved. The increased nutrient dynamics leads u. a. that the nutrient supply adapts to the needs of the plant depending on the growing conditions.
Nach der Verpilzungsphase, in der durch Luft- oder Sauerstoffzufuhr und Umsetzen die Maximaltemperatur auf 60 °C begrenzt wird, erfolgt eine Ruhephase, in der die Aktivierungsmischung nicht mehr bewegt und die Belüftung
eingeschränkt wird. Auch in dieser Phase wird jedoch auf Einhaltung der Maximaltemperatur von 60 °C geachtet und durch Gegenmassnahmen, z. B. Belüften, gegebenenfalls einem Temperaturanstieg entgegengewirkt. Bevorzugt sollte die Temperatur im Mietenzentrum nicht mehr über 35 °C steigen.After the mushrooming phase, in which the maximum temperature is limited to 60 ° C by supplying air or oxygen and reacting, there is a resting phase in which the activation mixture stops moving and the ventilation is restricted. In this phase, too, attention is paid to maintaining the maximum temperature of 60 ° C and countermeasures such. B. ventilation, possibly counteracting an increase in temperature. The temperature in the rental center should preferably no longer rise above 35 ° C.
Die Aktivierung benötigt insgesamt ca. 2 bis 6 Wochen.Activation takes about 2 to 6 weeks in total.
Im Wesentlichen liegt nun eine verwendungsfähige, bioaktivierte Kompost-Gesteinsmehlmischung vor.Essentially, there is now a usable, bioactivated compost stone powder mixture.
Für die Verwendung ist es jedoch günstig, eine Nachtrocknung 19 anzuschliessen. Diese Nachtrocknung 19 erfolgt durch eine schonende Belüftung bei Temperaturen zwischen 25-45 °C. Der Trockensubstanzanteil wird dabei von ca. 45 bis 55 Prozent auf ca. 70 bis 90 Prozent angehoben. Hieran kann sich noch ein Mahl- und Siebvorgang anschliessen, um dem Material je nach vorgesehenem Verwendungszweck bessere Eigenschaften zu verleihen.For use, however, it is expedient to connect an after-dryer 19. This post-drying 19 is carried out by gentle ventilation at temperatures between 25-45 ° C. The dry matter content is increased from approx. 45 to 55 percent to approx. 70 to 90 percent. This can be followed by a grinding and sieving process to give the material better properties depending on the intended use.
Eine weitere Aktivierungsvariante besteht darin, dass die Gesteinsmehle mit einer nährstoffreichen Schlemme geimpft oder befeuchtet werden. Dabei bieten sich folgende Varianten an:Another activation variant is that the rock flour is inoculated or moistened with a nutrient-rich sludge. The following variants are available:
Variante 1 (ohne Nähr- und Wirkstoffe)Variant 1 (without nutrients and active ingredients)
Reifekompost wir mit temperiertem Wasser (max. 50 °C warm) mit einer geeigneten Vorrichtung (gelochte Trommel, Mostpresse, Siebband mit Sprühanlage) ausgewaschen, so dass der Sedimentschlämm je nach Verwendungszweck eine Fraktion von 0,04 mm bis max. 5 mm Korngrösse aufweist.
Variante 2 (mit Nähr- und Wirkstoffen)Ripening compost is washed out with tempered water (max. 50 ° C warm) using a suitable device (perforated drum, must press, sieve belt with spray system), so that the sediment sludge has a fraction of 0.04 mm to max. 5 mm grain size. Variant 2 (with nutrients and active ingredients)
Der Produktionsvorgang verläuft im wesentlichen identisch zu der Variante 1, es werden jedoch Nähr- und Wirkstoffe in flüssiger oder wasserlöslicher fester Form zugegeben. Das Mischungsverhältnis zwischen Nähr- und Wirkstoffen und Kompost kann je nach Verwendungszweck eingestellt werden.The production process is essentially identical to variant 1, but nutrients and active ingredients are added in liquid or water-soluble solid form. The mixing ratio between nutrients and active ingredients and compost can be adjusted depending on the intended use.
In beiden Varianten können weitere Nähr- und Wirkstoffe zugesetzt werden.In both variants, additional nutrients and active ingredients can be added.
Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2
Die Schlemme wird mit einer geeigneten Vorrichtung (z. B. Förderband mit Sprühanlage) auf die trockenen und/oder naturfeuchten TGMs mit folgendem Verhältnis aufgebracht: 80- 95 Vol-% TGM und 5 - 20 Vol-% Schlemme. Das Material wird zwecks Aktivierung zu Mieten angehäuft oder in Bunker gebracht und kontrolliert belüftet und schonend getrocknet. Bei dieser Methode ist die Erwärmung deutlich kleiner als bei der Verwendung von Reifekompost.The slurry is applied to the dry and / or naturally humid TGMs using a suitable device (e.g. conveyor belt with spray system) with the following ratio: 80-95% by volume TGM and 5-20% by volume slurry. The material is heaped up for activation or brought to bunkers and controlled, ventilated and gently dried. With this method, the warming is significantly less than with the use of ripe compost.
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Nachbehandlung durch Siebung wegfällt. Vor allem der mineralische Anteil ist sehr hoch, was für bestimmteThe advantage of this procedure is that there is no need for post-treatment by screening. Especially the mineral content is very high, which for certain
Verwendungszwecke von Vorteil sein kann (humusreiche Böden, Pflanzensubstrate usw.). Bei sandigen Böden z. B. ist dagegen ein hoher organischer Anteil von Vorteil.Applications can be advantageous (humus-rich soils, plant substrates, etc.). In sandy soils z. B. on the other hand, a high organic content is an advantage.
Anwendungsbereiche für diese Produkte sind:Areas of application for these products are:
• Bodenverbesserung (Anreicherung von Mineralstoffen und Humuskomponenten)• Soil improvement (enrichment of minerals and humus components)
• Zuschlagsstoff für die Herstellung von Düngemitteln und Kultursubstraten
• Grundstoff zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln• Additive for the production of fertilizers and growing media • Basic material for the production of pesticides
• Tierernährung, medizinische Zwecke• Animal nutrition, medical purposes
• im Wesentlichen alle Bereiche der Landwirtschaft, des Erwerbs- und des Hobbygartenbaus .• essentially all areas of agriculture, commercial and hobby gardening.
Für besonders hohe Ansprüche kann dieses aktivierte TGM einer weiteren Veredelung zugeführt werden. Dazu wird das TGM zunächst je nach Anwendung auf einem bestimmten Grössenbereich gesiebt. Eine Fraktion 0 bis 5 mm eignet sich für verschiedene Zwecke, wo eine gröbere Körnung verlangt wird, oder eine langfristige Wirkung erwünscht ist. Eine Fraktion 0 bis 1 mm eignet sich als Düngerzusatz und/oder für eine mittelfristige Wirkung. Eine Fraktion bis 0,01 mm eignet sich als feinkörniger Wirkstoffzusatz oder dort wo unmittelbare Wirkung verlangt wird.For particularly high demands, this activated TGM can be further refined. To do this, the TGM is first screened to a certain size range depending on the application. A fraction of 0 to 5 mm is suitable for various purposes where a coarser grain size is required or a long-term effect is desired. A fraction of 0 to 1 mm is suitable as a fertilizer additive and / or for a medium-term effect. A fraction up to 0.01 mm is suitable as a fine-grained additive or where immediate effects are required.
Das gesiebte Material wird als Kultursubstrat für Keimsprossen in Dünnschichtkulturen verwendet. Die Höhe des Substrates beträgt 3 bis höchstens 10 cm je nach Sorte der Keimsprossen und der Saatdichte. Der Dünnschichtkultur können weitere Wirkstoffe zugesetzt werden wie Algen, Hefen oder Nährstoffe. Sie kann im Freien wie auch unter Glas durchgeführt werden. Ein beim Bewässern der Dünnschichtkulturen auftretender Wasserüberschuss wird gesammelt und wieder zum Giessen verwendet, um Auswaschungen von Wirkstoffen zu vermeiden. Der Wassergehalt der Dünnschichtkulturen, d.h. die Giesshäufigkeit und - intensität, wird je nach Art der Kultur gewählt. Ein bewährter Bereich sind 20 bis 50 Prozent Trockensubstanz. Die Temperatur wird im Bereich von 18 bis 26 Grad Celsius gehalten. Beste Ergebnisse wurden bei Temperaturen von 23 bis 25 Grad Celsius erreicht. Die Dauer der Kultur hängt von den Kulturpflanzen (Keimsprossen) ab und beträgt in der Regel 10 bis 20 Tage. Das Kriterium für das Ende der Keimsprossenkultur ist die maximale Entfaltung der
Keimblätter. Eine grosse Bedeutung stellt die Entwicklung der Wurzelmasse mit ihren Ausscheidungen dar. Diese sind in der Lage, Nähr- und Wirkstoffe aus den Mineralien des TGM verstärkt zu lösen.The screened material is used as a culture substrate for sprouts in thin-layer cultures. The height of the substrate is 3 to a maximum of 10 cm depending on the type of sprouts and the seed density. Other active ingredients such as algae, yeast or nutrients can be added to the thin-layer culture. It can be done outdoors as well as under glass. An excess of water that occurs when watering the thin-layer cultures is collected and used again for watering in order to avoid washing out of active ingredients. The water content of thin-film cultures, ie the frequency and intensity of watering, is selected depending on the type of culture. A proven range is 20 to 50 percent dry matter. The temperature is kept in the range of 18 to 26 degrees Celsius. The best results were achieved at temperatures of 23 to 25 degrees Celsius. The duration of the cultivation depends on the crop plants (sprouts) and is usually 10 to 20 days. The criterion for the end of the sprout culture is the maximum development of the Cotyledons. The development of the root mass with its excretions is of great importance. These are able to increasingly dissolve nutrients and active substances from the minerals of the TGM.
Ist die Kultivierungsperiode beendet, lässt man die ganze Kultur antrocknen. Die Grünmasse, d.h. die Triebe der Keimsprossen, werden geschnitten und auf Stücke von 3 bis 10 mm zerkleinert. Ist das Substrat abgetrocknet, so werden auch das Substrat und die Wurzelmasse auf eine Grosse von 3 bis 10 mm zerkleinert. Die zerkleinerten Bestandteile (Grünmasse, Wurzeln und Substrat) werden gut vermischt und bis auf einen Wassergehalt von 60 bis 70 Prozent angefeuchtet. Die Mischung wird 10 bis 20 Tage bei 23 bis 25 Grad Celsius gelagert, wobei eine kontrollierte Nachfermentierung und Harmonisierung erfolgt. Die Schichthöhe richtet sich nach der Art des Fermentierungsverfahrens, die Temperatur im Innern der Schichten darf 45 bis 50 Grad Celsius auch in der Endphase nicht überschreiten.When the cultivation period has ended, the entire culture is allowed to dry. The green mass, i.e. the shoots of the sprouts are cut and cut into pieces of 3 to 10 mm. Once the substrate has dried, the substrate and the root mass are also reduced to a size of 3 to 10 mm. The shredded components (green mass, roots and substrate) are mixed well and moistened to a water content of 60 to 70 percent. The mixture is stored at 23 to 25 degrees Celsius for 10 to 20 days, with controlled post-fermentation and harmonization. The layer height depends on the type of fermentation process, the temperature inside the layers must not exceed 45 to 50 degrees Celsius even in the final phase.
Nach der Beendigung der Fermentations- und Harmonisierungsphase wird das Material schonend getrocknet und optional wieder gesiebt.After the end of the fermentation and harmonization phase, the material is gently dried and optionally screened again.
Das schonende Trocknen sowohl des aktivierten Ton- /Gesteinsmehls als auch des veredelten Ton-/Gesteinsmehls wird jeweils bei Temperaturen von maximal 25-45 Grad Celsius durchgeführt.The gentle drying of both the activated clay / stone powder and the refined clay / stone powder is carried out at temperatures of a maximum of 25-45 degrees Celsius.
Das veredelte TGM, das durch diesen Veredelungsprozess erhalten wird, weist wegen der in den Keimen enthaltenen und bei der Keimung entstandenen Wirkstoffe eine weiter erhöhte Wirksamkeit auf. Unter anderem enthalten die Keime die in dieser Phase besonders wirksamen Wachstumshormone sowie in
hoher Konzentration Spurenelemente, Vitamine, Enzyme und Pflanzenhormone in harmonisierter Form.The refined TGM, which is obtained through this refinement process, has a further increased effectiveness because of the active substances contained in the germs and which result from germination. Among other things, the germs contain the growth hormones that are particularly effective in this phase, as well as in high concentration of trace elements, vitamins, enzymes and plant hormones in a harmonized form.
Die Wirksamkeit des aktivierten TGM wird durch die Zugabe von Stickstoffreicher Grünmasse beachtlich erhöht. In Figur 2 sind die erhöhten Stickstoffgehalte für eine Ton- /Gesteinsmehlmischung angegeben:The effectiveness of the activated TGM is increased considerably by adding nitrogen-rich green mass. The increased nitrogen contents for a clay / rock meal mixture are indicated in FIG. 2:
30: Ton-/Gesteinsmehlmischung ohne Aktivierung, ohne Zusatz Grünmaterial 1330: Clay / rock flour mixture without activation, without addition of green material 13
31 TGM, aktiviert, ohne Grünmaterial 13 32 TGM, aktiviert, Zusatz von frischem Klee 33 TGM, aktiviert, Zusatz von getrocknetem Klee 34 TGM, aktiviert, Zusatz von Kräutertrester 35 TGM, aktiviert, Zusatz von Champignonmist und31 TGM, activated, without green material 13 32 TGM, activated, addition of fresh clover 33 TGM, activated, addition of dried clover 34 TGM, activated, addition of herbal pomace 35 TGM, activated, addition of mushroom manure and
Kaffeesatz, Gewichtsverhältnis 50:50Coffee grounds, weight ratio 50:50
Die Ordinate gibt den Gewichtsanteil von Stickstoff der Trockensubstanz in Prozent an. Der dunkle Teil der Kolonnen ist jeweils der Stickstoffanteil ohne denThe ordinate gives the percentage by weight of nitrogen in the dry matter. The dark part of the columns is the nitrogen content without the
Grünmaterialanteil. Er liegt bei der Probe 30 bei ca. 0,05 Prozent, bei allen aktivierten TGMs bei ca. 0,35 Prozent. Der jeweils darauf stehende, ungefärbte Teil der Kolonne gibt den Stickstoffanteil an der auf den Gründüngungszusatz zurückzuführen ist.Green material content. It is about 0.05 percent for sample 30 and about 0.35 percent for all activated TGMs. The undyed part of the column on top of this gives the nitrogen content that can be attributed to the green manure additive.
Mit den aktivierten Gesteinsmehlen wurden Wachstumsversuche durchgeführt. Die Ergebnisse finden sich in der Figur 3. Die Kolonnen bezeichnen:Growth trials were carried out with the activated rock flour. The results can be found in FIG. 3. The columns denote:
41: Kontrollprobe 1, TGM unbehandelt 42: TGM, aktiviert41: Control sample 1, TGM untreated 42: TGM, activated
43: Kontrollprobe 2, zeolithhaltiges Gesteinsmehl vulkanischen Ursprungs
44: wie Kontrollprobe 2 (zeolithhaltiges Gesteinsmehl vulkanischen Ursprungs), aktiviert 45: Löss, aktiviert 46: Kontrollprobe 3, ohne TGM43: Control sample 2, rock powder containing volcanic origin containing zeolite 44: as control sample 2 (rock flour containing volcanic origin), activated 45: loess, activated 46: control sample 3, without TGM
Auf der Ordinate ist die Masse des Grünmaterials aufgetragen, das bei den Wachstumsversuchen in gleichen Zeiten gebildet wurde. Es ist deutlich zu sehen, dass die Wachstumsversuche mit aktiviertem TGM (Kolonne 42, 44 und 45) eine deutlich grössere Grünmasse ergeben haben, als die Proben 41, 43 und 46. Dabei zeigt insbesondere Kolonne 43, dass durch Aktivierung eine starke Wachstumsunterdrückung bei der Kontrollprobe 2 behoben wurde.The ordinate shows the mass of green material that was formed during the growth experiments at the same time. It can be clearly seen that the growth experiments with activated TGM (columns 42, 44 and 45) resulted in a significantly greater green mass than samples 41, 43 and 46. Column 43 in particular shows that activation leads to a strong growth suppression in the Control sample 2 was fixed.
Es ist noch anzumerken, dass die Pflanze gemäss Kolonne 2 eine schöne Farbe und gleichmässigen Wuchs aufwies, während die Pflanze zu Kontrollprobe 2 vermutlich wegen Nährstoffmangels während des Versuchs ein extrem schlechtes Wachstum zeigte.It should also be noted that the plant according to column 2 had a beautiful color and uniform growth, while the plant for control sample 2 presumably showed extremely poor growth during the test due to a lack of nutrients.
Aus der vorausgehenden Beschreibung sind dem Fachmann Abwandlungen des Verfahrens und der Zusammensetzung des Produkts zugänglich ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Denkbar sind z. B. die folgenden:Modifications of the method and the composition of the product are accessible to the person skilled in the art from the preceding description without leaving the scope of the invention. Z are conceivable. B. the following:
• Für das Grünmaterial bei der Herstellung der• For the green material in the production of the
Aktivierungsmischung ist junge Grünmasse von z. B. Leguminosen besonders vorteilhaft wegen des höheren Stickstoffgehalts, anderes Grünmaterial wie Gräser, Kräuter und Ernterückstände kann aber ebenfalls eingesetzt werden.Activation mixture is young green mass of e.g. B. legumes particularly advantageous because of the higher nitrogen content, other green material such as grasses, herbs and crop residues can also be used.
• Für die Keimsprossen im Veredelungsschritt sind ebenfalls Leguminosen bevorzugt, wiederum wegen der erhöhten Stickstoffgehalte im Saatgut, Stengel, in der Blattmasse
und der Wurzeln, Keimsprossen anderer Pflanzen wie Sonnenblumenkerne sind jedoch nicht ausgeschlossen. Viele davon enthalten besonders im Keimstadium Wachstumshormone.• Legumes are also preferred for the sprouts in the refinement step, again because of the increased nitrogen content in the seeds, stalks, in the leaf mass and the roots, sprouts of other plants such as sunflower seeds are not excluded. Many of them contain growth hormones, especially in the germ stage.
• Die Zusammensetzung der Ausgangsmischung für die Aktivierung kann in weiten Grenzen variieren, insbesondere hinsichtlich der Zuschlagstoffe (Braunkohle, Grünmaterial) .• The composition of the starting mixture for activation can vary within wide limits, especially with regard to the additives (lignite, green material).
• Die Zeitdauer für die Aktivierung und die Veredelung kann in weiten Grenzen variiert werden. Bei der Aktivierung kann eine Obergrenze von z. B. 2 bis 3 Monaten angenommen werden. Bei der Veredelung hängt die Dauer der Wachstumsperiode vom verwendeten Saatgut, und den Kulturbedingungen ab, und von der Abbaubarkeit, während der nachfolgenden Reifephase. • Vermischen von Ton/Gesteinsmehl mit Reifekompost und • Zugabe von Schlemme aus Reifekompost, also eine Kombination der Ausführungsbeispiele 1 und 2. Dabei wird in der Regel der Anteil Schlemme kleiner als derjenige des Reifekomposts gewählt. • Zugabe von anorganischen, organischen und/oder biologischen Komponenten zur Verbesserung der physikalischen, chemischen und/oder biologischen Eigenschaften und/oder zur Anpassung an besondere Anwendungsprofile .
• The time for activation and refinement can be varied within wide limits. When activated, an upper limit of e.g. B. 2 to 3 months. In the case of grafting, the duration of the growing season depends on the seed used and the culture conditions, and on the degradability during the subsequent ripening phase. • Mixing of clay / stone powder with ripening compost and • adding sludge from ripening compost, that is to say a combination of exemplary embodiments 1 and 2. The proportion of sludge is generally chosen to be smaller than that of ripening compost. • Addition of inorganic, organic and / or biological components to improve the physical, chemical and / or biological properties and / or to adapt to special application profiles.
Claims
Patentansprücheclaims
1. Verfahren zur Herstellung eines Materials mit einer das Pflanzenwachstum fördernden Wirkung auf der Grundlage von Ton- und/oder Gesteinsmehl (15) , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Ton- und/oder Gesteinsmehl (15) (TGM) mit einem stark ausgereiften Kompost (1) und/oder mit einer Schlemme, die durch Auswaschen eines solchen Kompost gewonnen worden ist, vermischt wird, das Gemisch während eines Aktivierungszeitraumes in Haufenform gelagert und kontrolliert belüftet wird, wobei die Temperaturerhöhung, die im wesentlichen von einsetzender biologischer Aktivität herrührt, überwacht und auf einen Maximalwert von ca. 60 °C begrenzt wird, um ein biologisch aktiviertes Mineralmehlmaterial zu erhalten.1. A method for producing a material with a plant growth-promoting effect on the basis of clay and / or rock flour (15), characterized in that at least clay and / or rock flour (15) (TGM) with a highly mature compost ( 1) and / or mixed with a sludge obtained by washing out such compost, the mixture is stored in a heap form during an activation period and is ventilated in a controlled manner, the temperature increase, which essentially stems from the onset of biological activity, being monitored and is limited to a maximum value of approx. 60 ° C in order to obtain a biologically activated mineral flour material.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivierungszeitraum bis zu 3 Monate, bevorzugt zwei bis sechs Wochen dauert.2. The method according to claim 1, characterized in that the activation period lasts up to 3 months, preferably two to six weeks.
3. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur während des Aktivierungszeitraums im Bereich von ca. 30 °C bis ca. 60 °C gehalten wird.3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the temperature is kept in the range from about 30 ° C to about 60 ° C during the activation period.
4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem ersten Abklingen der Temperatur im Gemisch auf 35 °C ein Wiederanstieg auf eine Temperatur grösser 35 °C verhindert wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that after a first decrease in the temperature in the mixture to 35 ° C, a rise to a temperature greater than 35 ° C is prevented.
5. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung aus Kompost und TGM und/oder Schlemme mindestens eine der folgenden Komponenten zugemischt wird: • Braunkohle;
• Pflanzenreste, insbesondere stickstoffreiche Leguminosen, Gräser, Kräuter;5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mixture of compost and TGM and / or sludge is admixed with at least one of the following components: • brown coal; • plant residues, especially nitrogen-rich legumes, grasses, herbs;
• Reststoffe aus der Landwirtschaft;• agricultural residues;
• Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie insbesondere stickstoffreiche Treber, Kaffeesatz;• residues from the food industry, in particular nitrogen-rich spent grains, coffee grounds;
• ausgereifter Edelkompost;• mature noble compost;
• Hefe;• yeast;
• Algenprodukte;• algae products;
• Nährstoffe; und/oder • Substrate aus der Pilzproduktion.• Nutrient; and / or • substrates from mushroom production.
6. Verfahren gemäss Anspruch 5, dass maximal 50 Vol-% an zusätzlichen Komponenten zugesetzt werden.6. The method according to claim 5, that a maximum of 50 vol% of additional components are added.
7. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Gemischs wenigstens eingesetzt werden:7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that at least the following are used to prepare the mixture:
5 bis 80 Vol-% Schlemme; und5 to 80 vol% sludge; and
20 bis 95 Vol-% TGM.20 to 95 vol% TGM.
8. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Gemischs wenigstens eingesetzt werden:8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that at least used to produce the mixture:
20 - 80, vorzugsweise 30 - 70 Volumen-% TGM; und 80 - 20, vorzugsweise 70 - 30 Volumen-% Reifekompost.20-80, preferably 30-70% by volume TGM; and 80-20, preferably 70-30 volume% of ripening compost.
9. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das aktivierte Material wenigstens einem der nachfolgenden Schritte unterworfen wird: * Trocknen unter Bedingungen, welche die aktiven Mikroorganismen nicht wesentlich schädigen;9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the activated material is subjected to at least one of the following steps: * drying under conditions which do not significantly damage the active microorganisms;
• Mahlen, Sieben und/oder Granulieren, um die Handhabbarkeit zu verbessern;
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18. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Veredelungszeitraum wenigstens einer der folgenden Prozessparameter, bevorzugt alle angegebenen Parameter, eingehalten werden:18. The method according to any one of claims 11 to 17, characterized in that at least one of the following process parameters, preferably all specified parameters, are maintained for the second finishing period:
• 60 % bis 70 % Wassergehalt wenigstens zu Beginn des Zeitraumes, bevorzugt während der gesamten Dauer;• 60% to 70% water content at least at the beginning of the period, preferably for the entire duration;
• 23 °C bis 25 °C Aussentemperatur;• 23 ° C to 25 ° C outside temperature;
• 10 bis 20 Tage Dauer • 45 bis 50 °C Temperatur im Inneren der Mischung.• 10 to 20 days duration • 45 to 50 ° C temperature inside the mixture.
19. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem zweiten VeredlungsZeitraum die Trocknung bis auf einen Trockensubstanzanteil von 70 bis 90 % schonend bei19. The method according to any one of claims 11 to 18, characterized in that after the second finishing period, the drying gently up to a dry substance content of 70 to 90%
Temperaturen zwischen 25 - 45 °C mittels Belüftung erfolgt und dass das veredelte Mineralmehlmaterial gemahlen und oder gesiebt wird.Temperatures between 25 - 45 ° C by means of ventilation and that the refined mineral flour material is ground and or sieved.
20. Aktiviertes Ton- und/oder Gesteinsmehl, herstellbar mit dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 18.20. Activated clay and / or rock flour, producible with the method according to one of claims 1 to 18.
21. Verwendung des Materials gemäss Anspruch 20 für mindestens einen der folgenden Zwecke: • Pflanzensubstrat oder Zuschlagsstoff zu Pflanzensubstraten;21. Use of the material according to claim 20 for at least one of the following purposes: • plant substrate or additive to plant substrates;
• Dünger- oder Düngerkomponente;• fertilizer or fertilizer component;
• Geruchshemmer bei Abbauprozessen• Odor inhibitor in degradation processes
• Grundstoff von festen und flüssigen Pflanzenschutz-, Nähr- und/oder Wirkstoffen;• base material of solid and liquid crop protection, nutrient and / or active substances;
• Wirkstoff- und Nährkonzentrat für Pflanzenkultivierung und Tierernährung;• Active ingredient and nutrient concentrate for plant cultivation and animal nutrition;
• Beschleuniger oder Zusatz für Beschleuniger von biologischen Abbauprozessen in Abwasserreinigungsanlagen und in Kompostieranlagen;
• Bodenaktivator.• Accelerator or additive for accelerators of biological degradation processes in wastewater treatment plants and in composting plants; • Soil activator.
22. Verwendung des Materials, das mit dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 19 herstellbar ist, für mindestens eine der folgenden Zwecke: • in der Landwirtschaft zur Verhinderung der Auswaschung von22. Use of the material which can be produced by the method according to one of claims 11 to 19 for at least one of the following purposes: • in agriculture to prevent the washing out of
Pflanzennährstoffen; für den Hobby-Gartenbereich; für Dachbegrünung; für Landschaftsgarten- und Gartenbau; für den gedeckten Pflanzenanbau; für die Kompostaufbereitung; für die Wasserreinigung in Abwasserreinigungsanlagen für Wüstenrandzonenbegrünung für Rekultivierung von Böden für Pflanzenschutz; in der Tiermedizin;Plant nutrients; for the hobby garden area; for green roofs; for landscaping and horticulture; for covered crops; for compost processing; for water purification in wastewater treatment plants for desert greening for recultivation of soil for crop protection; in veterinary medicine;
Gülleaufbereitung
slurry treatment
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