PL229206B1 - Nawóz o kontrolowanym uwalnianiu składników, sposób wytwarzania nawozu o kontrolowanym uwalnianiu oraz sposób stosowania nawozu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nawóz o kontrolowanym uwalnianiu składników odżywczych, sposób wytwarzania nawozu oraz sposób stosowania nawozu.

Nawozy są stosowane do zasilania roślin dodatkowymi środkami odżywczymi w okresie wegetacji. Efekt stosowania zależy od momentu ich wprowadzania do środowiska wzrostu roślin, formy i dostępności. Dostarczenie zbyt dużej ilości nawozu może być marnotrawne i szkodliwe; zbyt małej lub odpowiedniej ale nie skorelowanej z fazą wzrostu może powodować głód składników odżywczych, dlatego pożądane jest dostarczanie roślinom nawozów uwalniających do gleby składniki odżywcze roślin w formie i ilości dostosowanej do fazy i intensywności ich rozwoju.

Podczas składowania nawozów naturalnych zwłaszcza biomasy, obornika, ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego i innych w wyniku mikrobiologicznego rozkładu biomasy w tym zwłaszcza białek naturalnych następuje uwalnianie azotu w postaci amoniaku. Bezpowrotna utrata azotu w wyniku takich procesów może sięgać 50 do 80% wagowych pierwotnej zawartości. Dla intensywnego rozwoju bakterii glebowych niezbędnych w procesach przyswajania przez rośliny składników nawozowych konieczna jest obecność w glebie łatwo przyswajalnych form organicznych węgla - im głębszy jest rozkład węglonośnych substancji organicznych na substancje proste tym intensywniej rozmnażają się bakterie glebowe, które obumierając dostarczają do gleby niezbędne roślinom łatwo przyswajalne składniki pokarmowe. Podstawowym etapem wzrostu roślin wpływającym na skuteczność wykorzystania przez rośliny składników nawozowych występujących w glebie jest uprzednie wytworzenie przez rośliny odpowiednio rozwiniętych form korzeniowych; bez korzeni produkty rozkładu bakterii glebowych nie mogą być przez rośliny absorbowane i są tracone najczęściej na drodze wypłukiwania z gleby lub uwalniania do atmosfery. Bardzo krótki okres życia bakterii glebowych; ich wielokrotne namnażanie a następnie obumieranie powodują, że obecne w glebie, będące skutkiem obumierania bakterii przyswajalne dla roślin substancje pokarmowe nie mogą być w glebie magazynowane. Nie można zgromadzić w glebie dużych ilości łatwo przyswajalnych form chelatowych składników pokarmowych roślin „na zapas”. Rośliny mogą pobierać z gleby i przyswajać produkty rozkładu biomasy przez bakterie tylko na bieżąco. Możliwość optymalnego wykorzystania takich produktów stwarza nawóz o kontrolowanym uwalnianiu i sposób jego wytwarzania i stosowania.

W sposobie według wynalazku biomasa, zwłaszcza o wysokiej zawartości białek poddawana jest najpierw działaniu reagenta alkalicznego korzystnie wapna palonego mielonego wysokiej reaktywności lub jego mieszanin z innymi substancjami o wysokiej alkaliczności korzystnie tlenkami i wodorotlenkami sodu lub potasu, popiołami ze spalania biomasy w wyniku czego następuje kontrolowana przyśpieszona hydroliza alkaliczna prowadząca w warunkach intensywnego mieszania do rozkładu złożonych struktur biomasowych na substancje proste w tym rozkład niewielkiej części białek z uwolnieniem amoniaku. Uwalniany w procesie amoniak może być bezzwłocznie wiązany roztworami siarczanu żelazawego lub kwasu siarkowego do postaci soli Mohra lub siarczanu amonowego lub alternatywnie zgodnie z wynalazkiem absorbowany sorbentami naturalnymi takimi jak struwit ograniczając straty amoniaku.

Uwalnianie amoniaku w wyniku rozkładu białek zachodzi w sposób kontrolowany. W procesie obróbki biomasy wykorzystywane są trzy procesy sterylizacyjne: sterylizacja uwalnianym w wyniku hydrolizy alkalicznej białek gazowym amoniakiem, sterylizacja pod wpływem wzrastającej w wyniku zachodzących w mieszaninie reakcyjnej reakcji egzotermicznych temperatury przekraczającej korzystnie 60°C i sterylizacja w wyniku wytworzenia w mieszaninach wysokiego odczynu pH powyżej 11.0 jednostek. W wyniku tego następuje pełna sterylizacja przetwarzanej biomasy zabezpieczająca ją przed rozkładem mikrobiologicznym w okresie składowania. Sterylizacja może być nieodwracalna lub tylko czasowa i odwracalna. Ponowny rozkład mikrobiologiczny biomasy w rdzeniach biomasowych granulek nawozowych staje się możliwy po zobojętnieniu obecnych w rdzeniach biomasowych i otoczkach granulek nawozowych substancji alkalicznych szczególnie hydratu wapnia obecnymi w glebie lub przenikających do gleby z atmosfery substancjami kwaśnymi w tym dwutlenkiem węgla i tlenkami siarki. W sposobie według wynalazku zakłada się udostępnienie bakteriom glebowym nawozowych składników pokarmowych zawartych w rdzeniach biomasowych bryłek nawozowych dopiero wtedy, gdy posiane i wzrastające w górnych warstwach gleby rośliny są na tyle rozwinięte iż ich struktury korzeniowe są w stanie wykorzystywać formy chelatowe składników nawozowych powstających w procesach obumierania bakterii glebowych. Zmienna i regulowana ilość alkaliów obecnych w nawozie pozwala na kontrolowanie okresu neutralizacji alkaliów przez obecne w glebie substancje kwaśne. Ilość i formę stosowaPL 229 206 B1 nych substancji alkalicznych dobiera się zależnie od struktury i pH nawożonej gleby, warunków klimatycznych w których uprawiane są rośliny oraz rodzaju uprawianych roślin. Procesowi sterylizacji i suszenia wyjściowej biomasy reaktywnymi substancjami alkalicznymi towarzyszy rozkład zawartych w rdzeniach biomasowych złożonych związków organicznych węgla do postaci prostszych łatwiej przyswajalnych dla flory bakteryjnej występującej w glebie. Ilość i rodzaj stosowanych substancji alkalicznych oraz czas i warunki składowania nawozu przed wysianiem do gleby uzależnia się od rodzaju substancji węglonośnych obecnych w przetwarzanej biomasie. Po wysianiu do gleby nawozów wskazane jest ich bezzwłoczne przyoranie tak, aby uniemożliwić w przypadku wystąpienia opadów atmosferycznych nasycenie powierzchniowych warstw gleby roztworami mleka wapiennego powstałego z rozpuszczenia w wodzie zawartego w otoczkach granulek biomasowych stanowiących rdzenie bryłek nawozowych hydratu wapnia gdyż mogłoby to grozić zniszczeniem glebowej flory bakteryjnej obecnej w jej górnych warstwach.

Panujący powszechnie pogląd, że im więcej jest w glebie dostępnych dla roślin związków azotu zwłaszcza w formie białka oraz związków potasu i fosforu tym większe są szanse na wysoki plon pomija konieczne ogniwo procesów glebowych jakim jest proces namnażania i obumierania bakterii glebowych zwłaszcza z grupy sinic.

Obecnie stosowane nawozy sztuczne i nawozy organiczne pochodzenia naturalnego bez zajścia wspomnianego wyżej etapu przetworzenia mikrobiologicznego z udziałem bakterii glebowych są dla roślin kompletnie nieprzydatne. Dopiero po wykorzystaniu przez bakterie i inne organizmy glebowe zawartych w tych nawozach substancji nawozowych do budowy ich organizmów a następnie obumarcie bakterii i przekształceniem pozostałości obumarłych organizmów do form chelatowych pozwala na ich efektywnie wykorzystanie przez rośliny. Warunkiem koniecznym wysokiej żyzności gleb jest intensywny rozwój bakterii glebowych uwarunkowany łatwą dostępnością bakterii do najważniejszych składników pokarmowych zwłaszcza przyswajalnego węgla i azotu w odpowiednich proporcjach (właściwy stosunek C:N).

Źródłem węgla dla bakterii glebowych są najczęściej struktury humusowe gleby i węgiel organiczny pochodzący z biomasy w formie dobrze przyswajalnej korzystnie maksymalnie przetworzonej. Dla bakterii glebowych korzystnym jest, aby obecna w glebie biomasa zawierała białka łatwo rozkładalne do aminokwasów, celulozę i węglowodany do cukrów złożonych i prostych a tłuszcze do gliceryny i kwasów tłuszczowych. Bakterie glebowe z zasady nie są zdolne do bezpośredniego wykorzystywania węgla zawartego w gazowym dwutlenku węgla bo do tego potrzebny jest proces fotosyntezy z udziałem chlorofilu. Dla aktywnego rozwoju bakterii glebowych konieczna jest obecność w glebie związków organicznych łatwo przyswajalnego węgla. W przypadku azotu warunek taki nie jest już bezwzględny, bo wiele obecnych w środowisku glebowym bakterii potrafi samodzielnie wiązać zawarty w atmosferze i glebie azot nieorganiczny (amoniak, tlenki azotu). W przeszłości tradycja rolnicza nakazywała zaorywać pozostałości ścierniskowe, dzięki czemu do gleby wracała w postaci nawozów naturalnych większość odpadowej biomasy (a także gnojowica, obornik, pomiot drobiowy itp.). Obecnie większość organicznych związków węgla zawarta w odpadowej biomasie jest zbierana i przetwarzana na biogaz lub paliwa (brykiety) i tylko niewielka część zebranej z plonami biomasy powraca do gleby. W związku z powyższym warunkiem wzrostu plonów jest bardziej efektywne wykorzystanie substancji organicznych które wracają do gleby. Takie rozwiązanie oferują nawozy o kontrolowanym uwalnianiu wytwarzane sposobem według wynalazku w oparciu o produkty otrzymywane z odpadowej biomasy. Unikalne właściwości tych nawozów wynikają z faktu, iż dzięki nadanym im w procesi e wytwarzania specyficznym właściwościom możliwe staje się bardziej efektywne wykorzystanie zawartych w nich składników nawozowych.

Pozytywne skutki stosowania takich nawozów obrazuje potwierdzony polską praktyką rolniczą przykład. W tradycyjnych metodach uprawy pszenicy jarej wczesną wiosną glebę zasila się obornikiem, orze i zasiewa; do połowy kwietnia bakterie glebowe rozwijające się intensywnie kosztem glebowych zasobów organicznego węgla i azotu obumierają a produkty ich rozkładu w łatwo rozpuszczalnej formie chelatowej są najczęściej wypłukiwane przez deszcze do warstw wodonośnych a stamtąd do strumieni i zbiorników wodnych intensyfikując procesy eutrofizacji. Powstające w tym okresie z rozkładu bakterii glebowych substancje nawozowe w formach chelatowych nie mogą być wykorzystywane przez rośliny, gdyż nie wytworzyły one jeszcze odpowiednio sprawnych systemów korzeniowych zdolnych do pobierania produktów rozkładu. W efekcie co najmniej 40% składników nawozowych zawartych na przykład w zastosowanym oborniku zostaje bezpowrotnie straconych. W przypadku nawozów wytwarzanych

PL 229 206 B1 zgodnie z wynalazkiem sytuacja jest inna. Podczas ich wytwarzania następuje hydroliza alkaliczna biomasy, zniszczenie grzybów i nasion chwastów oraz pełna sterylizacja granulek biomasowych stanowiących rdzenie bryłek nawozowych. Granulki te zawierają biomasę korzystnie już rozłożoną do prostszych związków chemicznych w wyniku hydrolizy alkalicznej otoczone są dodatkową otoczką z powłok ochronnych bogatą w hydrat wapnia uniemożliwiającą ich rozkład biologiczny. Po rozprowadzeniu na powierzchni gleby i bezzwłocznym przyoraniu korzystnie na głębokość 20 do 30 cm nałożona na granulki biomasowe stanowiące rdzenie bryłek nawozowych otoczka ochronna alkaliów korzystnie zawierająca hydrat wapnia o pH rzędu 11,5-12,0 uniemożliwia rozkład przez bakterie glebowe sterylnego rdzenia biomasowego do czasu gdy obecne w glebie kwasy glebowe oraz CO2, SO2 i SO3 z atmosfery nie zobojętnią hydratu zawartego zarówno w otoczkach ochronnych bryłek nawozowych jak i w sterylnych granulkach rdzeni biomasowych. Wykorzystanie obecnej w granulkach nawozowych biomasy przez bakterie glebowe i przetworzenie zawartych w niej składników do form chelatowych możliwych do wykorzystania przez systemy korzeniowe roślin staje się możliwe dopiero po zobojętnieniu zawartych w nich substancji alkalicznych.

Eksperymenty polowe wykazały, iż opóźnienie w rozpoczęciu procesu rozkładu mikrobiologicznego biomasy zawartej w granulkach biomasowych stanowiących rdzenie bryłek nawozowych przez bakterie glebowe spowodowane koniecznością uprzedniego zneutralizowania obecnych zarówno w otoczkach jak i granulkach biomasowych stanowiących ich rdzenie substancji alkalicznych wynosi od 3 do 6 tygodni. Jest to okres wystarczający na to, aby w powierzchniowych warstwach gleby pozbawionych substancji alkalicznych ale zawierających naturalną próchnicę i humus glebowy rozwinęły się systemy korzeniowe posianych roślin. Dzięki temu proces korzystania przez bakterie glebowe z biomasy zawartej w rdzeniach granulek zostaje skorelowany z fazami wzrostu roślin. Po zobojętnieniu najpierw otoczek a następnie granulek biomasowych intensywność rozkładu bakteryjnego dostępnej już dla bakterii glebowych biomasy zależy od warunków pogodowych i jest skorelowana w sposób naturalny z warunkami pogodowymi i fazami wzrostu roślin. Gdy jest słonecznie i wilgotno zarówno intensywność rozkładu bakteryjnego jak i wzrostu roślin jest bardzo duża, gdy jest zimno i sucho procesy rozkładu bakteryjnego biomasy i wzrostu roślin spowalniają.

Dotąd w nawożeniu dominował pogląd, iż należy unikać bezpośredniego kontaktu wapna tlenkowego z biomasą zwłaszcza wysokobiałkową wykorzystywaną nawozowo bo w wyniku oddziaływania na biomasę hydratu wapnia utracona zostaje większość azotu. Co do skutków jest to w odniesieniu do nawozów o kontrolowanym uwalnianiu wytwarzanych zgodnie z wynalazkiem pogląd niesłuszny bo uwalniany w procesie wytwórczym amoniak jest wiązany i wykorzystywany nawozowo a dodatkowo dzięki procesom hydrolizy alkalicznej zachodzących w procesie wytwarzania podczas ich wytwarzania węgiel organiczny zawarty w przetwarzanej biomasie uzyskuje łatwiej przyswajalne formy. Ilość związków azotu w wytworzonych nawozach maleje ale ubytek azotu rekompensowany jest tym, iż bakterie glebowe uzyskując lepszy dostęp do łatwiej przyswajalnego węgla gwałtowniej się rozwijają asymilując więcej przyswajalnych związków azotu z atmosfery rekompensując z nadwyżką azot utracony w procesie hydrolizy alkalicznej biomasy. W procesach wytwarzania nawozów sposobem według wynalazku hydrolizie alkalicznej biomasy towarzyszy sterylizacja i zniszczenie zarodników grzybów. Potwierdzeniem unikalnych właściwości użytkowych nawozów otrzymywanych sposobem według wynalazku są wyniki osiągane przez praktyków rolników stosujących proponowane nawozy. Nawóz tego typu z ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego z ubojni trzody zaaplikowany w ilości 4 ton na hektar spowodował uzyskanie plonu pszenicy jarej 60 kwintali z hektara przy średniej zawartości białka w ziarnie 18,9%; pszenica jara uprawiana w porównywalnych warunkach bez stosowania takiego nawozu dała plon 45 kwintali z hektara przy zawartości białka 13,5%.

Większość badań w obszarze upraw, nawożenia i gleboznawstwa koncentrują się na wyborze rodzaju nawozu, optymalizacji dawek i form stosowania, terminów i form operacji agrotechnicznych z udziałem lub bez udziału deszczowania. Badania te potwierdzają istotny wpływ rodzaju i postaci stosowanych nawozów, rodzaju i terminu zabiegów agrotechnicznych związanych z nawożeniem na zmiany zawartości białek, tłuszczy i węglowodanów w uzyskiwanych plonach. Powszechnie stwierdza się fakt, że największy wpływ na zawartość białka w ziarnach uprawianych zbóż ma dostępność dla systemów korzeniowych roślin związków azotu w okresie wykłaszania i budowy ziaren w kłosach na którą z kolei wpływają warunki pogodowe w sezonie wegetacyjnym. Nadmierne opady atmosferyczne wypłukują z gleby rozpuszczalne składniki nawozowe. Potwierdza to fakt, że w deszczowanych uprawach roślinnych uzyskiwane ziarno zawiera istotnie mniej azotu i wapnia oraz białek niż w obiektach

PL 229 206 B1 nienawadnianych. Kolejnym potwierdzeniem w skali światowej zwłaszcza w krajach tropikalnych z często występującymi deszczami nawalnymi jest zjawisko wypłukiwania z gleby niezbędnych roślinom składników pokarmowych. Nawozy sztuczne zwłaszcza azotowe i potasowe charakteryzują się wysoką rozpuszczalnością w wodzie w warunkach intensywnych opadów czy deszczowania ulegają intensywnemu wymywaniu uniemożliwiając ich efektywne wykorzystanie.

Rozwiązaniem dotychczas stosowanym jest zapobieganie wypłukiwaniu z gleby składników nawozowych na drodze zmniejszania ich rozpuszczalności w wodzie i/lub ograniczania zbyt szybkiego rozkładu bakteryjnego zawartych w nawozach substancji organicznych. Dotychczasowe metody polegały na mieszaniu ich z substancjami ograniczającymi wymywanie korzystnie próchnicogennymi takimi jak kora drzewna, torf, drobnoziarniste węgle brunatne itp. Znany jest sposób wytwarzania takich nawozów na bazie aktywnej próchnicy z sorbentów organicznych. Sorbenty organiczne i mineralne np. torfy, obornik, komposty, minerały ilaste, korzystnie montmorylonit pod wpływem węglanów lub wodorotlenków wapnia, potasu i sodu uwalniają duże ilości rozpuszczalnej w wodzie aktywnej próchnicy koloidalnej o cząsteczkach wielkości kilku mikronów. Próchnica aplikowana jest na powierzchnię gleby w postaci grudkowanej lub w formie ciemnobrązowej klarownej cieczy łatwo przemieszczającej się w glebie w okolice systemu korzeniowego. W ten sposób możliwe jest stosowanie aktywnej próchnicy wymieszanej z różnymi nawozami powodujące wzrost efektywności wykorzystania nawozów i zmniejszenie potrzebnych dawek a w przypadku mieszania z wapnem tlenkowym także stopniowe odkwaszenie gleby. Stosując razem z preparatami próchnicowymi dodatkowo substancje zmniejszające zasolenie gleby takie jak kreda, opoka czy zeolity poprawia się plonowania na glebach zasolonych oraz ogranicza rozwój patogenów glebowych. Rozwiązania opisane w patencie P 197594 proponują wytwarzanie kompleksu recepturowego dla ekologicznych nawozów organiczno-mineralnych ogólnego przeznaczenia lub podłoży do rozsadników, otrzymywanych ze składników pochodzenia roślinnego oraz z kopalin mineralnych, uaktywnionych następnie biologicznie szczepami bakterii. Na podobnych koncepcjach opierają się ekologiczne nawozy organiczno-mineralne i/lub podłoża dla rozsadników zawierające zwykle węgiel brunatny, torf wysoki, korę mieszaną drzew leśnych, mieszaniny trocin, wiórów z drzew zwłaszcza leśnych, ligninę papierniczą karbonizowaną, montmorylonit, bentonit, wapienie organiczne, kredę granulowaną, kaolinit, kainit, fosforyty, siarkę granulowaną lub mieloną, sieczkę sporządzoną z użytych w dowolnym wzajemnym stosunku mieszanin słomy zbożowej, słomy roślin strączkowych i szczepów nitrobakterii. Nawozy te charakteryzują się nadal takimi wadami jak niedostosowanie intensywności uwalniania składników nawozowych do stadium rozwoju rośliny i aktualnych warunków pogodowych i glebowych. Podobne do powyższych rozwiązania proponowane są w patentach P 197594, P 191524 i P 193634. Cytowane patenty potwierdzają istotny wpływ sposobu aplikacji i właściwości fizykochemicznych stosowanych nawozów na jakość uzyskiwanych plonów a zwłaszcza na zawartość białka w ziarnie. Wysokiej efektywności wykorzystania składników pokarmowych zawartych w omawianych nawozach przeszkadza ich rozpuszczalność w wodzie i brak możliwości korelowania intensywności uwalniania składników pokarmowych z warunkami pogodowymi i fazami rozwoju roślin. Innowacyjną cechą nawozów zgodnie z wynalazkiem jest niska wrażliwość na wymywanie składników pokarmowych nawet w okresach intensywnych opadów atmosferycznych oraz wynikająca z nadanej im formy możliwość długookresowego skorelowania intensywności uwalniania składników nawozowych z warunkami pogodowymi i fazami rozwojowymi roślin.

Nawóz według wynalazku, charakteryzuje się tym, że usytuowany w centralnej części bryłki rdzeń środka odżywczego mający korzystnie postać granulki składającej się z rozdrobnionej, wysuszonej i wysterylizowanej biomasy zawierającej białka proste i złożone w ilości od 1,0 do 30% wagowych, związki fosforu w ilości od 0,5 do 5% wagowych, związki potasu od 2,0 do 5% wagowych, związki siarki od 0,5 do 3% wagowych, reaktywne substancje alkaliczne od 5 do 40% oraz węglonośne związki organiczne od 17 do 81% wagowych, jako pozostałość, natomiast powłoka rdzenia zawiera substancje o charakterze alkalicznym w ilości od 1 do 10% wagowych masy rdzenia będących mieszaninami od 10 do 50% wagowych wysoce reaktywnego wapna palonego mielonego i/lub 10 do 20% wagowych czystego hydratu wapnia zarówno osobno jak i w mieszaninach.

Granulki biomasowe środka odżywczego, stanowiące rdzenie bryłek nawozowych, zawierają także wysoce reaktywne rozdrobnione wapno palone mielone i/lub jego mieszaniny z hydratem wapnia, korzystnie zawierające związki magnezu, fosforu i potasu w ilościach 5 do 40% korzystnie 5 do 20% wagowych suchej masy składników granulek biomasowych stanowiących rdzenie.

PL 229 206 B1

Powłoki w postaci otoczek stanowią od 1 do 10% wagowych suchej masy rdzeni i zawierają reaktywne substancje alkaliczne korzystnie w postaci mieszanin zawierających od 30 do 80% wagowych popiołów ze spalania biomasy i/lub 10 do 50% wagowych wysoce reaktywnego wapna palonego i/lub 10 do 20% wagowych hydratu wapnia lub opcjonalnie mieszaniny drobno zmielonego pylistego tlenku wapnia, hydratu wapnia, tlenku magnezu i wodorotlenku potasu w proporcjach wagowych 5:2:1:1, zarówno osobno jak i w mieszaninach w stosunku wagowym 1:1 w ilościach od 2,0 do 40,0% wagowych, korzystnie 10% wagowych w odniesieniu do suchej masy granulek tworzących rdzenie bryłek nawozowych.

Granulki tworzące rdzenie bryłek zawierają rozdrobnioną, wysuszoną i wysterylizowaną biomasę z zagęszczonych odpadów i produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego, młóto browarniane, zagęszczony wywar gorzelany, obornik, gnojowicę, gnojówkę, pomiot drobiowy, pozostałości z procesu biogazowania.

Biomasę rdzeni bryłek nawozowych stanowią zagęszczone osady denne zawierające do 22% wagowych substancji organicznych w tym do 8% wagowych białek, do 13% wagowych węgla organicznego do 1,0% wagowego fosforu w przeliczeniu na suchą masę.

Biomasę rdzeni bryłek nawozowych stanowi zagęszczona do powyżej 20% suchej masy pulpa z produktów ubocznych z procesów przetwórstwa produktów roślinnych lub zwierzęcych, w tym rozdrobnionego pierza, kości i/lub odpadowej tkanki zwierzęcej zawierająca do 30,0% wagowych białek; do 2,5% wagowych fosforu, do 0,9% wagowych potasu w przeliczeniu na suchą masę.

Biomasę rdzeni bryłek nawozowych stanowią zagęszczone, korzystnie powyżej 30% suchej masy produkty uboczne z procesów hodowli i przetwórstwa ryb, owoców morza w tym z hodowli krewetek i roślin wodnych; pozostałości z procesów hodowli i przetwórstwa, glonów, alg i roślin wodnych; biomasa chwastów wodnych w tym zwłaszcza hiacynta wodnego zawierająca do 25% wagowych substancji organicznych, do 12% wagowych białek, do 1,5% wagowych fosforu (P2O5), do 0,8% wagowych potasu (K2O) w odniesieniu do suchej masy.

Źródłem białek, związków fosforu potasu i siarki w rdzeniach bryłek nawozowych są także zagęszczone do zawartości 25% suchej masy pozostałości z przetwórstwa mlecznego, poferment z procesów biogazowania biomasy rolnej, produkty uboczne z wytwarzania koncentratów spożywczych i białkowych, produkty uboczne z hodowli ślimaków, dżdżownic, owadów i ich larw zagęszczone do powyżej 30% suchej masy i zawierające do 15% wagowych substancji organicznych, do 8% wagowych białek, do 0,9% wagowych potasu i do 1,2% wagowych fosforu w przeliczeniu na suchą masę.

Jako substancje węglonośne rdzeni bryłek nawozowych stosowane są: rozdrobniona kora, trociny, węgiel brunatny, humus, bogate w substancje węglonośne komposty w ilościach od 10 do 50% wagowych masy granulek stanowiących rdzenie w przeliczeniu na suchą masę.

Jako składniki uzupełniające biomasę rdzeni bryłek nawozowych stosuje się biostymulatory roślin w ilości od 0,1 do 2,0% wagowych.

Granulki z których wytwarzane są rdzenie bryłek nawozowych jak i ich powłoki stanowiące otoczki zawierają dodatkowo zmielony dolomit, bentonit, mocznik, saletrę amonową, siarczan amonu, fosforan amonu, superfosfat, siarczan potasu, siarczan magnezu, siarczan żelaza, struwit, apatyty i fosforyty.

Granulki rdzeni bryłek nawozowych jak i ich powłoki stanowiące otoczki zawierają od 1 do 5% wagowych mielonej kredy nawozowej i/lub mielony dolomit, apatyty, fosforyty, wosk, siarkę pierwiastkową, organiczne substancje błonotwórcze korzystnie glicerynę, żelatynę, tłuszcze, siarkę pierwiastkową i substancje polimerowe spajające i wzmacniające strukturę granulek i/lub otoczek osobno lub w mieszaninach.

Powłoki ochronne nakładane na granulki stanowiące rdzenie bryłek nawozowych składają się z mieszanin popiołów ze spalania biomasy w ilości od 30 do 80% wagowych, wysoce reaktywnego rozdrobnionego wapna palonego mielonego w ilości od 10-50% wagowych i hydratu wapnia w ilości od 10-20% wagowych. Ilości substancji alkalicznych nanoszonych na rdzenie stanowią od 2,0 do 40,0% wagowych korzystnie do 10% wagowych suchej masy rdzeni. Alternatywnie stosowane w tym celu substancje alkaliczne są mieszaninami drobno zmielonego pylistego tlenku wapnia, hydratu wapnia, tlenku magnezu, wodorotlenku potasu zawierające wymienione składniki w proporcjach wagowych 5:2:1:1 lub rozdrobnionymi popiołami ze spalania naturalnej biomasy, o podobnym składzie chemicznym, zarówno osobno jak i w mieszaninach w stosunku 1:1 w ilości od 2,0 do 40,0% wagowych, korzystnie 10% wagowych w odniesieniu do masy granulek na które są nanoszone.

PL 229 206 B1

Surowcem źródłowym biomasy z której wykonywane są granulki stanowiące rdzenie bryłek nawozowych jest zagęszczona do powyżej 20% suchej masy pulpa biomasowa zawierająca pozostałości z procesów przetwórstwa produktów roślinnych lub zwierzęcych, w tym produkty uboczne pochodzenia zwierzęcego bogate w białka, korzystnie rozdrobnione pierze, kości i/lub odpadowa tkanka zwierzęca zawierające do 30,0% wagowych białek; 2,5% wagowych fosforu, 0,9% wagowych potasu w odniesieniu do suchej masy. Innym surowcem źródłowym biomasy do wytwarzania rdzeni są zagęszczone powyżej 40% wagowych suchej biomasy wywary pofermentacyjne z procesów destylacji alkoholowej przemysłu gorzelanego i/lub młóto browarnicze zawierające do 25% wagowych białek, do 1,5% wagowych fosforu, do 0,5% wagowych potasu w przeliczeniu na suchą masę. Kolejnym surowcem źródłowym biomasy jest uprzednio zagęszczona, korzystnie powyżej 25% wagowych suchej masy gnojowica, gnojówka lub osady ściekowe zawierające do 35% substancji organicznych w tym do 10% wagowych białek do 2% fosforu do 1% potasu w przeliczeniu na suchą masę.

Inne surowce źródłowe biomasy to bogaty w substancje organiczne i mineralne pomiot drobiowy zawierający do 35% wagowych substancji organicznych, do 8% białek, do 2,0% wagowych fosforu (P2O5), do 1,5% wagowych potasu (K2O); zagęszczone osady denne ze zbiorników słodkowodnych, korzystnie zawierające do 22% wagowych organiki, do 8% białek, do 13% wagowych węgla organicznego do 1,0% wagowych fosforu w przeliczeniu na suchą masę; zagęszczone powyżej 30% suchej masy produkty uboczne z procesów hodowli i przetwórstwa ryb, owoców morza w tym z hodowli alg, krewetek i roślin wodnych, pozostałości z procesów hodowli i przetwórstwa ryb, glonów, alg i roślin wodnych w tym chwastów wodnych typu hiacynta wodnego, zawierające do 25% wagowych substancji organicznych, do 12% wagowych białek, do 1,5% wagowych fosforu (P2O5), do 0,8% wagowych potasu (K2O) w przeliczeniu na suchą masę; zagęszczone pozostałości z przetwórstwa mlecznego, poferment z procesów biogazowania biomasy rolnej, produkty uboczne z wytwarzania koncentratów spożywczych i białkowych, produkty uboczne z hodowli ślimaków, dżdżownic, owadów i ich larw, zagęszczone do 30% suchej masy, zawierające do 15% wagowych organiki, do 8% wagowych białek, do 0,9% wagowych potasu i do 1,2% wagowych fosforu w przeliczeniu na suchą masę; zagęszczone wytłoki i produkty uboczne będące pozostałością z przetwórstwa buraka cukrowego i trzciny cukrowej, zawierające od 0,2 do 5,0% wagowych potasu; bogate w organiczne związki siarki produkty uboczne z przetwórstwa roślin strączkowych w tym rzepaku, soi, orzeszków arachidowych, grochu zawierające do 20% wagowych białek, do 1,5% wagowych fosforu, 0,5% wagowych potasu i 1,5% wagowych. Surowce źródłowe biomasy z których wytwarzane są rdzenie granulek biomasowych bryłek nawozowych uzupełnia się substancjami mineralnymi, korzystnie alkalicznymi zawierającymi związki wapnia, magnezu, fosforu i potasu i/lub zmielone popioły ze spalania biomasy pochodzenia naturalnego o podobnym składzie chemicznym w ilościach od 5-40% korzystnie 5 do 20% wagowych.

Surowce źródłowe biomasy opcjonalnie uzupełnia się łatwo przyswajalnym dla roślin węglem organicznym w formie rozdrobnionego i zmikronizowanego humusu, kory, węgla brunatnego, trocin, pozostałości z procesów przetwórstwa termicznego biomasy w ilości od 5 do 20% wagowych i/lub biostymulatorami wzrostu roślin pochodzenia naturalnego zawierającymi hemoglobinę i/lub chlorofil w ilości od 0,10 do 2,0% wagowych pozyskiwanymi z procesów przetwórstwa mięsnego, hodowli i przetwórstwa ryb, alg, glonów i innych organizmów wodnych oraz produktami uzyskiwanymi podczas przetwarzania biomasy na produkty białkowe z wykorzystaniem insektów.

Jako składniki uzupełniające mieszanin substancji alkalicznych stosowanych do wytwarzania powłok ochronnych nanoszonych na granulki biomasowe stanowiące rdzenie bryłek nawozowych, decydujących o czasie i szybkość uwalniania substancji odżywczych zawartych w granulkach wykorzystywane są także zmielone dolomity, bentonity, apatyty, fosforyty, siarka pierwiastkowa, emulsje polimerowe i/lub organiczne substancje błonotwórcze pochodzenia naturalnego, korzystnie tłuszcze, gliceryna, woski, żelatyna osobno lub w mieszaninach, w ilościach 2 do 15% wagowych korzystnie 2 do 5% wagowych.

Nawóz o kontrolowanym uwalnianiu posiada formę bryłek z centralnie położonymi w nich granulkami biomasowymi zawierającymi od 5 do 60% rozdrobnionej wysterylizowanej biomasy, 10 do 50% wysoko - reaktywnego hydratu wapnia Ca(OH)2 i innych substancji alkalicznych (w odniesieniu do suchej masy) oraz związki potasu, fosforu i mikroelementy pochodzące z przetworzonej biomasy lub z użytych dodatków uzupełniających. Nawozy te mogą mieć zróżnicowany skład chemiczny zależny od surowca z którego zostały wytworzone. Istotnymi składnikami wpływającymi na właściwości nawozowe są ilości i rodzaje białek zawartych w przetwarzanej biomasie oraz ilości i rodzaje węglowodanów i tłuszczy uwalniających w procesach rozkładu biologicznego pod wpływem bakterii glebowych związki amonowe, związki fosforu, potasu i siarki oraz łatwo przyswajalnych dla bakterii glebowych związków

PL 229 206 B1 węgla. Istotnym składnikiem intensyfikującym działania plonotwórcze takich nawozów jest obecność w nich związków o charakterze biokatalizatorów roślinnych takich jak hemoglobina z krwi zawartej w przetwarzanych produktach ubocznych pochodzenia zwierzęcego, chlorofil z przetwarzanej biomasy roślinnej oraz zdolność bakterii glebowych do wytwarzania z rozłożonych tkanek zwierzęcych i roślinnych próchnicy i substancji próchnico podobnych oraz struktur humusowych. Związki te i ich pochodne mimo małej zawartości ilościowej w nawozach z racji struktury i właściwości posiadają cechy biokatalizatorów wpływających na rozwój i plonowanie roślin w stopniu nieporównywalnym do skali ich wagowej zawartości w nawozach. Do najbardziej pożądanych surowców naturalnych przetwarzanych sposobem według wynalazku na tego typu nawozy są wysokobiałkowe produkty uboczne i pozostałości z przetwórstwa rolno - spożywczego takie jak uboczne produkty pochodzenia zwierzęcego, wywar gorzelany, młóto browarniane, pozostałości z przetwórstwa owoców i warzyw, pomiot kurzy, gnojowica, gnojówka, obornik, zagęszczone pozostałości z produkcji biogazu, pozostałości z hodowli ryb, z przetwórstwa inwazyjnych chwastów wodnych typu hiacynta wodnego, alg czy pozostałości z ekstrakcji białek z insektów żywionych odpadową biomasą.

Wynalazek obejmuje swoim zakresem także sposób wytwarzania.

Surowce źródłowe będące źródłem biomasy stosowanej do wytwarzania granulek biomasowych stanowiących rdzenie bryłek nawozowych rozdrabnia się do postaci wilgotnych pulp, zawierających cząstki biomasowe o wymiarach poniżej 5 mm korzystnie 1-2 mm i uzupełnia substancjami ułatwiającymi odwadnianie takimi jak polielektrolity lub zagęszczającymi takimi jak krochmal, mąka, pasze odpadowe i inne i miesza uzyskując wieloskładnikowe homogeniczne pulpy. Pulpy zawierające od 50 do 90% wody odwadnia się znanymi metodami w celu uzyskania wilgotnej plastycznej masy zawierającej od 30 do 60% wody a wytworzoną masę kontaktuje się w warunkach intensywnego mieszania z reaktywnymi substancjami alkalicznymi realizując proces sterylizacji pulpy i dalszego suszenia korzystnie ciepłem egzotermicznych reakcji chemicznych zachodzących między użytymi substancjami alkalicznymi i występującą w przetwarzanej masie wilgocią do uzyskania półsuchej plastycznej masy, o wilgotności korzystnie poniżej 30% korzystnie 10 do 15%. Tak uzyskany produkt poddaje się granulacji do uzyskania granulek na rdzenie biomasowe bryłek nawozowych o wymiarach 1 do 5 mm korzystnie 1 do 3 mm następnie nanosi się na ich powierzchnię substancje alkaliczne w celu utworzenia otoczek składających się z jednej lub więcej powłok ochronnych.

Utworzone bryłki nawozowe z granulkami biomasowymi stanowiącymi ich rdzenie i alkalicznymi powłokami stanowiącymi otoczki kontaktuje się z substancjami chemicznymi o charakterze kwaśnym korzystnie gazowym dwutlenkiem węgla lub gazami spalinowymi bogatymi w dwutlenek węgla, dwutlenkiem siarki, trójtlenkiem siarki lub nasyca się ich powierzchnie ciekłymi, korzystnie stężonymi kwasami mineralnymi, kwasem siarkowym i/lub fosforowym, w celu wytworzenia w otoczkach granulek nawozowych twardych, trudno rozpuszczalnych w wodzie soli wzmacniających mechanicznie struktury bryłek nawozowych. Takimi pożądanymi solami są: węglan wapnia, gips lub fosforany wapnia.

Wytworzone na powierzchnie granulek biomasowych otoczki ochronne z suchych i pylistych substancji o wysokim odczynie alkalicznym o pH > 10, uniemożliwiają czasowo dostęp do rdzeni biomasowych żywych bakterii glebowych, zapobiegając procesom rozkładu mikrobiologicznego zawartej w rdzeniach biomasy i uniemożliwiając uwalnianie do gleby produktów takiego rozkładu.

Z racji różnorodnego pochodzenia surowców źródłowych z których wytwarzane są rdzenie i związanymi z tym olbrzymimi różnicami w morfologii i składzie występujących w nich substancji organicznych korzystne jest modyfikowanie składu rdzeni lub otoczek uzupełniającymi substancjami nawozowymi korzystnie pochodzenia naturalnego lub dodatkami bogatymi w takie substancje (N, P, K Mg, białka) pochodzenia przemysłowego. Wysoka zawartość hydratu wapnia Ca(OH)2 zabezpiecza wytwarzane nawozy nawet w długich okresach składowania w stanie suchym przed rozkładem biologicznym do czasu zobojętnienia występującego w nich hydratu. Kontynuowany podczas składowania takich nawozów powolny proces hydrolizy alkalicznej obecnej w nich biomasy zwiększa w nawozach ilość łatwo przyswajalnych związków węgla organicznego. Zobojętnienie obecnego w nawozach hydratu wapni a następuje dopiero w wyniku oddziaływania na hydrat wapnia występujących w środowisku glebowym i atmosferze przyglebowej związków kwaśnych takich jak dwutlenek węgla, tlenki siarki, kwasy organiczne wytwarzane w systemach korzeniowych roślin, obecne w glebie kwasy humusowe itp. Dopiero po zajściu procesu zobojętnienia możliwe staje się wznowienie procesu mikrobiologicznego rozkładu zawartej w bryłkach nawozowych biomasy.

Gdy celowe jest przyśpieszenie rozkładu bakteryjnego składników nawozowych w granulkach biomasowych stanowiących rdzenie bryłek nawozowych nawóz modyfikuje się poprzez kontaktowanie

PL 229 206 B1 wytworzonych bryłek nawozowych w końcowej fazie procesu produkcyjnego lub po jego zakończeniu z substancjami chemicznymi o zdolnościach zobojętniania hydratu wapnia korzystnie dwutlenkiem węgla, dwutlenkiem siarki lub kwasem siarkowym, kwasem fosforowym kwasami organicznymi lub organicznymi substancjami odpadowymi o charakterze kwaśnym doprowadzając do częściowego zneutralizowania występujących w powłokach ochronnych wodorotlenków z wytworzeniem obojętnych drobnokrystalicznych soli. W specyficznych przypadkach na przykład w biogazowniach, podczas wytwarzania nawozu z pofermentu do częściowej neutralizacji hydratu wapnia w otoczkach bryłek nawozowych wykorzystuje się bogate w dwutlenek węgla gorące gazy spalinowe z generatorów prądu lub surowy biogaz zawierającego siarkowodór i duże ilości dwutlenku węgla.

Zmodyfikowany opisanym powyżej sposobem proces wytwarzania nawozów pozwala na nadanie nawozom zdolności uwalniania składników nawozowych bezzwłocznie po skontaktowaniu się zobojętnionych granulek nawozu z bakteriami glebowymi. Możliwe jest także uzupełnianie składu zneutralizowanych bryłek nawozu substancjami zdolnymi gromadzić wodę korzystnie polimerami wodochłonnymi typu hydrożeli i naturalnymi minerałami wodochłonnych takich jak bentonity i zeolity. Możliwe jest także wytwarzanie na bazie nawozów o kontrolowanym uwalnianiu inteligentnych podłoży optymalnych dla wysiewanego rodzaju roślin na przykład w postaci wkładek nawozowo - glebowych.

W przypadku konieczności zapobieżenia zbyt szybkiemu rozkładowi mikrobiologicznemu zawartej w granulkach biomasy lub podwyższenia ich odporności mechanicznej granulki obtacza się substancjami błonotwórczymi lub pudruje związkami mineralnymi drobnoziarnistymi tak aby utworzone na ich powierzchni czasowe bariery uniemożliwiały szybkie wypłukiwanie lub uwalnianie do atmosfery produktów rozkładu biologicznego biomasy i składników nawozowych. Sposób stosowania nawozu o kontrolowanym uwalnianiu według wynalazku polega na tym, że wytworzone bryłki nawozowe bezzwłocznie po ich wysianiu na powierzchnię gleby przyoruje się na głębokość od 20 do 30 cm, unikając korzystnie w okresie między operacjami wysiania i zaorania opadów atmosferycznych. Zapobiega to niekorzystnemu procesowi zabijania obecnych w warstwach powierzchniowych populacji bakterii glebowych w wyniku oddziaływania na nie roztworów wodnych substancji o wysokim pH wypłukiwanych z otoczek i/lub z granulek oraz niekontrolowanemu uwalnianiu do gleby środków odżywczych zawartych w granulkach biomasowych stanowiących rdzenie bryłek nawozowych.

Porównanie cech nawozów:

Nawozy tradycyjne	Nawozy podobne stosowane dotychczas	Nawozy wytwarzane sposobem według wynalazku
Aplikowanie wielokrotne w różnych stadiach rozwoju roślin z wykorzystaniem powtarzalnych zabiegów agrotechnicznych	Aplikowanie kilkukrotne z koniecznością stosowania dodatkowych zabiegów agrotechnicznych	Aplikowanie jednokrotne bez konieczności powtarzania zabiegów agrotechnicznych
Olbrzymie ryzyko wypłukiwania nawozowych składników odżywczych w okresach deszczy nawalnych	Ryzyko wypłukiwania	Niewielkie ryzyko wypłukiwania
Konieczność uprzedniego odkwaszenia gleby	Konieczność uprzedniego odkwaszania gleby	Brak takiej konieczności, nawozy posiadają unikalną zdolność odkwaszania dzięki wysokiej zawartości hydratu wapnia
Możliwość wystąpienia procesów gnilnych i rozwoju grzybów	Możliwość wystąpienia procesów gnilnych i rozwoju grzybów	Brak takich możliwości - obecność alkaliów zapobiega procesom gnilnym i niszczy grzyby
Nieobecność w nawozach substancji naturalnych o charakterze biokatalizatorów	Nieobecność w nawozach substancji naturalnych o charakterze biokatalizatorów	Obecność w nawozach substancji naturalnych o charakterze biokatalizatorów

PL 229 206 B1

Brak możliwości wpływania na odczyn chemiczny stosowanego nawozu	Brak możliwości wpływania na odczyn chemiczny stosowanego nawozu	Możliwość wytwarzania nawozu o optymalnym odczynie chemicznym
Brak zabezpieczenia przed rozkładem biologicznym w okresie składowania	Brak zabezpieczenia przed rozkładem biologicznym w okresie składowania	Pełne zabezpieczenie przed rozkładem biologicznym w trakcie składowania
Produkty uboczne z biogazowania a także komposty wprowadzone do gleby w postaci sterylnej ulegają niekontrolowanemu rozkładowi biologicznemu pod wpływem bakterii glebowych	Produkty organiczne typu mączek zwierzęcych wysterylizowane termicznie ulegają rozkładowi na etapie składowania i bezpośrednio po wprowadzeniu do gleby - tylko niewielka część wykorzystywana efektywnie przez rośliny	Nawozy ulegają procesowi rozkładu biologicznego dopiero po zobojętnieniu obecnych w nich substancji alkalicznych, przetworzenie biomasy występującej w bryłkach nawozowych przez bakterie glebowe dostosowane do intensywności wzrostu roślin
Niemożliwość dostosowania intensywności uwalniania składników pokarmowych do panujących warunków glebowych i klimatycznych	Częściowe dostosowanie intensywności uwalniania składników pokarmowych do panujących warunków glebowych i klimatycznych	Pełna kontrola intensywności i formy uwalniania składników pokarmowych dostosowana do panujących warunków glebowych i klimatycznych

P r z y k ł a d I

Nawóz o kontrolowanym uwalnianiu składników nawozowych wytwarza się w postaci bryłek nawozowych zawierających w centralnej części bryłki rdzeń środka odżywczego mający korzystnie formę granulki z rozdrobnionej wysuszonej i wysterylizowanej biomasy oraz naniesionej na tą granulkę otoczki wytworzonej z substancji alkalicznych. Substancjami z których wytworzono granulki stanowiące rdzenie bryłek nawozowych są białka proste i złożone w ilości 20,0% wagowych, związki fosforu w ilości 3% wagowych, związki potasu w ilości 4% wagowych, związki siarki w ilości 2,5% wagowych, reaktywne substancje alkaliczne w ilości 35% wagowych oraz węglonośne związki organiczne w ilości 35,5% wagowych jako pozostałość. Naniesiona na granulki rdzeni bryłek nawozowych powłoki mające formy otoczek wytworzone są z substancji o charakterze alkalicznym stanowiących 8% wagowych masy rdzenia. Są one mieszaniną 70% wagowych popiołów ze spalania biomasy, 20% wagowych wysoce reaktywnego wapna palonego mielonego oraz 10% wagowych czystego hydratu wapnia. Biomasa wykorzystana do wytworzenia granulek stanowiących rdzenie bryłek nawozowych pochodzi z produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego z ubojni drobiu uprzednio rozdrobnionych i wysterylizowanych i zawiera 60% pierza, 20% kości drobiowych i 20% odpadowej tkanki zwierzęcej w tym krew i białka pochodzenia naturalnego proste i złożone typu keratyny z pierza, naturalne związki fosforu w postaci fosforanów wapniowych, związki potasu i związki siarki pochodzące z aminokwasów zawartych w keratynie stanowiącej główny składnik pierza oraz węglonośne związki organiczne zawarte w pozostałych składnikach biomasy wykorzystanej do wytwarzania granulek rdzeni bryłek nawozowych. Wilgotna biomasa wyjściowa do wytwarzania granulek jest uprzednio rozdrabniana do wymiarów poniżej 5 mm, homogenizowana na drodze mieszania i zawiera 35% wilgoci. Poddawana jest sterylizacji i suszeniu poprzez działanie substancjami alkalicznymi stosowanymi w ilości 15% wagowych w odniesieniu do wilgotnej masy. Jako substancje alkaliczne w procesie suszenia i sterylizacji wykorzystuje się odsiane suche drobnoziarniste frakcje popiołów lotnych ze spalania słomy pszenżyta o pH 11 i ziarnach poniżej 1 mm zawierające 7,2% CaO; 7,5% MgO; 42,0% K2O i 9,2% P2O5 i wapno palone mielone wysokiej reaktywności o reaktywności t60 poniżej 2 minut zmieszane w proporcji wagowej 1:1. Uzyskana gęsta pulpa służy do wytworzenia granulek stanowiących rdzenie biomasowe bryłek nawozowych. Granulki wytwarza się wykorzystując powszechnie stosowane granulatory bębnowe lub tarczowe. Granulki stanowiące rdzenie bryłek nawozowych zawierają całość składników organicznych występujących w biomasie źródłowej, składniki mineralne pochodzące ze stosowanych substancji alkalicznych wchodzących w skład reagenta oraz hydrat wapnia powstały z hydratacji tlenku wapnia zawartego w zastosowanych w procesie substancjach alkalicznych oraz składniki mineralne w tym związki magnezu (z wapna palonego i popiołu), potasu (z popiołu ze spalania słomy pszenżyta) i fosforu (z biomasy i popiołu). Powstałe w reakcji zastosowanych substancji alkalicznych z wodą z biomasy produkty zwiększają ilość suchej masy w granulkach rdzeni o 19%. W wyniku zachodzących procesów egzotermicznych doprowadza się

PL 229 206 B1 do zmniejszenia wilgotności produktu z 35% do 24%. W wyniku operacji suszenia i sterylizacji sposobem według wynalazku następuje zabicie obecnych w przetwarzanej biomasie bakterii oraz czasowe zablokowanie dostępu do granulek biomasowych stanowiących rdzenie bryłek nawozowych żywych bakterii glebowych. Wilgotna biomasa podczas mieszania z użytym reagentem w wyniku zachodzących reakcji egzotermicznych i energii mieszania nagrzewana jest do temperatury powyżej 60°C a następnie bezzwłocznie poddawana granulacji z wykorzystaniem granulatorów talerzowych. Podczas granulacji do granulatorów podaje się wspomniane wcześniej substancje alkaliczne w celu nałożenia ich na powierzchnię granulek w postaci powłok ochronnych z substancji alkalicznych tworzących otoczki. Jako substancje alkaliczne służące do wytworzenia na powierzchni granulek otoczek ograniczających czasowo zdolność wypłukiwania i rozkładu biologicznego składników rdzenia i blokujących dostęp bakterii glebowych do środków odżywczych zawartych w rdzeniach stosuje się mieszaninę 20% wagowych wysoce reaktywnego wapna palonego mielonego i 80% drobnoziarnistych popiołów lotnych o podanym wcześniej składzie dodając je w procesie granulacji w ilości 8% wagowych w stosunku do suchej masy granulek stanowiących rdzenie bryłek nawozowych.

P r z y k ł a d 2

Nawóz o kontrolowanym uwalnianiu wytworzono zgodnie z Przykładem 1 z tą różnicą, że do biomasy wykorzystywanej do wytwarzania granulek rdzeni bryłek nawozowych stanowiących środek odżywczy wprowadzono dodatkowo mieszaninę wysoce reaktywnego i rozdrobnionego wapna palonego mielonego z hydratem wapnia i drobnoziarnistym popiołem ze spalania biomasy. Dodane substancje spełniały rolę reagentów w procesie suszenia i sterylizacji biomasy wykorzystywanej w dalszych etapach procesu do wytwarzania granulek rdzeni biomasowych bryłek nawozowych. Zastosowano mieszaninę wysoce reaktywnego rozdrobnionego wapna palonego mielonego z hydratem wapnia i zmielonymi popiołami ze spalania biomasy w ilości 25% wagowych w odniesieniu do suchej masy składników biomasowych granulek rdzeni. Mieszanina substancji alkalicznych stosowanych jako reagent składała się z 40% wysoko reaktywne wapno palonego mielonego o reaktywności t60 < 1 minuty zawierającego w swoim składzie do 4% wagowych tlenku magnezu występującego jako naturalny składnik takiego wapna, popioły lotne ze spalania biomasy sosnowej zawierające 10,6% wagowych związków magnezu, 7,0% wagowych związków fosforu P2O5 i 22% wagowych związków potasu K2O jako pozostałe 60% mieszaniny. Powłoki z substancji alkalicznych nanoszono na rdzenie biomasowe tworząc otoczki mające za zadanie czasowe ograniczenie procesów wypłukiwania i rozkładu biologicznego składników biomasowych granulek stanowiących rdzenie bryłek nawozowych i kontrolujących dostęp żywych bakterii glebowych do zawartych w rdzeniu biomasowym środków odżywczych. Nanoszenie powłok na powierzchnię granulek w celu wytworzenia otoczek realizowano podczas granulacji dodając w tym celu do granulatorów wymienione wcześniej substancje alkaliczne w ilości 9% wagowych w odniesieniu do suchej masy granulek biomasowych stanowiących rdzenie bryłek nawozowych. Substancje alkaliczne z których wytworzono otoczki granulek stanowiących rdzenie bryłek nawozowych stanowiła mieszanina popiołów lotnych w ilości 60% wagowych, wysoce reaktywne wapno palone mielone CaO w ilości 20% wagowych i hydrat wapnia (Ca(OH)2) w ilości 20% wagowych. W rozwiązaniu opcjonalnym do wytwarzania powłok alkalicznych na granulkach biomasowych tworzących otoczki stosowano mieszaninę 25% wapna palonego mielonego, 15% hydratu wapnia, 5% tlenku magnezu MgO (pochodzącego z prażonych i mielonych dolomitów) i dodatkowo 5% wodorotlenku potasu. W kolejnej opcji do sporządzania powłok tworzących otoczki stosowano wyłącznie odsiane frakcje drobnoziarniste (o wymiarach ziaren poniżej 1 mm) popiołów ze spalania biomasy świerkowej o pH 10,78 zawierające 14,9% CaO; 3,9% MgO; 69,3% K2O i 3,9% P2O5 w ilości 20% wagowych w odniesieniu do suchej masy rdzeni.

P r z y k ł a d 3

Nawóz wytwarza się zgodnie z Przykładami 1 lub 2 z ta różnicą, że masa substancji alkalicznych nanoszonych na powierzchnie granulek biomasowych rdzeni bryłek nawozowych tworząca otoczki alkaliczne stanowiła 9% wagowych suchej masy granulek rdzeni i zawierała 60% wagowych popiołów ze spalania biomasy, 15% wagowych wysoce reaktywnego wapna palonego mielonego i 25% wagowych hydratu wapnia lub opcjonalnie drobno zmielony pylisty tlenek wapnia, hydrat wapnia, tlenek magnezu i wodorotlenku potasu w proporcjach wagowych 5:2:1 uzupełniony w stosunku wagowym 1:1 popiołem ze spalania biomasy w ilości 35% wagowych w odniesieniu do suchej masy granulek rdzeni biomasowych.

PL 229 206 B1

P r z y k ł a d 4

W odmianie sposobu granulki rdzeni biomasowych bryłek nawozowych wytwarza się z uprzednio rozdrobnionej, wysuszonej i wysterylizowanej biomasy zawierającej zagęszczone odpady i produkty uboczne pochodzenia zwierzęcego, młóto browarniane, zagęszczony wywar gorzelany, obornik, gnojowicę, gnojówkę, pomiot drobiowy i pozostałości z procesu biogazowania. Przykładowo surową gnojowicę bydlęcą zawierającą 8% suchej masy miesza się w proporcji wagowej 1 do 1 z wywarem gorzelanym zawierającym 14% suchej masy a uzyskaną ciekłą mieszaninę uzupełnia się identyczną ilością wagową rozdrobnionego poniżej 3 mm pomiotu drobiowego zawierającego 45% suchej masy uzyskując wilgotną pulpę o średniej zawartości 28% suchej masy. Pulpę poddaje się granulacji w celu wytworzenia granulek rdzeni biomasowych bryłek nawozowych. Innym źródłem biomasy wykorzystywanym do wytwarzania granulek rdzeni biomasowych bryłek nawozowych są zagęszczone do powyżej 20% suchej masy produkty uboczne z procesów przetwórstwa produktów roślinnych i zwierzęcych zawierające 60% wagowych produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego w suchej masie i składających się w 30,0% wagowych z białek; w 2,5% wagowych z fosforu, z 0,9% wagowych potasu w przeliczeniu na suchą masę. W tym celu osady denne z osadnika ścieków surowych w ubojni drobiu zawierające 8% substancji organicznych w przeliczeniu na suchą masę pobiera się pompą ssącą i traktuje znanymi substancjami koagulującymi a po koagulacji wytrąconą frakcję zawierającą 15% wagowych substancji organicznych w przeliczeniu na suchą masę oddziela na drodze filtracji w taśmowej prasie filtracyjnej i miesza w proporcji wagowej 1:2 z rozdrobnionym do wymiarów poniżej 5 mm i odsączonym pierzem pozyskiwanym z linii ubojowej drobiu zawierającym substancje organiczne w ilości 36% wagowych w przeliczeniu na suchą masę. Tak uzyskaną uśrednioną pulpę biomasową zawierająca co najmniej 29% wagowych substancji organicznych w przeliczeniu na suchą masę poddaje się granulacji.

P r z y k ł a d 5

Jako biomasę do wytwarzania rdzeni granulek biomasowych bryłek nawozowych wykorzystuje zagęszczone osady denne ze zbiorników słodkowodnych zawierające 22% wagowych substancji organicznych w tym do 8% wagowych białek, do 13% wagowych węgla organicznego i 1,0% wagowego fosforu w przeliczeniu na suchą masę. Alternatywnym źródłem biomasy wykorzystywanym do wytwarzania granulek rdzeni biomasowych bryłek nawozowych są zagęszczone osady denne z procesu oczyszczania wody ze zbiornika słodkowodnego stanowiącego źródło wody dla stacji uzdatniania wody pitnej zawierające 22% wagowych substancji organicznych w tym 8% wagowych białek, 12% wagowych węgla organicznego 1,0% wagowego fosforu w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 6

W odmianie sposobu biomasę do wytwarzania granulek rdzeni biomasowych bryłek nawozowych pozyskuje się z zagęszczonych do powyżej 30% suchej masy produktów ubocznych z hodowli i przetwórstwa ryb, owoców morza w tym z hodowli krewetek i roślin wodnych; produktów ubocznych z procesów hodowli i przetwórstwa, glonów, alg i roślin wodnych; pozostałości z operacji usuwania chwastów wodnych w tym zwłaszcza hiacynta wodnego. Pozostałości te zawierające do 25% wagowych substancji organicznych, do 12% wagowych białek, do 1,5% wagowych fosforu (P2O5), do 0,8% wagowych potasu (K2O) w odniesieniu do suchej masy po rozdrobnieniu i homogenizacji poddaje się granulacji podanymi wcześniej sposobami. Przykładowo, powstałe w procesie przetwórstwa łososi zagęszczone płynne pozostałości zawierające 23% suchej masy organicznej miesza się w proporcjach wagowych 1:2 z pozostałościami organicznymi z przetwórstwa krewetek zawierającymi 35% składników organicznych w przeliczeniu na suchą masę a uzyskany produkt zawierający 31% biomasy poddaje się granulacji.

P r z y k ł a d 7

Innym źródłem biomasy wykorzystywanej do wytwarzania granulek rdzeni biomasowych bryłek nawozowych są zagęszczone pozostałości z przetwórstwa mlecznego, poferment z procesów biogazowania, produkty uboczne z produkcji koncentratów spożywczych, produkty uboczne z hodowli ślimaków, dżdżownic, owadów i ich larw uprzednio zagęszczone do powyżej 30% suchej masy i zawierające do 15% wagowych substancji organicznych, 8% wagowych białek, 0,9% wagowych potasu i 1,2% wagowych fosforu w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 8

Jako składnik uzupełniający biomasę wykorzystywaną do wytwarzania granulek rdzeni bryłek nawozowych stanowiący dla gleby źródło łatwo przyswajalnego węgla stosuje się rozdrobnioną do postaci pyłu o uziarnieniu poniżej 1 mm korę, trociny, węgiel brunatny, humus, bogate w substancje

PL 229 206 B1 węglonośne komposty w ilości 30% wagowych w przeliczeniu na suchą masę biomasy wykorzystywanej do wytwarzania granulek biomasowych rdzeni bryłek nawozowych.

P r z y k ł a d 9

Jako składniki uzupełniające biomasę z której wytwarzane są granulki rdzeni biomasowych bryłek nawozowych stosuje się także biostymulatory roślin (definiowane także jako regulatory rozwoju roślin) w ilości od 0,1 do 2,0% wagowych chroniące rośliny przed występującymi podczas wzrostu roślin sytuacjami stresogennymi wywoływanymi niekorzystnymi warunkami glebowymi lub klimatycznymi. Przykładowymi stosowanymi w tym celu biostymulatorami są preparaty pozyskiwane z produktów ubocznych z uboju i przetwórstwa mięsnego, przetwórstwa rybnego, hodowli alg i glonów oraz rozdrobnionej biomasy z roślin wodnych. Stosuje się je w zależności od przeznaczenia nawozu w ilości od 0,1 do 2,0% wagowych. Takimi biostymulatorami są na przykład dostępne na rynku wyciągi z alg morskich Bio-algeen S 90 Plus 2, Kielpak, Chlorophyl oraz Algan, chitozan otrzymywany z pancerzyków krewetek, preparaty Biochikol 020 PC oraz substancje, BIOCZOS BR bazujące na wyciągach z czosnku czy Biosept 33 SL lub Grevit 200 SL bazujące na wyciągach z grejpfruta.

P r z y k ł a d 10

Skład bryłek nawozowych wytwarzanych zgodnie z poprzednimi przykładami na etapach wytwarzania granulek biomasowych rdzeni i/lub otoczek uzupełnia się zmielonymi do wymiarów poniżej 0,5 mm dolomitami, bentonitami, mocznikiem, saletrę amonową, siarczanem amonu, fosforanem amonowym, superfosfatem, siarczanem potasu, siarczanem magnezu, siarczanem żelaza, struwitem, apatytem, fosforytem w ilościach dobieranych do potrzeb nawozowych roślin lub właściwości gleb na których te rośliny są uprawiane. Przykładowo w celu spowolnienia procesu uwalniania amoniaku podczas długookresowego składowania nawozów o kontrolowanym uwalnianiu w regionach tropikalnych o wysokiej wilgotności i temperaturze otoczenia do substancji z których wytwarzane są granulki biomasowe rdzeni bryłek nawozowych lub do substancji alkalicznych służących do wytwarzania otoczek dodaje się naturalny lub syntetyczny struwit w ilości 4% wagowych w odniesieniu do suchej masy charakteryzujący się wysoką dochodząca do 8% wagowych zdolnością adsorpcyjną amoniaku wiążący czasowo uwalniany z wnętrza bryłek nawozowych amoniak. Struwit (fosforan magnezowo - amonowy MgPO4-6H2O) jest miękkim minerałem pochodzenia naturalnego o niskiej rozpuszczalności w roztworach alkalicznych i neutralnych (przy pH > 6.0 ) ale dobrze rozpuszczalnym w środowisku kwaśnym (pH < 6,0) o wysokiej zdolności sorpcyjnej amoniaku. Dodatek struwitu w ilości 4% do masy na granulki rdzeni i 3% do mieszanin substancji alkalicznych stosowanych do wytwarzania otoczek ogranicza o połowę straty amoniaku podczas procesu wytwarzania i składowania nawozu. Alternatywnie uwalniany w procesie wytwarzania bryłek nawozowych lub ich składowania amoniak absorbuje się naturalnym wilgotnym struwitem a powstałą masę sorpcyjną wykorzystuje się jako źródło szybko dostępnego dla gleby azotu w okresie przed rozpoczęciem procesów rozkładu mikrobiologicznego biomasy zawartej w rdzeniach granulek biomasowych bryłek nawozowych przez bakterie glebowe.

P r z y k ł a d 11

Skład granulek rdzeni granulek biomasowych bryłek nawozowych i/lub ich powłok uzupełnia się mieloną kredą nawozową i/lub mielonym dolomitem, apatytem, fosforytem, woskiem, siarką pierwiastkową i/lub organicznymi substancjami błonotwórczymi i spajającymi składniki granulek biomasowych rdzeni bryłek nawozowych korzystnie gliceryną, żelatyną, tłuszczami i woskami i substancjami polimerowymi osobno lub w mieszaninach w ilościach od 1 do 5% wagowych korzystnie 3% wagowych.

P r z y k ł a d 12

Nawóz o kontrolowanym uwalnianiu wytwarza się w ten sposób, że biomasę na granulki biomasowe rdzeni bryłek nawozowych odwadnia się znanymi metodami do zawartości wilgoci poniżej 30% wagowych, rozdrabnia do wymiarów poniżej 5 mm korzystnie 1 do 2 mm, homogenizuje a następnie suszy i sterylizuje poprzez kontaktowanie uzyskanej pulpy przez okres co najmniej 20 minut z reaktywnymi substancjami alkalicznymi korzystnie ze zmielonym wapnem palonym i/lub jego mieszaninami ze zmielonymi popiołami ze spalania biomasy i/lub hydratem wapnia w ilościach 5 do 30% wagowych korzystnie od 15 do 20% wagowych reagującymi egzotermicznie z zawartą w biomasie wilgocią do uzyskania temperatury przekraczającej 60°C a następnie proces suszenia kontynuuje się znanymi metodami do osiągnięcia wilgotności 20% i bezzwłocznie granuluje wytwarzając granulki biomasowe na rdzenie bryłek nawozowych o wymiarach 1 do 5 mm korzystnie 3 do 4 mm, na uzyskane granulki biomasowe rdzeni bryłek nawozowych nanosi się znanymi metodami jedną lub więcej powłok substancji

PL 229 206 B1 alkalicznych tworząc na powierzchni granulek otoczki ograniczające czasowo zdolność wypłukiwania i rozkładu biologicznego składników biomasowych zawartych w granulkach rdzeni i blokując dostęp bakterii glebowych do środków odżywczych w nich zawartych.

P r z y k ł a d 13

Alternatywnie bryłki nawozowe nawozów o kontrolowanym uwalnianiu wytwarza się w ten sposób, że rozdrobnioną biomasę przeznaczoną do wytwarzania granulek biomasowych na rdzenie bryłek nawozowych odwadnia się na drodze prasowania w prasach filtracyjnych do zawartości wilgoci poniżej 30% wagowych, homogenizuje intensywnie mieszając w mieszadłach wstęgowych, następnie suszy i sterylizuje poprzez kontaktowanie przez okres co najmniej 20 minut z mieszaniną reaktywnych substancji alkalicznych składającą się z 30% wagowych wysoce reaktywnego zmielonego wapna palonego o wskaźniku t60 < 2 minut, 60% wagowych drobnoziarnistych frakcji popiołów lotnych ze spalania słomy o wymiarach cząstek poniżej 200 mikronów i 10% wagowych zmielonego hydratu wapnia. Mieszaninę substancji alkalicznych stosuje się w ilości 35% wagowych względem masy przetwarzanej pulpy realizując proces kontaktowania w instalacji mieszającej i doprowadzając dzięki zachodzącym reakcjom egzotermicznym stosowanych mieszanin substancji alkalicznych z zawartą w pulpie wilgocią do podgrzania jej ciepłem reakcji egzotermicznych do temperatury przekraczającej 60°C. Podczas realizowanej operacji nieznaczna, nie większa niż 5% część białek zawartych w pulpie pod wpływem temperatury i wysokiego odczynu pH ulega rozkładowi z wydzieleniem aktywnego gazowego amoniaku NH3. Wytworzone w mieszaninie warunki fizykochemiczne w tym pH przekraczające 11 jednostek, temperatura > 60°C i obecność amoniaku o silnych własnościach dezynfekcyjnych oddziaływają na biomasę przez okres powyżej 20 minut doprowadzając do nieodwracalnej sterylizacji biomasy. Proces suszenia produktu kontynuuje się podczas jego transportu do miejsca granulacji przenośnikami doprowadzając do osiągnięcia przez produkt wilgotności < 15%. Tak uzyskaną masę korzystnie jeszcze gorącą poddaje się bezzwłocznie granulacji z wykorzystaniem granulatorów talerzowych lub bębnowych wytwarzając granulki biomasowe przeznaczone do wytwarzania rdzeni biomasowych w bryłkach nawozowych o wymiarach 1 do 5 mm korzystnie 3 mm. Na tak uzyskane granulki biomasowe rdzeni biomasowych nanosi się znanymi metodami powłoki substancji alkalicznych tworząc na ich powierzchni otoczki o silnie alkalicznym charakterze ograniczające czasowo zdolność wypłukiwania i rozkładu biologicznego składników biomasowych granulek rdzeni i blokujące dostęp żywych bakterii glebowych do środków odżywczych zawartych w rdzeniach biomasowych bryłek nawozowych. Opcjonalnie do biomasy na etapach mieszania, suszeniu i sterylizacji lub do substancji alkalicznych wykorzystywanych do wytwarzania otoczek dodaje się w celu ograniczenia strat amoniaku podczas składowania nawozów do 4% wagowych rozdrobnionego wysuszonego struwitu stanowiącego sorbent dla uwalnianych z bryłek nawozowych niewielkich ilości amoniaku.

P r z y k ł a d 14

W celu zwiększenia trwałości i odporności mechanicznej wytwarzanych bryłek nawozowych oraz zmniejszenia ich rozpuszczalności w wodzie traktuje się je kwaśnymi związkami chemicznymi, korzystnie gazowym dwutlenkiem węgla, dwutlenkiem lub trójtlenkiem siarki, kwasem siarkowym, kwasem fosforowym, kwasami organicznymi korzystnie kwasem mlekowym, octowym lub cytrynowym lub substancjami organicznymi o odczynie kwaśnym korzystnie w postaci stężonej tworząc w otoczkach granulek biomasowych wytrzymałe mechanicznie, i trudno rozpuszczalne w wodzie drobnokrystaliczne sole, korzystnie węglan wapnia, siarczan wapnia w postaci trudno rozpuszczalnego w wodzie gipsu, trudno rozpuszczalne fosforany jedno, dwu lub trójwapniowe oraz inne sole będące efektem reakcji składników alkalicznych otoczek ze stosowanymi w procesie substancjami kwaśnymi.

P r z y k ł a d 15

Opcjonalnie jako składniki uzupełniające biomasy stosowanej do wytwarzania granulek biomasowych rdzeni bryłek nawozowych stosuje się naturalne substancje zagęszczające korzystnie odpadowe z przetwórstwa spożywczego takie jak krochmal, mąka, rozdrobnione odpadowe pasze, pozostałości z przetwórstwa trzciny cukrowej korzystnie rozdrobnioną bagassę i rozdrobnione pozostałości organiczne z wytłaczania oleju palmowego, rozdrobniony węgiel drzewny, produkty przejściowe pirolizy biomasy i inne produkty o wysokiej zawartości naturalnych substancji węglonośnych.

P r z y k ł a d 16

Wytworzone bryłki nawozowe nawozu o kontrolowanym uwalnianiu bezzwłocznie po ich wysianiu na powierzchnię gleby korzystnie w okresie bez opadów i przed ich ponownym wystąpieniem przyoruje

PL 229 206 B1 się na głębokość 20 do 30 centymetrów. W wyniku zastosowanej operacji warstwy powierzchniowej gleby wraz z rozsianymi na nich bryłkami nawozowymi przemieszczają się na głębokość 20 do 30 cm, utworzona w tej operacji nowa górna warstwa gleby pozbawiona jest bryłek nawozowych zawierających w swojej strukturze wewnętrznej (granulki i otoczki) substancji o silnym odczynie alkalicznym co zapobiega w przypadku wystąpienia opadów atmosferycznych wypłukaniu ich do gleby uniemożliwiając powstanie roztworów mleka wapiennego które spływając w głąb warstw gleby stanowiłyby zagrożenie dla kultur bakteryjnych obecnych w powierzchniowych warstwach. Obecność żywych bakterii glebowych w górnych warstwach gleby jest warunkiem nieodzownym prawidłowego rozwoju roślin zwłaszcza bezpośrednio po wysianiu nasion lub posadzeniu sadzonek. Wypłukiwane przez deszcze z powierzchniowych warstw gleby substancje kwaśne typu kwasów humusowych oraz zawarte w opadach atmosferycznych kwasy w formie kwaśnych deszczy docierając do podpowierzchniowych warstw gleby o silnym odczynie alkalicznym neutralizują zawarte w otoczkach bryłek nawozowych substancje alkaliczne umożliwiając z czasem ponowny dostęp żywych bakterii glebowych z warstw powierzchniowych gleby do granulek rdzeni biomasowych bryłek nawozowych znajdujących się w warstwach gleby pod nimi umożliwiając rozkład biomasy zawartej w tych rdzeniach na produkty niezbędne dla rozwoju bakterii glebowych i w konsekwencji dla rozwoju roślin.

Claims (16)

1. Nawóz o kontrolowanym uwalnianiu, w postaci bryłek zawierających rdzeń środka odżywczego i naniesionej na rdzeń powłoki ochronnej, znamienny tym, że usytuowany w centralnej części bryłki rdzeń środka odżywczego mający korzystnie postać granulki składającej się z rozdrobnionej, wysuszonej i wysterylizowanej biomasy zawierającej białka proste i złożone w ilości od 1,0 do 30% wagowych, związki fosforu w ilości od 0,5 do 5% wagowych, związki potasu od 2,0 do 5% wagowych, związki siarki od 0,5 do 3% wagowych, reaktywne substancje alkaliczne od 5 do 40% oraz węglonośne związki organiczne od 17 do 81% wagowych, jako pozostałość, natomiast powłoka rdzenia zawiera substancje o charakterze alkalicznym w ilości od 1 do 10% wagowych masy rdzenia będących mieszaninami od 10 do 50% wagowych wysoce reaktywnego wapna palonego mielonego i/lub 10 do 20% wagowych hydratu wapnia.

2. Nawóz o kontrolowanym uwalnianiu według zastrz. 1, znamienny tym, że granulki biomasowe środka odżywczego, stanowiące rdzenie bryłek nawozowych, zawierają także wysoce reaktywne rozdrobnione wapno palone mielone i/lub jego mieszaniny z hydratem wapnia, korzystnie zawierające związki magnezu, fosforu i potasu w ilościach 5 do 40% korzystnie 5 do 20% wagowych suchej masy składników granulek biomasowych stanowiących rdzenie.

3. Nawóz o kontrolowanym uwalnianiu według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że powłoki w postaci otoczek stanowią od 1 do 10% wagowych suchej masy rdzeni i zawierają reaktywne substancje alkaliczne, korzystnie w postaci mieszanin, zawierających od 30 do 80% wagowych i/lub 10 do 50% wagowych wysoce reaktywnego wapna palonego i/lub 10 do 20% wagowych hydratu wapnia lub opcjonalnie mieszaniny drobno zmielonego pylistego tlenku wapnia, hydratu wapnia, tlenku magnezu i wodorotlenku potasu w proporcjach wagowych 5:2:1:1, zarówno osobno jak i w mieszaninach w stosunku wagowym 1:1 w ilościach od 2,0 do 40,0% wagowych, korzystnie 10% wagowych w odniesieniu do suchej masy granulek tworzących rdzenie bryłek nawozowych.

4. Nawóz o kontrolowanym uwalnianiu według zastrz. 1, znamienny tym, że granulki tworzące rdzenie bryłek zawierają rozdrobnioną, wysuszoną i wysterylizowaną biomasę z zagęszczonych odpadów i produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego, młóto browarniane, zagęszczony wywar gorzelany, obornik, gnojowicę, gnojówkę, pomiot drobiowy, pozostałości z procesu biogazowania.

5. Nawóz według zastrz. 1 , znamienny tym, że biomasę rdzeni bryłek nawozowych stanowią zagęszczone osady denne zawierające do 22% wagowych substancji organicznych w tym do 8% wagowych białek, do 13% wagowych węgla organicznego do 1,0% wagowego fosforu w przeliczeniu na suchą masę.

6. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że biomasę rdzeni bryłek nawozowych stanowi zagęszczona do powyżej 20% suchej masy pulpa z produktów ubocznych z procesów przetwórstwa produktów roślinnych lub zwierzęcych, w tym rozdrobnionego pierza, kości i/lub

PL 229 206 B1 odpadowej tkanki zwierzęcej zawierająca do 30,0% wagowych białek; do 2,5% wagowych fosforu, do 0,9% wagowych potasu w przeliczeniu na suchą masę.

7. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że biomasę rdzeni bryłek nawozowych stanowią zagęszczone, korzystnie powyżej 30% suchej masy produkty uboczne z procesów hodowli i przetwórstwa ryb, owoców morza w tym z hodowli krewetek i roślin wodnych; pozostałości z procesów hodowli i przetwórstwa, glonów, alg i roślin wodnych; biomasa chwastów wodnych w tym zwłaszcza hiacynta wodnego zawierająca do 25% wagowych substancji organicznych, do 12% wagowych białek, do 1,5% wagowych fosforu (P2O5), do 0,8% wagowych potasu (K2O) w odniesieniu do suchej masy.

8. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że źródłem białek, związków fosforu potasu i siarki w rdzeniach bryłek nawozowych są także zagęszczone do zawartości 25% suchej masy pozostałości z przetwórstwa mlecznego, poferment z procesów biogazowania biomasy rolnej, produkty uboczne z hodowli ślimaków, dżdżownic, owadów i ich larw zagęszczone do powyżej 30% suchej masy i zawierające do 15% wagowych substancji organicznych, do 8% wagowych białek, do 0,9% wagowych potasu i do 1,2% wagowych fosforu w przeliczeniu na suchą masę.

9. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że jako substancje węglonośne rdzeni bryłek nawozowych stosowane są: rozdrobniona kora, trociny, węgiel brunatny, humus, bogate w substancje węglonośne komposty w ilościach od 10 do 50% wagowych masy granulek stanowiących rdzenie w przeliczeniu na suchą masę.

10. Nawóz według zastrz. 1, znamienny tym, że jako składniki uzupełniające biomasę rdzeni bryłek nawozowych stosuje się biostymulatory roślin w ilości od 0,1 do 2,0% wagowych.

11. Nawóz według zastrzeżeń 1 i 2, znamienny tym, że zarówno granulki z których wytwarzane są rdzenie bryłek nawozowych jak i ich powłoki stanowiące otoczki zawierają dodatkowo zmielony dolomit, bentonit, mocznik, saletrę amonową, siarczan amonu, fosforan amonu, superfosfat, siarczan potasu, siarczan magnezu, siarczan żelaza, struwit, apatyty i fosforyty.

12. Nawóz według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że zarówno granulki rdzeni bryłek nawozowych jak i ich powłoki stanowiące otoczki zawierają od 1 do 5% wagowych mielonej kredy nawozowej i/lub mielony dolomit, apatyty, fosforyty, wosk, siarkę pierwiastkową, organiczne substancje błonotwórcze korzystnie glicerynę, żelatynę, tłuszcze, siarkę pierwiastkową i substancje polimerowe spajające i wzmacniające strukturę granulek i/lub otoczek osobno lub w mieszaninach.

13. Sposób wytwarzania nawozu o kontrolowanym uwalnianiu, znamienny tym, że biomasę z której wytwarzane są granulki stanowiące rdzenie bryłek nawozowych odwadnia się znanymi metodami do zawartości wilgoci poniżej 30% wagowych, rozdrabnia do wymiarów poniżej 5 mm korzystnie 1 do 2 mm, homogenizuje a następnie uzyskaną pulpę biomasową suszy i sterylizuje poprzez kontaktowanie przez okres co najmniej 20 minut z reaktywnymi substancjami alkalicznymi zgodnie z zastrzeżeniem 1, korzystnie ze zmielonym wapnem palonym i/lub jego mieszaninami ze zmielonymi popiołami ze spalania biomasy i/lub hydratem wapnia w ilościach 5 do 30% wagowych korzystnie od 15 do 20% wagowych reagującymi egzotermicznie z zawartą w pulpie biomasowej wilgocią podgrzewając ją do temperatury przekraczającej 60°C, proces suszenia kontynuuje się znanymi metodami do osiągnięcia przez wysuszoną pulpę biomasową wilgotności od 15 do 20% a uzyskaną masę poddaje się bezzwłocznie granulacji z wytworzeniem granulek stanowiących rdzenie biomasowe przyszłych bryłek nawozowych i na tak uzyskane granulki nanosi się jedną lub więcej powłok substancji alkalicznych tworzących na powierzchni granulek nawozowych otoczki ograniczające czasowo zdolność wypłukiwania i rozkładu biologicznego składników biomasowych rdzeni i blokujące dostęp bakterii glebowych do środków odżywczych zawartych w rdzeniach.

14. Sposób wytwarzania nawozu o kontrolowanym uwalnianiu według zastrz. 13, znamienny tym, że w celu wzmocnienia struktury mechanicznej bryłek nawozowych i zmniejszenia rozpuszczalności substancji alkalicznych występujących w wytworzonych na powierzchni granulek otoczkach bryłki nawozowe traktuje się, kwaśnymi związkami chemicznymi, korzystnie gazowym dwutlenkiem węgla, dwutlenkiem lub trójtlenkiem siarki, kwasem siarkowym, kwasem fosforowym, kwasami organicznymi korzystnie kwasem mlekowym, octowym lub cytrynowym lub substancjami organicznymi o odczynie kwaśnym korzystnie w postaci stężonej tworzące z alkalicznymi składnikami otoczek wytrzymałe mechanicznie i trudno rozpuszczalne

PL 229 206 B1 sole korzystnie węglan wapnia, siarczan wapnia w postaci drobnokrystalicznego trudno rozpuszczalnego w wodzie gipsu, trudno rozpuszczalne fosforany jedno, dwu lub trójwapniowe i inne sole będące efektem reakcji alkalicznych składników otoczek ze stosowanymi w procesie substancjami kwaśnymi.

15. Sposób wytwarzania nawozu o kontrolowanym uwalnianiu według zastrz. 13, znamienny tym, że opcjonalnymi składnikami uzupełniającymi biomasę stosowaną do wytwarzania granulek stanowiących rdzenie bryłek nawozowych są naturalne substancje zagęszczające korzystnie odpadowe z przetwórstwa spożywczego korzystnie krochmal, mąka, rozdrobnione pasze, pozostałości z przetwórstwa trzciny cukrowej korzystnie rozdrobniona bagassa, rozdrobnione pozostałości organiczne z wytłaczania oleju palmowego.

16. Sposób aplikacji nawozu o kontrolowanym uwalnianiu, znamienny tym, że wytworzone bryłki nawozowe wysiewa się na powierzchnię gleby w okresie bez opadów i bezzwłocznie przyoruje korzystnie na głębokość od 20 do 30 cm, zapobiegając procesowi wypłukiwania zawartych w nich składników alkalicznych tworzących roztwory wodne niszczące obecne w warstwach powierzchniowych gleby populacje bakterii glebowych oraz uniemożliwiając zachodzenie niekontrolowanego rozkładu mikrobiologicznego zawartej w granulkach rdzeni bryłek nawozowych biomasy.