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Verfahren zur Herstellung streufähiger, 'insbesondere als ßodenverbesserungs--
und Düngemittel geeigneter Körperchen aus Humusstoffen oder solche enthaltenden
Gemischen Humusstoffe, zu denen beispielsweise Torf, Braunkohle, Stallmist, humifizierter
Klärschlamm usw. gehören, unterscheiden sich von anderen Stoffen dadurch, daß sie
in erwärmter Kalilauge mehr oder weniger löslich sind und dieselbe braun färben.
Dies ist z. B.. bei Braunkohle und Torf der Fall, während Steinkohle Kalilauge nicht
braun färbt. Die Humifizierung der organischen Stoffe ist die Vorbedingung für ihre
Eignung zu dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. -Die Eigenschaften der Humusstoffe
sind weitgehend durchforscht. Besonders die neuere Literatur zeigt zahlreicheArbeitenüber
dieses Gebiet, auch über die Humusverwertung. Zu den. Vorteilen, welche die Humusstoffe
gegenüber anderen Stoffen zeigen, gehören folgende: i. Humusstoffe sind weitgehend
aufnahmefähig für Wasser, elastisch und züsammendrückbar #%v;- Schwamm, sie gehören
zu den reversiblen Kolloiden, die nach dem Eintrocknen durch Wasser wieder in den
kolloiden Zustand übergeführt werden können.
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z. Die Adhäsion (Klebrigkeit) der Humusstofe, d. h. die Kraft, mit
welcher dieselben an den Wandungen der Werkzeuge und -Maschinen haften, ist im Vergleich-zu
anderen Stoffen gering.
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3. Die Adsorptionskraft der Humusstoffe für viele andere Stoffe ist
sehr groß.
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4.: Humusstoffe sind sehr leicht zerreiblich, weil die organischen
Stoffe durch die Humifizierung zermürbt sind.
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Diese -Eigenschaften der Humusstoffe bringen bei dem 'Verfahren der
Erfindung, d. h.
beim Durchdrücken durch en, -c Löck: r bei geeignetem
Feuchtigkeitsgehalt und dadurch herbeigeführter Formung zu kleinen. «-ente nötig
durch Trocknen oder Zusätze oder beides genügend fatzurnachender Körperch,-n, technische
Fortschritte und wirtschaftlich
| sehr wertvolle Erweiterungen der Vern-e=@ |
| tungsmöglichkeiten voll Humusstoffen litt |
| Mischungen mit denselben zustande. |
| Huniusstoffe sind allgemein in getro@ |
| tein Zustande mehr oder weniger staub @' |
unhandlich, locker und von geringem Volutnengewicht. Deshalb preßt man z. E. Torf
in Ballen, um sein Volumengewicht zu erhöhen und ihn transportfähig zu machen. Die
Ballonform hat bei der praktischen Verwendung mancherlei Mängel und Nachteile. Die
Ballen müssen vor dein Streuen erst zerkleinert werden. Dies kann z. B. in gärtnerischen
und landwirtschaftlichen Betrieben nur unvollkommen vorgenommen werden. Beim Zerldeinern
bilden sich große Staubmengen, welche \"erluste, Verunreinigungen und Belästigungen
im Gefolge haben. Ein erheblicher Anteil der Ballen bleibt in mehr oder weniger
großen Klumpen zurück, welche im Boden jahrelang liegen, ohne zur Wirkung zu kommen,
zumal sie auch schwer benetzbar sind. 'Man hat daher auch vorgeschlagen, diese zerkleinerten
Ballen vor "dein Ausstreuen anzufeuchten. Dieses bedeutet aber eine außerorde?itliche
Belastung der Verbraucher mit -Mehrarbeit, Misch- und Transportkosten mit mancherlei
Umständlichkeiten.
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Bekamit und eine viel geübte Technik ist das Formen von Torf o. dgl.
zu Tabletten und anderen Formell unter hohem Pressedruck@ Bei diesen Verfahren verhalten
sich Humusstoffe nicht anders als andere, mehr oder weniger trockene und zerkleinerte
feste Körper auch, d. 1i. sie werden zu dichten, harten Körpern mit relativ hohem
Volumengewicht zusammengepreßt. Bei den durch- hohen Pressedruck hergestellten trockenen
Humuskörperchen `wird die Oberfläche der all sich porösen Humusstoffe Zerkleinert
und dadurch die Absorptionskraft wesentlich heruntergedrückt. Die hergestellten
Tabletten müssen teilweise bis f; Tage im Wasser liegen, ehe sie zerfallen und als
flüssiger Huniusdünger in der Gärtnerei und als Blumendünger angewandt werden können.
Der Wassergehalt kann nur gering sein, weil sonst beim Komprimieren von wasserreichen
Ausgangsstoffen das Wasser austritt und genau eingestellte Mischungen, z. B. Torf
und Nährsalze, wieder entmischt und zerstört werden.
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Der hohe Kraftaufwand, welcher zur Bil-(Julig voll Tabletten oder
anderer Formen aus trockenen Ausgangsstoffen erforderlich ist, verteuert die Herstellung
außerordentlich. Bei der Verwertung der Braunhohle als Humusträger bzw. als Konservierun-smittel
der Jauche usw. oder für andere technische Zwecke bestehen insofern Schwierigkeiten,
als die rohe Braunhohle infolge ihres hohen Wassergehaltes von über 6o11, nicht
den Trans-ZD
| d |
| o t auf -weite li--)lint. Des- |
| >, r' gen, '#,#ir sie -etrocknet und uiitz#r lioli,-iii |
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| tattet jedoch nur die Verwertung zu Brenn- |
| 0zwecken. Versuche, zetrocknete Ara urihohle in |
Pulverform zu verwerten, stießen ferner auf große Schwierigkeiten. Die Braunkohle
wird heim Trocknen sehr feinpulverig. BeiinTransport und beim Aufbewahren ertvies
sich der trockene Braunkohlenstaub als selbstentzündlich, explosiv und sehr unhandlich.
-Neuerdings wird zur Überwindung di;-ser @cli«-ie_ rigkeiten trockener Braunkohlenstaub
in besonderen Tankwagen transportiert und unter Kohlensäure in besonderen Bunkern
aufbewahrt. Aber auch dieser bei seinerGewinnung unter Druck und hohen Hitzegraden
tiergestellte Staub hat in seiner Substanz große Veränderungen erfahren, so daß
er in der Hauptsache nur für Brennzwecke in Frag kommt.
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Es wurde gefunden, daß 1Iuniusstotie, beispiels@weise grubenfeuchter
Torf oder grubenfeuchte Braunkohle, welche 1>:i der Gewinnung einen Wassergehalt
voll fio bis ;o°;@ haben, falls sie erfindungsgemäß mittels eines Reißwolfs durch
eine Lochscheibe mit kleinen Löchern gedrückt werden, kleine zvlilidi-iselie Körperchen
bilden, welche beine Trocknen so erhärten, daß sie beim Transportieren nicht zerfallen.
Das Durchdrücken der 'lasse durch den Reißwolf, der mit Schneckengang, I messerumdLochacheibe
ausgerüstet ist, c-t-i@@igt erfindungsgemäß dadurch, daß z. B. der Torf in den Trichter
eingefüllt, durch Drehen der Schnecke und des Flügehnessers zerkleinert und gegen
die Lochscheibe gedrückt wird. Bei geeigneter Lochgröße, z. B. 3 bis ,1 min Lochdurchmesser,
tritt die Braunkohle zylindrisch geformt aus den Öffnungen der Scheibe aus, wobei
sie entweder zu kurzen KÖroerclien abbricht oder in beliebig große Stücke geschnitten
oder gebrochen werden kann. Begünstigt wird die Formung dadurch. daß durch den Druck
der sich drehenden Schnecke die Braunhohle unter Druck und Reibung durch die Lochscheibe
hindurchgeht, wodurch mäßige Wärme erzeugt wird. Dadurch werden die Humusstoffe
zusammengebacken. Beim naciifolgenden Trocknen der Körpercli:ii ei-liiirten dieselben
derart, daß sie geförder t und gelagert werden können, ohne wesentlich zti s1:iilben
oder zu zerfallen.
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Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Körperchen'
vermeiden die angeführten
Nachteile und Übelstände bei der Verwendung
von Humusstoffen. Infolge der schwammigen- und kolloiden Beschaffenheit der Humusstoffe
werden sie beim Durchdrücken durch die .engen Lochscheiben so zusammengepreßt, daß
ihr Volumengewicht nach dem Trocknen ebenso hoch ist als das Volumengewicht der
zu Ballen gepreßten Humusstoffe, trotzdem die Körperchen einzeln und lose lagern.
Die Körperchen lassen sich, ohne mehr Volumen als die Ballenpackung in Anspruch
zu nehmen, lose in Säcken oder auch in Waggons usw. fördern, sie eignen sich ohne
weiteres zum Ausstreuen, z. B. als Bodenverbesserungsmittel, da sie sich leicht
und gleichmäßig im Boden verteilen lassen. Infolge ihres geringen Durchmessers nehmen
sie leicht das Wasser im Boden auf und werden beim Fabrikationsgang aufs feinste
zerrieben, daher zerfallen sie im Boden leicht und kommen infolgedessen schnell
zur Wirkung. Bekanntlich sucht man die Wirtschaftlichkeit der Torfdüngung durch
Verbesserung seiner Eigenschaften, wie Quellbarkeit und Zersetzbarkeit,. zu erreichen.
Nach dein Verfahren der Erfindung wird die Quellbarkeit erhöht. ' Der Torf ist in
feinster Mahlung in den geformten Körperchen enthalten, wodurch beim Zerfall im
Boden beste Verteilung, eine größere Oberfläche und @damit ein größeres Absorptionsvermögen
.erreicht wird.
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Die größere Absorptionskraft der kleinen Körperchen insbesondere für
Gase, z. B. Ammoniak, lvird:@bediingt!durch die große Porosität. Diese entsteht
dadurch, daß, große Mengen Wasser nach dem Formen aus den-Körperchen entfernt werden.
Dies bedingt eine größere Oberfläche der Humussubstanz, weil durch das Austreten
des Wassers sich entsprechende Hohlräume bilden, im Gegensatz zu -den durch hohen
Pressedruck hergestellten trockenen Humuskörperchen. Diese hohe Absorptionskraft
ist aber noch in anderer Hinsicht sehr wertvoll. So können z. B. die porösen Körperchen
an Stelle von Torfmull zum Desodorisieren von` Klosetts, zum Binden des Ammoniaks
von Jauche und Dünger benutzt werden, während die festgepreßten Formen hierfür nicht
oder wesentlich weniger wirksam verwendet werden können.
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Durch Versuche wurde festgestellt, daß Braunkohle, wenn sie mit Jauche
versetzt wird, imstande ist, Ammoniak zu binden, Es ergab sich, daß die Verluste
der Jauche an Stickstoff um .so geringer waren, je mehr Braunkohle der Jauche zugesetzt
wurde. Die Braunkohle ist demnach ein ausgezeichnetes Mittel, Jauche -vor Stickstoffverlusten
zu schützen, zumal auch das humussaure Ammoni«lc bei Dün(gungsversuchen eine bessere
Wirkung zeigte als in Form von z. B. schwefelsaurem Ammoniak. Wenn dieses Verfahren
bisher noch wenig Eingang gefunden hat, so lag das daran, daß grubenfeuchte Braunkohle
6o bis 65 °/o Wasser enthält und den Transport auf weite Strecken nicht verträgt.
Getrocknete Braunkohle ist leicht entzündlich und explosiv, sie kann daher nur in
Tanks versandt werden. Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten und an
der Luft getrockneten Braunkohlenkörperchen können in Säcken und Waggons zur Versendung
gelangen. Auch ist die Absorptionskraft der Braunkohle in Form von getrockneten
Körperchen viel größer. Ob man diesen für die vorstehenden Zwecke noch geeignete
Zusätze, wie Schwefelsäure, Superphosphat o. dgl. zufügt, um die Absorptionskraft
weiter zu erhöhen, kann von Fall zu Fall entschieden werden. Auf jeden Fall lassen
sich diese Zusätze beim Fabrikationsgang leicht und bequem in bester Verteilung
in die Körperchen in einem Arbeitsgang mit einführen.
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Aber auch beim gleichmäßigen Verteilen solcher Stoffe im Boden, die
nur in geringen Mengen zur Anwendung gelangen und daher nur_ gemischt mit Sand usw.
ausgestreut werden können,. bietet das Verfahren der Erfindung Vorteile. Derartige
Stoffe, wie z. B. Jod, Bor, Mangan usw., die neuerdings bei der Pflanzenernährung
viel beachtet werden, können beim Formen der Körperchen - wie bei der Jauchekonservierung
- diesen zugesetzt werden. Dadurch werden sie in den Körperchen festgehalten und
vor dem Endnischen geschützt, ihr Volumen kann durch die Humusstoffe beliebig vergrößert
und das gleichmäßige Ausstreuen und Verteilen im Boden gewährleistet werden. Auch
Gifte und Schädlingsbekämpfungsmittel können so mit Hilfe der Humuskörperchen aufs
gleichmäßigste, zur Verteilung gelangen.
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Aus diesen Erwägungen heraus wird das Verfahren bei der Herstellung
von Humus-Ton-Gemischen als Träger von Pflanzennährstoffen und als Bodenverbesserungsmittel
eine besondere Rolle spielen. Nach bekannten Versuchen werden durch Zusetzen von
Ton (Montmorillonit) -zu Torf Komplexe gebildet, die sowohl in ihrer mineralischen
als auch organischen Komponente starke Sorptionskräfte besitzen, die das Humusproblem,
das heute wissenschaftlich stark beachtet wird, der Lösung näher bringen. Nun ist
Ton spezifisch schwerer als Torf, weshalb bei der trockenen Torf-Ton-Mischung .der
Ton durchrieselt und in der Mischung ungleichmäßig verteilt wird. Durch die Herstelliung
von Körperchen. gemäß ,der Erfindung wird der Ton mit .dem Torf innig vermischt,
und es wird feinste Verteilung und eine gute Wirkung erreicht. Das Verfahren der
Erfindung ist daher in erster
Linie geeignet, auch .diese Arbeiten
der Praxis zugängig zu machen.
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Da die Braunkohle neuerdings auch als Humuslieferant für humusbedürftige
Böden verwendet wird, bietet das vorliegende Verfahren besondere Vorteile. Die trockenen
Braunkohlekörperchen lassen sich auch für diesen Zweck auf weite Entfernungen transportieren,
sie sind gut streufähig, bei der Aufnahme von Feuchtigkeit im Boden erweichen sie
wieder, so daß sie sich mit dem Boden innig vermischen und auch den Pflanzenwurzeln
zugängig sind. Die Wirkung als Düngemittel kann noch dadurch verbessert werden,
daß mineralische Düngemittel zugesetzt werden. Wenn man den Humus als Hauptbestandteil
des Düngers erstrebt, wird dieser mit wenig Nährsalzen vermischt, wenn man jedoch
die Nährstoffwirkung besonders erstrebt, läßt man die Braunkohle entsprechend zurücktreten.
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Auch andere Stoffgruppen können durch Mischen mit Humus erst zum Formen
zu kleinen Körperchen geeignet gemacht werden. Hierzu gehören z. B. Stoffe, die
in feuchtem Zustande klebrig werden oder leicht verhärten wie manche Düngemittel,
u. a. gipshaltige Futtermittel, Ton usw., so daß sie durch ihre Keigung zum Verkleben
oder durch Erstarren die Maschine zum Stillstand bringen. Erst der Humuszusatz verzögert
die Erstarrung und beseitigt die Neigung zum Verkleben; die Mischung geht geschmeidig
ohne großen Kraftaufwand durch die Apparatur, so daß die Formung ungestört verlaufen
kann: Auf diese Weise läßt sich Kunstdünger aus der beim Streuen wenig erwünschten
Pulverform in die neuerdings angestrebte körnige Form überführen.
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Es hat sich ferner gezeigt, daß alkalischer Humus, wie er z. B. als
Rückstand bei der Aufbereitung städtischer Abwässer in großen Massen anfällt, sich
mit Wasserglas unter Kolloldbildung umsetzt und sich sowohl unter Beifügung von
Torf, Braunkohle usw., auch ohne eine solche, nach dem Verfahren der Erfindung zu
streufähigen Körperchen formen und auch mit sonstigen Zusätzen versehen läßt. Da
solcher humusreicher Schlamm infolge seines hohen Wassergehaltes sich nicht auf
weite Entfernungen verschicken läßt, er beim Trocknen aber die bereits erwähnten
ungünstigen Eigenschaften sonstiger Humusarten auch zeigt, bietet das Verfahren
der Bildung von Körperchen gemäß der Erfindung einen neuen Weg zur Verwertung von
humosen Schlammrückständen.
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Das bereits beschriebene Hindurchtreiben der feuchten Hutnusmasse
durch den Reiß-Wolf, das Zerschneiden durch das Flügelmesser und das Durchdrücken
durch die engen Üffnungen der Lochscheibe führt eine völlige Zerstörung der Fasern
und sonstigen Zusammenhänge der Humusstoffe herbei, so daß eine gleichmäßige, fein
z-erriebeneMasse entsteht. Es sei hier nur darauf hingewiesen, daß beispielsweise
die Braunkohlenkörperchen infolge ihrer größeren Porosität und L eiclrtigkeit besser
geeignet zum Verbrennen im Gebläse als Staubfeuerung üsw. sind oder nach anderen
Verfahren unter hohem Pressedruck aus trockenem Material hergestellte Formen.
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Eine weitere neuartige und fortschrittliche Wirkung des Verfahrens
der Erfindung besteht darin, daß eine rationelle künstliche Trocknung des Torfes
und anderer Huniusstoffe ermöglicht wird. Ein technisch brauchbares Verfahren zum
künstlichen Trocknen ist bisher noch nicht vorhanden. Der rohe Torf macht infolge
seiner kolloidalen, dein Austritt des Wassers sehr hemmenden Beschaffenheit die
künstliche Trocknung zu teuer. Die daher fast ausschließlich geübte Trocknung der
gestochenen Torfsoden an der Luft erfordert Zeiträume von 6 Monaten und darüber.
Durch die feinste Zerreibung des Humus nach dem Verfahren der Erfindung «-erden
die kolloidalen Zusammenhänge zerstört. Durch die Formung zu Einzelkörperchen bleiben
diese durch die Zwischenräume getrennt, durch welche, selbst in höherer Schichtung
gelagert, Luft und sonstige Gase, auch erwärmt, durchgeblasen oder durchgesatigt
«-erden können. Der rohe Torf oder rohe Braunkohle können beispielsweise ohne vorherige
Trocknung im Reißwolf in einem Arbeitsgang zerkleinert, geformt und anschließend
getrocknet werden.
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Nicht der geringste Vorteil des Verfahrens ist seine große Billigkeit.
Es hat sich gezeigt, daß Humusstoffe allein oder auch als Zusatz zu anderen Stoffen
auffallend leicht durch die engen Löcher einer Lochscheibe hindurchgehen. Das Verfahren
der Erfindung gestattet, die K<irperchen zu einem Preis zu verkaufen, der bei
Verarbeitung von reinem Torf etwa dem Preis für Torf in Ballenforin entspricht.
Nach Versuchen mit einer Lochscheibe voll 30 cm Durchmesser können stündlich
ioo 7-tr. Humusmasse zu Körperchen voll 31/2 min Lochdurchmesser und etwa i cin
Länge geformt werden, die einen Kraftaufwand von etwa io kW erfordern.
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Allgemein hat sich bei der besonderen Ausführungsform des Verfahrens
der Erfindung ein Zusatz von 'Wasserglas von etwa i °/o zu den Humusstoffen bewährt,
um eine größere Härte der Körperchen und einen Aufschluß der Humussubstanz zu erzielen.
Die schwachen Humussäuren werden durch das Alkali des Wasserglases neutralisiert
und bilden mit der entsprechenden kolloidalen Kieselsäure
komplexe
Verbindungen, welche im Fabrikationsgang ein anderes Verhalten zeigen als das Wasserglas
oder die freie Kieselsäure in anderen Fällen, wo keine Humusstoffe anwesend sind.
Dazu kommt, daß bei angestellten Versuchen der Wa.sserglas-Huinus-Komplex in Form
der Körperchen eine bessere Düngewirkung zeigte als die einzelnen Ausgangsstoffe.
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Ausführungsbeispiele: i. Grubenfeuchte Rohbraunkohle - ohne Wasserglaszusatz
-durch Reißwolf mit Lochscheibe gedrückt. Formung gut. Nach dem Formen getrocknet.
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Grubenfeuchte Rohbraunkohle -@- i °/o Wasserglaszusatzgeformt. Formunggut.
Nach der Formung getrocknet. Körperchen fester wie zu i.
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3. Grubenfeuchter Torf ohne Wasserglaszusatz geformt. Körperchen etwas
locker. Nach dem Formen getrocknet.
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q.. Grubenfeuchter Torf + 10/, Wasserglaszusatz geformt. Formung
gut. Nach dem Formen getrocknet.
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5. Grubenfeuchter Torf + 1,50/, Wasserglas geformt. Formung gut. Körperchen
fester wie bei 3 und :1.
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6. Feuchter Torf und 5 % Am-Sup-Ka-Zusatz (9o°/0), geformt,
nach Formung hart «erdend, ohne Trocknung. Nicht stä-ab;nd, bestens streubar.
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7. Feuchte Rohbraunkohle und io°fa im-Sup-Ka-Zusatz (9o°/,), geformt,
nach Formung hart werdend, ohne Trocknung. Nicht stäubend, bestens streubar.
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B. Klärschlamm allein -f- 3 °1o Wasserglas-Zusatz, geformt. Formung
gut. Nach dem Formen getrocknet. g. Klärschlamm + io °/o Torf- + 10/. Wasserglas-Zusatz,
geformt. Formung gut. Nach dem Formen getrocknet.
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i o. Klärschlamm -;- 5 °j, Torf- Wasserglas-Zusatz, geformt. Formung
gut. Nach dem Formen getrocknet.
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i i. Torf und Ton-Zusatz in verschiedenen Mischungsverhältnissen geformt.
Formung gut. Nach dem Formen getrocknet.