CZ2010669A3 - Zpusob výroby pestebního substrátu z fermentacního zbytku - Google Patents
Zpusob výroby pestebního substrátu z fermentacního zbytku Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010669A3 CZ2010669A3 CZ20100669A CZ2010669A CZ2010669A3 CZ 2010669 A3 CZ2010669 A3 CZ 2010669A3 CZ 20100669 A CZ20100669 A CZ 20100669A CZ 2010669 A CZ2010669 A CZ 2010669A CZ 2010669 A3 CZ2010669 A3 CZ 2010669A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- temperature
- substrate
- separate
- ammonia
- fermentation residue
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 6
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 6
- 239000004460 silage Substances 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 5
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 claims description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 235000019462 natural additive Nutrition 0.000 claims 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 10
- -1 bark Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002361 compost Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 abstract description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 8
- 235000021049 nutrient content Nutrition 0.000 description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 2
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000003095 Vaccinium corymbosum Nutrition 0.000 description 1
- 240000000851 Vaccinium corymbosum Species 0.000 description 1
- 235000017537 Vaccinium myrtillus Nutrition 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 235000021014 blueberries Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002663 humin Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Rešení se týká zpusobu výroby pestebního substrátu z fermentacního zbytku po anaerobní digesci rostlinných materiálu, pri nemž se fermentacní zbytek odvodní, poté se provede chemická úprava pridáním aditiva k odvodnenému fermentacnímu zbytku, a následne se takto upravený fermentacní zbytek podrobí sušení, pusobení vzduchu o teplote alespon 60 .degree.C až 190 .degree.C, a prípadne stripování. Postup lze využít pro výrobu substrátu pro pestování širokého spektra rostlin. Takto vyrábenými substráty lze nahrazovat produkty z rašeliny, kury, kompostu ci jiných organických materiálu.
Description
Způsob výroby pěstebního substrátu z fermentačního zbytku
Oblast techniky
Řešení se týká výroby pěstebních substrátů, zejména substrátu pro sadbu květin či dřevin.
Dosavadní stav techniky
V současné době se separát z fermentačního zbytku po anaerobní digesci rostlinného materiálu (digestátu) využívá pouze k hnojení orných půd (popř. na trvalé travní porosty), nebo jako jedna z komponent pro výrobu kompostů. Využití separovaného digestátu pro pěstování květin či dřevin brání vysoký obsah disociovaného či nedisociovaného amoniaku, příliš vysoké pH, výskyt životaschopných semen plevelů, popř. nevhodné zmitostní složení a nebo nevyhovující obsah živin.
Dokument EP 1350V78 popisuje přípravu substrátů pro rostliny ze zbytku po aerobní digesci s obsahem huminů přidáním minerálních materiálů a uhlíkatých komponent a sušením.
Dokument GB 2460889 popisuje přípravu substrátů pro rostliny ze zbytku po anaerobní digesci přidáním fytofilních iontů, kterými může být například Epsomova sůl, zahřátím a následnou filtrací s případným přidáním regulátorů pH či nutrientů. Tento dokument neřeší problém vysokého obsahu amoniaku.
Předkládaný vynález odstraňuje výše popsané nedostatky a popisuje způsob výroby pěstebního substrátu z fermentačního zbytku, při němž se odstraní amoniak a další nevhodné složky a upraví pH na optimální rozmezí dle požadavků jednotlivých druhů květin či dřevin.
Podstata vynálezu
Předmětem předkládaného vynálezu je způsob výroby pěstebního substrátu z fermentačního zbytku po anaerobní digesci rostlinných materiálů odvodněním a chemickou úpravou, jehož podstata spočívá v tom, že fermentační zbytek se odvodní, čímž vznikne tzv. separát, poté se provede chemická úprava separátu přidáním aditiva vybraného ze skupiny zahrnující zásaditá .2 ' chemická nebo přírodní aditiva měnící disociaci amoniakálního dusíku a kyselá aditiva, a následně se takto upravený separát vystaví působení teploty v rozsahu 60 až 190 °C po dobu v rozmezí 30 min až 9 hodin, přičemž dojde k částečnému či úplnému odpaření vody.
Fermentační zbytek po anaerobní digesci rostlinných materiálů, jako je například kukuřice či travní porosty, se v prvním kroku odvodní a tímto krokem vzniká tzv. separát. Odvodnění se provádí na zařízení, které oddělí tekutou část fermentačního zbytku od tuhého podílu, například na běžně dostupných šnekových separátorech či kalolisech. Pro výrobu substrátu se použije tuhá odvodněná část (separát). Separát má obvykle následující fyzikálně chemické vlastnosti: objemová hmotnost vlhkého vzorku 200 až 400 g/1, sušina 15 až 28 % hrrýTobsah NH4+ 4500 až 7500 mg N/kg, pH 7,5 až 8,8; elektrická vodivost 1,3 až 2,1 mS/cm, obsah živin: fosfor 250 až 900 mg/kg suš., draslík 80 až 450 mg/kg suš., vápník 200 až 500 mg/kg suš., hořčík 40 až 210 mg/kg suš.
V případě, že je třeba odstranit amoniak, zahrnuje krok chemické úpravy přidání zásaditého chemického nebo přírodního aditiva měnícího disociaci amoniakálního dusíku, které zvýší těkavost amoniaku. Vhodným zásaditým činidlem může být např. uhličitan vápenatý, uhličitan hořečnatý, mletý vápenec, hydroxidy nebo oxidy alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin. Tím se zvýší disociační konstanta amonných iontů a v dalším kroku se tyto ionty lépe odstraňují a dále je zvýšeno množství přístupného vápníku či hořčíku či jiných živin, v závislosti na kationtu přidaného zásaditého činidla.
V případě, že je cílem úpravy vyrobit substrát s vyšším podílem dusíku v amonné formě, zahrnuje krok chemické úpravy přidání kyselých aditiv. Vhodná kyselá aditiva jsou např. na bází přírodních produktů jako jsou výpalky z výroby lihu, silážní šťávy, nebo zředěné kyseliny jako např. H2SO4 nebo CH3COOH. Takto je obsažený amoniak navázán do formy solí, takže není těkavý a zůstává v substrátu.
Následující krok působení teploty, při němž dochází k odpařování vody, inaktivaci klíčivých semen a popřípadě těkání amoniaku, se provádí např. působením horkého vzduchu v sušicím zařízení, které dovoluje proudění vzduchu v okolí tenké vrstvy chemicky upraveného separátu. S výhodou je využito bubnových či pásových sušáren. Lze případně použít i jiné sušící zařízení, např. s deskovým nebo trubkovým výměníkem.
(X
Pro odstranění amoniaku je výhodný zejména kontakt se vzduchem, tak.aby vzduch přišel do přímého kontaktu se separátem. Pro sušení a zejména pro inaktivaci semen plevelů se digestát vystaví působení teploty min 60 °C. Obsah vody se při sušení snižuje podle požadavků na konkrétní substrát, s výhodou se upravuje na méně než 20 % hný^ '
V případě, že byl odstraňován amoniak, mohou být páry vzniklé v kroku odpařování odváděny do kyselé vypírky, kde se z par zředěným roztokem minerální kyseliny, např. kyseliny sírové, vypere vytékaný amoniak za tvorby amonné soli. V následujícím kroku může být z roztoku odpařena částečně nebo zcela voda a získává se koncentrované minerální hnojivo.
Po provedení kroku působení teploty může být proveden krok spočívající v přidání chybějících živin. Dle potřeby lze k vysušenému substrátu přidat alespoň jeden prvek vybraný ze skupiny zahrnující P, S, Ca, Mg, Na, Mn, Fe, B, Cu, Zn a Mo. S výhodou je fosfor obvykle přidáván ve formě H3PO4, síra ve formě síranů. Ca a Mg ve formě uhličitanů, Na ve formě soli s jednomocnými anionty, železo a mangan jsou obvykle přidávány ve formě síranů, B ve formě H3BO3; Cu, Zn a Mo ve formě organických chelátů nebo anorganických sloučenin.
Jsou li požadavky na nižší obsah živin, vyšší poréznost a vyšší zastoupení strukturního materiálu, může být případně po provedení kroku působení teploty proveden ještě krok prosévání substrátu. Podsítná frakce obsahuje vyšší množství živin a je použita jako vedlejší produkt výroby, zatímco nadsítná frakce obsahuje strukturní materiál chudší na živiny, který lépe odpovídá požadavkům na výrobu substrátu chudého na živiny. Například pro rostliny, které vyžadují nízký obsah živin a vysokou vzdušnost substrátu, může být prováděno prosévání na prosévacím bubnovém sítě s velikostí ok 0,9 x 0,9 cm. Jako substrát je využita pouze frakce >0,9 cm.
Dle požadavků rostlin na pH lze substrát po provedení kroku působení teploty upravit ještě krokem, při němž se přidají kyselá aditiva, například kyselina fosforečná nebo lihovamické výpalky.
Volitelné kroky přidání chybějících živin, prosévání substrátu a přidání kyselých aditiv pro snížení pH substrátu lze po provedení kroku působení teploty libovolně kombinovat, tj. provést jen jeden z nich, dva nebo tři, a to v libovolném pořadí. Ve výhodném provedení se provede nejprve prosévání substrátu a potom úprava pH a/nebo přidání živin.
Postup podle předkládaného vynálezu využívá fyzikálně chemických postupů k odstranění přebytečného amoniaku nebo jeho převedení na netěkavou a netoxickou formu, k odstranění životaschopných semen plevelů, k dosažení požadované vlhkosti materiálu, přiměřeného obsahu amonných iontů či amoniaku a pH a doplnění nebo naopak odstranění nutrientů.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Fermentační zbytek po anaerobní digesci, kde byly jako vstupní suroviny použity kukuřičná siláž 14 t/den, senáž z trvalých travních porostů 11 tun/den a kejda prasat 10 tun/den je odvodněn na tlačném šnekovém separátoru s tělesem ze šedé litiny (Quetschprofi), který oddělí tekutou část fermentačního zbytku od tuhého podílu. Pro výrobu substrátu je použita tuhá odvodněná Část, kterou nazýváme separát. Složení surového odvodněného digestátu (separátu) bylo následující: Objemová hmotnost vlhkého vzorku 285 g/1, sušina 20,9 % hmff^ obsah NH4 + 7500 mg N/kg suš., pH 8,6, elektrická vodivost 1,8 mS/cm, obsah živin: fosfor 800 mg/kg suš., draslík 400 mg/kg suš., vápník 450 mg/kg suš., hořčík 180 mg/kg suš.
K. jednomu kg separátu je přidáno 150 mg jemně mletého dolomitického vápence. Tím je zvýšena disociační konstanta amonných iontů a v dalším kroku se lépe odstraňují a dále je zvýšeno množství přístupného Ca a Mg ve výsledném produktu. Následuje odpařování vody a těkání amoniaku, které probíhá v pásové sušárně PBT 2-2200-9 firmy STELA-LAXHUBER Gmbh o příkonu 500 kWh, kterou prochází hodinově 400 kg separátu, ten je v sušárně vysušen z 20,9 % hnx' sušiny na 80 % hint sušiny. Doba zdržení separátu v sušárně je 3,5 hodiny při teplotě 74 °C. V tomto zařízení dochází také ke stripování amoniaku a inaktivaci klíčivých semen. Pro odstranění amoniaku je důležitý zejména kontakt se vzduchem, tak^aby vzduch přišel do přímého kontaktu se separátem, proto je při sušení udržována vrstva separátu max. 3 cm. Pro sušení, stripování amoniaku a zejména pro inaktivaci semen plevelů je digestát vystaven vzduchu o teplotě 74 °C.
Po průchodu substrátu v sušicím zařízení je snížen obsah amoniaku a amonných iontů na 1500 mg/kg suš. a zvýšen obsah sušiny na 70 %.
Páry vzniklé sušením mohou být odváděny do kyselé vypírky (zakázková výroba firmy BIOLOGIC A s.r.o.), kde se z odpadního vzduchu 15l% roztokem kyseliny sírové vypírá vytékaný amoniak, který reaguje na amonnou sůl (síran amonný). Reakci můžeme vyjádřit následujícím vztahem:
NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
Z jednoho kg původní hmoty separátu je odpařeno cca 1,3 g NH3, na jeho neutralizaci se spotřebuje 3,3 g H2SO4 a vznikne 5 g (NH4)2SO4.
V následujícím kroku je z roztoku odpařena voda a získává se sůl nebo roztok k využití jako průmyslové hnojivo.
Pro rostliny, které vyžadují nízký obsah živin a vysokou vzdušnost substrátu, je prováděno prosévání na prosévacím bubnovém sítě (BPS Ols firmy Agrointeg) s velikostí ok 0,9 x 0,9 cm. Jako substrát je využita pouze frakce >0,9 cm.
Dále může být do substrátu přidáno na 1 kg substrátu 300 mg fosforu ve formě H3PO4, 150 mg železa a 30 mg manganu ve formě síranů, 10 mg boru ve formě H3BO3; 10 mg Cu, 20 mg Zn ve formě organických chelátů a 5 mg Mo ve formě molybdenanu.
Pokud je substrát určen k pěstování na pH nenáročných rostlin, je připraven k použití již po přidání živin.
Pro použití např. pro pěstování borůvek je přidáno 0,8 g H2SO4 na 1 kg původní hmoty připraveného digestátu.
Přiklad 2
Fermentační zbytek po anaerobní digesci, kde byly jako vstupní suroviny použity kukuřičná siláž 14 t/den, senáž z trvalých travních porostů 11 tun/den a kejda prasat 10 tun/den je odvodněn na tlačném šnekovém separátoru s tělesem ze šedé litiny (Quetschprofi), který oddělí tekutou část fermentačního zbytku od tuhého podílu. Pro výrobu substrátu je použita tuhá odvodněná část, kterou nazýváme separát. Složení surového odvodněného digestátu (separátu) bylo následující: Objemová hmotnost vlhkého vzorku 285 g/l, sušina 20,9 % obsah NH4 + 7500 mg N/kg suš., pH 8,6, elektrická vodivost 1,8 mS/cm, obsah živin: fosfor 800 mg/kg suš., draslík 400 mg/kg suš., vápník 450 mg/kg suš., hořčík 180 mg/kg suš.
K jednomu kg separátu (původní hmoty) je přidáno 3 g H2SO4 nebo 120 g výpalků se sušinou 10 %. Následuje odpařování vody s omezeným těkáním amoniaku, které probíhá působením teploty v pásové sušárně PBT 2-2200-9 firmy STELA-LAXHUBER Gmbh o příkonu 500 kWth, kterou prochází hodinově 400 kg separátu, ten je v sušárně vysušen z 20,9 % hmf^ J b 1 sušiny na 80 % hmr sušiny. Doba zdržení separátu v sušárně je 3,5 hodiny při teplotě 74 °C. Z důvodů předchozího okyselení v tomto zařízení dochází pouze k omezenému těkání amoniaku. Dále při odpařování vody dochází k inaktivaci klíčivých semen. Aby bylo vytékáno co možná nejméně amoniaku, odpařování vody probíhá ve vyšší vrstvě separátu s nižším proudem vzduchu. Pro odpařování vody a zejména pro inaktivaci semen plevelů je digestát vystaven vzduchu o teplotě 78 °C.
Po průchodu substrátu v sušicím zařízení je snížen obsah amoniaku a amonných iontů na 3800 mg/kg suš. a zvýšen obsah sušiny na 80 % hm;.
6’
Páry vzniklé sušením mohou být odváděny do kyselé vypirky (zakázková výroba firmy BIOLOGICA s.r.o.), kde se z odpadního vzduchu vypírá 15% roztokem kyseliny sírové vytékaný amoniak, který reaguje na amonnou sůl (např. síran amonný). Reakci můžeme vyjádřit následujícím vztahem:
NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
Z jednoho kg původní hmoty separátu je odpařeno cca 0,7 g NH3, na jeho neutralizaci se spotřebuje 2,0 g H2SO4 a vznikne 2,7 g (NH4)2SO4.
V následujícím kroku je z roztoku odpařena voda a získává se sůl nebo roztok k využití jako průmyslové hnojivo.
Dále do substrátu může být přidáno na 1 kg substrátu 150 mg železa a 30 mg manganu ve formě síranů, 10 mg B ve formě H3BO3; 10 mg Cu, 20 mg Zn ve formě organických chelátů a 5 mg Mo ve formě molybdenanu. V případě potřeby mohou být provedeny další úpravy, jak je uvedeno v příkladu 1.
Průmyslová využitelnost
Postup podle předkládaného vynálezu je možno využít pro výrobu substrátů pro pěstování širokého spektra rostlin, zejména těch, které jsou citlivé na vyšší koncentrace amoniaku a pH. Takto vyráběnými substráty lze nahrazovat produkty z rašeliny, kůry, kompostu či jiných organických materiálů.
Vedlejším produktem takto vyráběných substrátů může být amonná sůl, která je komerčně uplatnitelná jako hnojivo nebo příměs do substrátů.
Výstup byl realizován v rámci MSM ČR, 6070901 - výzkumný záměr FAPPZ ČZU a QI102A207/2009 VAK Mze.
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby pěstebního substrátu z fermentačního zbytku po anaerobní digesci rostlinných materiálů odvodněním a chemickou úpravou, vyznačený tím, že fermentační zbytek se odvodní za tvorby separátu, poté se provede chemická úprava separátu přidáním aditiva vybraného ze skupiny zahrnující zásaditá chemická nebo přírodní aditiva měnící disociaci amoniakálního dusíku a kyselá aditiva, a následně se takto upravený separát podrobí působení teploty 60 až 190 °C po dobu v rozmezí 30 min až 9 hodin.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že zásaditým chemickým nebo přírodním aditivem měnícím disociaci amoniakálního dusíku je aditivum vybrané ze skupiny zahrnující uhličitan vápenatý, uhličitan hořečnatý, mletý vápenec, hydroxidy nebo oxidy alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin.
- 3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že krok působení teploty zahrnuje působení horkého vzduchu o teplotě v rozmezí 60 až 190 °C.
- 4. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že páry vzniklé v kroku působení teploty se odvádějí do kyselé vypírky, kde se z par zředěným roztokem minerální kyseliny vypere amoniak za tvorby amonné soli.
- 5. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že kyselým aditivem je aditivum vybrané ze skupiny zahrnující lihovarské výpalky, silážní šťávy, organické nebo anorganické kyseliny.
- 6. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že po kroku působení teploty následuje krok přidání alespoň jednoho prvku vybraného ze skupiny zahrnující P, S, Ca, Mg, Na, Mn, Fe, B, Cu, Zn a Mo.
- 7. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že po kroku působení teploty se provede krok prosévání substrátu.r
- 8. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že po kroku působení teploty se k substrátu přidají kyselá aditiva, s výhodou kyselina fosforečná nebo lihovamické výpalky.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100669A CZ2010669A3 (cs) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | Zpusob výroby pestebního substrátu z fermentacního zbytku |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100669A CZ2010669A3 (cs) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | Zpusob výroby pestebního substrátu z fermentacního zbytku |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ303053B6 CZ303053B6 (cs) | 2012-03-14 |
| CZ2010669A3 true CZ2010669A3 (cs) | 2012-03-14 |
Family
ID=45809966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100669A CZ2010669A3 (cs) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | Zpusob výroby pestebního substrátu z fermentacního zbytku |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2010669A3 (cs) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2837814B1 (fr) * | 2002-04-02 | 2004-07-09 | Isabelle Ard | Procede de traitement de boues de stations d'epuration |
| GB2460889B (en) * | 2008-06-16 | 2010-10-20 | John William Carson | A process for the manufacture of a horticultural growing medium |
-
2010
- 2010-09-07 CZ CZ20100669A patent/CZ2010669A3/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ303053B6 (cs) | 2012-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9133066B2 (en) | Functional fertilizer composition including natural mineral ingredients and method of preparing the same | |
| CN103626600B (zh) | 一种污泥有机肥料及其制备方法 | |
| CN102180581B (zh) | 一种污泥脱水调理和制作缓释型肥料原料的方法 | |
| CN102056865A (zh) | 有机矿质肥料的生产方法 | |
| CN107324945A (zh) | 一种利用畜禽粪生产颗粒状生物有机肥的方法 | |
| Sharma et al. | Biotransformation of sludges from dairy and sugarcane industries through vermicomposting using the epigeic earthworm Eisenia fetida | |
| CN105906386A (zh) | 一种玉米秸秆制备盐碱土改良剂及制备方法 | |
| Hasan et al. | Effect of Nano biological and mineral fertilizers on NPK uptake in wheat (Triticum aestivum L.) | |
| Brienza et al. | Ammonia stripping and scrubbing for mineral nitrogen recovery | |
| CN108689780A (zh) | 利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法 | |
| CN106699464B (zh) | 一种含镁法脱硫渣的生物有机肥及其制备方法 | |
| KR20110101560A (ko) | 토탄을 이용한 친환경 기능성 미네랄 비료 조성물 및 그 제조방법 | |
| CN104629770A (zh) | 一种以脱硫石膏为基料的盐碱地改良剂 | |
| WO2015076688A1 (en) | Process for obtainment of fertilizers from vinasse | |
| Zhang et al. | Co-treatment with silicon and quicklime in pig manure application as a promising option of environmnetal management | |
| CN1483711A (zh) | 稀土海藻生物肥及其生产工艺 | |
| CZ2010669A3 (cs) | Zpusob výroby pestebního substrátu z fermentacního zbytku | |
| CN118184462A (zh) | 一种盐碱地肥料及其制备方法 | |
| RU2508253C2 (ru) | Способ переработки осадков сточных вод | |
| CN106365902A (zh) | 一种菌种废料有机肥料 | |
| CN112645762A (zh) | 一种甘蔗专用肥料及其制备方法 | |
| Faried et al. | The role of composting and vermicomposting with Biochar in nutrient uptake and plant growth of tomato and jew’s mallow grown on calcareous sandy soil | |
| CN104310331B (zh) | 一种制备磷酸铵副产龙眼专用肥的生产方法 | |
| CN104355903A (zh) | 一种利用香榧果壳制备生物碳基缓释肥料的方法 | |
| US20250214905A1 (en) | Phosphate-enriched, heavy-metal depleted granular fertilizer, method of production, device and use |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20190907 |