DD265893A1 - Verfahren zur herstellung von stickstoffduenger aus ammoniumbisulfit-zellstoffablaugen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stickstoffduenger aus Ammoniumbisulfit-Zellstoffablaugen fuer den Einsatz in der Land- und Forstwirtschaft. Es soll dabei gleichzeitig eine Rueckgewinnung von Schwefelbelastung des Duengers vorbeugen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der beim Ammoniumbisulfitverfahren nach der Verhefung anfallenden Ablauge, die auf einen Trockengehalt von etwa 30% eingedickt wird, 3-7% verduennte Salpetersaeure bei Normaldruck und in einem Temperaturbereich von 50 bis 100C, zugesetzt wird. Das locker gebundene Schwefeldioxid wird als Gas freigesetzt und kann der frischen Kochsaeure wieder zugesetzt werden. Das vom Schwefeldioxid befreite Reaktionsgemisch wird mit Ammoniak neutralisiert. Anschliessend wird das Endprodukt auf 40 bis 50% eingedickt oder zu Pulver getrocknet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stickstoffdünger aus Ammoniumbisulfit-Zellstoffablaugen hai gleichzeitiger Rückgewinnung von Schwefeldioxid für den Einsau in der Land· und Forstwirtschaft.
mit einem Oxidationsgas behandelt wird. Dabei werden aus der Sulfitablauge Produkte mit 10-20% Gesamtstickstoff erhalten (AO-Llgnlne).
erhaltene Produkt dient als Dünger. Dieses und ähnliche international bekannte Verfahren erfordern einen hohen Invest· und
arbeitendes Verfahren der oxidativen Ammonolyse (WP 235250), wobei die Sulfitablauge, die basische Komponente und das
locker gebundene Schwefeldioxid nicht als solches abgespalten, sondern zu Schwefelsäure oxidiert und anschließend durch das vorhandene Calcium fixiert.
Ziel der Erfindung Ist die Verwertung der beim Ammoniumbisulfitzellstoffverfahren anfallenden Ablaugen als organischer Stickstoffdünger in der Land· und Forstwirtschaft.
werden.
80*C zugesetzt wird. Die Säure wird kontinuierlich unter ständigem Rühren im Verlauf von 1 Vj bis 2Vi Stunden zugegeben.
werden.
1. In die weitgehend entschwefelte Ablaugensubstani muß zur Erhöhung Ihrer Düngewirkung möglichst viel Stickstoff eingebracht werden, und zwar vorzugsweise ala Ammoniumsatz wie auch als Nitrat.
2. Die vorher verhefte, aber nicht weiter von dem locker gebundenen Schwefeldioxid befreite Zellstoffablauge ist zwar für Gräser verträglich, wirkt stier auf Nadelhölzer schädlich «in. Dieses locker gebundene Schwefeldioxid wird zwar auch bei den bekannten AO- und ΝΑΟ-Verfahren der or!dativen Ammonolyse entfernt, aber nicht als Schwefeldioxidgas zurückgewonnen, sondern wie beim j( panischen Verfahren zu Sulfat oxidiert. Bei der oxidativen Ammonolyse zur Gewinnung von AO-Ligninen entstehen leicht wachstumshemmende Spaltprodukte, die erst im Laufe der Vegetationsperiode abgebaut werden.
Im kleintechnischen Versuch diente die beim Ammoniumbisulfit-Verfahren aus Buchenholz nach der Vertiefung anfallende Ablauge al« Ausgangssubstanz. Sie wurde zunächst vop. 5-7% Trockengehalt auf etwa 30% eingedickt. Das Material wurde dann im geschlossenen Gefäß mit soviel Salpetersäure versetzt, daß dieser Ansatz 5Ma.-% HNO3 enthielt. Die Salpetersäure wurde als 30%lge Säure zugesetzt. Anschließend wurde indirekt auf 70-850C erhitzt, wobei nach ein bis anderthalb Stunden das locker gebundene Schwefeldioxid entwich. 6% Schwofeldioxid, bezogen auf Trockensubstanz, entwichen bei dieser Beheizung. Dieses Schwefeldioxid wurde der üblichen Kochsäurebereitung wieder zugeführt.
In einer großtechnischen, mehrstufigen Eindampfanlage erfolgte die Behandlung im Nebenschluß zu der Stufe mit 20-30% Trockensubstanz. Das dabei abgespaltene Schwefeldioxid wurde in den Kochtaureprozoß zurückgeführt. In der darauf folgenden Stufe wurde das saure Gemisch mit Ammoniakwasser neutralisiert. Zuletzt wurde dss Endprodukt zu Dicklauge von 45%eingedampft und zu Pulver getrocknet. Der Einsatz des Pulvers erfolgte als Stickstoff· und Humusdünger in Gefäßversuchen mit land· und forstwirtschaftlichen Nutzpflanzen.
Der Dünger enthielt 11 % Gesamtetickstoff, von dem 95% in löslicher Form als Ammonium- und Nitratstickstoff, die restlichen 5 % organisch gebunden vorlegen (Verhältnis NH4-N: NO1-N - 7:4). Die Wirkung des Düngers wurde mit Harnstoff als Standard und einem AO-Llgnin als organischem Dünger auf der Basis gleichen Gesamtstickstoffs in Gefäßversuchen mit Weidelgras und auf der Basis gleichen löslichen Stickstoffs mit Fichtensämlingen verglichen. In überraschender Weise wurden mit dem erflndungsgernüßen Dünger im Vergbich zu Harnstoff nicht nur ebenbürtige Erträge, sondern bei Gras bis zu 25% mehr oberirdische Trockenmasse bei vergleichbarer N-Aufnahme erzielt. Dagegen schnitt das untersuchte AO-Lignin hinsichtlich der N-Ausnutzung deutlich schlechter ab. Dies macht deutlich, daß es sich beim erfindungsgemäßen Produkt trotz gleichen Ausgangsmaterials um einen qualitativ anderen Düngertyp al« beim AO-Lignin handelt. Im 1. Schnitt des Grasversuches kommt der höhere lösliche Anteil des Gesamtetickstoffs beim erfindunpsgemäß hergestellten Präparat zum Tragen. Das schlechtere Wachstum der Fichtensimlinge bei der Düngung mit dem obengenannten AO-Lignin beruht unter anderem auf Begleitsubstaaien, die sich negativ auf den Ertrag auswirken. Da in diesem Versuch so gedüngt wurde, daß den Pflanzen bei beiden Präparaten die gleiche Menge an löslichem N zur Verfügung stand, können die niedrigeren Erträge bei dem untersuchten AO-ügnin nicht auf ungeeigneter N-Ernährung beruhen. Im langjährigen Freilandversuch dürfte das erfindungsgemäß hergestellte Präparat im Sinne einer Hurr Jtwirkung die Bodenfruchtbarkeit positiv beeinflussen. Insgesamt kann damit das erfindungsgemäß hergestellte Präparat als organischer Dünger mit starker Mineralstickstoffkomponente charakterisiert werden, der sofort und mittel.riStiu. wirksam ist, keine organischen Schadstoffe onthält und die Bodenfruchtbarkelt als organische Substanz positiv beeinflußt. Es ermöglicht Im Vergleich zu Harnstoff eine stärkere Bevorratung der Kulturen mit Stickstoff
Die angefügten Tabellen 1 und 2 enthalten die Ergebnisse der Gefäßversuche.
Düngungsversuch mit Fichte 1982, Mittelwerte aus vier Wiederholungen für die oberirdische Trockenmasse, deren N-Gehalt und W-Aufnahme der lösliche N-Gehalt der Präparate diente als Berechnungegrundlage für die N-Gabe; pH4.0-4,2
g/Gefäß (Sproß+ Nadeln) % der TM mg/Sämli <g
g/Sämling
— — 0,073
0,133
0,137
0,157
0,158
0,135 1,24 1,66
0,157 2.02 3,18
0,139 0,128 0,122-0,101 +
0,152 0,153
| Harnstoff | 0,1 |
| Harnstoff | 0,2 |
| Harnstoff | 0.3 |
| Harnstoff | 0,4 |
| Testpriparat | |
| „Nitram-Lignin" | 0,15 |
| Testpräparat | |
| .Nitram-Lignin" | 0,3 |
| Testpriparat | |
| .Nitram-Lignin" | 0,4 |
| AO-Llgnin | 0,15 |
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| AO-Llgnin | 0,4 |
| Bewässerung: Durchlauf | |
| Harnstoff | 0,3 |
| Harnstoff | 0.4 |
| 0,90 | 0,66 |
| 1.27 | 1,66 |
| 1,73 | 2,37 |
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| 2,25 | 3,56 |
| 2,32 | 3,22 |
| 1,81 | 2,32 |
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| 2,28 | 2,29 |
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| Düngerform | Düngergabe | Trockenmasse | N-Gehalt | N-AufnahmA |
| g/Gef»ß | (Sproß + Nebeln) | % der TM | mg/Sämling | |
| g/Sämling | ||||
| Testpräparat | ||||
| „ Nitram-Lignin" | 0,3 | 0,131- | 2,27- | 2,96 |
| TestprSparat | ||||
| „Nitram-Lignin* | 0,4 | 0,130- | 2,45- | 3,22 |
| AO-Lignin | 0,3 | 0,126- | 2,36- | 2,98 |
| AO-Lignin | 0,4 | 0,106+ | 2,37- | 2,47 |
Ergebnis des Tukey-Testes im Vergleich zu Harnstoff bei gleicher N-Gabe (-) kein slgnifikster Unterschied bei α = 0,05 {+) ilgnlfikawr Unterschied boi α = 0,06
Düngungsversuche mit Weidelgras, Mittelwerte aus 4-6 Wiederholungen für die oberirdisrhe Trockenmasse und deren N-Gehalt, Bewässerung auf 67 % der Wasserkepazitit, der Gesamtstickstoffgehalt der Präparate diente als Berechnungsgrundlage für die N-Gabe, 1983 pH 5,6-0,8,1984 pH 6,4-6,6
Düngerform Düngergabe oberirdische Trockenmasse g/Gefaß g/Geffiß
Gesamt
N-Gehalt
% der Trockenmasse
1. Schnitt 2. Schnitt
3. Schnitt
| — | — | 2,0 | 0.8 | 0,1 | 2,9 | 1,65 | 1,14 | 1,64 |
| Harnstoff | 0,4 + 0,2 | 8,8 | 7,8 | 2,2 | 18,8 | 3,03 | 2,26 | 1,30 |
| Harnstoff | 0,6 + 0,3 | 9,7 | 12,2 | 3,5 | 25,4 | 4,07 | 2,56 | 1.41 |
| Harnstoff | 0,8 + 0,4 | 9.9 | 14,1 | 5,0 | 29,0 | 4,79 | 3,10 | 1.5β |
| Hsmstoff | 1,0 + 0,5 | 10,7 | 13,5 | 5,1 | 29,3 | 5,07 | 3,92 | 1,94 |
| Harnstoff | 1,2 + 0,6 | 10,7 | 14,1 | 5,8 | 30,6 | 5,37 | 4,57 | 2,78 |
| Testpräparat | ||||||||
| Nitram-Llgnin | 0,4 + 0,2 | 7,9- | 8,1- | 2,4- | 18,4- | 2,59- | 2,37- | 1,35- |
| Tertpraparat | ||||||||
| Nitram-Lignin | 0,6 + 0,3 | 10,3- | 10,9- | 3,2- | 24,4- | 3,50- | 2,70- | 1,59- |
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| Nitram-Lignin | 0,8 + 0,4 | 10,2- | 16.1- | 5,2- | 31,5- | 4,57- | 2,86- | 1,55- |
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| Nitram-Lignin | 1,2 + 0,6 | 10,6- | 19,7+ | 7,6- | 37,9+ | 5,36- | 3,91- | 2,00- |
| Testpräparat | ||||||||
| Nitram-Lignin | 1,2 | 10.1Φ | 12.3Φ | 5.0Θ | 27.4Θ | 5.36Φ | 2,80© | 1,ββθ |
| AO-Lignin | 1.2 | 6,5 | 7,2 | 3,9 | 17,6 | 2,93 | 2,13 | 1,50 |
| 1984 | ||||||||
| — | — | 3,7 | 1,1 | 0,4 | 5,2 | 1,10 | 1,27 | 1,09 |
| Harnstoff | 0,8 + 0,4 | 21,6 | 2,9 | 4,5 | 29,0 | 2,89 | 3,09 | 1,19 |
| Harnstoff | i.2 | 22,8 | 4,0 | 2,1 | 28,9 | 4,03 | 1,74 | 1,17 |
| Nltram-Ugnln | 1,2 | H.1- | 3.5- | 2,6- | 30,1 | 3,49+ | 1,61- | 1,18- |
Ergebnis des Scheff-Testes im Vergleich zu Harnstoff bei gleicher N-Gabe (eingerahmte Zeichen im Vergleich zum AO-Lignin) (-) KalntlgnifikinMrUntsrtchied α » 0,06 (+) sloniflkstor Unterschied bei α - 0,05
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Stickstoffdünger aus Ammoniumbisulfit-Zellstoffablaugen, dadurch gekennzeichnet, daß die s'jf 20-40 Ma.-% eingedickte Zellstoffablauge in Gegenwart von 4-7 Ma.-% verdünnter Salpetersäure während 1 bis 2 Stunden indirekt auf 70 bis 1000C unter gutem Durchmischen erhitzt wird und die so behandelte Ablauge mit wäßrigem oder gasförmigem Ammoniak neutralisiert, eingedickt oder zu Pulver getrocknet wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Freiheit gesetzte Schwefeldioxidgas dem Prozeß wieder zugeführt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD30875687A DD265893A1 (de) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | Verfahren zur herstellung von stickstoffduenger aus ammoniumbisulfit-zellstoffablaugen |
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Publications (1)
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ID=5593700
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Country Status (1)
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|---|---|
| DD (1) | DD265893A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0844222A3 (de) * | 1996-11-13 | 1999-01-13 | F. Joh. Kwizda Gesellschaft M.B.H. | Verwendung von modifizierten Abfallprodukten der Zellstoffgewinnung als hochwertigen Torfersatz |
-
1987
- 1987-11-06 DD DD30875687A patent/DD265893A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0844222A3 (de) * | 1996-11-13 | 1999-01-13 | F. Joh. Kwizda Gesellschaft M.B.H. | Verwendung von modifizierten Abfallprodukten der Zellstoffgewinnung als hochwertigen Torfersatz |
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