DK141659B - Tørvekorn indeholdende agglomererede tørvepartikler samt findelt tørv og fremgangsmåde til fremstilling deraf. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆ66ELSISSKRIFT 141659 DANMARK («> int.ci.3 c os f ti/οζ §(21) Aneegning nr. 209/72 (22) Indleveret den 1^* Jan. 1972 (23) Lebedag 1^·* JSH. 1972 (44) Antegningen fremtogt eg fiBiiilmggeleeiehrtftet oflmuHggjwtden 19· maj 1960

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET <*> 7£*£ΓΓ9η. S042/7!, GE

(71) FISONS LIMITED, Harvest House, Felixstowe, Suffolk, GB.

(72) Opfinder: Robert Wilson Palmer, The Lilacs, Thurmans Lane, Trlmley St. Mary, Ipswich, Suffolk, GB: Francis Neil Wilson, 66 Chelsworth Avenue, Ipswich, Suffolk, GB.

(74) Fuldmægtig under segene behandling:

Internationalt Patent-Bureau._ '__ (54) Tørvekorn indeholdende agglomererede tørvepartlkler samt findelt tørv og fremgangsmåde til fremstilling deraf.

Den foreliggende opfindelse angår et til fremstilling af gødningsmidler egnet tørvekorn indeholdende agglomererede tørvepartlkler. Endvidere angår opfindelsen findelt tørv samt en fremgangsmåde til fremstilling af et sådant tørvekorn.

Der har tidligere været fremstillet kornede eller granulerede gødningsmidler indeholdende tørv og gødningsbestanddele, især til anvendelse som plænegødningsmidler, der fordeles fra en spreder. Imidlertid har den i sådanne midler anvendte tørv altid været en mørk tørv indeholdende en stor mængde hårde, grusagtige partikler og med en pH-værdi over 4,0, et askeindhold over 5 % og en massefylde i tør tilstand over 0,20 g/ml. Sådanne tørv er sædvanligvis kendt i England som halvgræstørv. Selv ran anvendelsen af sphagnumtørv ( det er tørv, som indeholder større, blødere partikler og ofte en stor mængde lange fibre, og som har en pH-værdi på 2 141659 mindre end 4,0, et askeindhold på mindre end 5 % og en massefylde i tør tilstand på mindre end 0,1 g/ml) ville være ønskelig, har dette ikke vist sig muligt. Når den til fremstilling af et tørvekorn anvendte halvgræstørv erstattedes af den samme mængde i handelen tilgængelig sphagnumtørv,havde de fremstillede korn således i det væsentlige den samme størrelse men en anden massefylde end halvgræstørvkornet.·· Sphagnumtørvkornene havde også en helt anden distributionshastighed gennem en given distributionsåbning. I et forsøg på at fremstille korn med i det væsentlige den samme størrelse og massefylde ud fra sphagnumtørv formaledes sphagnumtørven tilden mindre størrelse end den hidtil anvendte, så at den fik næsten den samme partikelstørrelse som den halvgræstørv, den skulle erstatte (typisk 1,5 til 3,0 mm). Men det viste sig også i dette tilfælde, at selv om sphagnumtørvkornene havde den samme størrelse, havde de en anden massefylde og distributionshastighed end halvgræs-tørvkornet. Når formuleringen af kornet indstilledes til opnåelse af et sphagnum-tørvkorn med i det væsentlige den samme størrelse og massefylde som halvgræstørv-komet, viste det sig, at sphagnumtørvkom stadig havde en anden distributionshastighed .

Det har nu vist sig, at gødningskorn med i det væsentlige de samme distributionshastigheder som halvgræstørvkorn med i det væsentlige den samme størrelse og massefylde kan fremstilles ud fra sphagnumtørv,hvis sphagnumtørvens partikelstørrelse er meget mindre end den hidtil tilgængelige. Grunden til, at tørvens partikelstørrelse skulle påvirke et tørveholdigt korns distributionshastighed, kan ikke forklares og er i højeste grad uventet. Udtrykket ”i det væsentlige den samme”, der er anvendt heri ved sammenligning af størrelsen, massefylden og/eller distribu-tidnshastigheden for de sphagnumtørv-baserede korn med de samme egenskaber for de halvgræstørv-baserede korn betegner, at det sphagnumtørv-baserede korns egenskaber ligger indenfor plus eller minus 10 % af middelværdien af de tilsvarende egenskaber for det halvgræstørv-baserede korn. Desuden er den til fremstilling af et korn med en given størrelse og massefylde nødvendige mængde tørv sædvanligvis mindre ved findelt sphagnumtørv end ved halvgræstørv. Denne besparelse af anvendt tørv kan være så meget som 50 %.

Udtrykket "sphagnumtørv" benyttes i foreliggende beskrivelse med krav til at betegne en tørv, som tilfredsstiller i det mindste to af de følgende kriterier: a) den har et pH på mindre end 4,0, b) den har et askeindhold på mindre end 5 vægt%, c) den har en massefylde i tør tilstand på mindre end 0,1 g/ml.

I overensstemmelse med ovenstående konstatering er der ved opfindelsen tilvejebragt et tørvekorn indeholdende agglomererede tørvepartikler, der er ejendommeligt ved, at hovedparten af tørvepartiklerne har en størrelse på mindre end 0,5 mm, fortrinsvis en gennemsnitlig partikelstørrelse efter vægt på mindre end 3 141659 0,25 mm, og ved, at tørven er en sphagnumtørv som ovenfor defineret, der eventuelt inden kornopbygningen kan vare ammonieret, idet kornet eventuelt også indeholder et gødningsmateriale, som kan være dannet in situ, og som fortrinsvis er til stede i en mængde fra 40 til 96 vægt% af komets totalt tørvægt, samt eventuelt også et fyldstof, såsom sand, hvorhos kornet eventuelt har et overtræk indeholdende et agrokemikalium eller et gødningsmateriale.

Den anvendte tørv kan som ovenfor nævnt vare ammonieret, eller den kan være underkastet en anden forbehandling, inden den grannieres. Dette vil have forandret den oprindelige tørvs natur. Dette vil sige, at medens den oprindelige tørv kan have været en sphagnumtørv, der ville tilfredsstille alle kriterierne (a), (b) og (c), kan det forekomme, at den form, i hvilken tørven faktisk anvendes, ikke tilfredsstiller ét af kravene. Det her anvendte udtryk "sphagnumtørv" omfatter, som det fremgår, således forbehandlet tørv.

Det mene8 også, at dette er første gang, sphagnumtørv er blevet formalet eller på anden måde findelt til en så lille partikelstørrelse, som her onhandlet, og der er derfor også ved opfindelsen tilvejebragt findelt tørv til fremstilling af et tørvekorn ifølge krav 1, hvilken tørv er ejendommelig ved, at hovedparten, f.eks. mere end 90%, af den findelte tørvs partikler har en størrelse på mindre end 0,5 mm, fortrinsvis en gennemsnitlig partikeletørrelse efter vægt på mindre end 0,25 mm, og ved, at tørven er en sphagnumtørv som ovenfor defineret.

Ved opfindelsen er der yderligere tilvejebragt en fremgangsmåde til fremstilling af tørvekornet ifølge opfindelsen, hvilken f remgang amåde er ejendommelig ved, at man granulerer et materiale indeholdende findelt tørv og eventuelt et fyldstof, såsom sand og/eller et gødningsmateriale, der kan være dannet in situ, f.eks. ved rystning eller omrøring af materialet i nærværelse af vand, fortrinsvis i en mængde fra 10 til 50% af materialets tørvægt, og derefter tørrer det granulerede produkt, idet tørringen fortrinsvis udføres uden relativ bevægelse mellem kornene, hvorhos den findelte tørv har en partikelstørrelse på mindre end 0,5 mm, fortrinsvis en gennemsnitlig partikelstørrelse efter vægt på mindre end 0,25 mm, og tørven er en sphagnumtørv som ovenfor defineret.

Det heri i forbindelse med tørven anvendte udtryk "partikelstørrelse" betegner størrelsen af den største dimension af tørvepartiklerne. pH, askeindholdet og massefylden i tør tilstand for tørven til den foreliggende anvendelse måles på den følgende almindelig kendte måde, før eller efter at tørven er findelt til den fine størrelse til den foreliggende anvendelse: pH: En prøve tørv (100% med en partikelstørrelse på mindre end 9,5 mm) svarende til 5 g tørvetørstof omrøres uden tørring efter prøveudtagning i tilstrækkeligt destilleret vand til at give et totalrumfang på 100 ml. Blandingen henstår 24 timer ved stuetemperatur, og væskens pH måles under anvendelse af glaselektroder. Askeindhold: En kendt mængde ovntørret tørv glødes ved 650°C indtil konstant vægt, 141659 4 og askeprocenten bestemmes ud fra begyndelsesvægten af anvendt ovntørret tørv og vægten af den endelige remanens.

Massefylde i tør tilstand: En prøve (100 g) tørv tørres natten over i en tørreovn ved 105°C. Vægttabet angiver tørvens fugtighedsindhold. Massefylden i våd tilstand måles ved vejning af et kendt rumfang af tørveprøven. Massefylden i tør tilstand beregnes derefter fra udtrykket: -Massefylde i tør tilstand = massefylde i våd tilstanddsindhold) ^

Typiske tørv, der er velegnede til den foreliggende anvendelse, har et pH i området 3,0 til 3,5, f.eks. ca. 3,2, et askeindhold i området 1,0 til 2,5 %, f.eks. ca. 2,0 % og en massefylde i tør tilstand fra 0,05 til 0,095 g/ml, f.eks. ca. 0,06 til 0,08 g/ml.

Sphagnumtørven til den foreliggende anvendelse kan vælges fra en lang række af sådanne tørv, selv om det sædvanligvis vil være ønskeligt kun at anvende én type tørv til opnåelse af et ensartet produkt. Om ønsket kan der anvendes en blanding af sphagnumtørv,°g desuden kan tørven underkastes passende former for forbehandling inden findeling, f.eks. kan tørven som nævnt ammoniseres med anmoniakgas, i hvilket fald tørven, når den anvendes, ikke vil tilfredsstille alle de tre ovennævnte kriterier (a), (b) og (c). Hvor tørven ammoniseres, kan .dens pilrHæcdi siledes forøges til en værdi på f.eks. ca. 5.

Tørven findeles til den ønskede fine størrelse ved hjælp af et vilkårligt passende middel, især ved formaling i f.eks. en hammermølle, fortrinsvis under anvendelse af en stavsigte frem for anvendelse af en sigte med rund åbning, i en kuglemølle eller i en luftstrøms-desintegrator. Tørven skal helst have et fugtighedsindhold på mindre end ca. 50 % inden formaling, selv om der kan anvendes tørv med højere begyndelses-vandindhold, hvor der tages særlige forholdsregler, f.eks. ved blæsning af varm luft gennem møllen under formaling, eller hvor der anvendes andre former for findelingsapparatur.

Findelingen udføres for at fremstille en tørv, hvor størstedelen af partiklerne har en størrelse på miidre end 0,5 mm, hvilket svarer til anvendelse af en stavsigte med en åbning på 0,75 mm i en hammermølle. Den findelte tørv skal helst have en gennemsnitlig partikelstørrelse efter vægt på under 0,25 mm, f.eks. mindre end 0,15 mm, I en typisk prøve tørv til den foreliggende anvendelse har 93 % af partiklerne en størrelse mindre end 0,5 mm, 81 % en størrelse mindre end 0,25 ram og 58 % en størrelse mindre end 0,15 mm.

Da tørven findeles til en så lille størrelse, har tilstedeværelsen af lange fibre i tørven inden findeling ikke en større virkning på produktet, medmindre de er tilstede i store mængder, f.eks. 20 rumfangs^ eller mere. Det er derfor ved opfindelsen muligt at anvende tørv, der ikke er acceptable ved en del andre anvendelser.

Ved fremstilling af tørvekornene ifølge opfindelsen føres den Eindelte tørv 5 141659 til et granuleringsapparat, hvor dan rystes eller omrores i nærværelse af vand. Om ønsket føres der også gødningsmaterialer ti 1 granoleringsapparatet. Gødningsbestanddelene kan vælges fra vilkårlige af de normalt anvendte og omfatter kalium - og/él-ler ammoniumsaltene af phosphorsyxe, svovlsyre og/eller salpetersyre, urinstof, kali-umchlorid, urinstof/aldehydkondensationsprodukter og benmel; sporelementer, såsom kobbersulfat , ferro- eller ferrisulfat, natriumtetraborat, magnesiuesulfat, kali-uranolybdat og lignende. Disse gødningsbestanddele kan præ-fremstilles, eller nogle kan dannes in situ på tørven inden eller under granulering. Den findelte tørv kan således sprøjtes eller rystes med phosphorsyt« eller salpetersyre, og den behandlede tørv kan derefter amaoniseres eller behandles med en base, såsom natriua-eller kaliumhydroxid. Når bestanddelene dannes in situ, må der tages hensyn til at undgå for vidtgående forkulning af tørven. Det foretrækkes derfor, at temperaturen af tørven under dannelse af bestanddelene ikke overstiger 80°C, fortrinsvis ikke 50°C.

Gødningsbestanddelene kan tilsættes i en lang række forhold til fremstilling af et stort antal produkter med forskellige massefylder og næringsværdier; f.eks. kan gødningsindholdet være fra 40 til §6 %, fortrinsvis 50 til 80 %, af det tbtk-le middels tørvægt. Det foretrækkes, at tørveindholdet er fra 10 til 30 vægt% af tør tørv baseret på midlets totale tørvægt, selv om tørvens tørstofindhold i nogle tilfælde kan være så højt som 40 % eller så lavt som 4 %. '

Om ønsket kan andre bestanddele, såsom farvestoffer; calcium- og/eller mag-nesiumcarbonater, f.eks. formalet kridt eller dolomitisk kalksten; fyldstoffer, såsom vermiculit, perlit, talkum og sand, der også påvirker det endelige korns massefylde ved en given formulering; samt fungicider eller pesticider også blandes med tørven som tilsætning til eller som erstatning for gødningsmaterialet. Et bindemiddel kan anvendes som hjælp ved granuleringen, når den findelte tørv granuleres alene. Velegnede bindemidler omfatter lerarter, f.eks. bentonit, raethylcellulose, stivelse, melassegelatiner, alginater og blandinger deraf.

Gødningsmidiet og de andre bestanddele kan blandes med tørven som tørre bestanddele, eller nogle af delene eller alle delene kan tilsættes som opløsninger eller slam, hvorefter blandingen føres til granulatoren. Alternativt kan nogle af bestanddelene eller alle bestanddelene tilsættes granulatoren som særskilte tilførsel sma te ria le r.

I granuleringstrinet rystes den findelte tørv og, hvor det anvendes, gødningsmidlet og de andre bestanddele sammen i nærværelse af vand. Dette vand kan delvis tilføres som det i tørven indeholdte vand; ved anvendelse af flydende bestanddele i den til granulatoren førte blanding; ved anvendelse af et særskilt flydende tilførselsmateriale til granulatoren; ved sprøjtning af vand og/eller vanddamp på materialerne i granulatoren; eller ved en kombination af to eller flere af disse metoder. Den optimale tilstedeværende vandmængde i blandingen under granulering 141659 6 afhænger af en del faktorer, såsom den ønskede kornstørrelse, den ønskede kornmas-sefylde, sammensætningen af blandingen og granuleringstemperaturen. Det er imidlertid sædvanligvis ønskeligt, at den blanding, der skal granuleres, indeholder indtil 80 vægt%, f.eks. fra 10 til 50 vægt%, vand baseret på dens tørvægt.

Granuleringen udføres sædvanligvis i f.eks. en Eirich-blander, en blandesnegl eller en roterende tromle- eller pandegranulator. Granuleringen udføres normalt ved stuetemperatur. Betingelserne i granulatoren påvirker størrelsen af produktkomet og i mindre grad dets massefylde. Betingelserne kan derfor på kendt måde varieres over et bredt område til fremstilling af det ønskede produkt. Overstørrelses- og understørrelseskom kan recirkuleres og danne en del af tilførselsmaterialet til granulatoren.

Produktet fra granulatoren vil normalt indeholde ca. 10 til 40 vægt% fugtighed og kræver tørring. Tørringen udføres fortrinsvis uden relativ bevægelse af kornene, så at nedbrydningen af komene begrænses til det mindst mulige under dette trin. Tørringen udføres fordelagtigt på et bevægeligt bånd eller en bakketørrer, gennem eller over hvilket eller hvilken der blæses varm luft. Temperaturen under tørringen må ikke blive så høj, at den forårsager nogen væsentlig nedbrydning af komene bestanddele. Tørringen udføres derfor fortrinsvis ved mindre end 100°C, fortrinsvis ved 70 til 110°C. Tørringen udføres ønskeligt til fremstilling af et produkt indeholdende mindre end ca. 5 vægt%, f.eks. ca. 1,5 vægt%, vand. Mens kornstørrelsen næsten forbliver den samme under tørringstrinet, falder kornets massefylde, da der fjernes vand derfra. Imidlertid vil det være klart, at et korns endelige massefylde ved et givet vandindhold først og fremmest reguleres ved formuleringen af kornet.

Tørvekornene ifølge opfindelsen har en størrelse og en massefylde, der kan reguleres efter ønske, selv om de sædvanligvis vil være '-.i området fra 0,5 til 4 mm og 0,2 til 5 g/ml, og produkterne er velegnede til fordeling fra en spreder i stedet for lignende korn stammende fra halvgræstørv.

Tørvekornene ifølge opfindelsen har en lang række anvendelser. Hvor gødningsmidler og/eIler agrokemikalier er blevet inkorporeret i kornene under deres fremstilling, kan komene således påføres jorden direkte. Hvor kornene kun indeholder tørv, kan de underkastes en vilkårlig efterfølgende behandling, der vil gøre dem velegnede til den påtænkte anvendelse. Således kan et varmefølsomt materiale, f.eks. et agrokemikalium, fordelagtigt sættes til kornene, efter at de er dannet, frem for under deres fremstilling.

Opfindelsen belyses ved de følgende eksempler, i hvilke alle dele og procenter er efter vægt medmindre andet er anført: 7 141659

Eksempel 1 Rå sphagnumtørv med et pH p£ 3,2, et askeindhold på 2,0 % og en massefylde i tør tilstand på 0,09 g/ml formaledes først til øn grov, partikelformet tørv med partikler på mindre end 9 mm. Denne grove tørv fotmelødes derefter i en hammer-mølle med en stavsigte med en åbning på 0,75 mm. Den til hammermøllen førte grove tørv havde et vandindhold på 35 %. Den find formalede tørv fra hammermøllen havde den følgende sigteanalyse:

Sigte-maskevidde £ mm. % gennemgående partikler 1,4 98 0,85 97,4 0,5 92,7 0,25 59,4 0,15 25,8

Den fint formalede tørv blandedes derefter/ned de følgende bestanddele: Tørv (tørvægt) 16,0 dele

Monoammoniumphosphat 8,1 dele

Kaliumsulfat 8,0 dele

Ammoniumsulfat 32,4 dele

Urinstof 14,0 dele

Sand 19,5 dele i en Eirich-blander med 10 dele vand, der sprøjtedes på den omrystede blanding.

Efter 4 minutters granulering ved stuetemperatur havde bland ingen dannet korn, der havde en gennemsnitlig diameter på 1,3 am, en massefylde på 0,61 g/ml og et vandindhold på 28,5 % vægt/vægt. De fugtige kom spredtes på en bevægelig båndtørrer, over hvilken der blæstes luft ved 86°C. Efter 35 minutter var komenes fug-tighedsindhold reduceret til 2 %, hvilket gav hårde, grusagtige kom med en gennemsnitlig diameter på 1,3 mm, en massefylde på 0,4 g/ml og et gødningsindhold på 14 % N, 4 % P205 og 4 % K20 efter vægt. Disse korn distribueredes fra en spreder med i det væsentlige den samme hastighed som kom med i det væsentlige den samme størrelse og massefylde fremstillet fra en halvgræstørv med et pH på 4,9, et askeindhold på 6,5 % og en massefylde i tør tilstand på 0,12 g/ml, Halvgrswtørvkor-nene indeholdt 35 vægt% tørv sammenlignet med et tørvpindhold på 16 % i kornene ifølge opfindelsen.

Til sammenligning tide lodes den fine findeling af tørven, og der fremstilledes korn under anvendelse af den grove sphagnumtørv, der havee en sigteanalyse, hvor 80 % af partiklerne havde en størrelse mindre end 9 ram, 55 % en størrelse o-ver 3,2 mm og kun 11 % en størrelse mindre end 0,5 mm. Direkte erstatning af halvgræstørven med denne grove sph^numtørv gav kom med en diameter på 1,3 mm og en massefylde på 0,2 g/ml. Disse udspredtes med en hastighed på ca. 40 % af halvgræs-

Claims (2)

1At659 8 tørvkornenes hastighed. Formuleringen indstilledes derefter til at give korn med i det væsentlige den samme størrelse og massefylde som halvgræstørvkornene ved formindskelse af kornenes tørveindhold. Imidlertid var udspredningshastigheden i dette tilfælde kun 45 % af halvgræskornenes. Til yderligere sammenligning fremstilledes kom efter den ovennævnte metode under anvendelse af sphagnumtørv,der var formalet til ca. den samme størrelse som halvgræstørven, d.v.s. 100 % med en størrelse mindre end 3 mm. Granuleringsbetingelserne og formuleringen indstilledes til opnåelse af et korn med den samme størrelse og massefylde som halvgræstørvkomene. I dette tilfælde var tørveindhol-det 16 % og udspredningshastigheden kun 48 % af halvgræskornenes. Eksempel 2 Fremgangsmåden ifølge eksempel 1 blev gentaget i kommerciel målestok over et tidsrum på nogle uger under anvendelse af sphagnumtørv fra to forskellige kilder. Mens gødningsbestanddelene holdtes ved de samme niveauer som i eksempel 1, var det naturligvis nødvendigt at variere tørve- og sandindholdene til omkring de nominelle værdier på henholdsvis 16 og 19,5 I for at kompensere for massefyldevariationer i den anvendte tørv. Den anvendte sphagnumtørv havde de følgende karakteristiske egenskaber: pH_Askeindhold_Massefylde i tør tilstand g/ml. Tørv A 3,0-3,2 1,8-2,2 0,096-0,112 Tørv B 3,0-3,2 1,5-2,0 0,065-0,088 De fra disse tørv fremstillede korn kavde i det væsentlige den samme størrelse og massefylde og i det væsentlige den samme udspredningshastighed som et halvgræs tørvkorn.

1. Tørvekorn indeholdende agglomererede tørvepartikler, kendetegnet ved, at hovedparten af tørvepartiklerne har en størrelse på mindre end 0,5 mm, fortrinsvis en gennemsnitlig partikelstørrelse efter vægt på mindre end 0,25 mm, og ved, at tørven er en sphagnumtørv som defineret i beskrivelsen, der eventuelt inden kornopbygningen kan være ammonieret, idet kornet eventuelt også indeholder et gødningsmateriale, som kan være dannet in situ, og som fortrinsvis er til stede i en mængde fra 40 til 96 vægt% af kornets totale tørvægt, samt eventuelt også et fyldstof, såsom sand, hvorhos kornet eventuelt har et overtræk indeholdende et agrokemikalium eller et gødningsmateriale.

2. Findelt tørv til fremstilling af et tørvekorn ifølge krav 1, k e n -