ES2930807T3 - Método para producir una composición de fertilizante, y composición de fertilizante así producida - Google Patents

Método para producir una composición de fertilizante, y composición de fertilizante así producida Download PDF

Info

Publication number
ES2930807T3
ES2930807T3 ES17700305T ES17700305T ES2930807T3 ES 2930807 T3 ES2930807 T3 ES 2930807T3 ES 17700305 T ES17700305 T ES 17700305T ES 17700305 T ES17700305 T ES 17700305T ES 2930807 T3 ES2930807 T3 ES 2930807T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
organic matter
composition
carbon dioxide
partially decomposed
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17700305T
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Hammond
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CCM Technologies Ltd
Original Assignee
CCM Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CCM Technologies Ltd filed Critical CCM Technologies Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2930807T3 publication Critical patent/ES2930807T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G1/00—Mixtures of fertilisers belonging individually to different subclasses of C05
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
    • C05C3/005—Post-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C5/00—Fertilisers containing other nitrates
    • C05C5/005—Post-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C5/00—Fertilisers containing other nitrates
    • C05C5/04—Fertilisers containing other nitrates containing calcium nitrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/10—Addition or removal of substances other than water or air to or from the material during the treatment
    • C05F17/15—Addition or removal of substances other than water or air to or from the material during the treatment the material being gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40—Treatment of liquids or slurries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
    • C05F5/002—Solid waste from mechanical processing of material, e.g. seed coats, olive pits, almond shells, fruit residue, rice hulls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
    • C05F9/04—Biological compost
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
    • C05G5/14—Tablets, spikes, rods, blocks or balls
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Un método para producir una composición fertilizante, comprendiendo el método: - (a) proporcionar materia orgánica parcialmente descompuesta; - (b) poner en contacto la materia orgánica con: - (i) un digestato anaeróbico; - (ii) una fuente de ion nitrato; - (iii) una fuente de amoníaco; y - (c) poner en contacto la mezcla obtenida en el paso (b) con una fuente de dióxido de carbono. - También se reivindica una composición fertilizante que comprende materia orgánica parcialmente descompuesta mezclada con un digestato anaeróbico, una fuente de ion nitrato, una fuente de amoníaco y dióxido de carbono. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método para producir una composición de fertilizante, y composición de fertilizante así producida
La presente invención se refiere a un método para preparar un fertilizante, y a la composición de fertilizante preparada por el método, y a los usos relacionados con la misma. En particular, la presente invención busca proporcionar una composición de fertilizante que se prepara a partir de uno o más productos de desecho.
A medida que crece la población mundial, existe una necesidad cada vez mayor de maximizar los recursos, reducir los desechos, y reciclar tanto como sea posible. En particular, es fundamental reducir los desechos que se envían a los vertederos, y reducir las emisiones de dióxido de carbono. Además, existe la necesidad de maximizar el rendimiento de los cultivos, y por lo tanto, también es una necesidad la provisión de fertilizantes seguros y eficaces. El documento WO2014/078671 describe sistemas y métodos para producir productos que mejoran la vida de las plantas a partir del tratamiento de aguas residuales o subproductos de las mismas. En los documentos WO 2013/133703 A1, GB 2507398 A y CN 104446898 A se describen métodos adicionales para producir fertilizantes a partir de materiales de desecho orgánicos.
Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para producir una composición de fertilizante, comprendiendo el método:
(a) proporcionar materia orgánica parcialmente descompuesta;
(b) poner en contacto la materia orgánica con:
(i) un digestato anaeróbico;
(ii) nitrato de calcio;
(iii) una fuente de amoníaco;
en el que la etapa (b) implica preparar una composición que comprende (i) un digestato anaeróbico, (ii) el nitrato de calcio, y (iii) la fuente de amoníaco; y poner en contacto la mezcla resultante con materia orgánica parcialmente descompuesta, y
(c) poner en contacto la mezcla obtenida en la etapa (b) con una fuente de dióxido de carbono.
La etapa (a) del método de la presente invención implica proporcionar materia orgánica parcialmente descompuesta. Se puede usar cualquier material adecuado.
En algunas realizaciones, la materia orgánica parcialmente descompuesta puede ser un material fibroso. En algunas realizaciones, puede ser un material no fibroso.
En algunas realizaciones, la materia orgánica parcialmente descompuesta comprende celulosa. Convenientemente, puede comprender fibras celulósicas.
Las fuentes adecuadas de materia orgánica parcialmente descompuesta incluyen compost o materia de compostaje. El compost normalmente está hecho de material orgánico, tales como hojas, desechos de plantas y desechos de alimentos, que se ha descompuesto en condiciones aeróbicas y húmedas.
En algunas realizaciones, la materia orgánica parcialmente descompuesta se puede mezclar con otro componente fibroso que no se descompone, por ejemplo fibras de celulosa.
La etapa (b) del método de la presente invención implica poner en contacto la materia orgánica parcialmente descompuesta con (i) un digestato anaeróbico, (ii) nitrato de calcio; y (iii) una fuente de amoníaco.
La etapa (b) implica preparar una composición que comprende (i), (ii) y (iii); y poner en contacto la mezcla resultante con materia orgánica parcialmente descompuesta.
Como apreciará una persona experta, un digestato anaeróbico es el material que queda después de la digestión anaeróbica de una materia prima biodegradable. En algunas realizaciones preferidas, el digestato es un digestato metanogénico.
Adecuadamente, el digestato anaeróbico se proporciona como una composición acuosa, normalmente en forma de lodo o suspensión.
El digestato anaeróbico se puede obtener de la digestión anaeróbica de cualquier material adecuado, por ejemplo ensilaje de hierba, cama de pollo, purín de ganado, centeno integral, remolacha energética, patata, paja de trigo, estiércol de pollo, estiércol de ganado con paja, estiércol de cerdo, desechos de alimentos, desechos del procesamiento de alimentos, y lodos de depuradora.
Por lo general, el digestato anaeróbico se obtiene de la digestión anaeróbica de desechos de alimentos o de la digestión anaeróbica de purín de granja, por ejemplo estiércol de cerdo o de vaca o desechos de pollo.
El digestato anaeróbico puede ponerse en contacto con la materia orgánica parcialmente descompuesta por cualquier medio adecuado. En algunas realizaciones, el digestato se bombea a una vasija que contiene la materia orgánica. Se puede rociar o verter sobre ella. La mezcla resultante se puede agitar.
Se puede usar un amplio intervalo de relaciones para poner en contacto la materia orgánica parcialmente descompuesta con el digestato anaeróbico. Adecuadamente, la relación en peso de materia orgánica parcialmente descompuesta a digestato anaeróbico es de 0,1:1 a 10:1, preferiblemente de 0,5:1 a 6:1.
Cuando se usa una relación de 0,5:1 (materia orgánica parcialmente descompuesta: digestato anaeróbico), la mezcla resultante es una suspensión. Cuando se usa una relación de 2:1, se produce una mezcla pegajosa. Una relación de 4:1 proporciona una mezcla bastante seca.
La etapa (b) del método de la presente invención también implica poner en contacto la materia orgánica parcialmente descompuesta con una fuente de ion nitrato, que es nitrato de calcio. La fuente de ion nitrato se mezcla primero con el digestato anaeróbico, y se pone en contacto con la materia orgánica como una sola composición.
La fuente de iones nitrato es el nitrato de calcio.
La fuente de nitrato se puede proporcionar como un sólido o un líquido.
Cuando el nitrato se pone en contacto con la materia orgánica por separado del digestato anaeróbico, puede proporcionarse adecuadamente como una disolución acuosa. Convenientemente, se añade como una disolución altamente concentrada o saturada. En algunas realizaciones, el nitrato se añade en forma sólida, adecuadamente como un polvo.
En algunas realizaciones preferidas, la fuente de nitrato se mezcla con el digestato anaeróbico, y la mezcla resultante se pone en contacto entonces con la materia orgánica en descomposición - en tales realizaciones, se puede mezclar una disolución acuosa de una sal de nitrato con el digestato anaeróbico, o una sal de nitrato sólida puede disolverse en el digestato.
La etapa (b) incluye poner en contacto la materia orgánica parcialmente descompuesta con amoníaco.
Puede usarse cualquier fuente adecuada de amoníaco. En algunas realizaciones, el amoníaco se puede proporcionar como un gas, y el procedimiento puede implicar el bombeo de amoníaco gaseoso a través de una vasija que contiene la materia orgánica. Convenientemente, el amoníaco es amoníaco anhidro.
En algunas realizaciones, se puede bombear amonio gaseoso a través de una composición de digestato anaeróbico.
En algunas realizaciones, se puede rociar, verter o bombear una disolución acuosa de amoníaco en una vasija que contiene la materia orgánica parcialmente descompuesta.
En algunas realizaciones, se puede mezclar hidróxido de amonio sólido con la materia orgánica parcialmente descompuesta.
En algunas realizaciones, se puede mezclar hidróxido de amonio sólido con el digestato anaeróbico antes de ponerlo en contacto con una materia orgánica parcialmente descompuesta.
En algunas realizaciones preferidas, se bombea gas amoníaco (preferiblemente gas amoníaco anhidro) a través del digestato anaeróbico. En realizaciones preferidas, esto proporciona una composición que comprende un digestato anaeróbico y de 10 a 60, preferiblemente 20 a 50, más preferiblemente 30 a 40% en peso de amoníaco.
La etapa (b) implica preparar una composición que comprende un digestato anaeróbico, nitrato de calcio y amoníaco, y poner en contacto la mezcla resultante con materia orgánica parcialmente descompuesta.
Adecuadamente, en la etapa (b) del método de la presente invención, la relación molar de amoníaco a sal de nitrato usada es de 10:1 a 1:4, preferiblemente de 6:1 a 1:2, más preferiblemente de 4:1 a 1:1.
La etapa (c) del método de la presente invención implica poner en contacto la mezcla obtenida en la etapa (b) con una fuente de dióxido de carbono. La fuente de dióxido de carbono puede consistir esencialmente en dióxido de carbono, y/o puede comprender una mezcla de dióxido de carbono y uno o más componentes adicionales.
Preferiblemente, la etapa (c) implica poner en contacto la mezcla obtenida en la etapa (b) con una composición que comprende dióxido de carbono, en la que la composición está en forma gaseosa. La composición puede comprender gas de dióxido de carbono puro, y/o puede comprender una mezcla gaseosa de dióxido de carbono y uno o más gases adicionales.
En algunas realizaciones, la etapa (b) implica poner en contacto la mezcla obtenida en la etapa (b) con gas de dióxido de carbono puro.
En algunas realizaciones, la etapa (c) implica poner en contacto la mezcla obtenida en la etapa (b) con los gases de escape de la combustión de combustibles fósiles. Por ejemplo, la etapa (c) puede implicar poner en contacto los gases de combustión de una central eléctrica con la mezcla obtenida en la etapa (b).
En algunas realizaciones especialmente preferidas, la fuente de dióxido de carbono es biogás, y la etapa (c) implica poner en contacto la mezcla obtenida en la etapa (b) con biogás.
El biogás describe la mezcla de metano y dióxido de carbono que se obtiene durante la digestión anaeróbica. También puede comprender otros gases en cantidades menores, por ejemplo sulfuro de hidrógeno. Los niveles exactos de dióxido de carbono y metano presentes en el biogás dependen de la mezcla que se haya digerido y de las condiciones de digestión. Normalmente, el biogás comprende de 20 a 80% en volumen de dióxido de carbono, por ejemplo 30 a 70% en volumen. En algunas realizaciones, el biogás comprende de 40 a 45% en volumen de dióxido de carbono, y 55 a 60% en volumen de metano.
Una ventaja particular del método de la presente invención es que usa tanto el digestato como el biogás producido durante la digestión anaeróbica.
Durante la etapa (c), el dióxido de carbono que se pone en contacto con la mezcla obtenida en la etapa (b) es adecuadamente retenido y forma parte de una nueva composición, es decir, una composición de fertilizante. Así, la etapa (c) elimina adecuadamente el dióxido de carbono de la fuente de dióxido de carbono con la que está en contacto. Por lo tanto, en algunas realizaciones, la etapa (c) puede implicar capturar dióxido de carbono del gas de escape producido por la combustión de combustible fósil.
En algunas realizaciones especialmente preferidas, la etapa (c) implica eliminar el dióxido de carbono del biogás. El biogás resultante tiene una mayor concentración relativa de metano, y por lo tanto se quemará más fácilmente. Así, la presente invención proporciona un método para enriquecer biogás.
En la etapa (c), el dióxido de carbono se pone en contacto adecuadamente con la mezcla obtenida en la etapa (b) durante un tiempo suficiente para garantizar que al menos 50% de las moléculas de amoníaco presentes en la composición formen una interacción con el dióxido de carbono, preferiblemente para garantizar que al menos 70%, más preferiblemente al menos 90%, preferiblemente al menos 95%, y lo más preferible sustancialmente todas las moléculas de amoníaco formen una interacción con el dióxido de carbono. Sin estar ligado a ninguna teoría, se cree que inicialmente se forma carbonato de amonio. Este se convierte después en carbonato de amonio. A continuación, normalmente sigue una reacción de intercambio de iones para producir nitrato de amonio y carbonato de calcio. Para un lote de 5 kg de producto final, el tiempo de residencia del dióxido de carbono a presión ambiente es normalmente de alrededor de 5 minutos, si se usa una composición que comprende 30 a 70% en volumen de dióxido de carbono.
La etapa (c) se lleva a cabo adecuadamente en condiciones aeróbicas.
El material obtenido siguiendo la etapa (c) del método de la presente invención se puede usar directamente como composición de fertilizante, y es altamente nutritivo. Contiene muchos de los minerales que las plantas necesitan para crecer. También proporciona un medio útil para almacenar dióxido de carbono.
Este producto obtenido a partir del mismo se puede usar directamente como fertilizante, o se puede procesar adicionalmente para proporcionar una forma más fácil de manipular.
En algunas realizaciones, el método de la presente invención implica una etapa adicional (d) de procesamiento adicional del material obtenido en la etapa (c). La etapa de procesamiento adicional (d) puede implicar secar, pulverizar y/o granular el material. Dichos métodos de procesamiento serán conocidos por el experto en la técnica.
Preferiblemente, la etapa (d) implica peletizar el material obtenido en la etapa (c). Se ha encontrado ventajosamente que el material obtenido en la etapa (c) se peletiza fácilmente. Los peletes no se agrupan, y se diseminan tan fácilmente como las principales composiciones de fertilizantes comercialmente disponibles de la técnica anterior.
Esta es una ventaja significativa, ya que muchos fertilizantes basados en compost de la técnica anterior han sido difíciles de peletizar y/o diseminar de manera inconsistente, lo que limita su utilidad. Por ejemplo, algunas composiciones basadas en compost de la técnica anterior han tenido una textura o consistencia que hace que se adhieran y/o se desmoronen durante el procedimiento de granulación. En algunos casos no es posible la paletización, y en otros casos, los peletes resultantes son difíciles de manipular y/o tienen propiedades inferiores. Por ejemplo, los peletes pueden no ser estables durante el almacenamiento. A menudo, los peletes fabricados a partir de composiciones basadas en compost de la técnica anterior a menudo se agrupan. Esto dificulta la diseminación. La capacidad de diseminar una composición de fertilizante de manera consistente es importante, ya que la cobertura uniforme de un campo es esencial para garantizar que se minimicen las pérdidas y que todas las áreas reciban suficiente fertilizante. Los granjeros no aceptarán peletes que sean difíciles de manipular.
La peletización de las composiciones de la presente invención se logró fácilmente, y en los ensayos de campo, los peletes resultantes se pudieron diseminar eficientemente, equiparándose los resultados alcanzados a los de los principales peletes de fertilizantes comercialmente disponibles.
La etapa (c) del método de la presente invención es exotérmica, y el método puede implicar además capturar el calor obtenido en la etapa (c). Este calor se puede reutilizar en otras partes del procedimiento, por ejemplo para ayudar en una etapa de secado, o se puede usar en procedimientos externos.
El segundo aspecto de la presente invención proporciona una composición de fertilizante obtenida por el método del primer aspecto.
Ahora se describirán otras características preferidas del primer y segundo aspectos de la presente invención.
La composición de fertilizante proporcionada por la presente invención comprende al menos 5% en peso de nitrógeno, adecuadamente al menos 10% en peso, preferiblemente al menos 12% en peso. Adecuadamente, la composición de fertilizante proporcionada por la presente invención comprende hasta 32% en peso de nitrógeno, preferiblemente hasta 30% en peso.
En algunas realizaciones, la composición comprende de 12 a 16, por ejemplo alrededor de 14% en peso de nitrógeno.
En algunas realizaciones, la composición comprende de 26 a 30, por ejemplo alrededor de 28% en peso de nitrógeno. La composición de la presente invención comprende preferiblemente uno o más nutrientes vegetales adicionales, por ejemplo potasio o fosfato.
En algunas realizaciones, la composición comprende 2 a 15% en peso de potasio.
En algunas realizaciones, la composición comprende 2 a 15% en peso de fosfato.
La presente invención ofrece ventajas significativas por cuanto usa múltiples productos de desecho para generar una composición de fertilizante útil. Por ejemplo, la presente invención hace uso de un digestato anaeróbico que generalmente se considera inadecuado para uso directo como fertilizante, ya que está en forma de lodo y, por lo tanto, es difícil de aplicar. Al mezclarlo con compost y otros componentes, se proporciona una composición de fertilizante sólida más fácil de manipular, que tiene una composición de nutrientes mejorada. Además, la invención puede hacer uso del biogás producido durante la digestión anaeróbica. Por lo tanto, la presente invención se puede poner en práctica en un lugar en el que tiene lugar la digestión anaeróbica.
La etapa (a) implica proporcionar materia orgánica parcialmente descompuesta que en la etapa (b) se pone en contacto con un digestato anaeróbico y otros componentes. Como se mencionó anteriormente, en algunas realizaciones, el digestato anaeróbico se puede proporcionar ya mezclado con materia orgánica parcialmente descompuesta. Por ejemplo, la presente invención puede usar el digestato anaeróbico de desechos animales, en el que los desechos animales no se separan de la materia orgánica mezclada con ellos antes de la digestión. Por ejemplo, se puede añadir serrín o ensilaje mezclado con desechos animales a un digestor anaeróbico. El estiércol animal puede digerirse en condiciones anaeróbicas, pero es posible que la celulosa u otra materia orgánica presente en el serrín o en el ensilaje no se digieran por completo. Sin embargo, la mezcla resultante que comprende un digestato anaeróbico y materia orgánica parcialmente descompuesta podría ser útil en la presente invención. La materia orgánica parcialmente descompuesta se proporciona adecuadamente en forma sólida. Sin embargo, puede estar húmeda, y puede que ya esté mezclada con una composición de digestato. Por lo tanto, la presente invención podría encontrar un uso particular en una granja en la que los desechos animales se procesan mediante digestión anaeróbica. Por lo tanto, la presente invención puede proporcionar un método para preparar una composición de fertilizante, que comprende seleccionar una mezcla de desechos animales y un material orgánico sólido; añadir enzimas para efectuar la digestión anaeróbica de los desechos animales y recoger el biogás producido a partir de los mismos; mezclar el digestato y la materia orgánica sólida con nitrato de calcio y amoníaco; y poner en contacto el biogás con la mezcla resultante.
Este producto obtenido a partir del mismo se puede usar directamente como fertilizante, o se puede procesar adicionalmente para proporcionar una forma más fácil de manipular.
En algunas realizaciones especialmente preferidas, la composición de fertilizante del segundo aspecto se proporciona en forma de peletes.
Los presentes inventores han evaluado productos de la presente invención y han encontrado que son tan eficaces como una de las principales composiciones de fertilizantes.
La invención se describirá ahora adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos no limitativos.
Ejemplo 1
La digestión anaeróbica se llevó a cabo usando la mezcla de materias primas que se detalla a continuación. Esto producirá aproximadamente 25000 toneladas de digestato por año, y un biogás que tiene una concentración promedio de dióxido de carbono del 43%.
Materia prima Toneladas por Sólidos Sólidos Rendimiento de biogás Porcentaje de año secos (%) volátiles (%) (m3/tonelada VS) metano Ensilaje de 9.000 25% 90% 600 53% hierba
Cama de pollo 2.000 55% 75% 480 55% Purines de 7.000 8% 80% 380 55% ganado
Agua 6.438 - - - -
Ejemplo 2
La digestión anaeróbica se llevó a cabo usando la mezcla de materias primas que se detalla a continuación. Esto producirá aproximadamente 18000 toneladas de digestato por año.
Materia prima Toneladas de materia Materia Sólidos Rendimiento de biogás Porcentaje de prima por año seca (%) volátiles (%) (m3/tonelada VS) metano Ensilaje de maíz 1.703 33 96 623 53 Ensilaje de 1.000 35 88 570 53 hierba
Centeno integral 1.700 35 91 585 53 Remolacha 1.300 22 92 700 51 energética
Patata 300 22 93.64 727 52 Paja de trigo 300 86 91,68 371 51 Estiércol de pollo 2.600 40 80 431 65 Estiércol de 1.000 25 80 451 55 ganado (con
paja)
Estiércol de 1.000 25 88 367 60 cerdo
Purín de ganado 1.000 10 85 400 55
Ejemplo 3
Se preparó una composición de fertilizante como sigue:
Se añadió hidróxido de amonio en un líquido de digestato anaeróbico, y se añadió nitrato de calcio a la disolución. Esta mezcla se alimentó a un mezclador a granel que contenía un material de compost, durante 10 minutos. A continuación, la mezcla se hizo pasar a un tornillo sinfín de reacción, en el que se puso en contacto a contracorriente con un flujo de gas que contenía dióxido de carbono a 30°C, durante 5 minutos. El material resultante se hizo pasar a un mezclador, en el que se combinó con superfosfato y cloruro de potasio, y se mezcló durante 5 minutos. El material resultante se peletizó hasta un tamaño de 2 - 4 mm.
La mezcla resultante contenía en peso 18% de hidróxido de amonio, 8% de dióxido de carbono, 15% de nitrato de calcio, 46% en total de composts y digestato anaeróbico, 9% de fibra celulósica, 2% de superfosfato, y 2% de cloruro de potasio.
Ejemplo 4
La eficacia del fertilizante del ejemplo 3 se evaluó en una pradera de hierba pastada establecida como cultivo experimental.
Metodología
El ensayo se diseñó como un diseño de bloques aleatorios, con tres réplicas (bloques), cada una con cinco tasas de aplicación del producto, un control sin tratar y un tratamiento de comparación de Nitram (RTM). Nitram es un fertilizante patentado que contiene nitrato de amonio. Es líder en el mercado, y se considera un tratamiento estándar para pastizales. Se aplicó Nitram a 60 kgN/ha, lo que replicó la práctica normal de fertilización de campo.
La composición del ejemplo 3 se aplicó en un intervalo de tasas equivalentes de nitrógeno (N) que abarcaba la tasa de campo de 60 kg N/ha.
Los tratamientos fueron los siguientes. Niatram contiene 34,5% de nitrógeno.
Tabla 1: Tratamientos
Figure imgf000007_0001
Tabla 2: Diseño del tratamiento
Figure imgf000007_0002
El ensayo se estableció en un campo de pastoreo de ovejas relativamente llano y bien establecido. Los bloques se alinearon en ángulo recto con respecto al gradiente de producción de campo más probable, en el campo desde un seto adyacente y un área boscosa. Cada parcela medía 8,5 m x 5 m; una superficie total de 42,5 m2.
Se establecieron dos separaciones de un metro entre los tres bloques, para permitir el acceso a las parcelas.
Los tratamientos se aplicaron por primera vez el 28 de mayo, denominado día “cero” en los gráficos y tablas a continuación.
Niveles relativos de clorofila
Se realizaron evaluaciones de los niveles relativos de clorofila (más o menos equivalentes a “verdor”) con un sensor remoto de clorofila FieldScout CM 1000.
Rendimiento
Las evaluaciones del rendimiento se realizaron mediante muestreo periódico usando una cortadora de césped cilindrica de 35 cm de anchura de corte impulsada por gasolina para atravesar la anchura más larga de 8,5 m de cada parcela, proporcionando un área de muestreo unitaria de 2,98 m2, realizado como pasadas únicas o múltiples, ya que las condiciones variaron a lo largo de la temporada. Los esquejes se recolectaron, y se midieron los pesos frescos poco después de su cosecha. Los pesos secos se midieron aproximadamente 24 horas más tarde después de secar hasta peso constante a 652C. Las parcelas se mantuvieron en condiciones de siega cortando todo el sitio de ensayo hasta un nivel uniforme para obtener más muestras cuando se había producido un nuevo crecimiento suficiente. La frecuencia de corte para la estimación del rendimiento estuvo determinada por el clima y la extensión del crecimiento del pasto. Se completaron seis medidas a lo largo de la temporada de crecimiento, que abarcaron un periodo posterior a la aplicación de 98 dias.
Fotografía aérea
Se usó un cuadricóptero o “dron” operado a distancia para capturar fotografías aéreas del lugar del ensayo desde una altitud de aproximadamente 120 pies. Las imágenes se procesaron mediante el software GIMP o ImageJ para corregir la distorsión de la lente gran angular de la cámara del dron. Después, se llevó a cabo un procesamiento adicional de imágenes para medir los valores promedio de pixeles en al menos el 75% de cada parcela al delinear digitalmente un “área de interés” con el cursor del ordenador. Los espacios de color RGB y L*a*b* se examinaron usando el software ImageJ. El canal verde de los datos RGB se analizó para determinar la intensidad media de los pixeles.
Raiz, carbono y nitrógeno del suelo
Los núcleos de suelo se tomaron el 1 de octubre, 127 dias después de la aplicación del tratamiento. Se tomaron cuatro muestras repetidas de cada parcela, una para el análisis de carbono y nitrógeno y tres para la medida de la masa de raices. Las muestras se extrajeron con un descorazonador de suelo manual, a una profundidad de 10 cm, que retiró un núcleo con un volumen de aproximadamente 57 ml.
Como el sitio del ensayo fue anteriormente un pasto permanente de pastoreo, habia una capa considerable de tejido vegetal tanto vivo como muerto y en descomposición en la superficie, que hacia que el nivel real del suelo fuera indistinguible. Sin embargo, la superficie del suelo se estimó con cuidado, y todo el tejido restante sobre el suelo se cortó antes de continuar con el procesamiento de las muestras. La estimación de la masa de raices se realizó tras remojar a fondo los núcleos recortados y lavarlos a través de un tamiz de 1 mm de apertura para filtrar y recolectar las raices, seguido del secado al aire a 55°C. No se hizo distinción entre tejido vivo y muerto.
Los contenidos de carbono y nitrógeno se estimaron secando las muestras, mezclándolas completamente, y moliéndolas hasta obtener un polvo fino. Las concentraciones se midieron usando un analizador elemental automatizado Elementar vario EL cube CNS.
Análisis estadistico
Los resultados se analizaron mediante análisis de varianza (ANOVA) y mediante análisis estadistico de los coeficientes de correlación de las curvas de respuesta a la tasa de aplicación.
Resultados
Índice de clorofila
La serie de medidas indicó una respuesta positiva estadisticamente significativa al producto del ejemplo 3, a lo largo de la temporada. Esto se ilustra a modo de ejemplo en la figura 1, que muestra el indice de clorofila obtenido después de usar el producto del ejemplo 3 y el obtenido después de usar Nitram, el dia 54 del ensayo.
Rendimiento
El rendimiento se midió en seis ocasiones a lo largo del periodo principal de crecimiento. En todos los casos se apreció una tendencia positiva. Las condiciones climáticas y los intervalos de muestreo dieron lugar a veces a efectos estadisticamente no significativos, pero el rendimiento acumulativo, durante el periodo de observación de 98 dias, arrojó un resultado altamente significativo de aumento del rendimiento al aumentar la tasa de aplicación del producto del ejemplo 3. La figura 2 muestra el rendimiento acumulativo de peso seco del pasto hasta el dia 98 del ensayo.
Fotografia aérea
Las observaciones aéreas respaldaron los datos obtenidos tanto de los niveles relativos de clorofila como de las estimaciones del rendimiento. Se asoció una tendencia de aumento de la intensidad del color verde, a un nivel estadisticamente significativo, con tasas de aplicación crecientes del producto del ejemplo 3.
Masa de raices, contenido de carbono y nitrógeno del suelo
Las medidas de la masa de raices sugieren que hubo una respuesta positiva a la aplicación del producto del ejemplo 3.
En general, los resultados del ensayo mostraron que el producto del ejemplo 3 se comportó al menos tan bien y en algunos casos mejor que una composición de fertilizante del actual producto comercial líder, Nitram.
La composición de fertilizante de la presente invención ofrece las ventajas añadidas de estar preparada a partir de materiales de desecho, y por tanto ofrece ventajas medioambientales significativas.
Ejemplo 5
La diseminación de los peletes de fertilizante del ejemplo 3 se evaluó de forma independiente usando un esparcidor Kuhn Axis 30.1 sobre hierba. La altura de aplicación se ajustó a 60 cm desde la parte inferior del marco, y se usó una extensión de 24 m. La aplicación se evaluó sobre hierba a una tasa de 200 Kg/Ha, con una velocidad de avance de 10 Km/h. El coeficiente de variación (CV) mide la precisión del patrón de diseminación. Para fertilizantes, un CV del 15% (como se recomienda en EN13739-2) debería ser alcanzable en condiciones de campo. Para los peletes evaluados de la presente invención, se logró un CV de 7,29. La figura 3 muestra la cantidad de peletes obtenidos en macetas colocadas a intervalos sucesivos de 1 m desde el centro de aplicación hasta una distancia de 12 m en cada dirección. Esto ilustra que el patrón de diseminación logrado fue consistente y cumplió con los estándares requeridos.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un método para producir una composición de fertilizante, comprendiendo el método:
(a) proporcionar materia orgánica parcialmente descompuesta;
(b) poner en contacto la materia orgánica con:
(i) un digestato anaeróbico;
(ii) nitrato de calcio;
(iii) una fuente de amoníaco;
en el que la etapa (b) implica preparar una composición que comprende (i) un digestato anaeróbico, (ii) el nitrato de calcio, y (iii) la fuente de amoníaco; y poner en contacto la mezcla resultante con materia orgánica parcialmente descompuesta, y
(c) poner en contacto la mezcla obtenida en la etapa (b) con una fuente de dióxido de carbono.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que la materia orgánica parcialmente descompuesta es compost o materia compostable.
3. Un método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la materia orgánica parcialmente descompuesta comprende fibras celulósicas.
4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el digestato anaeróbico se proporciona como una composición acuosa.
5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la fuente de dióxido de carbono es biogás, y la etapa (c) implica poner en contacto la mezcla obtenida en la etapa (b) con biogás.
6. Un método según cualquiera reivindicación anterior, que incluye una etapa (d) de secar, pulverizar y/o granular el material obtenido en la etapa (c).
7. Un método según la reivindicación 6, en el que la etapa (d) implica peletizar el material obtenido en la etapa (c).
8. Una composición de fertilizante obtenida por el método de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Una composición según la reivindicación 8, que comprende al menos 12% en peso de nitrógeno.
10. Una composición según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, que está en forma de peletes.
ES17700305T 2016-01-26 2017-01-05 Método para producir una composición de fertilizante, y composición de fertilizante así producida Active ES2930807T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1601470.6A GB201601470D0 (en) 2016-01-26 2016-01-26 Method and composition
PCT/GB2017/050015 WO2017129941A1 (en) 2016-01-26 2017-01-05 Method of producing a fertiliser composition and fertiliser composition produced thereby

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2930807T3 true ES2930807T3 (es) 2022-12-22

Family

ID=55534997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17700305T Active ES2930807T3 (es) 2016-01-26 2017-01-05 Método para producir una composición de fertilizante, y composición de fertilizante así producida

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11708309B2 (es)
EP (1) EP3408247B1 (es)
AU (1) AU2017211496B2 (es)
CA (1) CA3011790C (es)
DK (1) DK3408247T3 (es)
ES (1) ES2930807T3 (es)
GB (2) GB201601470D0 (es)
PL (1) PL3408247T3 (es)
PT (1) PT3408247T (es)
WO (1) WO2017129941A1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201700337D0 (en) 2017-01-09 2017-02-22 Ccm Res Ltd Method and composition
GB202117190D0 (en) * 2021-11-29 2022-01-12 Ccm Tech Limited Compositions, and methods and uses relating thereto
CN115650804B (zh) * 2022-11-04 2024-08-20 上海化工研究院有限公司 一种园林有机肥及基于沼渣的园林有机肥制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7211429B1 (en) * 1999-07-20 2007-05-01 Organic Resource Technologies Limited Organic waste material treatment process
US7024800B2 (en) * 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
HUP0700693A2 (en) * 2007-10-29 2009-06-29 Toerkoely Komposzt Kft Process for producing dungy-ground and product of winery by-product
IT1403026B1 (it) * 2010-11-11 2013-09-27 Univ Degli Studi Udine Composizione per il compostaggio
NL1039442C2 (en) * 2012-03-06 2013-09-09 Lely Patent Nv Biomass conversion methods and systems.
GB201215380D0 (en) * 2012-08-29 2012-10-10 Ccm Res Ltd Methods and compositions
CA2883267C (en) * 2012-08-29 2021-01-19 Ccm Research Limited Method and compositions for capturing carbon dioxide
WO2014078671A1 (en) * 2012-11-15 2014-05-22 Christopher Ott Novel systems, methods and compositions involving plant life enhancing products
CA2886972A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 Neo Energy, Llc System and method for producing fertilizer from organic waste
CA2843997A1 (en) * 2014-02-26 2015-08-26 Ccm Research Limited Improved materials
CN104446898A (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 张爱丽 一种花椒专用化肥及其制备方法
FI128228B (en) * 2015-10-23 2020-01-15 Upm Kymmene Corp A granular fertilizer or soil conditioner and a use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
GB201700116D0 (en) 2017-02-22
DK3408247T3 (da) 2022-11-28
PT3408247T (pt) 2022-11-23
CA3011790A1 (en) 2017-08-03
GB201601470D0 (en) 2016-03-09
EP3408247A1 (en) 2018-12-05
CA3011790C (en) 2024-01-23
WO2017129941A1 (en) 2017-08-03
US11708309B2 (en) 2023-07-25
US20210078916A1 (en) 2021-03-18
AU2017211496A1 (en) 2018-08-02
EP3408247B1 (en) 2022-09-14
GB2547324A (en) 2017-08-16
GB2547324B (en) 2018-04-18
PL3408247T3 (pl) 2023-01-23
AU2017211496B2 (en) 2021-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101603944A (zh) 一种罗非鱼食源的分析方法
CN105211007A (zh) 一种土元饲养土及其制备方法
ES2930807T3 (es) Método para producir una composición de fertilizante, y composición de fertilizante así producida
CN105646103A (zh) 一种蚕沙贝壳生态酸性土壤调理剂及制备方法
RU2174971C1 (ru) Комплексное органоминеральное удобрение и способ его получения
Anik et al. Organic amendments with chemical fertilizers improve soil fertility and microbial biomass in rice-rice-rice triple crops cropping systems
CN105399465A (zh) 一种水合钙多肽鱼肥及其制备方法与应用
Cabell et al. Blue biomass composting technology
KR101077696B1 (ko) 축산분뇨 발효에 의한 전기 및 퇴비 생산 설비 및 생산 방법
RU2540349C1 (ru) Способ получения органического удобрения
CN106045596A (zh) 一种鹅耳枥树种植生物有机肥的制备方法
Mataa et al. Stability and maturity of different poultry manures and potential utilization for horticultural production
CN115093257B (zh) 一种肥料及其制备方法
RU2529174C1 (ru) Способ компостирования послеуборочных растительных остатков сельскохозяйственных культур
JP2001220272A (ja) ミミズ糞粒肥料
RU2547553C1 (ru) Способ получения биогумуса
RU2786219C1 (ru) Способ получения биопрепаратов
Soleymani et al. Study of the Use of Chicken Manure Digestate as Organic Fertilizer in Comparison with Fresh Chicken Manure
CN108529740A (zh) 一种淡水养殖池塘水质改良剂及制备方法
Janmohammadi et al. Effect of farmyard manure and zinc on quantitative and qualitative characteristics of forage corn (Zea mays)
JP2023176981A (ja) メタン発酵消化液及び貝殻を利用した栄養分供給資材
Nawaz et al. Influence of grazing intensity and regime on soil nitrogen fixation dynamics in alpine grasslands
RU2505511C2 (ru) Почвосмесь универсальная "плодород-рекорд"
JPH11157970A (ja) 有機廃棄物を原料とする肥料の製造方法
Illera Vives Valorization of fish waste and seaweed: development and evaluation of a compost to be used in organic agriculture