PL206903B1 - Sposób przetwarzania gnojowicy na nawóz stały - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarzania gnojowicy na nawóz stały.

Gospodarstwa hodowlane oraz ubojnie są wytwórcami gnojowicy - mieszaniny kału i moczu zwierzęcego o przeciętnej zawartości suchej masy 8-10%. Jest to odpad płynny o znacznej uciążliwości zapachowej, zawierający jednak praktycznie wszystkie składniki nawozowe niezbędne roślinom do ich prawidłowego rozwoju o właściwościach nawozowych zbliżonych do obornika. W gospodarstwach niewielkich racjonalne zagospodarowywanie tego odpadu nie sprawia żadnych kłopotów. Wraz z obornikiem jest ona wykorzystywana jako nawóz organiczny. Powa ż nym problemem, praktycznie do chwili obecnej nierozwiązanym, jest zagospodarowywanie gnojowicy z dużych, przemysłowych gospodarstw hodowlanych, szczególnie tych, które nie posiadają dostatecznego areału wykorzystywanego rolniczo. Deponowanie gnojowicy stwarza bardzo poważne zagrożenie dla środowiska; skażenie wód, niebezpieczeństwo występowania wielu groźnych chorób ludzi i zwierząt, uciążliwość zapachowa.

Informacje dotyczące sposobów zagospodarowywania gnojowicy są dość skąpe. Znany jest sposób wykorzystywania jej jako cieczy nawilżającej pryzmy kompostowe. Jednak możliwości jej zagospodarowywania w ten sposób są niewielkie i praktycznie nie mogą być stosowane przez duże gospodarstwa hodowlane. Likwidacja uciążliwości zapachowej w tego typu rozwiązaniach polega na tym, że pryzmę napowietrza się zasysając powietrze atmosferyczne do jej wnętrza, a następnie dezodoryzuje się go na różnego rodzaju biofiltrach.

Znany jest sposób utylizacji gnojowicy i jej rolniczego wykorzystania z polskiego opisu patentowego Nr 110 318 polegający na tym, że wzbogaca się ją w składniki odżywcze poprzez dodatek nawozów mineralnych, głównie fosforowych. Dąży się do uzyskania stosunku N:P jak 1:0,8, a następnie napowietrza się ją przez 48 godzin w celu usunięcia z niej cuchnącej woni. Następnie gnojowicę przesącza się przez płyty z torfem lub ze sprasowanej słomy. Nasycone płyty leżakują przez okres kilkunastu dni ulegając samo zagrzaniu i dezynfekcji. Po leżakowaniu są wykorzystywane rolniczo, natomiast nadmiar gnojowicy nie wchłonięty przez słomę lub torf jest gromadzony, ponownie mineralizowany nawozami sztucznymi, napowietrzany, leżakowany i rozcieńczany wodą do stężenia składników mineralnych 1-4 ppm i wykorzystywany do nawożenia.

Znany również jest z polskiego opisu patentowego Nr 127 076 „Sposób wytwarzania stałego nawozu organiczno mineralnego, zwłaszcza z gnojowicy. Rozwiązanie polega na tym, że do gnojowicy dodaje się przy jednoczesnym mieszaniu wypełniacze organiczne w ilości 1-30% w stosunku do masy gnojowicy, koagulant, którym jest roztwór cyjanoakrylanu w rozpuszczalniku organicznym, zwłaszcza w acetonie w ilości 0,1-5% w stosunku do masy gnojowicy oraz substancje mineralne w ilości 1-30% w stosunku do masy gnojowicy. Następnie zaglomerowane części stałe oddziela się znanymi metodami i podsusza się. Tą metodą uzyskuje się nowy, cenny nawóz organiczno mineralny.

Znany też jest z polskiego zgłoszenia patentowego Nr P 296 590 „Sposób eliminowania odpadów zwierzęcych i ich ponownego wykorzystania dla wytwarzania nawozów organicznych oraz urządzenie do stosowania tego sposobu. Istota tego wynalazku polega na wprowadzeniu do kadzi homogenizacyjnej odpadów zwierzęcych i na łączeniu ich z substancją absorbującą i kulturami bakterii. Inicjuje się fizyczny proces głębokiego i homogenizującego mieszania z substancją absorbującą, a takż e proces biochemiczny pomię dzy kulturami bakterii a ich odpowiednimi stabilizatorami a ż do otrzymania biomasy umożliwiającej bieg fermentacji aerobowej, której produktem końcowym jest uzyskanie nawozu organicznego. Jako substancję absorbującą stosuje się produkty uboczne w rolnictwie takie jak: trociny, wióry drzewne, słoma zbóż, torf lub nawóz owczy, bydlęcy i kurzy. Rozwiązanie pozwala na pracę układu również w okresie zimy. Wynalazek, polega na zastosowaniu wewnątrz przepływowego zbiornika na wysokości ponad powierzchnią gromadzonej cieczy rozdzielczej głowicy zespolonej ze zbiornikowym włazem, która jest połączona za pomocą półelastycznych przewodów z pompą i tłoczącymi przewodami. Dzięki biologicznej aktywnoś ci przepompowywanej cieczy zamontowany układ nad jej powierzchnią pracuje w okresie letnim jak również w zimowym.

Prace nad rozwiązaniem problemu gnojowicy obejmowały działania związane z doborem odpowiednich komponentów, które po zmieszaniu z gnojowicą pozwoliłyby uzyskać produkt stały, wilgotny ale sypki, a więc wygodny w stosowaniu oraz likwidujący uciążliwość zapachową tego odpadu. Dokładnie chodziło o znalezienie materiału o dużej zdolności pochłaniania cieczy oraz materiału o zdolnoś ci sorpcyjnej odorów zawartych w gnojowicy.

Z szeregu przetestowanych materiał ów o duż ej zdolnoś ci pochł aniania cieczy wytypowane zostały trzy rodzaje tanich i powszechnie dostępnych materiałów organicznych:: kompost, torf i węgiel

PL 206 903 B1 brunatny. Materiały te będąc rozdrobnionymi oraz zawierając do 20-30% wilgoci są w stanie wchłonąć od kilku do kilkunastu razy więcej gnojowicy niż same ważą zachowując dostatecznie sypką postać.

W pracach nad doborem składnika sorbującego odory gnojowicy testowano początkowo powszechnie znane, tanie i dostępne sorbenty typu: węgiel drzewny, bentonit, ziemia okrzemkowa oraz perlit pylisty. Nieoczekiwanie okazało się, że bardzo dobrym sorbentem odorów gnojowicy jest zmielony dolomit, który w innych procesach uważany jest za sorbent o przeciętnej zdolności sorpcyjnej. Ta korzystna właściwość sorpcyjna dolomitu w mieszaninie z gnojowicą wynika najprawdopodobniej z tego, że odorotwórcze składniki gnojowicy mają odczyn kwaśny /np. siarkowodór/ i w kontakcie z dolomitem o odczynie lekko alkalicznym zachodzi proces adsorpcji z reakcją chemiczną co nie występuje w przypadku w/w dobrych sorbentów obojętnych chemicznie.

Stwierdzono, że dodatek minimum 10% wagowych zmielonego dolomitu do mieszanki gnojowicy z komponentem organicznym, najkorzystniej torfem ze względu na jego dostępność i niską cenę, w zdecydowanym stopniu eliminuje uciążliwość zapachową wytworzonej mieszanki. Stwierdzono ponadto, że zmielony dolomit wyprażony w temperaturze 150-200°C charakteryzuje się jeszcze lepszymi właściwościami eliminowania uciążliwości zapachowej gnojowicy.

Uwzględniając jednak stan gleb krajowych, to jest kwaśny lub bardzo kwaśny ich odczyn i niedobór magnezu, celowym wydaje się wprowadzanie do tego typu mieszanek nawozowych większej ilości dolomitu.

Istota zgłaszanego wynalazku polega na tym, że komponent organiczny o wilgotności do 30% dokładnie miesza się z gnojowicą zawierającą 7-11% suchej masy w stosunku masowym do komponentu organicznego jak 1 : 2:10 oraz ze zmielonym, ewentualnie wyprażonym, dolomitem o uziarnieniu do 0,25 mm w ilości co najmniej 10% masowych w stosunku do sumarycznej masy komponentu organicznego i gnojowicy, i tak uzyskaną wilgotną sypką mieszaninę leżakuje się przez okres co najmniej 10 godzin. W czasie leżakowania mieszanki biegnie proces wchłaniania wody zawartej w gnojowicy przez cząstki organicznego komponentu oraz proces sorpcji odorów przez cząstki rozdrobnionego dolomitu.

Jako komponent organiczny stosuje się torf i/lub kompost i/lub węgiel brunatny.

Wskazane jest prażenie zmielonego dolomitu w temperaturze 150-200°C. Aby otrzymać nawóz organiczno - mineralny do mieszaniny wprowadza się dodatkowo nawóz azotowy, nawóz fosforowy lub potasowy w postaci zmielonej w ilościach do 20% w stosunku do masy komponentu organicznego.

Wynalazek został opisany w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d I kg torfu o wilgotności 29% dokładnie wymieszano z 6 kilogramami gnojowicy o zawartości 8% suchej masy oraz ze zmielonym dolomitem o uziarnieniu do 0,25 mm w ilości 1,1 kg. Uzyskaną wilgotną mieszaninę leżakowano przez okres 12 godzin. Otrzymano nawóz sypki o zawartości substancji organicznej w przeliczeniu na suchą masę 54% i niewyczuwalnej uciążliwości zapachowej.

P r z y k ł a d II kg torfu o wilgotności 27% dokładnie wymieszano z 5 kilogramami gnojowicy o zawartości 8% suchej masy oraz ze zmielonym, uprzednio wyprażonym w temperaturze 180°C dolomitem o uziarnieniu do 0,25 mm w ilości 1 kg. Dodatkowo wprowadzono do tej mieszanki 0,2 kg zmielonego mocznika, 0,2 kg zmielonego fosforanu jednoamonowego oraz 0,2 kg zmielonego chlorku potasu, uzyskaną wilgotną mieszaninę leżakowano przez okres 16 godzin. Otrzymano nawóz organiczno-mineralny o zawartości poszczególnych składników w przeliczeniu na suchą masę:

- substancji organicznej 40%

- azotu 3,7%

- P2O5 3,8%

- K2O 4,4%

Otrzymany nawóz pozbawiony był wyczuwalnej uciążliwości zapachowej.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób przetwarzania gnojowicy na nawóz stały, znamienny tym, że komponent organiczny o wilgotności do 30% dokładnie miesza się z gnojowicą zawierającą 7-11% suchej masy w stosunku masowym do komponentu organicznego jak 1 : 2: 10 oraz ze zmielonym, ewentualnie wyprażonym, dolomitem o uziarnieniu do 0,25 mm w ilości co najmniej 10% masowych w stosunku do sumarycznej

   PL 206 903 B1 masy komponentu organicznego i gnojowicy, i tak uzyskaną wilgotną sypką mieszaninę leżakuje się przez okres co najmniej 10 godzin.
2. 2. Sposób przetwarzania gnojowicy według zastrz. 1, znamienny tym, że jako komponent organiczny stosuje się torf i/lub kompost i/lub węgiel brunatny
3. 3. Sposób przetwarzania gnojowicy według zastrz. 1, znamienny tym, że dolomit zmielony praży się w temperaturze 150-200°C.
4. 4. Sposób przetwarzania gnojowicy według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadza się dodatkowo nawóz azotowy, nawóz fosforowy lub potasowy w postaci zmielonej w ilościach do 20% w stosunku do masy komponentu organicznego.