PL215300B1 - Sposób wytwarzania preparatów huminowo-ziołowo-mineralnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania preparatów huminowo-ziołowo-mineralnych znajdujących zastosowanie w hodowli zwierząt, zwłaszcza w żywieniu zwierząt, jako dodatek do pasz.

Kwasy huminowe i ich sole są stosowane w rolnictwie oraz w żywieniu zwierząt. Korzystne działanie huminianów u zwierząt wyraża się wzrostem apetytu i ogólnej przemiany materii oraz stanu zdrowia, polepszeniem wzrostu i stopnia wykorzystania paszy, a także zmniejszeniem skłonności do biegunek, co przekłada się na lepsze wskaźniki produkcyjne. Takie naturalne preparaty z węgla brunatnego, których głównymi składnikami są kwasy huminowe oraz ich sole produkowane są między innymi w Niemczech pod nazwą Humin-feed, w Australii jako Humex oraz w Anglii jako Humet. Również w Polsce wytwarzane są paszowe preparaty huminowe o nazwach Humokarbowit i Humobentofet [Korniewicz A., Dobrzański Z., Kołacz R., Korniewicz D. : Efektywność stosowania preparatów huminowych w żywieniu tuczników; Acta Sci. Pol. Zoot. 2004 R.3 z.1],

Z publikacji: Augustyn D., Martyniuk H., Urbaniak H., Dzik H., Badania nad wytwarzaniem z krajowych węgli brunatnych nawozów huminowych; KOKS, SMOŁA, GAZ, 198, 29 (1), znane są sposoby wytwarzania preparatów huminowych używanych w rolnictwie do nawożenia gleb. Na rozdrobniony węgiel brunatny działa się roztworem NaOH lub KOH w temperaturze nie przekraczającej 90°C otrzymując preparat alkaliczny zawierający jako główny składnik huminiany sodowe lub potasowe. Zarówno w postaci półpłynnej jak i po wysuszeniu i rozdrobnieniu preparat może stanowić produkt użytkowy.

Inna z metod znana z publikacji : Augustyn D., Martyniuk H., Urbaniak H., Dzik H., Badania nad wytwarzaniem z krajowych węgli brunatnych nawozów huminowych; KOKS, SMOŁA, GAZ, 198, 29 ₃ (1), polega na ogrzewaniu 1000 g suchego węgla brunatnego z 2,4 dm³ 2,5% roztworu NaOH w temperaturze nie przekraczającej 90°C, co prowadzi do otrzymania alkalicznego produktu. Otrzymany preparat można stosować w uzyskanej płynnej formie lub w postaci stałej po wysuszeniu w temperaturze poniżej 80°C oraz dalej przetwarzać różnymi metodami na nawozy huminowo-mineralne.

Z polskiego patentu tymczasowego nr 107698 pod tytułem: Sposób wytwarzania nawozu mikroelementowego znany jest sposób, według którego węgiel brunatny o zawartości wody około 30% ₃ rozdrabnia się do uziarnienia poniżej 1 mm. Jeden kilogram tego węgla miesza się z 10 dm³ - procentowego wodnego roztworu wodorotlenku sodowego w temperaturze 353 K w ciągu 2 godzin, następnie masę reakcyjną zakwasza się kwasem solnym 20-procentowym do wartości pH=2 i sączy. Po ₃ trzykrotnym przemyciu wodą przez warstwę zżelifikowanego węgla przepuszcza się 2 dm³ 10-prcentowego wodnego roztworu siarczanu żelazawego. Nadmiar soli przemywa się wodą i produkt suszy w temperaturze 350 K do zawartości wilgoci 20%.

W przypadku ekstrakcji substancji czynnych z ziół nie są znane sposoby ich ekstrahowania z wykorzystaniem reakcji egzotermicznych. Znane metody ekstrakcji tych substancji, to między innymi ekstrakcja gorącą wodą, roztworami alkoholi, ekstrakcja ultradźwiękowa i płynna ekstrakcja ciśnieniowa.

Stosowanie znanych metod otrzymywania preparatów huminowych na skalę przemysłową wiąże się ze stosowaniem silnych związków chemicznych takich jak NaOH, HCl i powstawaniem odpadów w postaci NaCl, co z kolei obciąża środowisko naturalne.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania preparatów huminowo-ziołowo mineralnych na bazie węgla brunatnego.

Istota wynalazku polega na tym, że miał z węgla brunatnego o wilgotności względnej najkorzystniej 50% i granulacji do 1 mm, zioła suszone, szczególnie lucerna, pokrzywa, mięta, rumianek, krwawnik, dziurawiec, rozdrobnione do rozmiaru cząstek, najkorzystniej 5 mm i wapno tlenkowe - CaO miesza się wstępnie ze sobą w zamkniętej przestrzeni, a następnie zadaje wodą w ilości 0,7 kg /1 kg CaO i nadal miesza z prędkością obrotową 10-15 obr/min, przez czas co najmniej 2 godzin. Stosuje się od 8% do 70% masowych węgla brunatnego, od 5% do 60% masowych ziół suszonych i od 20% do 70% masowych CaO. Otrzymany w wyniku reakcji preparat o wilgotności około 30% suszy się następnie do wilgotności około 12%, w temperaturze pokojowej, przez co najmniej 96 godzin.

W wyniku reakcji otrzymuje się alkaliczny produkt organiczno-mineralny w postaci sypkiej o pH około 12,7.

Sposób według wynalazku opiera się na wykorzystaniu silnie egzotermicznej reakcji hydratyzacji wapna tlenkowego, w wyniku której następuje podniesienie temperatury powyżej 80°C i wydzielenie dużej ilości ciepła. Działanie w tej temperaturze na rozdrobniony węgiel brunatny, z powstałym w reakcji wodorotlenkiem wapnia, powoduje modyfikację struktury kwasów huminowych i uzyskanie alkalicznego produktu zawierającego sole wapniowe kwasów huminowych. Wysoka temperatura panująca

PL 215 300 B1 podczas procesu sprzyja ekstrakcji substancji czynnych z ziół. Stopień wilgotności wytworzonego produktu zależy od proporcji składników oraz ilości użytej do reakcji wody. Uzyskany produkt, bez konieczności przeprowadzania dodatkowych modyfikacji, stanowi dodatek paszowy. Wykorzystanie preparatu jako dodatku paszowego wymaga określenia w drodze badań aplikacyjnych na doświadczalnych grupach zwierząt optymalnej ilości jego udziału w paszy. W przypadku drobiu zaleca się, aby udział dodatku w paszy nie przekraczał 3%.

Zasadniczą korzyścią wynikającą z prezentowanego sposobu wytwarzania preparatu jest brak konieczności stosowania dodatkowego ogrzewania reagentów podczas prowadzenia procesu. Ciepło niezbędne do przeprowadzenia modyfikacji struktury kwasów huminowych zawartych w węglu brunatnym oraz ekstrakcji substancji czynnych z ziół pochodzi z reakcji hydratyzacji wapna tlenkowego. Stała, sypka postać uzyskanego produktu eliminuje koszty nakładów energetycznych związanych z przeprowadzeniem procesu suszenia, gdyż niezbędny proces dosuszania wytworzonego preparatu do wilgotności około 12% odbywa się w temperaturze pokojowej. Prezentowany sposób wytwarzania preparatów huminowych według wynalazku jest łatwy do zastosowania w skali produkcyjnej, ponieważ nie wymaga skomplikowanej i drogiej aparatury, a także jest przyjazny dla środowiska, ponieważ jest bezodpadowy.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania oraz zilustrowany rysunkiem przedstawiającym schemat wytwarzania preparatu huminowo-ziołowo-mineralnego.

P r z y k ł a d. Miał 1 z węgla brunatnego w ilości 12 kg o wilgotności 50% i granulacji od 0,3 do 1 mm, suszoną lucernę 2 rozdrobnioną do rozmiaru cząstek 5 mm w ilości 7,6 kg oraz wapno 3 tlenkowe - CaO w ilości 14 kg umieszcza się w reaktorze 4 i wstępnie miesza, a następnie zadaje wodą 5 w ilości 12,6 kg i pozostawia na okres 2 godzin w zamkniętym reaktorze obrotowym umożliwiającym mieszanie masy surowców w trakcie trwania procesu z prędkością 12-13 obrotów na minutę. W wyniku zachodzących procesów powstaje alkaliczny preparat 6 organiczno-mineralny w postaci sypkiej o wilgotności 30%. Preparat 6 uzyskany bezpośrednio po reakcji poddaje się suszeniu w temperaturze pokojowej przez 96 godzin. Otrzymuje się około 38 kg preparatu 7 o pH=12,7 i zmniejszonej zawartości wody do 12%, zdatny do bezpośredniego stosowania.

Claims (3)

1. Sposób wytwarzania preparatów huminowo-ziołowo-mineralnych na bazie węgla brunatnego, znamienny tym, że miał (1) z węgla brunatnego o wilgotności względnej najkorzystniej 50% i granulacji do 1 mm, zioła (2) suszone, szczególnie lucerna, pokrzywa, mięta, rumianek, krwawnik, dziurawiec, rozdrobnione do rozmiaru cząstek, najkorzystniej 5 mm i wapno (3) tlenkowe - CaO miesza się wstępnie ze sobą w zamkniętej przestrzeni, a następnie zadaje wodą (5) w ilości 0,7 kg/1 kg CaO i nadal miesza z prędkością obrotową 10-15 obr/min, przez czas co najmniej 2 godzin.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się 8% do 70% masowych węgla brunatnego, od 5% do 60% masowych ziół suszonych i od 20% do 70% masowych CaO.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że otrzymany w wyniku reakcji preparat o wilgotności około 30% suszy się do wilgotności około 12%, w temperaturze pokojowej, przez co najmniej