PL229347B1 - Sposób wytwarzania skonsolidowanych agrokompozytów granulowanych - Google Patents

Abstract

Ujawniono sposób wytwarzania skonsolidowanych agrokompozytów granulowanych polegający na tym, że pozostałości po procesach technologicznych obróbki wełny owczej, korzystnie w postaci kurzu wełnianego miesza się z suszem roślin bobowatych, a następnie otrzymaną mieszaninę poddaje się nawilżaniu i granulacji. Kurz z wełny owczej w ilości od 0,5 części wagowych do 1,5 części wagowych miesza się z suszem roślin bobowatych w ilości od 4 części wagowych do 6 części wagowych. Uzyskaną mieszaninę nawilża się przed granulowaniem do stopnia wilgotności od 30% do 40% i tak uzyskaną mieszaninę poddaje się procesowi granulacji. Stosuje się kurz wełniany z uwagi na najmniejszą długość włókienek w stosunku do innych rodzajów odpadów wełnianych. Susz roślin bobowatych ma postać rozdrobnioną na sicie o średnicy oczek od 3 do 7 mm.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania skonsolidowanych agrokompozytów granulowanych, przeznaczonych do wykorzystania jako nawozy organiczne o spowolnionym działaniu, których głównymi składnikami są włókniste surowce pochodzenia roślinnego oraz odpady włókiennicze pochodzenia zwierzęcego. Agrokompozyty są przeznaczone zwłaszcza do upraw intensywnych.

Znanych jest szereg sposobów wytwarzania nawozów rolniczych z surowców odpadowych, w tym z surowców pochodzenia zwierzęcego lub z surowców pochodzenia roślinnego, lub z ich mieszanin.

Znanych jest szereg rozwiązań w postaci nawozów organicznych wytwarzanych na przykład z wykorzystaniem obornika, pomiotu ptasiego, nawozów zielonych, kompostów, które mogą być stosowane wyłącznie przedwegetacyjnie, a ich aplikacja jest energochłonna.

Jednakże w znanych rozwiązaniach sposobów wytwarzania nawozów dla rolnictwa szczególną uwagę przykłada się do zawartości azotu. Azot jest najważniejszym pierwiastkiem, stymulującym wegetatywny wzrost wszystkich roślin i ich plonowania, nie tylko w zintensyfikowanych uprawach warzywnych, szkółkarskich i ogrodniczych. Jednocześnie azot jest jednym z pierwiastków deficytowych w nawożeniu roślin.

W znanych rozwiązaniach technologicznych przewidziano użycie do wytwarzania agrokompleksów granulowanych z różnego rodzaju odpadów organicznych, ale także surowców organicznych nie będących odpadami. W większości znanych rozwiązań technologicznych przewiduje się jako etap końcowy, etap granulowania z uwagi na to, że granulat stanowi korzystną formę aplikacyjną. Szereg rozwiązań przewiduje wykorzystanie w mieszaninie wyjściowej do wytworzenia końcowego produktu w postaci granulatu nawozowego, roślin lub odpadów roślinnych z upraw bogatych w łatwo przyswajalne związki azotu. Takimi roślinami będącymi dobrym dostawcą związków azotu są rośliny bobowate. Do tej rodziny roślin należą koniczyna, lucerna, wyka, seradela, bobik, łubin peluszka i inne. Rośliny te charakteryzują się wyjątkowym w świecie roślin mechanizmem symbiozy z bakteriami brodawkowymi, co pozwala tym roślinom na wykorzystanie azotu pochodzącego z otaczającej atmosfery. Inne, nie należące do tej rodziny rośliny, zdolne są przyswajać azot głownie z gleby, gdzie jest go znacznie mniej niż w powietrzu. Stąd rośliny bobowate są cennym z uwagi na zawartość azotu, składnikiem granulowanych agrokompleksów przeznaczonych do nawożenia dla rolnictwa, szczególnie dla upraw intensywnych.

Znane jest rozwiązanie technologii wytwarzania środków do nawożenia dla rolnictwa, które zostało przedstawione w niemieckim opisie patentowym wynalazku o nr DE 4211013. Przedstawione w tym dokumencie rozwiązanie dotyczy granulatu składającego się z odpadów tj. mieszaniny włóknistych ziaren, sproszkowanych rozdrobnionych składników oraz kleju. Granulat zawiera także rozdrobnione materiały odessane z wełny owiec. Ponadto na skład granulatu mogą wchodzić również rozdrobnione materiały pochodzące z tekstyliów, juty i/lub włókien bawełnianych, a także rozdrobnione materiały stanowiące pył drzewny, trociny, odpady z kory, igliwie, słomę lub siano drobno posiekane, kurz słomy, rozgniecione nasiona owoców lub pestki owoców, otręby zbóż, plewy, skrobia, kruszone owoce, masę celulozową, makuch, makulaturę w postaci rozdrobnionej i/lub w postaci pyłu, a także rozdrobnione materiały stanowiące materiały nieorganiczne oraz pochodzące z przetwarzania surowców mineralnych, zwłaszcza z glinu, odpadów bentonitu, lawy, pyłu kamiennego, pyłu lub wapna. Klej łączący sproszkowane elementy jest materiałem bioadhezyjnym, opartym na mące zbożowej i/lub żywicy. Sposób wytwarzania granulatu polega na tym, że ciekły składnik jest zmieszany z rozdrobnionym materiałem do postaci lepkiej masy, a następnie na drodze dozowania dodatku kleju powstaje mieszanina poddawana następnie granulacji.

Inne rozwiązanie przedstawia słowacki opis patentowy o numerze SK 5815, który obrazuje metodę wykorzystania owczej wełny do produkcji nawozów. Nawóz stanowi mieszanina wełny z popiołem drzewnym, a następnie z wodą w odpowiedniej proporcji.

Kolejne rozwiązanie składu nawozu organicznego znane jest z publikacji francuskiego wynalazku o numerze FR 2737491,dotyczącego suchej gleby organicznej o wysokiej zawartości azotu i potasu. Nawóz otrzymuje się na drodze suszenia w temperaturze 140 do 160° C mieszaniny składającej się z koncentratu wody pochodzącej z czyszczenia wełny z zawartością suchej masy, naturalnych pyłów włókienniczych oraz popiołu ze spalania lub pirolizy wody pochodzącej z czyszczenia wełny. W niniejszym rozwiązaniu wykorzystuje się także pył z wełny uzyskiwany podczas operacji zgrzeblania i czesania. Następnie prowadzi się granulację i przedstawiony w niniejszym rozwiązaniu nawóz występuje w postaci użytkowej granulatu.

PL 229 347 Β1

Według kolejnej publikacji chińskiego wynalazku o numerze CN 101411391 znane jest rozwiązanie przedstawiające wynalazek dotyczący technologii wytwarzania kompozytu aminokwasowego potasu poprzez wykorzystanie odpadów z sierści zwierząt i środka suszącego. Sierść zwierzęca poddawana jest jednoczesnemu ogrzewaniu i rozpuszczaniu przez wykorzystanie środka suszącego, głównie w postaci wapna palonego w mieszaninie z popiołem roślinnym dla uzyskania gotowego produktu. Kompozyt aminokwasu potasu charakteryzuje się prostą produkcją, niskim kosztem oraz wysokimi korzyściami ekonomicznymi. Może on zmienić odpady w wartościowy, sprzyjający ochronie środowiska nawóz, który może przyczynić się do efektu zwiększenia zbiorów jeśli będzie dodawany do gleby przy uprawie roślin.

Według innego rozwiązania przedstawionego w chińskim wynalazku o numerze CN 1463951 znane jest rozwiązanie sposobu otrzymywania nawozu mikrobiologicznego wspomagającego wzrost roślin, przeznaczonego w szczególności dla upraw imbiru. Nawóz otrzymuje się przez dodanie roślin lukrecji oraz liści koniczyny do zwykłego nawozu fermentowanego, którego podstawowym składnikiem jest przefermentowany materiał organiczny. Mieszanina ta podnosi jakość i wydajność upraw imbiru.

Dalsze rozwiązanie zostało przedstawione w chińskim opisie patentowym o numerze CN 101215196. Wynalazek ten dotyczy składu i technologii wytwarzania eutroficznego nawozu organicznego pochodzenia roślinnego składającego się z roślin zielonych m.in. soi, fasoli, koniczyny białej, lucerny. Nawóz organiczny jest przygotowywany przez dodanie środków przyspieszających rozkład i wody do szybkiej fermentacji, co powoduje szybki efekt nawozowy.

Według wynalazku, sposób wytwarzania skonsolidowanych agrokompozytów granulowanych polega na tym, że pozostałości po procesach technologicznych obróbki wełny owczej miesza się z suszem roślin bobowatych, a następnie otrzymaną mieszaninę poddaje się granulacji.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że suchy kurz wełniany stanowiący oddzieloną pozostałość po procesie prania wełny owczej w ilości od 0,5 części wagowych do 1,5 części wagowych miesza się z suszem roślin bobowatych w ilości od 4 części wagowych do 6 części wagowych, a następnie uzyskaną mieszaninę nawilża się do stopnia wilgotności od 30% do 40% i tak uzyskaną mieszaninę poddaje się procesowi granulacji.

W rozwiązaniu według wynalazku stosuje się korzystnie kurz wełniany w postaci odpadowych odcinków włókien wełnianych o długości od 1 mm do 3 mm.

Natomiast susz roślin bobowatych stosuje się w korzystnej postaci rozdrobnionych części wysuszonej lucerny o stopniu wilgotności od 6% do 8%.

Najkorzystniej w rozwiązaniu według wynalazku stosuje się rośliny lucerny przed okresem kwitnienia, które po zbiorze suszy się w temperaturze od 50°C do 75°C do wilgotności od 6% do 8%, a następnie tak wysuszone rośliny rozdrabnia się korzystnie na sicie o wielkości oczek od 3 mm do 7 mm.

W optymalnej wersji technologii według wynalazku do rozdrabniania roślin lucerny stosuje się sito o wielkości oczek 3 mm.

Według wynalazku surowce w postaci kurzu wełnianego i suszu roślin bobowatych wprowadza się korzystnie do oddzielnych zasobników, z których w proporcjach wagowych 1 część kurzu wełnianego na 5 części suszu roślin bobowatych, wydaje się te surowce równolegle na wspólny zbieracz i transportem pneumatycznym podaje się je w postaci mieszaniny do przenośnika końcowego z dyfuzorem wodnym, gdzie mieszaninę nawilża się.

W dalszej fazie sposobu według wynalazku, nawilżoną mieszaninę kurzu wełnianego oraz suszu roślin bobowatych kompresuje się w granulatorze.

W rozwiązaniu według wynalazku zaproponowano nowy sposób wytwarzania skonsolidowanych agrokompozytów granulowanych. Zadaniem wynalazku jest zaproponowanie wolnodziałającego agrokompozytu o wysokiej zawartości azotu. Zwykle nawozy azotowe zawierają dawkę azotu na jeden hektar 120 kg w przeliczeniu na czysty azot. Natomiast nawóz według wynalazku, przeznaczony do upraw intensywnych,zawiera do 15x większa dawkę w przeliczeniu na czysty azot. Dawka ta dzięki zaproponowanej formie i składowi agrokompozytu, jest uwalniana sukcesywnie, przez okres wegetacji roślin.

Przedmiot wynalazku przedstawiono poniżej w przykładzie wykonania ilustrującym przykładową technologię wytwarzania agrokompozytu, jak również jego przykładowy skład.

Głównymi składnikami agrokompozytu są kurz wełniany oraz susz roślin bobowatych. Po procesie prania wełny, płukania wodą na kilku etapach i suszenia, otrzymuje się oprócz wełny do przerobu technologicznego również produkt uboczny w postaci różnych rodzajów odpadów wełny. Jednym z tych odpadów jest kurz wełniany w postaci krótkich odcinków włókien wełny. Tak wydzielony po procesie

PL 229 347 Β1 technologicznym czyszczenia wełny owczej kurz wełniany miesza się z suszem roślin bobowatych, a następnie otrzymaną mieszaninę poddaje się granulacji.

W tym przykładzie wykonania suchy kurz wełniany w ilości 1 części wagowej miesza się z suszem roślin bobowatych w ilości 5 części wagowych. Tak uzyskaną mieszaninę nawilża się do wilgotności około 35% i tak nawilżoną mieszaninę poddaje się procesowi granulacji.

W tym przykładzie wykonania stosuje się kurz wełniany, który składa się z najkrótszych włókienek o długości od 1 mm do 3 mm.

Susz roślin bobowatych stosuje się w tym przykładzie wykonania w postaci rozdrobnionych części wysuszonej lucerny. W innych przykładach wykonania nie wyklucza się użycia innych roślin bobowatych po uprzednim wysuszeniu.

W przedstawionym przykładzie wykonania stosuje się rośliny lucerny przed okresem kwitnienia, które po zbiorze suszy się w temperaturze 60°C do wilgotności równowagowej, w tym przykładzie wykonania do wilgotności 7%, a następnie tak wysuszone rośliny rozdrabnia się na sicie o średnicy oczek 3 mm. W innych przykładach wykonania sito do rozdrabniania suszonej lucerny może mieć wielkość oczek zawartą w granicach od 3 do 7 mm.

W tym przykładzie wytwarzania agrokompozytu według wynalazku, surowce w postaci kurzu wełnianego i suszu roślin bobowatych wprowadza się korzystnie do oddzielnych zasobników, z których w proporcjach wagowych 1 część kurzu wełnianego na 5 części suszu roślin bobowatych wydaje się te surowce równolegle na wspólny zbieracz i transportem pneumatycznym podaje się je w postaci mieszaniny do przenośnika końcowego z dyfuzorem wodnym, gdzie mieszaninę nawilża się. Dzięki zastosowaniu transportu pneumatycznego, przedstawione wyżej surowce, pozwalają się dobrze wymieszać do postaci jednolitej suchej mieszaniny. Mieszaninę dalej podaje się do przenośnika końcowego zawierającego dyfuzor wodny. Dyfuzor wodny ma wbudowane dysze natryskowe skierowane na mieszaninę przesuwaną przenośnikiem ślimakowym do głowicy granulującej. Poprzez dobór ilości podawanej wody w stosunku do prędkości przemieszczania się mieszaniny kurzu i suszu, uzyskuje się nawilżoną mieszaninę.

W dalszym etapie, nawilżoną mieszaninę kurzu wełnianego oraz suszu roślin bobowatych kompresuje się w granulatorze. Kompresja polega na tym, że nawilżoną mieszaninę podaje się na znaną płytę z otworami o średnicy 6 mm. W innych przykładach wykonania otwory w płycie mogą mieć inną średnicę. Przeciskana przez otwory płyty nawilżona mieszanina ulega ściskaniu, a wydzielana w tym procesie energia cieplna sprzyja konsolidacji mieszaniny w poszczególnych otworach płyty granulującej. Po wyciśnięciu granulatu w postaci walcowej o różnej długości gorący granulat trafia na transporter schładzający, a następnie do opakowania.

Proces chłodzenia w tym przykładzie wykonania realizowany jest w sposób naturalny na przenośniku taśmowym. Doświadczalnie w określonych warunkach temperaturowych dobiera się dla określonego granulatu długość i szybkość przesuwu przenośnika taśmowego. Po końcowym chłodzeniu, agrokompozyt w postaci granulatu konfekcjonowany jest do opakowań transportowych.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania skonsolidowanych agrokompozytów granulowanych polegający na tym, że pozostałości po procesach technologicznych obróbki wełny owczej miesza się z suszem roślin bobowatych, a następnie otrzymaną mieszaninę poddaje się granulacji, znamienny tym, że suchy kurz wełniany stanowiący oddzieloną pozostałość po procesie prania wełny owczej w ilości od 0,5 części wagowych do 1,5 części wagowych miesza się z suszem roślin bobowatych w ilości od 4 części wagowych do 6 części wagowych, a następnie uzyskaną mieszaninę nawilża się do stopnia wilgotności od 30% do 40% i tak uzyskaną mieszaninę poddaje się procesowi granulacji.
2. 2. Sposób wytwarzania według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się kurz wełniany w postaci odpadowych odcinków włókien wełnianych o długości od 1 mm do 3 mm.
3. 3. Sposób wytwarzania według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się susz roślin bobowatych w postaci rozdrobnionych części wysuszonej lucerny o stopniu wilgotności od 6% do 8%.

   PL 229 347 Β1
4. 4. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się rośliny lucerny przed okresem kwitnienia, które po zbiorze suszy się w temperaturze od 50°Ć do 75°C, a następnie wysuszone rośliny rozdrabnia się korzystnie na sicie o wielkości oczek od 3 mm do 7 mm.
5. 5. Sposób wytwarzania według zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się sito o wielkości oczek 3 mm.
6. 6. Sposób wytwarzania według zastrz. 1, znamienny tym, że pozyskane surowce w postaci kurzu wełnianego i suszu roślin bobowatych wprowadza się do oddzielnych zasobników, z których w proporcjach wagowych 1 część kurzu wełnianego na 5 części suszu roślin bobowatych,wydaje się te surowce równolegle na wspólny zbieracz i transportem pneumatycznym podaje się je w postaci mieszaniny do przenośnika końcowego z dyfuzorem wodnym, gdzie mieszaninę nawilża się.
7. 7. Sposób wytwarzania według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, że nawilżoną mieszaninę kurzu wełnianego oraz suszu roślin bobowatych kompresuje się w granulatorze.