PL236693B1 - Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego o kontrolowanym uwalnianiu składników - Google Patents

Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego o kontrolowanym uwalnianiu składników Download PDF

Info

Publication number
PL236693B1
PL236693B1 PL429318A PL42931819A PL236693B1 PL 236693 B1 PL236693 B1 PL 236693B1 PL 429318 A PL429318 A PL 429318A PL 42931819 A PL42931819 A PL 42931819A PL 236693 B1 PL236693 B1 PL 236693B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
waste
fertilizer
protein
thermally processed
binder
Prior art date
Application number
PL429318A
Other languages
English (en)
Other versions
PL429318A1 (pl
Inventor
Maciej Balawejder
Natalia Matłok
Józef Gorzelany
Dorota Antos
Wojciech Piątkowski
Roman Bochenek
Mateusz Przywara
Maksymilian Olbrycht
Michał Kołodziej
Piotr Antos
Krzysztof Kania
Grzegorz Witek
Original Assignee
Dr Green Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Univ Rzeszowski
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 Dr Green Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia, Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza, Univ Rzeszowski filed Critical Dr Green Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL429318A priority Critical patent/PL236693B1/pl
Publication of PL429318A1 publication Critical patent/PL429318A1/pl
Publication of PL236693B1 publication Critical patent/PL236693B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego, korzystnie w formie granulatu, w którym przez odpowiedni dobór komponentów uzyskuje się kontrolowane uwalnianie składników pokarmowych.
Znane są metody zagospodarowania odpadów poubojowych w celu produkcji mączek kostnych i mięsno-kostnych dla celów paszowych, jednak ze względu na chorobę szalonych krów, czy też świń, ten sposób utylizacji odpadów poubojowych stracił znaczenie. Od kiedy wprowadzono zakaz wykorzystania tych odpadów w celach paszowych, problem ich utylizacji spowodował wzrost kosztów z tym związanych. Aktualnie głównym sposobem przetwarzania odpadów z przemysłu mięsnego jest spalanie lub współspalanie w temperaturze 850°C dla celów energet ycznych. W opisie patentowym PL 207973 B1 przedstawiono sposób termicznej obróbki półproduktu mięsno-kostnego. Należy zauważyć, że zaproponowana metoda polega na prażeniu półproduktu w temperaturze 650-950°C, jednak charakteryzuje się tym, że wymaga zawracania, w odpowiednim stosunku, części popiołu z poprzedniego prażenia, aby osiągnąć oczekiwany efekt. Otrzymane w wyniku spalania popioły mogą znaleźć zastosowanie jako nawozy lub stanowić surowiec do pozyskiwania fosforu w przemyśle chemicznym, na przykład na drodze produkcji kwasu fosforowego. Problematyka ta została szerzej przedstawiona w publikacjach: Wzorek Z., 2006, „Alternatywne surowce fosforowe” Przemysł Chemiczny 85: 8-9 m; Wzorek Z. „Odzysk związków fosforu z termicznie przetworzonych odpadów i ich zastosowanie, jako naturalnych surowców fosforanowych” Monografia 356 Kraków 2008; A. Staroń, Z. Kowalski, M. Banach, Z. Wzorek, 2010, „Sposoby termicznej utylizacji odpadów z przemysłu mięsnego”, Chemia Czasopismo Techniczne 10. Brak jest jednak informacji, które jednostopniowo pozwalają otrzymać rozpuszczalne związki fosf oru o wartości nawozowej.
Również z opisu patentowego PL 218465 B1 znany jest sposób otrzymywania nawozu wieloskładnikowego poprzez częściowy rozkład za pomocą kwasów siarkowego (VI) i ortofosforowego lub ich mieszanin, popiołu po spaleniu w wysokiej temperaturze ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego. Otrzymany półprodukt w postaci stałej, nierozpuszczalnej, wzbogaca się w inne składniki nawozowe do gotowego produktu. Produkt ten jest w postaci granulatu, który aplikowany jest bezpośrednio do gleby.
W opisie patentowym RU2674618 (C1) przedstawiono metodę produkcji nawozu mineralnego z dodatkiem hydrolizatu białkowego wytworzonego poprzez działanie preparatem enzymatycznym na białka izolowanego z serwatki. Działanie składników mineralnych wspomagane było przez uwalnianie wolnych aminokwasów będących składnikiem hydrolizatu białkowego.
W opisie patentowym CN108440029 (A) przedstawiono nawóz wieloskładnikowy produkowany z odpadowych białek sojowych, które przetwarzano modyfikując ich pH, a następnie poddając działaniu wybranych mikroorganizmów w celu uwolnienia składników nawozowych.
W opisie patentowym CN107805135A autorzy przedstawili sposób produkcji nawozu o spowolnionym uwalnianiu składników, w którym odpady organiczne, w tym białka serwatkowe poddaje się fermentacji, a następnie miesza ze składnikami mineralnymi oraz zagęstnikami przygotowując nawóz granulowany.
Opis patentowy RU2676140 (C1) opisuje metodę przerobu serwatki w nawóz organiczno-mineralny, którą poddaje się działaniu odpowiedniego sorbentu zawierającego glukonian krzemu, a następnie suszeniu mieszaniny i granulowaniu w temperaturze 90-180°C, co prowadzi do częściowej mineralizacji składników.
W zgłoszeniu patentowym US20100058822A1 autorzy przedstawili sposób wytwarzania nawozu o spowolnionym uwalnianiu związków azotu. Azot pochodził ze źródeł mineralnych oraz organicznych, a za jego uwalnianie odpowiedzialny jest dodatek ekstraktów zawierających taniny.
Opis patentowy CN101830751A opisuje metodę wytwarzania nawozu w formie granuli z wykorzystaniem siarczanu amonu, fosforanów potasu, wapnia bądź magnezu, fosforanu amonu oraz odpadów pochodzenia zwierzęcego, takich jak np. pióra czy sierść. Odpady te są poddawane procesowi hydrolizy w mieszaninie kwasu siarkowego i wody. Następnie tak powstały hydrolizat jest zobojętniany chemicznie z wykorzystaniem wodorotlenku potasu. Całość poddawana jest procesowi suszenia rozpyłowego.
Dotychczasowe produkty nawozowe wzbogacone w składniki pochodzenia białkowego zawierają rozłożone/zhydrolizowane białka w celu uzyskania dostępności składników w nawozach dla roślin.
PL 236 693 B1
Wymaga to zastosowania dodatkowych operacji, takich jak: hydroliza chemiczna lub enzymatyczna, które wpływają na podwyższenie kosztów finalnego produktu nawozowego. Dodatkowo nie produkowano nawozów opartych o termicznie przetworzone odpady kostne oraz preparaty białkowe.
Wyżej przedstawione w syntetycznym ujęciu, technologie otrzymywania nawozów stałych, również z wykorzystaniem białek, z uwagi na ich skład surowcowy nie pozwalają na uzyskani e produktu posiadającego cechy uwalniania składników w sposób kontrolowany. Możliwość otrzymywania nawozu o takiej cesze stanowić będzie o jego wyróżniających się walorach użytkowych.
Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego o kontrolowanym uwalnianiu składników, w którym surowiec wyjściowy stanowią odpady poubojowe, zwłaszcza wieprzowe i wołowe tkanki kostne, które przetwarza się termicznie oraz znanym sposobem rozdrabnia do formy sypkiej oraz korzystnie z dodatkiem kredy jeziornej, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że do termicznie przetworzonych i rozdrobnionych odpadów kostnych z dodatkiem kredy jeziornej dodaje się nie więcej jak 20% izolatów białkowych o zawartości białka minimum 50% i całość poddaje się granulacji dodając jako lepiszcze wodę w ilości nie więcej niż 40% wagowych.
Korzystnym jest stosowanie jako izolatu białkowego izolatu z serwatki i/lub soi, i/lub białka jaja kurzego.
Również korzystnym jest stosowanie jako lepiszcza roztworu uzyskanego przez działanie roztworem kwasu azotowego na termicznie przetworzone i rozdrobnione odpady kostne o zawartości składników mineralnych w zakresie od 2% do 50%, lub roztworu melasy drzewnej o zawartości składników rozpuszczanych od 2% do 80%.
Proponowane rozwiązanie eliminuje potrzebę przetwarzania dodatku białkowego, ponieważ efekt hydrolizy uzyskuje się przez odpowiedni dobór komponentów produktu nawozowego. Termicznie przetworzone odpady kostne zawieszone w roztworze wodnym wykazują wysokie pH, w warunkach tych białko ulega dekompozycji uwalniając azot w postaci amonowej oraz wolne aminokwasy. Wytworzony produkt nawozowy składający się z termicznie przetworzonych odpadów kostnych z dodatkiem białka w stanie powietrznie suchym wykazuje wysoką stabilność, natomiast po aplikacji w glebie pod wpływem wilgoci rozpoczyna się właściwy proces dekompozycji białek i uwalniania składników pokarmowych. Po całkowitym rozłożeniu się białek wykorzystywane są pozostałe składniki nawozowe zawarte w granulacie, tj. związki fosforu oraz mikroelementy.
Skład mineralny produkowanego granulatu można wzbogacać poprzez dodatki, np. kredę jeziorną, która bogata jest w związki wapnia oraz zawiera związki humusowe, istotnie z punktu widzenia wzrostu i rozwoju roślin. W celu zwiększenia dostępności dla roślin pozostałych składników nawozowych korzystnym jest zastosowanie jako lepiszcza na etapie granulacji roztworu uzyskanego przez działanie kwasem azotowym na przetworzone termicznie odpady kostne, np. uzyskanego zgodnie ze zgłoszeniem patentowym nr P.424243. Dodatkowo korzystnie można wzbogacić skład nawozowy o przyswajalne związki organiczne, będące składnikami melasy drzewnej, które spełniają także rolę efektywnego lepiszcza, polepszając właściwości fizyczne granulatu. Zastosowanie proponowanego produktu nawozowego szczególne efekty przynosi w początkowych fazach wzrostu i rozwoju roślin, przyśpieszając proces kiełkowania roślin oraz rozwój rozbudowanego systemu korzeniowego, co istotne jest zwłaszcza w przypadku niedoborów wody w glebie (w wiosenne susze).
Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładowych wykonaniach:
P r z y k ł a d 1
Surowce, tj. przetworzony termicznie odpad kostny oraz kredę jeziorną do produkcji nawozu poddano rozdrobnieniu w młynie strumieniowym, osiągając średnią wielkość cząsteczek poniżej (<) 150 μm. Następnie sporządzono mieszankę o składzie 79% wag. odpad kostny, 19% wag. kreda jeziorna oraz 2% wag. białko w postaci izolatu białka serwatkowego. Kolejno surowiec o masie 200 kg skierowano do granulatora talerzowego o średnicy 2 m. Następnie uruchomiono granulator, całość mieszano około 10 minut z prędkością obrotową 30 rpm. Po tym czasie za pomocą dyszy dozującej podano lepiszcze, które stanowiła woda w ilości 18% wag. w stosunku do początkowej masy surowca oraz drugą część surowca w ilości 200 kg. Proces prowadzono przez 80 minut. Uzyskane granule charakteryzowały się regularnym kulistym kształtem o rozkładzie frakcji: 14,7% wag. > 3 mm, 27,5% wag. 3:2 mm, 53,2% wag. 2:1 mm, 4,6% wag. < 1 mm. W kolejnym etapie otrzymane granule suszono w suszarce w temperaturze 45°C, do uzyskania wilgotności na poziomie 3-4% wag. W efekcie końcowym uzyskano nawóz o składzie mineralnym: 313,8 g/kg P2O5, 5,3 g/kg Na2O, 36,15 g/kg K2O, 21,9 g/kg MgO, 621,1 g/kg CaO, 1 mg/kg Fe, 6,5 mg/kg Mn, 0,8 mg/kg Zn i 3,2 mg/kg Cu.
PL 236 693 B1
P r z y k ł a d 2
Surowce, tj. przetworzony termicznie odpad kostny oraz kredę jeziorną do produkcji nawozu poddano rozdrobnieniu w młynie strumieniowymi osiągając średnią wielkość cząsteczek poniżej (<) 150 gm. Następnie sporządzono mieszankę o składzie 79% wag. odpad kostny, 19% wag. kreda jeziorna oraz 2% wag. białko w postaci izolatu białka sojowego. Kolejno surowiec o masie 200 kg skierowano do granulatora talerzowego o średnicy 2 m. Następnie uruchomiono granulator, całość mieszano około 10 minut z prędkością obrotową 30 rpm. Po tym czasie za pomocą dyszy dozującej podano lepiszcze, które stanowił roztwór powstały przez działanie roztworem kwasu azotowego na przetworzone termicznie odpady kostne zgodnie ze zgłoszeniem patentowym nr P.424243, w ilości 25% wag. w stosunku do początkowej masy surowca oraz drugą część surowca w ilości 200 kg. Proces prowadzono przez 80 minut. Uzyskane granule charakteryzowały się regularnym kulistym kształtem o rozkładzie frakcji: 15,8% wag. > 3 mm, 26,2% wag. 3:2 mm, 51,8% wag. 2:1 mm, 6,2% wag. < 1 mm. W kolejnym etapie otrzymane granule suszono w suszarce w temperaturze 45°C, do uzyskania wilgotności na poziomie 3-4% wag. W efekcie końcowym uzyskano nawóz o składzie mineralnym: 329,4 g/kg P2O5, 8,8 g/kg N-NO3, 6,1 g/kg Na2O, 36,26 g/kg K2O, 21,0 g/kg MgO, 627,1 g/kg CaO, 1 mg/kg Fe, 6,7 mg/kg Mn, 0,8 mg/kg Zn i 3,2 mg/kg Cu.
P r z y k ł a d 3
Surowce, tj. przetworzony termicznie odpad kostny oraz kredę jeziorną do produkcji nawozu poddano rozdrobnieniu w młynie strumieniowym, osiągając średnią wielkość cząsteczek poniżej (<) 150 gm. Następnie sporządzono mieszankę o składzie 79% wag. odpad kostny, 19% wag. kreda jeziorna oraz 2% wag. białko w postaci izolatu białka jaja kurzego. Kolejno surowiec o masie 200 kg skierowano do granulatora talerzowego o średnicy 2 m. Następnie uruchomiono granulator, całość mieszano około 10 minut z prędkością obrotową 30 rpm. Po tym czasie za pomocą dyszy dozującej podano lepiszcze, które stanowił roztwór melasy drzewnej o parametrach: 60% s. m. cukry proste, 2,3% s. m, popiół, 25% s. m. substancje żywiczne, w ilości 25% wag. w stosunku do początkowej masy surowca oraz drugą część surowca w ilości 200 kg. Proces prowadzono przez 80 minut. Uzyskane granule charakteryzowały się regularnym kulistym kształtem o rozkładzie frakcji: 16,1% wag. > 3 mm, 25,7% wag. 3:2 mm, 49,8% wag. 2:1 mm, 8,4% wag. < 1 mm. W kolejnym etapie otrzymane granule suszono w suszarce w temperaturze 45°C, do uzyskania wilgotności na poziomie 3-4% wag. W efekcie końcowym uzyskano nawóz o składzie mineralnym: 312,9 g/kg P2O5, 5,1 g/kg Na2O, 36,39 g/kg K2O, 21,4 g/kg MgO, 622,0 g/kg CaO, 1 mg/kg Fe, 6,6 mg/kg Mn, 0,8 mg/kg Zn i 3,2 mg/kg Cu.
P r z y k ł a d 4
Surowce, tj. przetworzony termicznie odpad kostny do produkcji nawozu poddano rozdrobnieniu w młynie strumieniowym osiągając średnią wielkość cząsteczek poniżej (<) 150 gm. Następnie sporządzono mieszankę o składzie 90% wag. odpad kostny, 10% wag. białko w postaci izolatu białka serwatkowego. Kolejno surowiec o masie 200 kg skierowano do granulatora talerzowego o średnicy 2 m. Następnie uruchomiono granulator, całość mieszano około 10 minut z prędkością obrotową 30 rpm. Po tym czasie za pomocą dyszy dozującej podano lepiszcze, które stanowił roztwór powstały przez działanie roztworem kwasu azotowego na przetworzone termicznie odpady kostne zgodnie ze zgłoszeniem patentowym nr P.424243, w ilości 25% wag. w stosunku do początkowej masy surowca oraz drugą część surowca w ilości 200 kg. Proces prowadzono przez 80 minut. Uzyskane granule charakteryzowały się regularnym kulistym kształtem o rozkładzie frakcji: 15,9% wag. > 3 mm, 26,1% wag. 3:2 mm, 48,6% wag. 2:1 mm, 9,4% wag. < 1 mm. W kolejnym etapie otrzymane granule suszono w suszarce w temperaturze 45°C, do uzyskania wilgotności na poziomie 3-4% wag. W efekcie końcowym uzyskano nawóz o składzie mineralnym: 353,7 g/kg P2O5, 8,8 g/kg N-NO3, 5,7 g/kg Na2O, 40,6 g/kg K2O, 24,0 g/kg MgO, 619,2 g/kg CaO, 1 mg/kg Fe, 6,9 mg/kg Mn, 0,9 mg/kg Zn i 3,3 mg/kg Cu.

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego o kontrolowanym uwalnianiu składników, w którym surowiec wyjściowy stanowią odpady poubojowe, zwłaszcza wieprzowe i wołowe tkanki kostne, które przetwarza się termicznie oraz znanym sposobem rozdrabnia do formy z dodatkiem sypkiej oraz korzystnie i/lub kredy jeziornej, znamienny tym, że do termicznie przetworzonych i rozdrobnionych odpadów kostnych z dodatkiem kredy jeziornej dodaje się
    PL 236 693 B1 5 nie więcej jak 20% izolatów białkowych o zawartości białka minimum 50% i całość poddaje się granulacji dodając jako lepiszcze wodę w ilości nie więcej niż 40% wagowych.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako izolat białkowy stosuje się izolat z serwatki i/lub soi, i/lub białka jaja kurzego.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako lepiszcze stosuje się roztwór uzyskany przez działanie roztworem kwasu azotowego na termicznie przetworzone i rozdrobnione odpady kostne o zawartości składników mineralnych w zakresie od 2% do 50%.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako lepiszcze stosuje się roztwór melasy drzewnej o zawartości składników rozpuszczonych w zakresie od 2% do 80%.
PL429318A 2019-03-19 2019-03-19 Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego o kontrolowanym uwalnianiu składników PL236693B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429318A PL236693B1 (pl) 2019-03-19 2019-03-19 Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego o kontrolowanym uwalnianiu składników

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429318A PL236693B1 (pl) 2019-03-19 2019-03-19 Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego o kontrolowanym uwalnianiu składników

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL429318A1 PL429318A1 (pl) 2020-09-21
PL236693B1 true PL236693B1 (pl) 2021-02-08

Family

ID=72561469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL429318A PL236693B1 (pl) 2019-03-19 2019-03-19 Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego o kontrolowanym uwalnianiu składników

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL236693B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL429318A1 (pl) 2020-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2033689C (en) High integrity natural granules for agriculture
US4997469A (en) High integrity, low odor, natural based nitrogenous granules for agriculture
US5411568A (en) Highly available waste based nitrogen fertilizer
US5021247A (en) High integrity natural nitrogenous granules for agriculture
US3983255A (en) Preparation of fertilizer and animal feed from molasses fermentation residue
US5240490A (en) Non-destructive recovery of natural nitrogen products
RU2745119C2 (ru) Органическое медленнодействующее удобрение с использованием оболочек семян подорожника и способ его получения
KR20170104760A (ko) 도축 혈액을 이용한 아미노산 함유 액상 및 고형 비료, 및 그의 제조방법
CN105936607A (zh) 甘蔗专用耐旱缓释肥
RU2174971C1 (ru) Комплексное органоминеральное удобрение и способ его получения
US20180086675A1 (en) Biotic Phosphate Fertilizers and Methods for Production
US20100058822A1 (en) Method for Making Highly Efficient, Low-Pollution, Slowly Nitrogen Releasing Organic Mineral Granular Fertilizers
PL236693B1 (pl) Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego o kontrolowanym uwalnianiu składników
PL244224B1 (pl) Sposób wytwarzania nawozu o właściwościach stymulatora wzrostu roślin
RU2337900C1 (ru) Способ получения сложного гранулированного органического удобрения, обогащенного минеральными компонентами
KR101905157B1 (ko) 유기성 폐기물을 이용한 비료 및 이의 제조방법
RU2097365C1 (ru) Состав комплексного удобрения и способ его получения
PL243305B1 (pl) Sposób wytwarzania nawozu z aminokwasami
EP1097912A2 (en) Fertilizing composition containing phosphorite and tannins
CN104788255A (zh) 一种凯特杏专用富磷缓释有机肥及其制备方法
RU2139270C1 (ru) Способ получения органо-минерального удобрения
JP2998071B2 (ja) 米糠を造粒促進材とした粒状肥料の製造方法
RU2797002C1 (ru) Состав и способ получения гранулированного органоминерального удобрения
WO2026022478A1 (en) A method of processing organic material
WO2019069218A1 (en) GRANULATED CALCIUM FERTILIZER AND PROCESS FOR PREPARING GRANULATED CALCIUM FERTILIZER