PL247847B1

PL247847B1 - Sposób wytwarzania wielofunkcyjnego nawozu na bazie komunalnych osadów ściekowych

Info

Publication number: PL247847B1
Application number: PL445816A
Authority: PL
Inventors: Artur Krasiński; Damian Simiński; Ryszard Sobieralski; Jakub Sobieralski; Krzysztof Juszkiewicz; Marta Stechman; Joanna Gluzińska; Marek Szpilka
Original assignee: Mineralica Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia; Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Nowych Syntez Chemicznych
Priority date: 2023-08-09
Filing date: 2023-08-09
Publication date: 2025-09-08
Also published as: PL445816A1

Abstract

W sposobie wg wynalazku surowe osady ściekowe o zawartości suchej masy 8% - 46% doprowadza się znanymi metodami, w szczególności przez uśrednienie zawiesin o różnych zawartościach suchej masy, do zawartości suchej masy w zakresie 17% h 23% wag., higienizuje się otrzymaną mieszaninę dodając świeżo palone wapno w ilości od 0,66 do 0,7 części m/m w przeliczeniu na masę surowego osadu i mieszając dotąd, aż temperatura mieszaniny osiągnie 80°C, po czym do mieszaniny dodaje się 0,12 — 0,25 części m/m nadziarna z granulacji produktu, 0,5 - 0,7 części m/m torfu, od 0,505 do 0,55 części m/m roztworu krzemianu potasu oraz od 0,15 do 0,2 części m/m superfosfatu wzbogaconego o zawartości 46% P2O5 i od 0,05 do 0,2 części m/m mocznika lub 1,16 do 1,4 części m/m 50% struwitu, uzyskując mieszankę pregranulatu, którą poddaje się granulacji z rozfrakcjonowaniem granulatu na produkt właściwy o uziarnieniu 1 - 5 mm, nadziarno i podziarno, a następnie suszy się produkt właściwy otrzymując produkt końcowy.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wielofunkcyjnego organiczno-mineralnego nawozu na bazie komunalnych osadów ściekowych, podwyższającego odporność roślin na stres wodny i temperaturowy.

Zgodnie z definicją o odpadach, komunalne osady ściekowe są to odpady pochodzące z oczyszczalni ścieków, czyli głównie osady z komór fermentacyjnych, składają się na nie martwe organizmy stanowiące produkt uboczny biologicznego oraz mechaniczno-biologicznego procesu oczyszczania ścieków. Zgodnie z obowiązującymi normami prawnymi, przyjętymi w 2015 roku, od 1 stycznia 2016 roku Komunalne Osady Ściekowe (KOS) nie mogą być składowane. Zaproponowane racjonalne kierunki wykorzystania osadów ściekowych jako substratów to recykling organiczny związany z wykorzystaniem potencjału nawozowego i glebotwórczego osadów, lub recykling energetyczny stosujący metody termiczne związane z wykorzystaniem właściwości paliwowych oraz minerałów powstałych po termicznym przekształceniu odpadów. Zatem można rozpatrywać dwa główne kierunki działania: recykling organiczny lub energetyczny.

Znane są sposoby utylizacji osadów ściekowych poprzez wytwarzanie z ich udziałem nawozów organiczno-mineralnych, jednak do wytwarzania takich nawozów niezbędny jest dodatek znacznej ilości substratów nieorganicznych takich jak: związki wapnia, związki magnezu, kwas siarkowy lub inny mineralny, związki potasu lub też popioły lotne ze spalania węgla kamiennego lub brunatnego. Znane są także sposoby wytwarzania nawozów organiczno-mineralnych poprzez zmieszanie komunalnych osadów ściekowych z odpadami organicznymi takimi jak słoma zbożowa, inne resztki pożniwne z następną fermentacją lub kompostowaniem mieszaniny z ewentualnym dodatkiem aktywatorów biologicznych i dodatków mineralnych lub popiołów energetycznych. Po uzyskaniu półproduktu o pożądanym składzie dalszy proces może być prowadzony z wykorzystaniem zabiegów mechanicznych. Przy tego typu technologii wytwarzania nawozów, okres biologicznego przetwarzania odpadów organicznych do pożądanej postaci trwa co najmniej kilka tygodni, co znacząco wpływa na wydłużenie cyklu produkcji i wymaga dużej powierzchni produkcyjnej.

Znane jest opracowane w ramach międzynarodowego projektu pn. „SOIL STAB SORBENT” rozwiązanie duńskiej firmy ORTWED zastosowane przy wytwarzaniu nawozu Biowap, polegające na wprowadzeniu do osadów ściekowych znacznej ilości wapna palonego zawierającego aktywny tlenek wapnia. Tlenek wapnia jest tradycyjnym środkiem higienizującym osady ściekowe, reaguje z wydzieleniem ciepła z wodą znajdującą się w osadach ściekowych, tworząc wodorotlenek wapnia. Ilość ciepła powstającego w wyniku silnie egzotermicznej reakcji jest wprost proporcjonalna do ilości wody zawartej w osadach oraz ilości dodanego wapna palonego CaO. W efekcie procesu w temperaturze podwyższonej do 135-140°C dochodzi do korzystnych przemian biologicznych i chemicznych, w rezultacie których uzyskuje się: eliminację patogenowych bakterii z grupy Salmonella i Coli, wzrost odczynu pH do wartości 12-12,7, termokondycjonowanie osadów ściekowych, możliwość kształtowania struktury i wielkości ziaren granulatu. Zastosowanie jako komponentu tlenku wapnia ma dodatkową zaletę, gdyż podwyższa pH gleb kwaśnych, poprawiając ich żyzność. Instalacja do wytwarzania nawozu jest stosunkowo prosta, składa się z reaktora - homogenizatora lemieszowego, granulatora oraz systemu podajników ślimakowych przeznaczonych do transportu wapna i osadów ściekowych oraz do odbioru granulatu.

Inne rozwiązanie prezentuje firma Omega, która proponuje wytwarzanie nawozu organiczno-mineralnego na bazie osadów ściekowych z wykorzystaniem magnezytu prażonego i kwasu siarkowego. W tej metodzie do osadów ściekowych wprowadza się magnezyt prażony o dużej zawartości MgO i kolejno kwas siarkowy. W efekcie reakcji egzotermicznej zostaje odprowadzony nadmiar wody w postaci pary wodnej, a powstający w reakcji siarczan magnezu tworzy hydraty, które zapewniają uzyskiwanie niezbrylającego się granulatu. Dodatkową zaletą nawozu jest to, że stanowi on także źródło magnezu i siarki.

Dokument FR 2673621 opisuje sposób obróbki osadów ściekowych lub osadów ze stacji uzdatniania wody poprzez ich kompostowanie i odwadnianie. Sposób realizowany jest w kilku etapach. W pierwszym powleka się osadami nośniki, którymi mogę być wióry drzewne, w drugim wprowadzone na nośnik szlamy poddaje się procesowi fermentacji przez 14 do 21 dni, w trzecim etapie sfermentowany szlam odwadnia się poprzez podawanie strumienia powietrza atmosferycznego, ewentualnie podgrzanego, przez okres 21 do 45 dni, w czwartym etapie oddziela się materiały z przerabianego szlamu. Zaprezentowany sposób pozwala na otrzymanie produktu w postaci proszku o zawartości suchej masy na poziomie 60%, który może być przechowywany w workach lub kilkumetrowych stertach, gdyż nie ulega nawadnianiu i nie emituje zapachów. Niemniej jednak proces technologiczny jest długi i konieczne jest opracowanie metody, w której czas obróbki będzie krótszy. Taką metodę obróbki osadów ściekowych zawierających 20% fazy stałej i substancję organiczną w kierunku otrzymania nawozów rolniczych opisuje dokument FR 2763585. Proces obejmuje etapy: kompostowania i odwadniania osadu, które realizowane są w kilku krokach, a mianowicie w pierwszym następuje naniesienie przetwarzanych osadów ściekowych na nośnik, w drugim osady ściekowe na nośniku poddawane są fermentacji poprzez utrzymywanie ich przez 12 dni w strumieniu powietrza w warunkach podwyższonej temperatury do 60°C. Osad po fermentacji w następnym kroku jest rozdzielany od nośnika, a w kolejnym kroku poddawany pasteryzacji i suszeniu strumieniem powietrza o temperaturze 70°C przez 12 dni. Ostatnim etapem jest chłodzenie materiału przez wystawienie na działanie powietrza atmosferycznego. Objętościowy stosunek osadów ściekowych do nośnika wynosi 3 : 5. Otrzymany p rodukt jest w postaci proszku używanego w rolnictwie. Instalacja do realizacji sposobu składa się z komór, w których są umieszczane osady ściekowe na nośniku i do których doprowadzane jest ogrzane do wymaganej temperatury powietrze wywołując pożądaną fermentację. Po separacji nośnika w drugiej komorze znajdują się osady w postaci stosu do którego doprowadzane jest gorące powietrze w taki sposób, aby przechodzić przez utworzony stos, wywołując jednocześnie odwodnienie i pasteryzację. Powietrze stosowane w procesie jest filtrowane po każdej operacji i może być ponownie wykorzystane lub uwalniane do atmosfery po jego oczyszczeniu.

Inny sposób postępowania przedstawia dokument chiński CN 106396824. Dotyczy on osadów ściekowych zawierających substancje organiczne, składniki pokarmowe roślin oraz zanieczyszczenia, np. metale ciężkie, mikroorganizmy chorobotwórcze. Jednak głównym składnikiem osadów ściekowych są substancje organiczne i składniki pokarmowe (N, P, K), zatem może on stanowić nawóz organiczny. Istotą tego rozwiązania jest poprawa odwadniania osadów ściekowych, zmniejszenie zawartości metali ciężkich oraz skuteczne zatrzymywanie fosforu w osadzie. Można to zrealizować przez wprowadzenie w pierwszym etapie obróbki wstępnej siarczku żelaza FeS do osadów ściekowych w ilości 0,3% m/m w stosunku do osadów i następne wprowadzenie kwasu siarkowego. Prowadzenie napowietrzania podczas trawienia osadów sterowanego zawartością tlenu rozpuszczonego 1,5 do 2 mg/L, trwającego 6 dób, pozwala na otrzymywanie osadu przefermentowanego.

Drugim etapem jest odwodnienie osadu metodą odśrodkowej separacji (przyspieszenie grawitacyjne 1800-2200), w wyniku której uzyskuje się filtrat i odwodniony materiał w postaci placka filtracyjnego - błota. Etap trzeci dotyczy obróbki filtratu po separacji, czyli filtrowania go przez filtr mieszany składający się z popiołu lotnego i żwiru przy stosunku masowym 1 : 1,2, w którym zawarte w filtracie główne substancje organiczne i metale ciężkie są zatrzymywane w postaci wodorotlenków. Oczyszczony filtrat posiada odczyn pH w granicach 8-9. Filtr po wykorzystaniu jest wymieniany przed wznowieniem filtracji, a materiały z filtra wykorzystywane są jako surowiec w cegielni. Ścieki po neutralizacji zawracane są do sekcji denitryfikacji beztlenowej w oczyszczalni ścieków. Etap czwarty to mieszanie odwodnionego placka (z etapu II) z popiołami lotnymi w taki sposób, aby uzyskać w mieszaninie zawartość wody na poziomie 55-58% i następnie poddawanie kompostowaniu w zbiorniku przy wysokości pryzmy 1,5 m przez 8 dni, a następnie poddawanie kompostowaniu przez 22 dni przy wentylowaniu i przekładaniu warstwy. W rezultacie otrzymano nawóz organiczny o zawartości N, P, K 8-10%, czyli o podobnym składzie jak suchy obornik z kurczaków.

Dokument amerykański US 5125951 dotyczący wytwarzania nawozu z materiałów takich jak osady ściekowe, opisuje w jednym z etapów wiązanie azotu przed termicznym usunięciem wody z materiału osadowego. Wyjściowe osady ściekowe, składające się z wody i niewielkiej ilości substancji stałych zawierających azot amonowy, poddawane są mechanicznemu odwadnianiu, umożliwiając otrzymanie szlamu zawierającego 20-30% wag. części stałych. Następnie odwodnione osady traktowane są kwasami nieorganicznymi obejmującymi kwas azotowy, kwas fosforowy lub ich mieszaniny w ilościach pozwalających na uzyskanie odczynu trawionego materiału na poziomie pH 7 lub poniżej. Następnie metodą termiczną w temperaturze 70-100°C usuwa się wodę. Traktowanie kwasem powoduje, że w szlamach zawierających azot w postaci amoniaku powstają stabilne termicznie związki takie, jak azotan amonowy, fosforan dwuamonowy i tym samym azot zawarty w szlamach jest dostępny w gotowym produkcie. Dodatkowo po procesie suszenia do materiału mogą być wprowadzone środki wiążące metale ciężkie takie jak cement czy krzemian sodu, które podnoszą pH materiału do około 10. Z ogrzanego materiału mogą być wytwarzane granulaty zawierające składniki odżywcze gleby z równoczesną immobilizacją jonów metali ciężkich.

W opisie patentowym PL 194103 przedstawiono sposób otrzymywania granulowanych nawozów na bazie osadów ściekowych i popiołów lotnych z kotłów węglowych. Wstępnie odwodnione osady ściekowe o zawartości wilgoci poniżej 70% miesza się z popiołem lotnym, aż do całkowitego zhomogenizowania komponentów, przy czym w celu zwiększenia walorów nawozowych do mieszaniny osadowo popiołowej dodaje się nawóz potasowy w ilości do 5% w przeliczeniu na suchą masę. Tak wytworzoną mieszankę poddaje się granulacji do uzyskania granul o uziarnieniu 0,5-5 mm, a następnie sezonowaniu w warunkach powietrzno-suchych. Wadą tak wytworzonego nawozu jest całkowite ujednorodnienie mieszanki, a także uzupełnienie składu mieszanki innymi komponentami mineralnymi, co powoduje niewielki wpływ na poprawę struktury gleby oraz utratę właściwości użytkowych w okresie dłuższego składowania.

Celem rozwiązania jest opracowanie technologii umożliwiającej przemysłowe wytwarzanie wysokowartościowych nawozów organiczno-mineralnych na bazie komunalnych osadów ściekowych z pominięciem czasochłonnej fazy fermentacji i/lub kompostowania. Osady ściekowe oprócz znacznej zawartości wody zawierają w swym składzie nie tylko cenne składniki nawozowe takie jak NPK i mikroelementy, lecz także składniki glebotwórcze. W celu wykorzystania wszystkich składników nawozowych i glebotwórczych konieczne jest takie skomponowanie nawozu, aby podczas mieszania substratów woda zawarta w osadach była wiązana chemicznie, a nie tylko odparowywana.

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nawozów organiczno-mineralnych z surowych, komunalnych osadów ściekowych uzyskiwanych w procesie oczyszczania ścieków, zawierających w swoim składzie cenne składniki nawozowe NPK i mikroelementy oraz składniki glebotwórcze. Sposób charakteryzuje się tym, że surowe osady ściekowe o zawartości suchej masy 8-46% doprowadza się znanymi metodami, w szczególności przez uśrednienie zawiesin o różnych zawartościach suchej masy, do zawartości suchej masy w zakresie 17-23% wag., higienizuje się otrzymaną mieszaninę dodając świeżo palone wapno w ilości od 0,66 do 0,7 części m/m w przeliczeniu na masę surowego osadu i mieszając dotąd aż temperatura mieszaniny osiągnie 80°C, po czym do mieszaniny dodaje się 0,12-0,25 części m/m nadziarna z granulacji produktu, 0,5-0,7 części m/m torfu, od 0,505 do 0,55 części m/m roztworu krzemianu potasu oraz od 0,15 do 0,2 części m/m superfosfatu wzbogaconego o zawartości 46% P2O5 i od 0,05 do 0,2 części m/m mocznika lub 1,16 do 1,4 części m/m 50% struwitu, uzyskując mieszankę pregranulatu, którą poddaje się granulacji, suszeniu i rozfrakcjonowaniu granulatu na produkt właściwy o uziarnieniu 1-5 mm, nadziarno i podziarno.

Operacje uśredniania surowych osadów ściekowych, ich higienizacji i przygotowania mieszaniny nawozowej przez uzupełnienie składników najlepiej jest realizować w mieszalniku dynamicznym-granulatorze wyposażonym w obracającą się misę i mieszadło, z funkcjami regulacji szybkości obrotów misy i mieszadła oraz zmiany kierunku obrotów misy na przeciwbieżny.

Korzystnie otrzymany gorący pregranulat z mieszalnika dynamicznego wprowadza się do granulatora talerzowego, w którym formuje się granulat właściwy z udziałem podziarna jako środka pudrującego w ilości 0,174 części m/m.

Korzystnie uformowany w granulatorze talerzowym granulat poddaje się dosuszaniu, korzystnie mikrofalowemu o mocy 1000 W przez 5-7 min.

Wytworzony sposobem wg wynalazku granulat wykorzystywany do nawożenia gleb wskazuje na duży potencjał restytucji obiegu materii organicznej w glebie, a tym samym rekultywacji gruntów ubogich w materię organiczną, oraz możliwość zmniejszenia ilości stosowanych nawozów mineralnych jako źródła azotu, fosforu, potasu.

Higienizacja osadów ściekowych wapnem palonym powoduje, że pH materiału poddawanego higienizacji staje się bardzo wysokie (powyżej 12), dzięki cz emu dochodzi do stabilizacji biologicznej surowca. Nawozy organiczno-mineralne w formie wysterylizowanego przez dodatek wapna palonego granulatu organiczno-wapniowego, zawierające reaktywny hydrat wapnia, zabezpieczają glebę przed wprowadzaniem do niej czynników szkodliwych dla bakterii glebowych, takich jak bakterie gnilne lub bakterie fermentacji metanowej oraz przeciwdziałają rozwojowi grzybów. Oprócz tego nawozy te pomagają w odkwaszaniu gleby zakwaszonej na skutek ubytków wapnia, spowodowanego czynnikami naturalnymi lub działalnością rolniczą. Należy podkreślić także ich wpływ na poprawę struktury gleby. Można także wspomnieć o potencjale wykorzystania osadów ściekowych do nawożenia roślin, gdyż zastosowanie osadów wpływa na: wzrost plonów ziarna, wzrost plonu suchej masy, zwiększenie zawartości białka w tkankach roślinnych, zwiększenie translokacji rozpuszczalnych w wodzie cukrów do ziarna, zwiększenie odporności na działanie niekorzystnych i/lub szkodliwych warunków środowiskowych (temperatura, susza, zanieczyszczenia) oraz zmniejszenie rozpuszczalności i toksyczności pierwiastków śladowych.

Sposób według wynalazku opisano bliżej w poniższych przykładach 1-4, a w przykładzie 5 opisano zastosowanie nawozu otrzymanego sposobem wg wynalazku.

Przykład 1

Do mieszalnika dynamicznego - granulatora typ R02, składającego się z obracającej misy i mieszadła wyposażonego w regulację szybkości obrotów misy i mieszadła oraz zmianę kierunku obrotów misy na przeciwbieżny, o pojemności roboczej około 5 dm³, wprowadzano 1 część m/m (1 kg) surowego osadu ściekowego, zakwalifikowanego do przetwarzania, o zawartości fazy stałej na poziomie 17% i 0,7 części reaktywnego wapna palonego, intensywnie mieszano przez 2 minuty do uzyskania temperatury minimum 80°C, a następnie wprowadzano resztę składnikowej, nadziarno produktu w ilości 0,12 części m/m i torf w ilości 0,5 części m/m, superfosfat wzbogacony w ilości 0,158 części m/m, mocznik w ilości 0,08 części m/m, mieszano intensywnie i następnie wprowadzano do mieszalnika rozcieńczone 1 : 1 szkło wodne potasowe o module 3,9 w postaci rozpylonej w ilości 0,5 części m/m i przestawiano mieszalnik na granulację. Po uzyskaniu pregranulatu zawartość mieszalnika wprowadzano do granulatora talerzowego celem wyrównania powierzchni granulatu dodając podziarno produktu (wielkość ziarna poniżej 1 mm) w ilości 0,174 części m/m. Uzyskany granulat dosuszano przy udziale mikrofal o mocy 1000 W przez 5-7 minut. Wysuszony produkt po ochłodzeniu rozfrakcjonowywano na główną frakcję 1-5 mm stanowiącą startowy nawóz organiczno-mineralny jesienny w ilości około 1,7 kg o składzie: wapń w przeliczeniu na CaO min 34%; TOC min 11%; krzem Si min 2,5%; fosfor w przeliczeniu na P2O5 min 3%; azot N min 1% i potas w przeliczeniu na K2O min 2,5% oraz nadziarno i podziarno zawracane do procesu.

Przykład 2

Do mieszalnika dynamicznego - granulatora typ R02, jak w przykładzie 1, wprowadzano 1 część m/m (1 kg) surowego osadu ściekowego, zakwalifikowanego do przetwarzania, o zawartości fazy stałej na poziomie 17% i 0,7 części reaktywnego wapna palonego, intensywnie mieszano przez 2 minuty do uzyskania temperatury minimum 80°C, a następnie wprowadzano resztę składnikowej, nadziarno produktu w ilości 0,12 części m/m i, torf w ilości 0,5 części m/m, 1,16 części odpadowego struwitu m/m o zawartości około 50% NH4Mg PO4, mieszano intensywnie i następnie wprowadzano do mieszalnika rozcieńczone 1 : 1 szkło wodne potasowe o module 3,9 w postaci rozpylonej w ilości 0,5 części m/m i przestawiano mieszalnik na granulację. Po uzyskaniu pregranulatu zawartość mieszalnika wprowadzano do granulatora talerzowego celem wyrównania powierzchni granulatu dodając podziarno produktu (wielkość ziarna poniżej 1 mm) w ilości 0,174 części m/m. Uzyskany granulat dosuszano przy udziale mikrofal o mocy 1000 W przez 5-7 minut. Wysuszony produkt po ochłodzeniu rozfrakcjonowywano na główną frakcję 1-5 mm stanowiącą startowy nawóz organiczno-mineralny jesienny w ilości około 1,7 kg o składzie: wapń w przeliczeniu na CaO min 34%; TOC min 11%; krzem Si min 2,5%; fosfor w przeliczeniu na P2O5 min 3%; azot N min 1% i potas w przeliczeniu na K2O min 2,5% oraz nadziarno i podziarno zawracane do procesu.

Przykład 3

Do mieszalnika dynamicznego - granulatora jak w przykładzie 1 wprowadzano 1 część m/m, tj. 1 kg surowego osadu ściekowego, zakwalifikowanego do przetwarzania, o zawartości fazy stałej na poziomie 23% i 0,667 części m/m reaktywnego wapna palonego, intensywnie mieszano przez około 2 minuty do otrzymania temperatury wsadu na poziomie min. 80°C, a następnie wprowadzono resztę składników, tj. nadziarno produktu w ilości 0,12 części m/m, torf w ilości 0,5 części m/m, superfosfat wzbogacony w ilości 0,175 części m/m, mocznik w ilości 0,09 części m/m, mieszano intensywnie i następnie wprowadzano do mieszalnika rozcieńczone wodą w stosunku 1:1 szkło wodne potasowe o module 3,9 w postaci rozpylonej w ilości 0,555 części m/m i przestawia no mieszalnik na granulację. Po uzyskaniu pregranulatu zawartość mieszalnika wprowadzano do granulatora talerzowego celem wyrównania powierzchni granulatu dodając podziarno produktu (wielkość ziarna poniżej 1 mm) w ilości 0,174 części m/m. Uzyskany granulat dosuszano przy udziale mikrofal o mocy 1000 W przez 5-7 minut. Wysuszony produkt po ochłodzeniu rozfrakcjonowywano na główną frakcję 1-5 mm stanowiącą nawóz organiczno-mineralny wiosenny w ilości około 1,7 kg o składzie: wapń w przeliczeniu na CaO min 34%; TOC min 11%; krzem Si min 3%; fosfor w przeliczeniu na P2O5 min 3,5%; azot N min 2% i potas w przeliczeniu na K2O min 3% oraz nadziarno i podziarno zawracane do procesu.

Przykład 4

Do mieszalnika dynamicznego - granulatora jak w przykładzie 1 wprowadzano 1 część m/m, tj. 1 kg surowego osadu ściekowego, zakwalifikowanego do przetwarzania, o zawartości fazy stałej na poziomie 23% i 0,667 części m/m reaktywnego wapna palonego, intensywnie mieszano przez około 2 minuty do otrzymania temperatury wsadu na poziomie min. 80°C, a następnie wprowadzono resztę składnikowej, nadziarno produktu w ilości 0,12 części m/m, torf w ilości 0,5 części m/m, oraz 1,40 części m/m struwitu o zawartości 50% NH4Mg PO4, mieszano intensywnie i następnie wprowadzano do mieszalnika rozcieńczone wodą w stosunku 1 : 1 szkło wodne potasowe o module 3,9 w postaci rozpylonej w ilości 0,555 części m/m i przestawiano mieszalnik na granulację. Po uzyskaniu pregranulatu zawartość mieszalnika wprowadzano do granulatora talerzowego celem wyrównania powierzchni granulatu dodając podziarno produktu ( wielkość ziarna poniżej 1 mm) w ilości 0,174 części m/m. Uzyskany granulat dosuszano przy udziale mikrofal o mocy 1000 W przez 5-7 minut. Wysuszony produkt po ochłodzeniu rozfrakcjonowywano na główną frakcję 1-5 mm stanowiącą nawóz organiczno-mineralny wiosenny w ilości około 1,7 kg o składzie: wapń w przeliczeniu na CaO min 34%; TOC min 11%; krzem Si min 3%; fosfor w przeliczeniu na P2O5 min 3,5%; azot N min 2% i potas w przeliczeniu na K2O min 3% oraz nadziarno i podziarno zawracane do procesu.

Przykład 5 (zastosowanie nawozu)

Przeprowadzono badania polowe z zastosowaniem nawozu wytworzonego sposobem wg wynalazku na doświadczalnym poletku o powierzchni 100 m² uprawy kukurydzy TOLERANCE. Uzysk masy zielonej z poletka doświadczalnego był wyższy o 21% i wynosił 36,4 t/ha w porównaniu z 30 t/ha z uprawy, głównej. Testowany nawóz organiczno-mineralny z udziałem komunalnych osadów ściekowych higienizowanych wapnem działa nie tylko odkwaszająco i poprawia strukturę gleby, lecz także pozytywnie wpływa na tolerancję roślin na negatywne warunki środowiskowe jak np. susza.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania wielofunkcyjnego nawozu na bazie komunalnych osadów ściekowych, uzyskiwanych w procesie oczyszczania ścieków zawierających w swoim składzie składniki nawozowe NPK i mikroelementy oraz składniki glebotwórcze, znamienny tym, że surowe osady ściekowe o zawartości suchej masy 8-46% doprowadza się znanymi metodami, w szczególności przez uśrednienie zawiesin o różnych zawartościach suchej masy, do zawartości suchej masy w zakresie 17-23 %wag., higienizuje się otrzymaną mieszaninę dodając świeżo palone wapno w ilości od 0,66 do 0,7 części m/m w przeliczeniu na masę surowego osadu i mieszając dotąd aż temperatura mieszaniny osiągnie 80°C, po czym do mieszaniny dodaje się 0,12-0,25 części m/m nadziarna z granulacji produktu, 0,5-0,7 części m/m torfu, od 0,505 do 0,55 części m/m roztworu krzemianu potasu oraz od 0,15 do 0,2 części m/m superfosfatu wzbogaconego o zawartości 46% P2O5 i od 0,05 do 0,2 części m/m mocznika lub 1,16 do 1,4 części m/m 50% struwitu, uzyskując mieszankę pregranulatu, którą poddaje się granulacji, suszeniu i rozfrakcjonowaniu granulatu na produkt właściwy o uziarnieniu 1-5 mm, nadziarno i podziarno.

2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że uśrednianie surowych osadów ściekowych, ich higienizacja i przygotowanie mieszaniny nawozowej przez uzupełnienie składników realizowane są w mieszalniku dynamicznym - granulatorze wyposażonym w obracającą się misę i mieszadło, z funkcjami regulacji szybkości obrotów misy i mieszadła oraz zmiany kierunku obrotów misy na przeciwbieżny.

3. Sposób według dowolnego zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że otrzymany gorący pregranulat z mieszalnika dynamicznego wprowadza się do granulatora talerzowego, w którym formuje, się granulat właściwy z udziałem podziarna jako środka pudrującego w ilości 0,174 części m/m.

4. Sposób według zastrzeżenia 3, znamienny tym, że uformowany w granulatorze talerzowym granulat poddaje się dosuszaniu, korzystnie mikrofalowemu o mocy 1000 W przez 5-7 min.