188859. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 4-9 pH értékű szuszpenziós műtrágyák stabilizálására
A táblázatból egyértelműen megállapítható, hogy az attapulgit, bentonit és az illit stabilizáló hatása 7 pH alatt, a pH csökkenésével rohamosan csökken, ami az ülepedés jelentős növekedésében nyilvánul meg. Ezzel szemben a szikkasztott iszap hatására az ülepedés 7 pH alatt 4 pH-ig olyan kicsi, hogy mint stabilizátor, 4-7 pH között is kiválóan alkalmazható. A többi stabilizátor viszont ilyen pH intervallumban stabilizátorként való felhasználásra alkalmatlan. A táblázat eredményei arra engednek következtetni, hogy 7 pH felett a szikkasztott iszap stabilizáló hatását az agyagásvány tartalma jelenti. 7 pH alatt azonban az agyagásványok stabilizáló hatása kicsi, vagy elhanyagolható, ami a táblázat atlapulgitra, bentonitra és illitre vonatkozó adataiból is megállapítható. A szikkasztott iszap savanyú közegben is jelentős stabilizáló hatása tehát nem az agyagásványtartalmának, hanem a benne levő szerves anyag (humátok) és az agyagásványok együttes szerepének tulajdonítható. További felismerésünk szerint a szikkasztott iszap szükséges adagja a műtrágya szuszpenzió pH- jának növekedtével arányosan csökken. Kísérleteink alapján 1000 1 szuszpenziós műtrágya stabilizálásához, a szuszpenziós műtrágya pH-ját figyelembe véve legalább [14-pH érték].6 kp szikkasztott iszap szükséges. Felismerésünk szerint a szikkasztott iszap stabilizáló hatása nem csökken, ha a szuszpenziós műtrágyát ugyan az ismert eljárások valamelyikével állítjuk elő, de a gyártáshoz nem vizet, hanem technológiai víz helyett legfeljebb 150 g/1 szilárd anyag tartalmú állati eredetű szerves trágya szuszpenziót használunk, vagy a biogáz gyártásánál keletkező hulladék iszap (biotrágya) szuszpenzióját alkalmazzuk, mely legfeljebb 150 g/1 szilárd anyagot tartalmaz. E két anyag felhasználásának előnye, hogy N, P2Os és K20 tápanyagokat tartalmaznak, továbbá az állattartás, ill. a biogáz gyártás hulladékát képezik, éppen ezért igen olcsók. Mint hulladékok felhalmozódnak és károsan szennyezik a környezetet. Felhasználásuknak tehát környezetvédelmi szempontból is jelentősége van. Tápanyagtartalmuk ugyan kicsi, de tömeges felhasználásuk esetén számottevő tápanyagvisszapótlást jelenthetnek a növények számára. Tájékozódásképpen a kél hulladék tápanyagtartalmát az alábbiakban közöljük. 150 g/1 szilárd anyag tartalmú szerves trágya (istálló trágya) szuszpenzió tápanyagtartalma: 2-3,5 g/1 N, 0,5-2 g/1 P205, 3-4,5 g/1 K20. 150 g/1 szilárd anyag tartalmú biotrágya szuszpenzió tápanyagtartalma : 3,5 - 6 g/1 N, 1,5 - 2,5 g/1 P2Os, 3-6 g/1 K20. A szuszpenzió szilárd anyag tartalmának legalább 50 %-a szerves és legfeljebb 50 %-a szervetlen anyag. További felismerésünk szerint a szikkasztott iszap, mint stabilizátor karbamid-formaldehid kondenzálummal, mint tartós hatású nitrogén műtrágyával is kombinálható. A karbamid-formaldehid kondenzátumot vizes oldatban a karbamid és formaldehid savas kondenzációjával állítják elő. A kicsapódott kondenzátumot szűrik és kb. 70 °C hőmérsékleten szárítják. A izáraz termék első sorban az előállítás nagy energií igénye miatt igen drága, éppen ezért tartós hatású műtrágyaként való alkalmazása alárendelt. A 170791 sz. magyar szabadalmi leírás szerint a kondenzátumot magában a műtrágya szuszpenzióban állítják elő úgy, hogy a karbamidnak foszforsavval 3-4 pH-ra beállított vizes oldatához, 1 mól karbamidra számítva legfeljebb 0,4 mól formaldehidet adnak és az elegyet legalább 5 órán át keverik. Ezután a szuszpenziót nitrogén-, foszfor- és kálién ítrágyával kiegészítik. A kész szuszpenzió pH-ja 6-7. Az eljárás hátránya a hosszú (5 óra) reakcióidő, ami a szuszpenziós műtrágya üzem termelékenységét (kapacitását) nagyon lecsökkenti. További hátrányt jeleni, hogy 1 mól karbamidra nézve csak legfeljebb 0,4 mól formaldehid adható az elegyhez, ami viszont kondenzátumra nézve hig szuszpenziót eredményez és a szuszpenzió kondenzátumtartalmt legfeljebb 130- 150 g/1. Nagyobb kondenzátumtartalom esetén - a kondenzátum tixotrop sajátsága folytán - a szuszpenziós műtrágya bedermed. Felismerésünk e két hátrány kiküszöbölését jele iti. Meglepően azt tapasztaltuk ugyanis, hogy ha a karbamid vizes oldatát foszforsav helyett, 3-4 pH-ig, de legfeljebb 100 g/1 adagban 5-7 % P205- ben kifejezett szabad foszforsavtartalmú szuperfc-szíáttal savanyítjuk meg és a zagyhoz legalább 20 g/1 adagban szikkasztott iszapot adagolunk, majd az így nyert zagyhoz 1 mól karbamidra számítva legfeljebb 0,65 mól formaldehidet adunk, a kondenzáció már 1 óra alatt végbemegy és ammóniával 8-8,5 pH-ig való semlegesítés után a szuszpenzió nem dermed be, pedig kondenzátumlartalma eléri a 300 g/1 értéket. A szikkasztott iszap és a szuperfoszfát együttes jelenlétének reakció gyorsító hatását kísérletileg vizsgáltuk. A kondenzáció exoterm folyamat lévén, az elegy hőmérsékletének növekedése a reakció előrehaladtát jelenti. A következő két kísérletet állítottuk be: 1. 250 g karbamid vizes oldalához, keverés közben 175 ml 36 %-os formaldehidet, 100 g szuperfoszfátot és 20 g szikkasztott iszapot adtunk és a térfogatot vízzel 1000 mUre kiegészítettük. Az elegy pH-ja 3,2 volt. 2. 250 g karbamid vizes oldatához keverés közben 175 ml 36 %-os formaldehidet, majd 3,2 pH elé'éséig tömény foszforsavat adtunk és a térfogatot vízzel 1000 mí-re kiegészítettük. Mindkét elegyet kevertük és az időben mértük a hőmérsékletüket. A kísérlet alatt a szobahőmérséklet 25 °C volt. A mérések eredményeit a 2. táblázat tartalmazza. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
