EP3247690A2 - Soil auxiliary substances and method for their preparation and their use - Google Patents

Soil auxiliary substances and method for their preparation and their use

Info

Publication number
EP3247690A2
EP3247690A2 EP16710911.5A EP16710911A EP3247690A2 EP 3247690 A2 EP3247690 A2 EP 3247690A2 EP 16710911 A EP16710911 A EP 16710911A EP 3247690 A2 EP3247690 A2 EP 3247690A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
soil
organic
humic
acid
solid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16710911.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jörg FRIGGE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JOERG FRIGGE VERMOEGENSVERWALTUNGS UG (HAFTUNGSBES
Original Assignee
Jorg Frigge Vermogensverwaltungs & Co Elfte GmbH KG
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55586980&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3247690(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from DE102015100644.8A external-priority patent/DE102015100644A1/en
Priority claimed from DE102015100645.6A external-priority patent/DE102015100645A1/en
Application filed by Jorg Frigge Vermogensverwaltungs & Co Elfte GmbH KG filed Critical Jorg Frigge Vermogensverwaltungs & Co Elfte GmbH KG
Publication of EP3247690A2 publication Critical patent/EP3247690A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • C05D9/02—Other inorganic fertilisers containing trace elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • the invention relates to inorganic and organic soil improvers with the use of humic acids and organic feeds to increase the sorption capacity of soils, for improved sustainable plant nutrition, for improving water storage capacity and for improving the curative effect on plants in stressful situations, especially in the restoration of threatened soils and Landscapes, such as in recultivation of mountain pasture landscapes or when used in raw soils from sand (deserts) in arid and semi-arid climates, but also when used in disturbed soils of all other climates.
  • humus The proportion of soil organic matter, also called humus, is of great importance for soil fertility. Humus rich soils are better aerated, are less soiled, are easier to work. Floors with high humus contents generally have better water and nutrient retention capacity, so that the risk of nutrient leaching is reduced.
  • Humic acids are the essential constituent of a significant fraction of humus, the humic substances that are formed in the natural cycle from biologically transforming plant materials. They are intermediates in the conversion of plant material under geological conditions into petroleum and hard coal. Up to 50% of its mass contains humic acids in the younger forms of peat and lignite.
  • the present document describes a process for the preparation of a solid soil additive based on humic acids, as well as fulvic acids and their Salts, as well as other inorganic and organic components, which can be used without changes to the soil.
  • the effect of the soil additive is a direct effect on the water storage capacity of the soil in the form of plant-available water to increase the usable field capacity.
  • the mixture of the proportions of organic matter of different origin and different ages with the humic and fulvic acids comes in its composition already close to natural humus occurrences.
  • the individual components complement each other in their physical, biological and chemical action, so that a consumption of the substances in the soil takes place and the effect does not subside.
  • the combination of the substances ensures the best possible design of the soil water-air balance.
  • the natural soil functions can be produced as sustainably as possible.
  • Farmyard manure acts to improve the soil and nutrients to the soil. It has been shown that manure The ability to retain light sandy soils and positively influence the air balance of soils The duration of action of manure is, however, relatively low. Humic acids are almost nonexistent.
  • Residues from the digestion of manure, green waste or organic waste for soil improvement can also be used.
  • Compost has a high air capacity. Its water retention capacity is low. Biodegradation by soil-borne bacteria takes place within a few weeks.
  • Bark mulch is raw, unfermented (not composted) bark.
  • Bark humus is composted bark. Growth-inhibiting substances are converted here during the composting process to short-chain humus substances. Bark humus has both soil-improving and fertilizing effects.
  • Bark substrates are clay, mortar or other aggregates prepared finished culture substrates or planting plants with 30 to 60% - proportion of bark humus.
  • FR-PS 2 123 042, FR-PS 2 224 421, DE-PS 2 651 171 and DE 3 040 040 have disclosed methods for composting and humification of comminuted bark, according to which additional inorganic nutrients or peat are used in the composting process is added to improve the product properties.
  • all of these products have a lower water retention capacity, i. more frequent watering is required.
  • Nutrient sorption is also limited.
  • the effect as a permanent humus is limited, the degradation by soil bacteria is also like compost within a few weeks.
  • wood waste substrates are also used. These specially treated wood waste products, like bark humus, have a low water retention capacity. Wood fiber materials that are not are fertilized, in addition to bark humus additionally lower nutrient contents. Untreated wood waste, such as sawdust or wood chippings, fixes nitrogen in the soil, ie nitrogen must be added during the application of such substances. When using sawdust, it must be mixed very intensively with the soil, as sawdust nests prevent the penetration of water into the soil. The use of pure wood products for soil improvement is thus rather disadvantageous. Therefore, wood fiber materials are often fertilized or used as culture substrates additionally in mixture with peat or clay.
  • humic acids Another source of humic acids are substances of the coconut processing industry, in particular the otherwise poorly used short and dusty wastes of fiber processing.
  • the classical method for the extraction of humic acids is the extraction of peat or lignite with dilute aqueous sodium or potassium hydroxide solution.
  • the humates dissolve in the extraction solution and are separated by filtration, decantation or centrifugation from the undissolved peat or coal components. After acidification of the extract with excess mineral acid, water-insoluble humic acids are formed, which can be separated.
  • For use as a soil conditioner predominantly lignites are extracted with aqueous ammonia, as set forth in US Patent 3,770,441. The resulting extract is then neutralized with phosphoric acid and enriched with micronutrients.
  • the extraction solutions obtained are highly diluted and, for further use as soil improvers, generally have to be concentrated with expenditure of energy.
  • US Patent 4319041 describes that humic acid-containing coal is mixed with water and extracted with aqueous solutions of sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution or ammonia with stirring so that the pH remains in the range of 6.5-8. The process is finished after 40 hours. It is obtained a highly diluted humate solution, which is also complicated, separated from the coal residue and then must be concentrated.
  • US Patent 3,076,291 lignite is extracted with dilute aqueous NH 3 , KOH or NaOH solutions. The separated from the coal residue, then concentrated and neutralized humic solutions are used as a means of improving the germination of the seed.
  • Laid-open publication DE 19859068 A1 describes that lignite is suspended in an aqueous-ammoniacal medium having a pH of greater than 9 and is partially dissolved and oxidized in the aqueous-ammoniacal medium.
  • the organic fertilizer is recovered after thickening or drying as a dispersion.
  • the starting brown coal can be added to this process with additions of lignin or cellulosic products from industry and forestry. An addition of macro and micronutrients is possible.
  • the method avoids the complicated separation of humate solution and coal residue, but requires additional energy to thicken or dry the product and opens due to the low basicity of NH 3 to alkali only a small proportion of humic acids contained in the coal.
  • an additional oxidation step is incorporated instead, which increases one means technical effort and increases the amount of available humic acids only slightly.
  • US Pat. No. 5,874,479 describes a soil improver based on humic acids, for the preparation of which an aqueous solution of humates is successively mixed with sodium bicarbonate for pH reduction, a protein source such as animal meal or blood, citric acid, yucca extract, lime and Tang is transferred. This suspension is then fermented for 10 days. The solution obtained after separation of insoluble constituents is used as a soil improver.
  • DE 101 23 283 describes a process by which fine-grained lignites are digested in alkaline solution and, after addition of inorganic supplementation and / or neutralization substances without further treatment steps, a stable humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension is produced.
  • This product has been proven in practice, but the effect is limited in extremely nutrient-poor soils.
  • the published patent application DE 43 25 692 A 1 describes the structure of a hydrophobic layer in the soil to contain the evaporation, ie the water Verduns from the ground.
  • the approach used in the present patent is to curb transpiration, that is, consumption over the plant itself.
  • Hermsen describes in his publication from 1994 the combination of energy production and extraction of water from the humidity for use as irrigation, or irrigation water in deserts.
  • inorganic and organic substances are used.
  • the use of artificial inorganic and organic soil improvers in the form of polymeric and hydrogels capable of reversibly storing water is also increasing. In most cases, these substances are only partially usable for use in desert soils, as these substances are not heat tolerant, only limited UV resistance and are no longer functional at high salt levels in the soil.
  • artificial soil conditioners still have a number of unanswered questions regarding the metabolites that may be produced by natural degradation or chemical conversion in the soil.
  • rock flours and clay minerals are intensified, but their effect is limited; Some of these still have antagonistic effects in the soil with regard to the availability of potassium and magnesium, since in the two-layered and three-layered clay minerals in particular potassium and magnesium are stored, which is no longer available to plants under dry soil conditions.
  • the primary goal in using the soil adjuvants described here is to increase the water retention capacity while stimulating biological activity to build up a working soil.
  • One of the secondary objectives in the regeneration of soils is to increase the nutrient sorption capacity of substrates and soils that are disturbed in structure and composition.
  • the nutrient balance and the absorption capacity of nutrients in the plant should be favorably influenced, so that the water consumption is minimized by the plants as possible.
  • the nutrient potassium is easily washed out during heavy rainfall events and has particular importance in the metabolism of the plant to control the water balance via the internal cell pressure in the stomata.
  • the transport of potassium in the soil via diffusion which is possible only to a limited extent on dry soil.
  • Humic acids are of particular importance in the soil-plant-water balance. As so-called chelating agents, they are capable of reversibly binding and releasing potassium ions at the ends of their molecular chains.
  • the object of the invention described here is to produce a simple product for use as an aqueous solution or as a substantially solid product for improving the soil-plant water balance, which is useful for revitalizing, grounding and supporting the growth of infertile and nutrient-poor soils such as mining dumps. Landfills and problem areas, desert and steppe areas and sea coasts can be used by providing a universally applicable in all climates and soil types organic soil conditioner, with little technical effort.
  • the inorganic and organic components of the product release in the biochemical reaction in the soil potassium, which can be reversibly provided by the chelating agents of the plant root. Due to the high proportion of carbonaceous components, nitrogen released from the mineralization of the fresh organic substance is immediately biologically stabilized.
  • the soil adjuvant acts via two paths: the formation of the soil with its original functions and the supply of the plant through an improved supply of nutrients, in particular potassium.
  • a process according to the invention for the preparation of an inorganic and organic soil adjuvant based on humic and fulvic acid comprises the following steps: a) digestion of a lignite constituent and / or a geological lignite precursor, in particular xylitol, Leonardite or a mixture of these substances, by means of an acid and subsequent Abpuff ceremonies with an alkali or by means of a lye and subsequent buffering with an acid, the Abpuff proceedings also in a later Process step can take place; b) filtration of the intermediate product obtained in step a) and further use of either the filtrate or the solid filter residue or a mixture of filtrate or filter residue not having the original mixing ratio before filtration; and c) adding fulvic acids having a weight fraction of at least 1% on the finished product, and adding at least one further organic constituent.
  • brown coal constituents or precursors creates a humic acid-containing product precursor with a pH value pre-set and buffered by the acid / base additions, which ensures good water retention capacity over long periods.
  • This precursor is still specifically enriched by separately added fulvic acids, as they can be obtained for example from the water treatment.
  • at least one organic component be it an organic compound such as urea, or digested organic plant substance, added, creating a mixture that provides optimal properties for plant growth through their drainage and nutrient supply for a long time and under adverse conditions.
  • the digestion in step a) is carried out based on a mixture between xylitol and leonardite, the mass ratio of these two starting constituents Xylitol to leonardite ranges from 2: 1 to 1: 2, preferably about 1: 1.
  • the mixture between xylitol and leonardite has been found to tend to be more suitable in terms of the growth result than an isolated use of the individual components.
  • the digestion in step a) preferably takes place with phosphoric acid and the purging with potassium hydroxide and / or with ammonia-containing aqueous solution.
  • valuable substances namely potassium, phosphorus or nitrogen are simultaneously provided for the nutrient supply.
  • a liquid soil additive is preferably from step b) to more than 75%, preferably more than 85% of the filtrate and less than 25%, preferably less than 15% of the solid filter residue is used, wherein as further organic ingredient in step c) at least urea with a weight fraction in the finished product of more than 10% is added.
  • the solid filter residue from step b) with a weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably of more than 15%, is preferably used, as in step c) as an organic constituent extruded fine fraction, preferably without waste or manure, from the fermentation of plants with a weight fraction in the finished product of at least 10%, preferably of more than 25%, added, as explained further below, also further substances can be added.
  • step c) In order to produce a substantially solid soil additive, in step c) additionally a shredded grass mixture, preferably with seeds, and / or shredded straw, in particular wheat straw, having a total weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably more than 15%, is added become. This also increases nutrient supply and improves water storage capabilities.
  • extruded fine fraction from the fermentation of plants and optionally the defibered grass mixture and / or optionally the wheat straw before the addition in step c) are preferably processed as follows:
  • both the fermentation residue and the hay-like shredded grass mixture with seeds or the straw are biologically digested together, with humic acid and, to a lesser extent, achieved in significantly lower concentrations than by the additives according to step c) fulvic acids arise.
  • a clay mineral mixture preferably containing bentonite, with a weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably of more than 15%, can be added.
  • potassium sulfate preferably containing bentonite
  • hydrogels preferably containing micronutrient mixtures (inter alia with trace elements), algae flours and / or mycorrhiza.
  • the liquid soil conditioner which can be prepared as described above may be, in particular, a liquid soil additive based on humic and fulvic acid and based on organic substances, in which the organic soil conditioner or organic soil conditioner consists of> 85% fresh, solid organic substances, in liquid Formulations that have been previously physically digested by extrusion in the manufacturing process, their rotting products of ⁇ 200 mm with or without the addition of alkaline suspensions and ⁇ 15% of a liquid humate-humic acid persistence-nutrient suspension containing 1 to 10% of humic acids with molecular weights of 2000-50,000 in the form of potassium humates and potassium goodvates.
  • the essentially solid soil additive which can be prepared as described above may have the following composition in percentages by weight of the finished product, with the proviso that the sum of the components gives 100%:
  • shredded grass mix with seeds 5% to 75%; preferably 5% to 40%, more preferably 10% to 25%;
  • Phosphoric acid about 85%, 0% to 5%, preferably 0.5% to 2%;
  • Clay mineral mixture preferably bentonite, 5% to 75%; preferably 10% to 20%;
  • Potassium sulfate 0% to 25%; preferably 0.1% to 15%;
  • Micro-nutrient mixture 0% to 1%, preferably 0.01% to 0.05%;
  • Hydrogels and / or hydroabsorbers 0% to 10%; preferably 0.5% to 2.5%; Algae meal and mycorrhiza, 0% to 5%; preferably 0.5% to 1.5%; Fulvic acid, preferably from water treatment, 1% to 10%, preferably 2.5% to 7.5%;
  • this substantially humic and fulvic acid based solid, inorganic and organic soil improvers and based on organic substances may contain a proportion of soluble humic and fulvic acids from lignite and fresh digestate, hay, straw, as well as hydrogels and absorbers, rock flour and clay minerals consisting of fresh, solid organic substances, in liquid form, previously physically digested in the manufacturing process by extrusion, chemically by an acid, in particular by phosphoric or propionic acid, and biologically hydrolysed, their decomposition products of ⁇ 200 mm, with or without additives of alkaline suspensions and ⁇ 5% of a liquid humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension with 1 to 5% proportion of humic acids with molecular weights of 2000-50,000 in the form of potassium humates and Kaliumfulvaten.
  • the organic substances can be used from residues of anaerobic digestion of plants and plant residues without waste or manure.
  • This substantially solid soil conditioner may have the following composition:
  • the soil additives described above may be used for use in unfinished soils and soils characterized by low organic matter content, with the soil adjuvant having 1% to 10% by weight being incorporated into the upper soil layer, preferably to a depth of about 30 cm.
  • solid inorganic and organic substances such as vegetable, animal and / or municipal waste and / or their rotting products and / or harvest residues and / or residues from plant recycling processes and / or residues from lignite processing in a proportion of> 85 %, with a particle size of ⁇ 200 mm and preferably> 2 mm with up to ⁇ 15% of a liquid humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension containing from 1 to 10% proportion of humic acid with molecular weights of 2,000-50,000 in the form of potassium humate exists, be mixed.
  • polymers, clay minerals, as well as other inorganic and organic substances can be added.
  • the nutrient balance in soil and plant has also been improved by the addition of prepared solid inorganic and organic substances.
  • the solid organic substances in the organic soil conditioner may be, for example, plants and plant residues, from pressed biologically processed fermentation residues from organic farming or farm fertilizers which have been extruded. Hydrolytic treatment is also possible.
  • the inorganic substances can be primarily hydrogels, absorbers, rock and clay meals, as well as nutrient salts.
  • Residues from animal husbandry and wastewater treatment are also suitable.
  • a specific organic substance in the organic soil conditioner may be the woody substance xylitol, which is a constituent of lignite and is obtained in the processing of lignite.
  • Xylitol is more stable than other common organic substances in its molecular structure due to its multi-million year evolutionary process and is available as part of an organic soil improver for periods of> 2 to 5 years. A half-year or annual re-addition, as in compost is not required because xylitol is almost no longer biologically implemented.
  • the said organic substances can lead to growth inhibition in separate use.
  • the said combination effects are produced with a start effect as a result of the readily plant-available water-soluble humic acid having molecular weights of 2,000-50,000, while avoiding growth inhibition of individual organic substances.
  • the biomass processed from the organic substance of the treatment by fermentation releases nutrients which prevent a growth inhibition of xylites.
  • Rock flour and clay minerals, hydrogels and adsorbers, as well as the fresh organic substance are real water storage.
  • a particular embodiment of the method assumes that the starting material organic matter, an alkaline suspension in particular potassium hydroxide and / or ammonia-containing 15 to 20% aqueous solutions, preferably in necessary treatment processes, such as comminution processes are mixed.
  • the organic components are digested by overheating in the production.
  • Fresh organic matter can also be digested with propionic acid.
  • a pressed solid fermentation residue with 25 to 35% of organic dry matter based on vegetable residues without waste or farm fertilizer can be a constituent with significant proportions.
  • processed mature hay and straw can be added to the mix.
  • the potassium salt solution present in this starting material advantageously complements the humic and fulvic acids and in the further production process forms potassium humates and potassium fulvates, which in soil solution are reversibly bound in the chelate in such a way that they supply the plant be available. In this way, a partial digestion for the production of plant availability and soil improvement as well as an additional nutrient binding is effected even before the effect of required processes in the soil.
  • the proportion of alkaline components to the organic substance is in carrying out the method 5 to 10%.
  • the product is particularly suitable for the recovery of acidic soils, for example in the recultivation of pyrite-rich mining pastures.
  • the materials are premixed at the production site and transported to the site. Mismatches with negative effects are not possible.
  • This product is safe, and the product has proven to be non-toxic.
  • the method combines a number of advantages in itself, it also combines the positive effects of other soil additives, which were added to this product as a component in the production.
  • the liquid formulation in one embodiment makes a large-scale application, as well as an application irrigation technique without much effort immediately possible. It has been found in experiments that plants treated with the proposed combination product of inorganic and organic components for soil improvement had disproportionate shoot and leaf growth as well as an increased root system, both in length and in branching.
  • the primary goal is to build soils from substrates that have an intact soil-air-soil-water balance and have their own ability to store water and nutrients to give the plant a site-appropriate and needs-based To enable growth.
  • This is only possible with a targeted addition of auxiliaries, not with barriers in the soil.
  • Through simultaneous application of soil and water additives can be achieved through targeted water and nutrient, but also by the application of organic matter in combination with the soil adjuvant described here, the best possible effect can be achieved.
  • liquid soil additive described here is suitable for use in the simplest application techniques, to water barrels or even small areas by hand from small manually manageable vessels, eg buckets. Due to the low application rates between 0.5 and 2.5 kg / m 2 , a large-scale application is immediately possible.
  • the products described here should be worked into the soil up to 30 cm deep before sowing or planting.
  • the product described here supports the construction of soils in their natural functions without further necessary measures on the ground itself, with the exception of a first application.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

The invention relates to liquid and solid soil auxiliary substances on the basis of humic and fulvic acid and on the basis of organic substances, preferably with a proportion of soluble humic and fulvic acid from brown coals and fresh fermentation residues, hay, straw, as well as hydrogels and absorbers, powdered rock and clay minerals, and a method for producing such soil auxiliary substances. The products described in the invention can immediately be used for revitalizing soils. The interactions and synergies of the described materials in use promote the soil formation and shorten the period of time of healing in degraded, low-humus soils and substrates. The invention actively supports the formation of the natural functions of a soil. The application is easy to use and the action is not lost even under extreme environmental conditions.

Description

Boden hilfsstoffe sowie Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung  Soil auxiliaries and process for their preparation and their use
Die Erfindung bezieht sich auf anorganische und organische Bodenverbesserungsmittel bei Verwendung von Huminsäuren und organischen Einsatzstoffen zu Erhöhung der Sorptionskapazität von Böden, zur verbesserten nachhaltigen Pflanzenernährung, zur Verbesserung von Wasserspeichervermögen und zur Verbesserung der kurativen Wirkung auf Pflanzen in Stresssituationen insbesondere bei der Wiederurmachung von devastierten Böden und Landschaften, wie z.B. bei Rekultivierung von Bergbaufolgelandschaften oder bei der Anwendung in Rohböden aus Sand (Wüsten) in ariden und semiariden Klimaten, aber auch bei der Anwendung in gestörten Böden aller anderen Klimate. The invention relates to inorganic and organic soil improvers with the use of humic acids and organic feeds to increase the sorption capacity of soils, for improved sustainable plant nutrition, for improving water storage capacity and for improving the curative effect on plants in stressful situations, especially in the restoration of devastated soils and Landscapes, such as in recultivation of mountain pasture landscapes or when used in raw soils from sand (deserts) in arid and semi-arid climates, but also when used in disturbed soils of all other climates.
Der Anteil organischer Stoffe im Boden, der auch als Humus bezeichnet wird, ist von großer Bedeutung für die Bodenfruchtbarkeit. Humusreiche Böden sind besser durchlüftet, werden weniger verschlämmt, sind leichter zu bearbeiten. Böden mit hohen Humusgehalten haben in der Regel eine bessere Wasser- und Nähr- Stoffhaltefähigkeit, so dass auch die Gefahr der Nährstoffauswaschung geringer wird. The proportion of soil organic matter, also called humus, is of great importance for soil fertility. Humus rich soils are better aerated, are less soiled, are easier to work. Floors with high humus contents generally have better water and nutrient retention capacity, so that the risk of nutrient leaching is reduced.
Huminsäuren sind der wesentliche Bestandteil einer bedeutenden Fraktion des Humus, den Huminstoffen, die im Kreislauf der Natur aus sich biologisch umset- zenden Pflanzenmaterialien gebildet werden. Es sind Zwischenstufen der Umwandlung von Pflanzenmaterial unter geologischen Bedingungen in Erdöl und Steinkohle. Bis zu 50% ihrer Masse sind Huminsäuren in den jüngeren Inkohlungsformen Torf und Braunkohle enthalten. Die hier vorliegende Schrift beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines festen Bodenhilfsstoffes auf der Basis von Huminsäuren, sowie Fulvosäuren und deren Salzen, sowie weiteren anorganischen und organischen Bestandteilen, welcher ohne Veränderungen am Boden eingesetzt werden kann. Humic acids are the essential constituent of a significant fraction of humus, the humic substances that are formed in the natural cycle from biologically transforming plant materials. They are intermediates in the conversion of plant material under geological conditions into petroleum and hard coal. Up to 50% of its mass contains humic acids in the younger forms of peat and lignite. The present document describes a process for the preparation of a solid soil additive based on humic acids, as well as fulvic acids and their Salts, as well as other inorganic and organic components, which can be used without changes to the soil.
Die Wirkung des Bodenhilfsstoffes ist dabei eine direkte auf das Wasserspeicher- vermögen des Bodens in Form von pflanzenverfügbarem Wasser zur Erhöhung der nutzbaren Feldkapazität. The effect of the soil additive is a direct effect on the water storage capacity of the soil in the form of plant-available water to increase the usable field capacity.
Zudem wird die Nährstoffspeicherkapazität erhöht und die Umsetzung frischer organischer Substanz für zur besseren Nährstoffversorgung. In addition, the nutrient storage capacity is increased and the conversion of fresh organic matter for better nutrition.
Die Mischung der Anteile von organischer Substanz unterschiedlicher Herkunft und unterschiedlichen Alters mit den Humin- und Fulvosäuren kommt in seiner Zusammensetzung natürlichen Humusvorkommen schon sehr nahe. Die einzelnen Bestandteile ergänzen sich in ihrer physikalischen, biologischen und chemischen Wirkung gegenseitig, so dass ein Aufbrauchen der Stoffe im Boden erfolgt und die Wirkung nicht nachlässt. The mixture of the proportions of organic matter of different origin and different ages with the humic and fulvic acids comes in its composition already close to natural humus occurrences. The individual components complement each other in their physical, biological and chemical action, so that a consumption of the substances in the soil takes place and the effect does not subside.
Die Kombination der Stoffe bewirkt eine bestmögliche Gestaltung des Boden- Wasser-Luft-Haushaltes. The combination of the substances ensures the best possible design of the soil water-air balance.
Durch die Anwendung der beschriebenen Stoffe können die natürlichen Bodenfunktionen weitestgehend nachhaltig hergestellt werden. By using the substances described, the natural soil functions can be produced as sustainably as possible.
Stand der Technik State of the art
Häufig werden frische organische Stoffe aus den laufenden Stoffkreisläufen zur Bodenverbesserung eingesetzt. Frequently, fresh organic substances from the ongoing material cycles are used to improve the soil.
Zur Verbesserung der Bodenqualität kann auf einfache Weise Wirtschaftsdünger, z.B. Stallmist eingesetzt werden. Stallmistgaben wirken bodenverbessernd und sie führen dem Boden Nährstoffe zu. Es hat sich gezeigt, dass Stallmist die Was- serhaltefähigkeit leichter Sandböden und den Lufthaushalt von Böden positiv beeinflusse Die Wirkdauer von Stallmist ist jedoch relativ gering. Huminsäuren sind nahezu nicht vorhanden. To improve the quality of the soil, it is easy to use farm fertilizers, eg manure. Farmyard manure acts to improve the soil and nutrients to the soil. It has been shown that manure The ability to retain light sandy soils and positively influence the air balance of soils The duration of action of manure is, however, relatively low. Humic acids are almost nonexistent.
5 Ebenso können Rückstände aus der Vergärung von Wirtschaftsdünger, Grünschnitt oder organischen Abfällen zur Bodenverbesserung eingesetzt werden. 5 Residues from the digestion of manure, green waste or organic waste for soil improvement can also be used.
Bekannt ist ebenfalls der Einsatz von Kompost, ein Verrottungsprodukt aus pflanzlichen und tierischen Abfällen. Dementsprechend unterscheiden sich die Nähr- i o stoffgehalte der verschiedenen Kompostarten stark. Kompost verfügt über eine hohe Luftkapazität. Seine Wasserhaltefähigkeit ist gering. Der biologische Abbau durch bodenbürtige Bakterien erfolgt innerhalb von wenigen Wochen. Also known is the use of compost, a decomposition product of vegetable and animal waste. Accordingly, the nutrient contents of the various types of compost differ greatly. Compost has a high air capacity. Its water retention capacity is low. Biodegradation by soil-borne bacteria takes place within a few weeks.
Als organisches Bodenverbesserungsmittel werden weiterhin unterschiedliche 15 Rindenprodukte wie Rindenmulch, Rindenhumus und Rindensubstrate vorgeschlagen und eingesetzt. Rindenmulch ist rohe, unfermentierte (nicht kompostierte) Rinde. Rindenhumus ist verkompostierte Rinde. Wachstumshemmende Substanzen sind hier während des Kompostierungsvorgangs zu kurzkettigen Humusstoffen umgebaut. Rindenhumus hat sowohl bodenverbessernde als auch 20 düngende Wirkung. Rindensubstrate sind mit Ton, Tort oder anderen Zuschlagsstoffen aufbereitete fertige Kultursubstrate oder Pflanzenden mit 30 bis 60 %- Anteil an Rindenhumus. Aus FR-PS 2 123 042, Fr-PS 2 224 421 , DE-PS 2 651 171 und DE 3 040 040 sind Verfahren zu Kompostierung und Humifizierung von zerkleinerter Rinde bekannt geworden, nach denen zusätzlich anorganische Nähr- 25 Stoffe oder Torf beim Kompostierprozess zugeben wird, um die Produkteigenschaften zu verbessern. Alle diese Produkte weisen jedoch eine geringere Wasserhaltefähigkeit auf, d.h. häufigeres Gießen ist erforderlich. Die Nährstoffsorbtion ist ebenfalls begrenzt. Die Wirkung als Dauerhumus ist begrenzt, der Abbau durch Bodenbakterien erfolgt ebenfalls wie bei Kompost innerhalb von wenigen Wochen.Further, as organic soil improvers, various bark products such as bark mulch, bark humus and bark substrates are proposed and used. Bark mulch is raw, unfermented (not composted) bark. Bark humus is composted bark. Growth-inhibiting substances are converted here during the composting process to short-chain humus substances. Bark humus has both soil-improving and fertilizing effects. Bark substrates are clay, mortar or other aggregates prepared finished culture substrates or planting plants with 30 to 60% - proportion of bark humus. FR-PS 2 123 042, FR-PS 2 224 421, DE-PS 2 651 171 and DE 3 040 040 have disclosed methods for composting and humification of comminuted bark, according to which additional inorganic nutrients or peat are used in the composting process is added to improve the product properties. However, all of these products have a lower water retention capacity, i. more frequent watering is required. Nutrient sorption is also limited. The effect as a permanent humus is limited, the degradation by soil bacteria is also like compost within a few weeks.
30 30
Zur Verbesserung von Böden werden ebenfalls Substrate aus Holzabfällen verwendet. Diese speziell aufbereiteten Holzabfallprodukte haben, ähnlich wie Rindenhumus, eine geringe Wasserhaltefähigkeit. Holzfaserstoffe die nicht auf ge- düngt sind, haben gegenüber Rindenhumus zusätzlich geringere Nährstoffgehalte. Nicht aufbereitete Holzabfälle, wie Sägemehl oder Holzhäcksel, legen Stickstoff im Boden fest, d.h. beim Ausbringen solcher Stoffe muss zusätzlich ausrechend Stickstoff zugegeben werden. Bei Einsatz von Sägemehl muss dieses sehr inten- siv mit dem Boden vermischt werden, da Sägemehlnester das Eindringen von Wasser in den Boden verhindern. Der Einsatz von reinen Holzprodukten zur Bodenverbesserung ist somit eher nachteilig. Deshalb werden Holzfaserstoffe oftmals auf gedüngt oder als Kultursubstrate zusätzlich in Mischung mit Torf oder Ton eingesetzt. To improve soils, wood waste substrates are also used. These specially treated wood waste products, like bark humus, have a low water retention capacity. Wood fiber materials that are not are fertilized, in addition to bark humus additionally lower nutrient contents. Untreated wood waste, such as sawdust or wood chippings, fixes nitrogen in the soil, ie nitrogen must be added during the application of such substances. When using sawdust, it must be mixed very intensively with the soil, as sawdust nests prevent the penetration of water into the soil. The use of pure wood products for soil improvement is thus rather disadvantageous. Therefore, wood fiber materials are often fertilized or used as culture substrates additionally in mixture with peat or clay.
In DE 101 23 903 wird vorgeschlagen, Xylit, so ist die Bezeichnung für die noch vorhandenen Holzbestandteile in Braunkohle, in aufgeschlossener Form, beim Aufschlussprozess in Mühlen oder Extruder mit Nährstoffen, Substanzen zur Einstellung von pH- Werten oder Tonmaterialien zu vermischen und das Gemisch als Bodenverbesserungsstoff einzusetzen. Der vorgeschlagene Aufschlussprozess ist sehr aufwendig und begrenzt dabei die verfügbaren Humusbestandteile, die als Nahrungsgrundlage für Mikroorganismen und für das anzustrebende Pflanzenwachstum zur Verfügung stehen. Bekannt ist ebenso der alleinige Einsatz von Torfprodukten, der durch seine gute Wasserhaltefähigkeit bei gleichzeitig hohem Luftanteil gekennzeichnet ist. Demzufolge wird Torf als Rohstoff zur Gewinnung von Huminsäure Bodenverbesserungsmitteln in großen Mengen eingesetzt. Da er kaum Nährstoffe enthält und einen niedrigen pH- Wert hat, ist eine gezielte Aufdüngung und Aufkalkung für ver- schiedene Pflanzenarten nötig. In DE 101 23 903 it is proposed to mix xylitol, the term for the remaining wood components in lignite, in digested form, in the digestion process in mills or extruders with nutrients, substances for adjusting pH values or clay materials and the mixture as To use soil conditioner. The proposed digestion process is very complex and limits the available humus constituents, which are available as a food source for microorganisms and for the desired plant growth. Also known is the sole use of peat products, which is characterized by its good water-holding ability at the same time high air content. As a result, peat is used as a raw material for obtaining humic acid soil improvers in large quantities. Since it contains hardly any nutrients and has a low pH value, targeted fertilization and limescale for various plant species is necessary.
Während die Torfbereitstellung mit der Zerstörung wertvoller Feuchtraumbiotope für seltene Tiere und Pflanzen verbunden ist, steht Braunkohle billig und in großen Mengen ohne nennenswerte zusätzliche Umweltbeeinträchtigungen als Humin- stoffquelle zur Verfügung. Die Huminsäureselektion hieraus und ihr Einsatz als Bodenverbesserungsmittel anstelle von Torf kann dazu beitragen, dass die Lebensräume der Moorgebiete nicht unwiederbringbar verloren gehen. ln DE 101 20 433 wird ein Verfahren zur Herstellung von Dauerhumusstoffen aus Weichbraunkohlen beschrieben. Danach soll Weichbraunkohle mit Tonen oder Lehmen vermischt und einer Naßaufschlußmahlung oder andersartigen innigen Vermischung unterzogen werden. Dieser Stoff soll in Böden eingebracht werden. Da das erzeugte Produkt trotz des hohen Aufwands keine kurz- und mittelfristig verfügbaren Humusbestandteile enthält, sind die entstehenden Produkte wenig geeignet, zur Bodenverbesserung beizutragen. While the provision of peat is associated with the destruction of valuable wetland biotopes for rare animals and plants, lignite is available cheaply and in large quantities without appreciable additional environmental damage as a source of humic matter. The humic acid selection from this and their use as a soil conditioner instead of peat can contribute to the fact that the habitats of bog areas are not irretrievably lost. DE 101 20 433 describes a process for the production of long-living bulk materials from lignite coal. Thereafter, lignite should be mixed with clays or clay and subjected to a Naßaufschlußmahlung or other intimate mixing. This substance is to be introduced into soils. Since the product produced does not contain any short- and medium-term available humus constituents despite the high cost, the resulting products are not very suitable to contribute to soil improvement.
Eine weitere Quelle für Huminsäuren sind Stoffe des kokosnussverarbeitenden Gewerbes, insbesondere die anderweitig schlecht nutzenden kurzen und staubförmigen Abfälle der Faserverarbeitung. Another source of humic acids are substances of the coconut processing industry, in particular the otherwise poorly used short and dusty wastes of fiber processing.
Die klassische Methode zur Gewinnung von Huminsäuren ist die Extraktion von Torf oder Braunkohlen mit verdünnter wässriger Natron- oder Kalilauge. Die Hu- mate lösen sich in der Extraktionslösung und werden durch Filtrieren, Dekantieren oder Zentrifugieren von den ungelösten Torf- oder Kohlebestandteilen getrennt. Nach Ansäuern des Extraktes mit überschüssiger Mineralsäure bilden sich wasserunlösliche Huminsäuren, die separiert werden können. Für den Einsatz als Bodenverbesserungsmittel werden vorwiegend Braunkohlen mit wässrigem Ammoniak extrahiert, wie es im US Patent 377041 1 ausgeführt wird. Das erhaltene Extrakt wird anschließend mit Phosphorsäure neutralisiert und mit Mikronährstoffen angereichert. In den US Patenten 31 1 1404, 3264084 und 3544295 werden aufwändige und teure Methoden zur Erzeugung von trockenem Ammoniumhumat-Dünger durch Behandlung von Braunkohlen mit Phosphorsäure und anschließend mit NH3 als Extraktionsmittel beschrieben. Alle diese Verfahren haben einige Nachteile. So wird mit dem schwach basischen NH3 nur ein geringer Anteil der Huminsäuren extrahiert und der übergroße Humin- säureanteil geht mit dem Kohlerückstand nach dessen Abtrennung verloren. Darüber hinaus ist ein beträchtlicher technischer Aufwand erforderlich, die alkalische Humat/Kohle-Suspension zu trennen, da die feinen Kohlepartikel sich schwer absetzen bzw. leicht zur Verstopfung von Filtern führen. The classical method for the extraction of humic acids is the extraction of peat or lignite with dilute aqueous sodium or potassium hydroxide solution. The humates dissolve in the extraction solution and are separated by filtration, decantation or centrifugation from the undissolved peat or coal components. After acidification of the extract with excess mineral acid, water-insoluble humic acids are formed, which can be separated. For use as a soil conditioner, predominantly lignites are extracted with aqueous ammonia, as set forth in US Patent 3,770,441. The resulting extract is then neutralized with phosphoric acid and enriched with micronutrients. In US Patents 31 1 1404 3,264,084 and 3,544,295 consuming and expensive methods for producing dry ammonium humate fertilizer by treating lignite with phosphoric acid and then described with NH 3 as the extraction agent to be. All of these methods have some disadvantages. Thus, only a small proportion of the humic acids is extracted with the weakly basic NH 3 and the excess amount of humic acid is lost with the coal residue after its separation. In addition, a considerable technical effort is required, the alkaline Humat / coal suspension to separate as the fine carbon particles settle difficult or easily lead to clogging of filters.
Die erhaltenen Extraktionslösungen sind stark verdünnt und müssen für eine wei- tere Verwendung als Bodenverbesserungsmittel in der Regel unter Energieaufwand aufkonzentriert werden. The extraction solutions obtained are highly diluted and, for further use as soil improvers, generally have to be concentrated with expenditure of energy.
Im US Patent 4319041 ist beschrieben, dass huminsäurehaltige Kohle mit Wasser vermischt und mit wässrigen Lösungen von Natronlauge, Kalilauge oder Ammoni- ak unter Rühren so extrahiert wird, dass der pH-Wert im Bereich von 6,5-8 verbleibt. Der Prozess ist nach 40 Stunden beendet. Es wird eine stark verdünnte Humatlösung erhalten, die ebenfalls aufwendig, vom Kohlerückstand getrennt und anschließend aufkonzentriert werden muss. Im US Patent 3076291 wird Braunkohle mit verdünnten wässrigen NH3-, KOH- oder NaOH-Lösungen extrahiert. Die vom Kohlerückstand getrennten, anschließend aufkonzentrierten und neutralisierten Humatlosungen werden als Mittel zur Verbesserung der Keimfähigkeit des Saatgutes eingesetzt. In der Offenlegungsschrift DE 19859068 A1 ist beschrieben, dass Braunkohle in einem wässrig-ammoniakalischen Milieu mit einem pH- Wert größer 9 suspendiert und dabei teilweise gelöst und im wässrig-ammoniakalischen Milieu oxydiert wird. Das organische Düngemittel wird nach Eindicken oder Trocknen als Dispersion gewonnen. Die Ausgangsbraunkohle kann nach diesem Verfahren mit Zusätzen von Lignin- bzw. zellulosehaltigen Produkten aus der Industrie und Forstwirtschaft versetzt werden. Auch ein Zusatz von Makro- und Mikronährstoffen ist möglich. US Patent 4319041 describes that humic acid-containing coal is mixed with water and extracted with aqueous solutions of sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution or ammonia with stirring so that the pH remains in the range of 6.5-8. The process is finished after 40 hours. It is obtained a highly diluted humate solution, which is also complicated, separated from the coal residue and then must be concentrated. In US Patent 3,076,291 lignite is extracted with dilute aqueous NH 3 , KOH or NaOH solutions. The separated from the coal residue, then concentrated and neutralized humic solutions are used as a means of improving the germination of the seed. Laid-open publication DE 19859068 A1 describes that lignite is suspended in an aqueous-ammoniacal medium having a pH of greater than 9 and is partially dissolved and oxidized in the aqueous-ammoniacal medium. The organic fertilizer is recovered after thickening or drying as a dispersion. The starting brown coal can be added to this process with additions of lignin or cellulosic products from industry and forestry. An addition of macro and micronutrients is possible.
Das Verfahren vermeidet die aufwendige Trennung von Humatlösung und Kohlerückstand, erfordert aber zusätzliche Energie zum Eindicken oder Trocknen des Produktes und erschließt aufgrund der geringen Basizität des NH3 gegenüber Alkalilaugen nur einen geringen Anteil der in der Kohle enthaltenen Huminsäuren. Um die lösliche, für die Pflanzen verfügbare Huminsäuremenge zu vergrößern, wird stattdessen ein zusätzlicher Oxydationsschritt eingebaut, der einen erhöhten technischen Aufwand bedeutet und die Menge an verfügbaren Huminsauren nur gering erhöht. The method avoids the complicated separation of humate solution and coal residue, but requires additional energy to thicken or dry the product and opens due to the low basicity of NH 3 to alkali only a small proportion of humic acids contained in the coal. In order to increase the soluble amount of humic acid available to the plants, an additional oxidation step is incorporated instead, which increases one means technical effort and increases the amount of available humic acids only slightly.
Im US- Patent 5876479 wird ein Bodenverbesserungsmittel auf Basis von Humin- säuren beschrieben, zu dessen Herstellung zunächst eine wässrige Lösung von Humaten nacheinander mit Natriumbicarbonat zur pH- Wert-Erniedrigung, einer Proteinquelle, wie Tiermehl oder Blut, Zitronensäure, Yucca-Extrakt, Kalk und Tang versetzt wird. Diese Suspension wird anschließend 10 Tage vergoren. Die nach Abtrennung unlöslicher Bestandteile erhaltene Lösung wird als Bodenver- besserungsmittel eingesetzt. US Pat. No. 5,874,479 describes a soil improver based on humic acids, for the preparation of which an aqueous solution of humates is successively mixed with sodium bicarbonate for pH reduction, a protein source such as animal meal or blood, citric acid, yucca extract, lime and Tang is transferred. This suspension is then fermented for 10 days. The solution obtained after separation of insoluble constituents is used as a soil improver.
Weiter ist aus dem US Patent 2317991 bekannt, dass eine fermentierte Mischung aus Proteinmaterialien und Humaten als Pflanzenwachstumsstimulator eingesetzt werden kann. Furthermore, it is known from US Pat. No. 2,317,991 that a fermented mixture of protein materials and humates can be used as a plant growth stimulator.
Diese Verfahren haben die Nachteile, dass stark verdünnte Lösungen anfallen, die hohe Aufwendungen für den Transport zum Einsatzgebiet erfordern, Humate teuer eingekauft werden müssen und der Bodenverbesserer in einem zeitaufwendigen und geruchsbelästigenden Produktionsprozess hergestellt wird. These processes have the disadvantages of requiring highly diluted solutions which require high costs for transportation to the field of application, humates must be purchased at high prices and the soil conditioner is produced in a time-consuming and unpleasant odor production process.
Schließlich wird in DE 101 23 283 ein Verfahren beschrieben, nach dem feinkörnige Braunkohlen in alkalischer Lösung aufgeschlossen werden und nach Zugabe von anorganischen Ergänzungs- und/oder Neutralisationsstoffen ohne weitere Aufbereitungsschritte eine stabile Humat-Huminsäure-Dauerhumus- Nährstoffsuspension erzeugt wird. Dieses Produkt hat sich in der Praxis bewährt, wobei jedoch die Wirkung in extrem nährstoffarmen Böden begrenzt ist. Finally, DE 101 23 283 describes a process by which fine-grained lignites are digested in alkaline solution and, after addition of inorganic supplementation and / or neutralization substances without further treatment steps, a stable humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension is produced. This product has been proven in practice, but the effect is limited in extremely nutrient-poor soils.
In DE 20 2009 007 252 U1 wird der Aufbau huminsäurehaltigen organischen Verbindungen (Huminkomplexen) auf der Basis von Bitumenemulsionen für den klein- räumigen Einsatz beschrieben. DE 20 2009 007 252 U1 describes the structure of humic-acid-containing organic compounds (humic complexes) based on bitumen emulsions for small-scale use.
Die Offenlegungsschrift DE 43 25 692 A 1 beschreibt den Aufbau einer hydrophoben Schicht im Boden zur Eindämmung der Evaporation, also der Wasserverduns- tung aus dem Boden. Der Ansatz bei dem hier vorliegenden Patent ist die Eindämmung der Transpiration, also des Verbrauches über die Pflanze selbst. The published patent application DE 43 25 692 A 1 describes the structure of a hydrophobic layer in the soil to contain the evaporation, ie the water Verduns from the ground. The approach used in the present patent is to curb transpiration, that is, consumption over the plant itself.
Einen ähnlichen Ansatz zur Eindämmung der Evaporation beschreibt das Verfah- ren in der Offenlegungsschrift DE 33 18 171 A 1 . Hier wird jedoch anstelle einer hydrophoben Schicht eine Folie im Boden eingearbeitet, die das Verdunsten von Wasser einschränken oder gar verhindern soll. A similar approach to contain the evaporation describes the process in the published patent application DE 33 18 171 A1. Here, however, instead of a hydrophobic layer, a film is incorporated in the soil, which is intended to limit or even prevent the evaporation of water.
Bereits 1971 beschreiben Mitscherlich et al in der Offenlegungsschrift 22 65 298 den Aufbau einer wasserspeichernden Schicht im Unterboden, die Wasser pflanzenverfügbar macht. Basis für eine solche Schicht sind dabei Gasbeton- und Blähton-Aggregate in einer bestimmten Größe. Ein solches Verfahren ist großflächig jedoch nur eingeschränkt einsetzbar. Das Patent EP 13 58 299 B1 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Böden oder Trennschichten zur Eindämmung der Evaporation. As early as 1971 Mitscherlich et al. Describe in the published patent application 22 65 298 the construction of a water-storing layer in the subsoil, which makes water plant available. Basis for such a layer are gas concrete and expanded clay aggregates of a certain size. However, such a method is extensively applicable over a large area. The patent EP 13 58 299 B1 also describes a process for the preparation of soils or separating layers for controlling the evaporation.
Hermsen beschreibt in seiner Offenlegungsschrift aus 1994 die Kombination aus Energiegewinnung und Gewinnung von Wasser aus der Luftfeuchte für den Einsatz als Beregnungs-, bzw. Bewässerungswasser in Wüsten. Hermsen describes in his publication from 1994 the combination of energy production and extraction of water from the humidity for use as irrigation, or irrigation water in deserts.
Für die Erhöhung der Wasserspeicherfähigkeit werden eine Reihe von anorganischen und organischen Stoffen eingesetzt. Der Einsatz von künstlichen anorganischen und organischen Bodenverbesserern in Form von polymeren und Hydrogelen, die in der Lage sind, Wasser reversibel zu speichern, nimmt ebenfalls zu. In den meisten Fällen sind diese Stoffe aber nur eingeschränkt für den Einsatz in Wüstenböden nutzbar, da diese Stoffe nicht hitzetolerant sind, nur eingeschränkt UV-beständig und bei hohen Salzgehalten im Boden nicht mehr funktionsfähig sind. Zudem gibt es bei den künstlichen Bodenverbesserern noch eine Reihe ungeklärter Fragen in Hinblick auf die Metaboliten, die bei natürlichen Abbau, bzw. chemischen Umbau im Boden entstehen können. Auch der Einsatz von Gesteinsmehlen und Tonmineralen erfolgt verstärkt, allerdings ist deren Wirkung nur begrenzt; teilweise haben diese in Hinblick auf die Kalium- und Magnesiumverfügbarkeit noch antagonistische Effekte im Boden, da insbesondere in den zweischichtigen und dreischichten Tonmineralen Kalium und Magnesium eingelagert werden, welches unter trockenen Bodenbedingung nicht mehr pflanzenverfügbar ist. To increase the water storage capacity, a number of inorganic and organic substances are used. The use of artificial inorganic and organic soil improvers in the form of polymeric and hydrogels capable of reversibly storing water is also increasing. In most cases, these substances are only partially usable for use in desert soils, as these substances are not heat tolerant, only limited UV resistance and are no longer functional at high salt levels in the soil. In addition, artificial soil conditioners still have a number of unanswered questions regarding the metabolites that may be produced by natural degradation or chemical conversion in the soil. The use of rock flours and clay minerals is intensified, but their effect is limited; Some of these still have antagonistic effects in the soil with regard to the availability of potassium and magnesium, since in the two-layered and three-layered clay minerals in particular potassium and magnesium are stored, which is no longer available to plants under dry soil conditions.
Aufgabenstellung task
Das primäre Ziel im Einsatz der hier beschriebenen Bodenhilfsstoffe ist die Erhö- hung des Wasserhaltevermögens bei gleichzeitiger Anregung der biologischen Aktivität für den Aufbau eines funktionsfähigen Bodens. The primary goal in using the soil adjuvants described here is to increase the water retention capacity while stimulating biological activity to build up a working soil.
Es soll vermieden werden, dass Wassergaben oder Niederschlagswasser in tiefere Bodenhorizonte gelangt und damit nicht mehr für die Wurzeln von Pflanzen er- reichbar ist. Gleichzeitig soll erreicht werden, dass im Boden gehaltenes Wasser für die Pflanze und für den Nährstofftransport im Boden durch Diffusion zur Verfügung steht. It should be avoided that water or precipitation water reaches deeper soil horizons and thus can no longer be reached for the roots of plants. At the same time it is to be achieved that water held in the soil is available for the plant and for the nutrient transport in the soil by diffusion.
Mit dem so angelegten Wasser- und Nährstoffdepot soll die Initialbegrünung von Böden vereinfacht werden. With the so created water and nutrient depot the initial greening of soils should be simplified.
Mit einem Initial begrünten Boden oder Substrat kann entweder die Desertifikation eingedämmt oder Böden wieder in Kultur genommen werden, um Futter oder Nahrungsmittel darauf zu produzieren. With an initial planted soil or substrate, either desertification can be curbed or soils reclaimed to produce food or food on it.
Zudem ist eine Nutzung für Freizeitzwecke oder für die Produktion von Biomasse, die nicht zu Nahrungs- oder Futterzwecken verwendet wird, möglich. Die Anwendung der beschriebenen Hilfsstoffe ist einfach und damit auch in Regionen möglich, in denen der Bildungsgrad sehr niedrig ist. In addition, use for recreational purposes or for the production of biomass that is not used for food or feed purposes is possible. The use of the auxiliaries described is simple and thus also possible in regions in which the degree of education is very low.
Eines der sekundären Ziele in der Wiederurbarmachung von Böden ist die Erhö- hung der Nährstoffsorptionsfähigkeit von Substraten und Böden, die in Struktur und Zusammensetzung gestört sind. Zudem soll der Nährstoffhaushalt und die Aufnahmekapazität von Nährstoffen in die Pflanze günstig beeinflusst werden, damit der Wasserverbrauch durch die Pflanzen möglichst minimiert wird. Besondere Bedeutung kommt hier dem Nährstoff Kalium zu. Kalium wird bei Starkregenereignissen leicht ausgewaschen und hat im Stoffwechsel der Pflanze zur Steuerung des Wasserhaushaltes über den Zellinnendruck in den Stomata besondere Bedeutung. Zudem erfolgt der Transport von Kalium im Boden über Diffusion, was auf trockenen Böden nur eingeschränkt möglich ist. One of the secondary objectives in the regeneration of soils is to increase the nutrient sorption capacity of substrates and soils that are disturbed in structure and composition. In addition, the nutrient balance and the absorption capacity of nutrients in the plant should be favorably influenced, so that the water consumption is minimized by the plants as possible. Of particular importance here is the nutrient potassium. Potassium is easily washed out during heavy rainfall events and has particular importance in the metabolism of the plant to control the water balance via the internal cell pressure in the stomata. In addition, the transport of potassium in the soil via diffusion, which is possible only to a limited extent on dry soil.
Wichtiges physiologisches Hilfsmittel für die Speicherung und den Transport von Kalium im Boden sind dabei die Huminsäuren und deren Salze. An important physiological tool for the storage and transport of potassium in the soil are the humic acids and their salts.
Den Huminsäuren kommt dabei im Boden-Pflanze-Wasserhaushalt eine besondere Bedeutung zu. Als so genannte Chelatbildner sind sie in der Lage Kaliumionen an den Enden ihrer Molekülketten reversibel zu binden und wieder abzugeben. Aufgabe der hier beschriebenen Erfindung ist es, ein einfaches Produkt zur Anwendung als wässrige Lösung oder als im Wesentlichen festes (stichfestes) Produkt zur Verbesserung des Boden-Pflanze-Wasserhaushaltes herzustellen, das zur Belebung, Begründung und Bewachsförderung von unfruchtbaren und nährstoffarmen Böden wie Bergbaukippen, Deponien und Problemflächen, Wüsten- und Steppengebieten sowie Meeresküsten durch Bereitstellung eines universell in allen Klimazonen und Bodenarten anwendbaren organischen Bodenverbesserungsmittels, mit geringem technischen Aufwand, verwendet werden kann. Die anorganischen und organischen Bestandteile des Produktes setzen bei der biochemischen Umsetzung im Boden Kalium frei, welches von den Chelatbildner der Pflanzenwurzel reversibel zur Verfügung gestellt werden kann. Durch den hohen Anteil kohlenstoffhaltiger Komponenten wird zudem aus der Mineralisation der frischen organischen Substanz freiwerdender Stickstoff sofort biologisch stabilisiert. Humic acids are of particular importance in the soil-plant-water balance. As so-called chelating agents, they are capable of reversibly binding and releasing potassium ions at the ends of their molecular chains. The object of the invention described here is to produce a simple product for use as an aqueous solution or as a substantially solid product for improving the soil-plant water balance, which is useful for revitalizing, grounding and supporting the growth of infertile and nutrient-poor soils such as mining dumps. Landfills and problem areas, desert and steppe areas and sea coasts can be used by providing a universally applicable in all climates and soil types organic soil conditioner, with little technical effort. The inorganic and organic components of the product release in the biochemical reaction in the soil potassium, which can be reversibly provided by the chelating agents of the plant root. Due to the high proportion of carbonaceous components, nitrogen released from the mineralization of the fresh organic substance is immediately biologically stabilized.
Somit wirkt der Bodenhilfsstoff über zwei Pfade: auf die Bildung des Bodens mit seinen ursprünglichen Funktionen und auf die Versorgung der Pflanze durch eine verbesserte Nährstoffversorgung, insbesondere durch Kalium. Thus, the soil adjuvant acts via two paths: the formation of the soil with its original functions and the supply of the plant through an improved supply of nutrients, in particular potassium.
Ferner besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, großtechnisch gut beherrschbare und einfach durchzuführende Verfahren zur Herstellung derartiger Bodenhilfsstoffe zu schaffen, die letztendlich auch eine Herstellung mit einfachen Mitteln vor Ort ermöglichen. It is also an object of the present invention to provide industrially easy-to-handle and easy-to-implement method for producing such soil additives, which ultimately also allow production with simple means on site.
Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 , mittels dessen ein flüssiger Bodenhilfsstoff gemäß Patentanspruch 10 mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 sowie ein im Wesentlichen fester Bodenhilfsstoff gemäß Patentanspruch 12 mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 hergestellt werden kann. Diese Bodenhilfsstoffe können gemäß Patentanspruch 17 verwendet werden. The solution of the above object by means of a method having the features of claim 1, by means of which a liquid soil additive according to claim 10 with a method having the features of claim 4 and a substantially solid soil aid according to claim 12 with a method having the features of claim 5 can be produced. These soil adjuvants can be used according to claim 17.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen beschrieben. Advantageous embodiments of the invention are described in the respective dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines anorganischen und orga- nischen Bodenhilfsstoffes auf Humin- und Fulvosäurebasis weist folgende Schritte auf: a) Aufschluss eines Braunkohlebestandteils und/oder einer geologischen Braunkohlenvorstufe, insbesondere von Xylit, Leonardit oder einer Mischung dieser Stoffe, mittels einer Säure und spätere Abpufferung mit einer Lauge oder mittels einer Lauge und spätere Abpufferung mit einer Säure, wobei die Abpufferung auch in einem späteren Verfahrensschritt erfolgen kann; b) Filtration des in Schritt a) gewonnen Zwischenprodukts und Weiterverwendung entweder des Filtrats oder des festen Filterrückstandes oder einer nicht dem ursprünglichen Mischungsverhältnis vor der Filtration bestehen- den Mischung aus Filtrat oder Filterrückstand; und c) Zusatz von Fulvosäuren mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 1 % am fertigen Produkt, und Zusatz wenigstens eines weiteren organischen Bestandteils. A process according to the invention for the preparation of an inorganic and organic soil adjuvant based on humic and fulvic acid comprises the following steps: a) digestion of a lignite constituent and / or a geological lignite precursor, in particular xylitol, Leonardite or a mixture of these substances, by means of an acid and subsequent Abpufferung with an alkali or by means of a lye and subsequent buffering with an acid, the Abpufferung also in a later Process step can take place; b) filtration of the intermediate product obtained in step a) and further use of either the filtrate or the solid filter residue or a mixture of filtrate or filter residue not having the original mixing ratio before filtration; and c) adding fulvic acids having a weight fraction of at least 1% on the finished product, and adding at least one further organic constituent.
Durch den Aufschluss von Braunkohlebestandteilen bzw. -Vorstufen wird eine huminsäurehaltige Produktvorstufe mit einem durch die Säure-/Basezugaben voreingestellten und gepufferten pH-Wert geschaffen, die über lange Zeiten ein gutes Wasserhaltevermögen gewährleistet. Diese Vorstufe wird noch gezielt über separat hinzugefügte Fulvosäuren, wie sie beispielsweise aus der Wasseraufbereitung gewonnen werden können, angereichert. Wird jetzt noch wenigstens ein organischer Bestandteil, sei es eine organische Verbindung wie Harnstoff, oder aufgeschlossene organische Pflanzensubstanz, hinzugefügt, so entsteht eine Mischung, die durch ihre Wasserhaltung und ihre Nährstoffversorgung optimale Eigenschaften für den Pflanzenwuchs auch über längere Zeit und unter widrigen Bedingungen bietet. Diese Eigenschaften können durch die Hinzufügung weiterer Bestandteile, wie eine Feinfraktion aus vergärten Pflanzen zur weiteren Huminsäuren- und Nährstoffversorgung sowie durch weitere Komponenten zur Wasserspeicherung wie Tonminerale oder Superabsorber ergänzt werden. In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Aufschluss in Schritt a) basierend auf einem Gemisch zwischen Xylit und Leonardit durchgeführt, wobei das Massenverhältnis dieser beiden Ausgangsbestandteile Xylit zu Leonardit im Bereich 2:1 bis 1 :2, vorzugsweise bei etwa 1 :1 , liegt. Die Mischung zwischen Xylit und Leonardit hat sich als tendenziell hinsichtlich des Wuchsergebnisses besser geeignet herausgestellt als eine isolierte Verwendung der einzelnen Komponenten. The digestion of brown coal constituents or precursors creates a humic acid-containing product precursor with a pH value pre-set and buffered by the acid / base additions, which ensures good water retention capacity over long periods. This precursor is still specifically enriched by separately added fulvic acids, as they can be obtained for example from the water treatment. Now, if at least one organic component, be it an organic compound such as urea, or digested organic plant substance, added, creating a mixture that provides optimal properties for plant growth through their drainage and nutrient supply for a long time and under adverse conditions. These properties can be supplemented by the addition of other ingredients, such as a fine fraction of degraded plants for further supply of humic acids and nutrients, as well as other water retention components such as clay minerals or superabsorbents. In a preferred embodiment of the process according to the invention, the digestion in step a) is carried out based on a mixture between xylitol and leonardite, the mass ratio of these two starting constituents Xylitol to leonardite ranges from 2: 1 to 1: 2, preferably about 1: 1. The mixture between xylitol and leonardite has been found to tend to be more suitable in terms of the growth result than an isolated use of the individual components.
Bevorzugt erfolgt der Aufschluss in Schritt a) mit Phosphorsäure und die Abpuffe- rung mit Kaliumhydroxid und/oder mittels ammoniakhaltiger wässriger Lösung. Hierdurch werden gleichzeitig für die Nährstoffversorgung wertvolle Stoffe, nämlich Kalium, Phosphor oder Stickstoff bereitgestellt. The digestion in step a) preferably takes place with phosphoric acid and the purging with potassium hydroxide and / or with ammonia-containing aqueous solution. As a result, valuable substances, namely potassium, phosphorus or nitrogen are simultaneously provided for the nutrient supply.
Zur Herstellung eines flüssigen Bodenhilfsstoffes wird bevorzugt aus Schritt b) zu mehr als 75%, vorzugsweise zu mehr als 85% das Filtrat und zu weniger als 25%, bevorzugt zu weniger als 15% der feste Filterrückstand verwendet, wobei als weiterer organischer Bestandteil in Schritt c) wenigstens Harnstoff mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 10% zugesetzt wird. For the preparation of a liquid soil additive is preferably from step b) to more than 75%, preferably more than 85% of the filtrate and less than 25%, preferably less than 15% of the solid filter residue is used, wherein as further organic ingredient in step c) at least urea with a weight fraction in the finished product of more than 10% is added.
Zur Herstellung eines im Wesentlichen festen oder stichfesten Bodenhilfsstoffes wird bevorzugt der feste Filterrückstand aus Schritt b) mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, verwendet wird, so- wie in Schritt c) als organischer Bestandteil eine extrudierte Feinfraktion, vorzugsweise ohne Abfallstoffe oder Wirtschaftsdünger, aus der Vergärung von Pflanzen mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mindestens 10%, vorzugsweise von über 25%, zugesetzt, wobei wie weiter unten erläutert auch noch weitere Substanzen zugesetzt werden können. For the preparation of a substantially solid soilproofing agent, the solid filter residue from step b) with a weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably of more than 15%, is preferably used, as in step c) as an organic constituent extruded fine fraction, preferably without waste or manure, from the fermentation of plants with a weight fraction in the finished product of at least 10%, preferably of more than 25%, added, as explained further below, also further substances can be added.
Sowohl der flüssige als auch der im Wesentlichen feste Bodenhilfsstoff entstehen somit aus der Nutzung der Filterrückstände bzw. des Filtrats aus Schritt a). Both the liquid and the substantially solid soil additive thus arise from the use of the filter residues or the filtrate from step a).
Zur Herstellung eines im Wesentlichen festen Bodenhilfsstoffes kann in Schritt c) zusätzlich eine zerfaserte Gräsermischung, vorzugsweise mit Samen, und/oder zerkleinertes Stroh, insbesondere Weizenstroh, mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von insgesamt mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, zugesetzt werden. Auch dies verstärkt die Nährstoffversorgung und verbessert die Wasserspeicherfähigkeiten. In order to produce a substantially solid soil additive, in step c) additionally a shredded grass mixture, preferably with seeds, and / or shredded straw, in particular wheat straw, having a total weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably more than 15%, is added become. This also increases nutrient supply and improves water storage capabilities.
Dabei wird die extrudierte Feinfraktion aus der Vergärung von Pflanzen und optio- nal die zerfaserte Gräsermischung und/oder optional das Weizenstroh vor dem Zusatz in Schritt c) bevorzugt wie folgt aufbereitet: The extruded fine fraction from the fermentation of plants and optionally the defibered grass mixture and / or optionally the wheat straw before the addition in step c) are preferably processed as follows:
für die Aufbereitung der extrudierten Feinfraktion aus der Vergärung von Pflanzen:  for the processing of the extruded fine fraction from the fermentation of plants:
Abpressen eines Gärrückstands aus einer Biogasanlage mit anaero- ber Vergärung, die im Wesentlichen mit nachwachsenden Rohstoffen beschickt wird, unter Druck, vorzugsweise mittels eines Schneckenseparators, und Verwerfen des flüssigen Separationsbestandteils und Weiterverarbeitung des festen Separationsbestandteils; Aufschluss des festen Separationsbestandteils unter Wärme- und Druckeinwirkung in einem Extruder;  Pressing a fermentation residue from a biogas plant with anaerobic fermentation, which is essentially fed with renewable raw materials, under pressure, preferably by means of a screw separator, and discarding the liquid separation component and further processing the solid separation component; Digestion of the solid separation component under heat and pressure in an extruder;
biologischer Aufschluss durch Rotten, vorzugsweise in Trapez- Mieten;  biological decomposition by rotting, preferably in trapeze rents;
wobei bei optionalem Zusatz einer zerfaserten Gräsermischung und/oder von Weizenstroh diese Bestandteile gemahlen und gesiebt werden, und die kurzfaserigen Bestandteile, vorzugsweise mit einer Faserlänge von weniger als etwa 10 mm, mit den Gärrückständen verrottet und biologisch aufgeschlossen werden.  wherein optionally adding a shredded grass mix and / or wheat straw, these ingredients are ground and sieved, and the short fiber constituents, preferably having a fiber length of less than about 10 mm, are rotted with the digestate and biologically disrupted.
Vorteilhafterweise wird also sowohl der Gärrückstand als auch die heuartige zer- faserte Gräsermischung mit Samen bzw. das Stroh zusammen biologisch aufgeschlossen, wobei ebenfalls in geringerem Umfang Humin- und - in deutlich geringeren Konzentrationen als durch die Zusätze gemäß Schritt c) erreicht - Fulvo- säuren entstehen. Zur Verbesserung der Wasserspeicherfähigkeit kann in Schritt c) zusätzlich oder alternativ ein Tonmineral-Gemisch, bevorzugt enthaltend Bentonit, mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, zugesetzt werden. Weiterhin können ein der mehrere der folgenden weitere Bestandteile zur Herstellung des im Wesentlichen festen Bodenhilfsstoffes zugesetzt werden: Kaliumsulfat, Hydrogele, Mikronährstoff-Gemische (u.a. mit Spurenelementen), Algenmehle und/oder Mykorrhiza. Advantageously, therefore, both the fermentation residue and the hay-like shredded grass mixture with seeds or the straw are biologically digested together, with humic acid and, to a lesser extent, achieved in significantly lower concentrations than by the additives according to step c) fulvic acids arise. To improve the water storage capacity, in step c), additionally or alternatively, a clay mineral mixture, preferably containing bentonite, with a weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably of more than 15%, can be added. Furthermore, one of the more of the following further constituents can be added for the preparation of the substantially solid soil additive: potassium sulfate, hydrogels, micronutrient mixtures (inter alia with trace elements), algae flours and / or mycorrhiza.
Der wie vorstehend erläutert herstellbare flüssige Bodenhilfsstoff kann insbesondere ein flüssiger Bodenhilfsstoff auf Humin- und Fulvosaurebasis und auf Basis auf organischer Stoffe sein, bei dem der organische Bodenhilfsstoff bzw. das or- ganische Bodenverbesserungsmittel zu > 85 % aus frischen, festen organischen Stoffen, in flüssiger Formulierung, die zuvor physikalisch im Herstellungsprozess durch Extrusion aufgeschlossen wurden, deren Verrottungsprodukten von < 200 mm mit oder ohne Zusatz von alkalischen Suspensionen und zu < 15 % aus einer flüssigen Humat-Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension mit 1 bis 10 % Anteil an Huminsäuren mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Kaliumhumaten und Kaliumfulvaten besteht. The liquid soil conditioner which can be prepared as described above may be, in particular, a liquid soil additive based on humic and fulvic acid and based on organic substances, in which the organic soil conditioner or organic soil conditioner consists of> 85% fresh, solid organic substances, in liquid Formulations that have been previously physically digested by extrusion in the manufacturing process, their rotting products of <200 mm with or without the addition of alkaline suspensions and <15% of a liquid humate-humic acid persistence-nutrient suspension containing 1 to 10% of humic acids with molecular weights of 2000-50,000 in the form of potassium humates and potassium goodvates.
Der wie vorstehend erläutert herstellbare, im Wesentlichen feste Bodenhilfsstoff kann folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten des Fertigprodukts auf- weisen, mit der Maßgabe, dass die Summe der Komponenten 100% ergibt: The essentially solid soil additive which can be prepared as described above may have the following composition in percentages by weight of the finished product, with the proviso that the sum of the components gives 100%:
extrudierte Feinfraktion aus Gärresten 10% bis 75%; vorzugsweise 25% bis extruded fine fraction from digestate 10% to 75%; preferably 25% up
50%, besonders bevorzugt 30% bis 40%; 50%, more preferably 30% to 40%;
zerfaserte Gräsermischung mit Samen 5% bis 75%; vorzugsweise 5% bis 40%, besonders bevorzugt 10% bis 25%;  shredded grass mix with seeds 5% to 75%; preferably 5% to 40%, more preferably 10% to 25%;
- aufbereitetes Xylit 0,5% bis 20%; vorzugsweise 1 % bis 5%; - processed xylitol 0.5% to 20%; preferably 1% to 5%;
aufbereitetes Leonardit 1 % bis 40%; vorzugsweise 10% bis 20%;  processed Leonardite 1% to 40%; preferably 10% to 20%;
Phosphorsäure, etwa 85%ige, 0% bis 5%, vorzugsweise 0,5% bis 2%;  Phosphoric acid, about 85%, 0% to 5%, preferably 0.5% to 2%;
Tonmineral-Gemisch, vorzugsweise Bentonit, 5% bis 75%; vorzugsweise 10% bis 20%;  Clay mineral mixture, preferably bentonite, 5% to 75%; preferably 10% to 20%;
- Kaliumsulfat, 0% bis 25%; vorzugsweise 0,1 % bis 15%; Potassium sulfate, 0% to 25%; preferably 0.1% to 15%;
Mikro-Nährstoffmischung, 0% bis 1 %, vorzugsweise 0,01 % bis 0,05%;  Micro-nutrient mixture, 0% to 1%, preferably 0.01% to 0.05%;
Hydrogele und/oder Hydroabsorber, 0% bis 10%; vorzugsweise 0,5% bis 2,5%; Algenmehle und Mykorrhiza, 0% bis 5%; vorzugsweise 0,5% bis 1 ,5%; Fulvosäure, vorzugsweise aus der Wasseraufbereitung, 1 % bis 10%, vorzugsweise 2,5% bis 7,5%; Hydrogels and / or hydroabsorbers, 0% to 10%; preferably 0.5% to 2.5%; Algae meal and mycorrhiza, 0% to 5%; preferably 0.5% to 1.5%; Fulvic acid, preferably from water treatment, 1% to 10%, preferably 2.5% to 7.5%;
Gesteinsmehl, 0% bis 5%.  Rock flour, 0% to 5%.
Insbesondere kann dieses im Wesentlichen feste, anorganische und organische Bodenverbesserungsmittel auf Humin- und Fulvosäurebasis und auf Basis organischer Stoffe einen Anteil an löslichen Humin- und Fulvosäuren aus Braunkohlen und frischen Gärrückständen, Heu, Stroh, sowie Hydrogelen und Absorber, Ge- steinsmehl und Tonmineralen aufweisen, das aus frischen, festen organischen Stoffen, in flüssiger Formulierung, die zuvor physikalisch im Herstellungsprozess durch Extrusion, chemisch durch eine Säure, insbesondere durch Phosphor- oder Propionsäure, sowie biologisch durch Hydrolyse aufgeschlossen wurden, deren Verrottungsprodukten von < 200 mm mit oder ohne Zusatz von alkalischen SusPensionen und zu < 5 % aus einer flüssigen Humat-Huminsäure-Dauerhumus- Nährstoff-Suspension mit 1 bis 5 % Anteil an Huminsäuren mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Kaliumhumaten und Kaliumfulvaten besteht. In particular, this substantially humic and fulvic acid based solid, inorganic and organic soil improvers and based on organic substances may contain a proportion of soluble humic and fulvic acids from lignite and fresh digestate, hay, straw, as well as hydrogels and absorbers, rock flour and clay minerals consisting of fresh, solid organic substances, in liquid form, previously physically digested in the manufacturing process by extrusion, chemically by an acid, in particular by phosphoric or propionic acid, and biologically hydrolysed, their decomposition products of <200 mm, with or without additives of alkaline suspensions and <5% of a liquid humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension with 1 to 5% proportion of humic acids with molecular weights of 2000-50,000 in the form of potassium humates and Kaliumfulvaten.
Dabei können die organischen Stoffe aus Rückständen der anaeroben Vergärung von Pflanzen und Pflanzenresten ohne Abfallstoffe oder Wirtschaftsdünger verwendet werden. In this case, the organic substances can be used from residues of anaerobic digestion of plants and plant residues without waste or manure.
Dieses im Wesentlichen feste Bodenverbesserungsmittel kann folgende Zusammensetzung aufweisen: This substantially solid soil conditioner may have the following composition:
1 - 10 % Humate 1 - 10% humates
1 - 10 % Fulvate  1 - 10% Fulvats
1 - 10 % organische Trockensubstanz/Dauerhumus 1 - 10% organic dry matter / permanent humus
1 - 10 % K2O in Lösung 1 - 10% K 2 O in solution
0,2 - 10 % P2O5 0.2-10% P 2 O 5
0,2 - 15 % gesamt-Stickstoff 0.2 - 15% total nitrogen
15 - 90 % H2O. Die vorstehend beschriebenen Bodenhilfsmittel können für den Einsatz in Rohböden und Böden verwendet werden, die durch geringen Anteil organischer Substanz gekennzeichnet sind, wobei das Bodenhilfsmittel mit 1 % bis 10% Gewichtsanteilen in die obere Bodenschicht vorzugsweise bis zu einer Tiefe von etwa 30 cm eingearbeitet wird. 15-90% H 2 O. The soil additives described above may be used for use in unfinished soils and soils characterized by low organic matter content, with the soil adjuvant having 1% to 10% by weight being incorporated into the upper soil layer, preferably to a depth of about 30 cm.
Im Rahmen der Erfindung können feste anorganische und organische Stoffe, wie pflanzliche, tierische und/oder Siedlungsabfälle und/oder deren Verrottungspro- dukte und/oder Ernterückstände und/oder Rückstände aus Pflanzenverwertungs- verfahren und/oder Rückstände aus Braunkohlenaufbereitung in einem Anteil von > 85%, mit einer Korngröße von < 200 mm und vorzugsweise > 2 mm mit bis zu < 15% einer flüssigen Humat- Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension die aus 1 bis 10% Anteil an Huminsäure mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Kaliumhumat besteht, vermischt werden. Dazu können Polymere, Tonminerale, sowie weitere anorganische und organische Stoffe beigefügt werden. In the context of the invention, solid inorganic and organic substances, such as vegetable, animal and / or municipal waste and / or their rotting products and / or harvest residues and / or residues from plant recycling processes and / or residues from lignite processing in a proportion of> 85 %, with a particle size of <200 mm and preferably> 2 mm with up to <15% of a liquid humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension containing from 1 to 10% proportion of humic acid with molecular weights of 2,000-50,000 in the form of potassium humate exists, be mixed. For this purpose, polymers, clay minerals, as well as other inorganic and organic substances can be added.
In den praktischen Versuchen wurde herausgearbeitet, dass bei Einsatz einer Kombination von organischen und anorganischen Stoffen mit einer flüssigen Hu- mat-Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension Effekte beim Pflanzenanbau erreicht werden, die diejenigen beim Einsatz der Einzelprodukte überproportional übertreffen. So wurde bei einer Zugabe von 1 % bis 4% einer flüssigen Humat- Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension zu Kompost bereits nach 3 Monaten ein um bis zu 50% höheres Gewicht der Wurzelmasse an den Anbaukulturen an Vergleichsfeldern mit Einbringung der Einzelkomponenten gemessen, ob- wohl an den Vergleichsfeldern mit Einsatz der Einzelkomponenten mit bis zu 50% mehr Wasser bewässert wurde. In practical experiments, it was found that when using a combination of organic and inorganic substances with a liquid humus-humic acid-continuous humus-nutrient suspension effects are achieved in crop cultivation, which exceed disproportionately those when using the individual products. Thus, with an addition of 1% to 4% of a liquid humate-humic acid-permanent humus-nutrient suspension to compost already after 3 months up to 50% higher weight of the root mass of the crops on comparison fields with contribution of the individual components measured whether - probably in the comparison fields with use of the individual components with up to 50% more water was irrigated.
Verbessert wurde der Nährstoffhaushalt in Boden und Pflanze zudem durch die Zugabe von aufbereiteter fester anorganischer und organischer Substanz. The nutrient balance in soil and plant has also been improved by the addition of prepared solid inorganic and organic substances.
Zudem war der Nährstoffhaushalt in den Pflanzen gekennzeichnet durch eine bessere Kalium- und Magnesiumversorgung. Die festen organischen Stoffe im organischen Bodenverbesserungsmittel können beispielsweise Pflanzen und Pflanzenresten, aus abgepressten biologisch aufbereiteten Gärrückständen aus dem Ökolandbau oder Wirtschaftsdünger, die extru- diert wurden sein. Eine hydrolytische Aufbereitung ist ebenfalls möglich. In addition, the nutrient balance in the plants was characterized by a better supply of potassium and magnesium. The solid organic substances in the organic soil conditioner may be, for example, plants and plant residues, from pressed biologically processed fermentation residues from organic farming or farm fertilizers which have been extruded. Hydrolytic treatment is also possible.
Die anorganischen Stoffe können primär Hydrogele, Absorber, Gesteins- und Tonmehle, sowie Nährsalze sein. The inorganic substances can be primarily hydrogels, absorbers, rock and clay meals, as well as nutrient salts.
Auch Rückstände aus der Tierhaltung und der Abwasserbehandlung eignen sich. Residues from animal husbandry and wastewater treatment are also suitable.
Stroh und Heu oder Ernterückstände eignen sich ebenfalls. Straw and hay or crop residues are also suitable.
Ein spezieller organischer Stoff im organischen Bodenverbesserungsmittel kann der holzartige Stoff Xylit, der ein Bestandteil von Braunkohle ist und bei der Aufbe- reitung von Braunkohle anfällt, sein. Xylit ist auf Grund seines über mehrere Millionen Jahre andauernden Entstehungsprozesses in seiner Molekülstruktur beständiger als andere übliche organische Stoffe und steht als Bestandteil einer organischen Bodenverbesserer für Zeiträume von > 2 bis 5 Jahre zur Verfügung. Eine halbjährige oder jährliche erneute Zugabe, wie bei Kompost ist nicht erforderlich, da Xylit fast nicht mehr biologisch Umgesetzt wird. A specific organic substance in the organic soil conditioner may be the woody substance xylitol, which is a constituent of lignite and is obtained in the processing of lignite. Xylitol is more stable than other common organic substances in its molecular structure due to its multi-million year evolutionary process and is available as part of an organic soil improver for periods of> 2 to 5 years. A half-year or annual re-addition, as in compost is not required because xylitol is almost no longer biologically implemented.
Die genannten organischen Stoffe können im separaten Einsatz zu Wachstumshemmungen führen. In Verbindung mit einer flüssige Humat- Huminsäure- Dauerhumus-Nährstoff-Suspension entstehen jedoch die genannten Kombina- tionseffekte mit einer Startwirkung infolge der sofort pflanzenverfügbaren wasserlöslichen Huminsäure mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 bei gleichzeitiger Vermeidung von Wachstumshemmungen einzelner organischer Stoffe. The said organic substances can lead to growth inhibition in separate use. However, in combination with a liquid humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension, the said combination effects are produced with a start effect as a result of the readily plant-available water-soluble humic acid having molecular weights of 2,000-50,000, while avoiding growth inhibition of individual organic substances.
Insbesondere die aus der organischen Substanz der Aufbereitung durch Vergä- rung aufbereitete Biomasse setzt Nährstoffe frei, die eine Wachstumshemmung des Xylites verhindern. Dies gilt insbesondere für den mineralisierenden Stickstoff, der für den biologischen Umbau der Kohlenstofffraktionen im Xylit und den anderen frischen organischen Stoffen benötigt wird. Gesteinsmehl und Tonminerale, Hydrogele und Adsorber, sowie die frische organische Substanz sind dabei echte Wasserspeicher. Eine besondere Ausführung des Verfahrens geht davon aus, dass dem Ausgangsmaterial organischer Stoff, eine alkalische Suspension insbesondere kali- umhydroxyd- und / oder ammoniakhaltige 15 bis 20 %ige wässrige Lösungen, vorzugsweise bei erforderlichen Aufbereitungsprozessen, wie Zerkleinerungsprozessen zugemischt werden. In particular, the biomass processed from the organic substance of the treatment by fermentation releases nutrients which prevent a growth inhibition of xylites. This is especially true of the mineralizing nitrogen needed for the biological transformation of the carbon fractions in xylitol and the other fresh organic matter. Rock flour and clay minerals, hydrogels and adsorbers, as well as the fresh organic substance are real water storage. A particular embodiment of the method assumes that the starting material organic matter, an alkaline suspension in particular potassium hydroxide and / or ammonia-containing 15 to 20% aqueous solutions, preferably in necessary treatment processes, such as comminution processes are mixed.
Zudem werden die organischen Bestandteile durch Überhitzung in der Herstellung aufgeschlossen. In addition, the organic components are digested by overheating in the production.
Frische organische Substanz kann dabei auch mit Propionsäure aufgeschlossen werden. Fresh organic matter can also be digested with propionic acid.
Neben den Xylit kann ein abgepresster fester Gärrest mit 25 bis 35 % organischer Trockensubstanz auf der Basis pflanzlicher Rückstände ohne Abfälle oder Wirtschaftsdünger Bestandteil mit nennenswerten Anteilen sein. In addition to the xylitol, a pressed solid fermentation residue with 25 to 35% of organic dry matter based on vegetable residues without waste or farm fertilizer can be a constituent with significant proportions.
Zudem kann aufbereitetes überständiges Heu und Stroh der Mischung beigefügt werden. In addition, processed mature hay and straw can be added to the mix.
Die in diesem Ausgangsstoff vorhandenen Kaliumsalze Lösung ergänzen sich vor- teilhaft mit den Humin- und Fulvosäuren und bilden im weiteren Herstellungspro- zess Kalium-Humate und Kalium-Fulvate, die in Bodenlösung reversibel in den Chelate so gebunden sind, dass sie der Pflanze zur Versorgung zur Verfügung stehen. Auf diese Weise wird bereits vor der Wirkung von erforderlichen Prozessen im Boden ein Teilaufschluss zur Herstellung der Pflanzenverfügbarkeit und Bodenverbesserung sowie eine zusätzliche Nährstoffeinbindung bewirkt. Der Anteil an alkalischen Komponenten zum organischen Stoff beträgt bei der Durchführung des Verfahrens 5 bis 10 %. The potassium salt solution present in this starting material advantageously complements the humic and fulvic acids and in the further production process forms potassium humates and potassium fulvates, which in soil solution are reversibly bound in the chelate in such a way that they supply the plant be available. In this way, a partial digestion for the production of plant availability and soil improvement as well as an additional nutrient binding is effected even before the effect of required processes in the soil. The proportion of alkaline components to the organic substance is in carrying out the method 5 to 10%.
Damit ist das Produkt insbesondere bei der Wiederurbarmachung von sauren Bö- den, beispielsweise in der Rekultivierung pyritsauer Bergbaufolgelandschaften geeignet. Thus, the product is particularly suitable for the recovery of acidic soils, for example in the recultivation of pyrite-rich mining pastures.
Aufgrund der festen Formulierung ist ein einfacher ungefährlicher Transport - auch mit beschädigten Transportbehältern - bis in die entlegensten Regionen für eine Applikation möglich. Due to the solid formulation is a simple safe transport - even with damaged transport containers - to the remotest regions possible for an application.
Zusätzliche Prozessschritte sind durch eine intensive Mischung der Komponenten im Rahmen von ohnehin erforderlichen Aufbereitungsprozessen dann nicht erforderlich. Additional process steps are then not required by an intensive mixing of the components in the context of any required treatment processes.
Die Materialien werden an der Produktionsstätte vorgemischt und zum Einsatzort transportiert. Fehlmischungen mit negativen Effekten sind so nicht möglich. Damit ist das Produkt sicher, außerdem hat sich das Produkt als ungiftig erwiesen. Im Vergleich zu bekannten Lösungen vereinigt das Verfahren in sich eine Reihe von Vorteilen, es vereinigt zudem die positiven Effekte andere Bodenhilfsstoffe, die diesem Produkt als Bestandteil in der Herstellung hinzu gegeben wurden. The materials are premixed at the production site and transported to the site. Mismatches with negative effects are not possible. This product is safe, and the product has proven to be non-toxic. In comparison to known solutions, the method combines a number of advantages in itself, it also combines the positive effects of other soil additives, which were added to this product as a component in the production.
Es zeichnet sich dadurch aus, dass anorganische und organische Stoffe mit posi- tiven Effekten als Bodenverbesserungsmittel in Kombination mit einem sehr breiten Wirkungsspektrum - fast als Universalprodukt - verwendet werden können. It is characterized by the fact that inorganic and organic substances with positive effects can be used as soil improvers in combination with a very broad spectrum of activity - almost as a universal product.
Zudem werden antagonistische Wirkungen von Bodenhilfsstoffen unterdrückt und synergistische Wirkungen gefördert. In addition, antagonistic effects of soil additives are suppressed and synergistic effects promoted.
Die flüssige Formulierung in einer Ausführungsform macht eine großflächige Anwendung, sowie eine Anwendung über Bewässerungstechnik ohne großen Aufwand sofort möglich. Es wurden in Versuchen festgestellt, dass Pflanzen aus mit dem vorgeschlagenen Kombinationsprodukt aus anorganischen und organischen Bestandteilen zur Bodenverbesserung behandelten Böden ein überproportionales Spross- und Blatt- Wachstum sowie ein vergrößertes Wurzelsystem, sowohl in der Länge als auch in der Verzweigung, aufwiesen. The liquid formulation in one embodiment makes a large-scale application, as well as an application irrigation technique without much effort immediately possible. It has been found in experiments that plants treated with the proposed combination product of inorganic and organic components for soil improvement had disproportionate shoot and leaf growth as well as an increased root system, both in length and in branching.
Die Kombination mit anderen Bodenhilfsstoffen oder Düngemitteln zeigte zudem erhebliche Synergieeffekte. The combination with other soil additives or fertilizers also showed considerable synergy effects.
Weiterhin wurde festgestellt, dass bei Verwendung des vorgeschlagenen Bodenverbesserungsmittels eine verringerte Wasser- und Nährstoffzugabe erforderlich ist, im Vergleich zu Standorten ohne Verwendung des vorgeschlagenen Bodenverbesserungsmittels. Furthermore, it has been found that reduced water and nutrient addition is required when using the proposed soil conditioner compared to locations without using the proposed soil conditioner.
Mit Zugabe von Wasser über Bewässerungs- oder Beregnungssysteme können bereits jetzt bis zu 60% des Beregnungswassers ohne Einschränkung des Pflanzenwachstums eingespart werden. Damit kann bereits jetzt mehr als die doppelte Fläche in Kultur genommen werden. With the addition of water through irrigation or irrigation systems, up to 60% of the irrigation water can now be saved without restricting plant growth. This means that more than twice the area can now be cultivated.
Insbesondere sind diese Effekte auf Substraten und Böden zu beobachten, die arm an organischem Material sind, wie dies zum Beispiel bei Wüstensand, Dünen am Meer oder devastierte Böden der Braunkohleförderung auftritt. In particular, these effects are observed on substrates and soils that are low in organic matter, as occurs, for example, desert sand, dunes by the sea or devastated soils of lignite mining.
Bei der Begrünung von Wüsten ist es das vorrangige Ziel, aus Substraten Böden aufzubauen, die einen intakten Boden-Luft-Boden-Wasser-Haushalt haben und die über eine eigene Speicherfähigkeit für Wasser und Nährstoffe verfügen, um der Pflanze ein dem Standort angepasstes und bedarfsgerechtes Wachstum zu ermöglichen. Dies ist nur mit einer gezielten Zugabe von Hilfsstoffen, nicht mit Barrieren im Boden möglich. Durch gleichzeitige Anwendung von Boden- und Wasserhilfsstoffen kann über gezielte Wasser- und Nährstoff gaben, aber auch durch die Applikation von organischer Substanz in Kombination mit dem hier beschriebenen Bodenhilfsstoff die bestmögliche Wirkung erzielt werden. In the greening of deserts, the primary goal is to build soils from substrates that have an intact soil-air-soil-water balance and have their own ability to store water and nutrients to give the plant a site-appropriate and needs-based To enable growth. This is only possible with a targeted addition of auxiliaries, not with barriers in the soil. Through simultaneous application of soil and water additives can be achieved through targeted water and nutrient, but also by the application of organic matter in combination with the soil adjuvant described here, the best possible effect can be achieved.
Der hier beschriebene flüssige Bodenhilfsstoff eignet sich für den Einsatz in einfachsten Applikationstechniken, bis hin zu Wasserfässern oder sogar kleinflächig mit der Hand aus kleinen manuell handhabbaren Gefäßen, z.B. Eimern. Aufgrund der geringen Aufwandmengen zwischen 0,5 und 2,5 kg/m2 ist eine großflächige Anwendung sofort möglich. The liquid soil additive described here is suitable for use in the simplest application techniques, to water barrels or even small areas by hand from small manually manageable vessels, eg buckets. Due to the low application rates between 0.5 and 2.5 kg / m 2 , a large-scale application is immediately possible.
Aufwendige Erdbewegung oder Bodenbearbeitungen sind vor Anwendung nicht erforderlich, so dass der Aufwand gering gehalten werden kann. Elaborate earth movement or tillage are not required before use, so that the effort can be kept low.
Die hier beschriebenen Produkte sollten etwa bis zu 30 cm tief in den Boden eingearbeitet werden, ehe eine Ansaat oder Anpflanzung erfolgt. The products described here should be worked into the soil up to 30 cm deep before sowing or planting.
Die Konzentrierung lässt für den Beginn der Anwendungen die Logistikkosten niedrig und den logistischen Aufwand als Sackware oder loses Schüttgut einfach. Concentration makes logistics costs low and logistical effort as bagged goods or loose bulk goods easy for the start of the applications.
Die insgesamt niedrigen Kosten können den großflächigen Einsatz zur Eindämmung von Desertifikation rechtfertigen. The overall low cost can justify the large-scale deployment to curb desertification.
Im Gegensatz zu anderen Produkten unterstützt das hier beschriebene Produkt den Aufbau von Böden in dessen natürlichen Funktionen ohne weitere erforderliche Maßnahmen am Boden selbst, mit Ausnahme einer Einarbeitung bei der Erstapplikation. In contrast to other products, the product described here supports the construction of soils in their natural functions without further necessary measures on the ground itself, with the exception of a first application.

Claims

Patentansprüche  claims
1. Verfahren zur Herstellung eines anorganischen und organischen Bodenhilfsstoffes auf Humin- und Fulvosäurebasis, 1. A process for the preparation of an inorganic and organic humectant based on humic and fulvic acid,
gekennzeichnet durch die Schritte: characterized by the steps:
a) Aufschluss eines Braunkohlebestandteils und/oder einer geologischen Braunkohlenvorstufe, insbesondere von Xylit, Leonardit oder einer Mischung dieser Stoffe, mittels einer Säure und spätere Abpufferung mit einer Lauge oder mittels einer Lauge und spätere Abpufferung mit einer Säure, wobei die Abpufferung auch in einem späteren Verfahrensschritt erfolgen kann; b) Filtration des in Schritt a) gewonnen Zwischenprodukts und Weiterverwendung entweder des Filtrats oder des festen Filterrückstandes oder einer nicht dem ursprünglichen Mischungsverhältnis vor der Filtration bestehenden Mischung aus Filtrat oder Filterrückstand; und c) Zusatz von Fulvosäuren mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 1% am fertigen Produkt, und Zusatz wenigstens eines weiteren organischen Bestandteils.  a) digestion of a lignite constituent and / or a geological lignite precursor, in particular xylitol, Leonardite or a mixture of these substances, by means of an acid and subsequent Abpufferung with a liquor or by means of a lye and subsequent buffering with an acid, the Abpufferung in a later Process step can take place; b) filtering the intermediate obtained in step a) and reusing either the filtrate or the solid filter residue or a mixture of filtrate or filter residue not prior to the initial filtration ratio; and c) adding fulvic acids having a weight fraction of at least 1% on the finished product, and adding at least one further organic constituent.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Aufschluss in Schritt a) basierend auf einem Gemisch zwischen Xylit und Leonardit durchgeführt wird, wobei das Massenverhältnis dieser beiden Ausgangsbestandteile Xylit zu Leonardit im Bereich 2:1 bis 1 :2, vorzugsweise bei etwa 1 :1 , liegt.  the digestion in step a) is carried out based on a mixture between xylitol and leonardite, the mass ratio of these two starting constituents xylitol to leonardite being in the range from 2: 1 to 1: 2, preferably about 1: 1.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Aufschluss in Schritt a) mit Phosphorsäure und die Abpufferung mit Kaliumhydroxid und/oder mittels ammoniakhaltiger wässriger Lösung erfolgt. the digestion in step a) is carried out with phosphoric acid and the buffering with potassium hydroxide and / or by means of ammonia-containing aqueous solution.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zur Herstellung eines flüssigen Bodenhilfsstoffes aus Schritt b) zu mehr als 75%, vorzugsweise zu mehr als 85% das Filtrat und zu weniger als 25%, bevorzugt zu weniger als 15% der feste Filterrückstand verwendet wird, wobei als weiterer organischer Bestandteil in Schritt c) wenigstens Harnstoff mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 10% zugesetzt wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,  for producing a liquid soil additive from step b) to more than 75%, preferably more than 85% of the filtrate and less than 25%, preferably less than 15% of the solid filter residue is used, wherein as further organic ingredient in step c ) is added at least urea with a weight ratio in the finished product of more than 10%. 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zur Herstellung eines im Wesentlichen festen oder stichfesten Bodenhilfsstoffes der feste Filterrückstand aus Schritt b) mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, verwendet wird, sowie in Schritt c) als organischer Bestandteil eine extrudierte Feinfraktion, vorzugsweise ohne Abfallstoffe oder Wirtschaftsdünger, aus der Vergärung von Pflanzen mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mindestens 10%, vorzugsweise von über 25%, zugesetzt wird. 6. Verfahren nach einem der Anspruch 5,  for the preparation of a substantially solid or stable soil excipient, the solid filter residue from step b) with a weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably of more than 15%, is used, and in step c) as an organic constituent an extruded fine fraction, preferably without waste or manure, from the fermentation of plants with a weight fraction in the finished product of at least 10%, preferably of more than 25%, is added. 6. The method according to any one of claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zur Herstellung eines im Wesentlichen festen Bodenhilfsstoffes in Schritt c) zusätzlich eine zerfaserte Gräsermischung, vorzugsweise mit Samen, und/oder zerkleinertes Stroh, insbesondere Weizenstroh, mit einem Ge- wichtsanteil im Fertigprodukt von insgesamt mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, zugesetzt wird.  for producing a substantially solid soil additive in step c) additionally a defibered grass mixture, preferably with seeds, and / or crushed straw, in particular wheat straw, with a total weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably of more than 15%, is added.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, Method according to claim 5 or 6,
urch gekennzeichnet, dass  urch indicated that
die extrudierte Feinfraktion aus der Vergärung von Pflanzen und optional die zerfaserte Gräsermischung und/oder optional das Weizenstroh vor dem Zusatz in Schritt c) wie folgt aufbereitet werden: für die Aufbereitung der extrudierten Feinfraktion aus der Vergärung von Pflanzen: the extruded fine fraction from the fermentation of plants and optionally the shredded grass mixture and / or optionally the wheat straw before the addition in step c) are processed as follows: for the processing of the extruded fine fraction from the fermentation of plants:
Abpressen eines Gärrückstands aus einer Biogasanlage mit anaerober Vergärung, die im Wesentlichen mit nachwachsen- den Rohstoffen beschickt wird, unter Druck, vorzugsweise mittels eines Schneckenseparators, und Verwerfen des flüssigen Separationsbestandteils und Weiterverarbeitung des festen Separationsbestandteils;  Pressing a fermentation residue from a biogas plant with anaerobic digestion, which is essentially fed with renewable raw materials, under pressure, preferably by means of a screw separator, and discarding the liquid separation constituent and further processing the solid separation constituent;
Aufschluss des festen Separationsbestandteils unter Wärme- und Druckeinwirkung in einem Extruder;  Digestion of the solid separation component under heat and pressure in an extruder;
biologischer Aufschluss durch Rotten, vorzugsweise in Trapez-Mieten;  biological decomposition by rotting, preferably in trapeze rents;
wobei bei optionalem Zusatz einer zerfaserten Gräsermischung und/oder von Weizenstroh diese Bestandteile gemahlen und gesiebt werden, und die kurzfaserigen Bestandteile, vorzugsweise mit einer with optional addition of a frayed grass mixture and / or wheat straw, these components are ground and sieved, and the kurzfaserigen ingredients, preferably with a
Faserlänge von weniger als etwa 10 mm, mit den Gärrückständen verrottet und biologisch aufgeschlossen werden. Fiber length of less than about 10 mm, rotted with the digestate and biologically disrupted.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, 8. The method according to any one of claims 5 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
in Schritt c) zusätzlich oder alternativ ein Tonmineral-Gemisch, bevorzugt enthaltend Bentonit, mit einem Gewichtsanteil im Fertigprodukt von mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 15%, zugesetzt wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,  in step c), additionally or alternatively, a clay mineral mixture, preferably containing bentonite, having a weight fraction in the finished product of more than 5%, preferably of more than 15%, is added. 9. The method according to any one of claims 5 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
ein der mehrere der folgenden weitere Bestandteile zur Herstellung des im Wesentlichen festen Bodenhilfsstoffes zugesetzt werden können:  one or more of the following further ingredients may be added to make the substantially solid soil additive:
Kaliumsulfat;  Potassium sulfate;
- Hydrogele;  Hydrogels;
Mikronährstoff-Gemische (u.a. mit Spurenelementen);  Micronutrient mixtures (including with trace elements);
Algenmehle;  Algae flour;
Mykorrhiza. Mycorrhiza.
10. Flüssiger Bodenhilfsstoff, 10. Liquid soil additive,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
dieser nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 hergestellt ist.  this is prepared by a process according to claims 1 to 4.
11. Flüssiger Bodenhilfsstoff auf Humin- und Fulvosäurebasis auf organischen Stoffen, insbesondere flüssiger Bodenhilfsstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass 11. Liquid soil additive based on humic and fulvic acid on organic substances, in particular liquid soil additive according to claim 10, characterized in that
der organische Bodenhilfsstoff bzw. das organische Bodenverbesserungsmittel zu > 85 % aus frischen, festen organischen Stoffen, in flüssiger Formulierung, die zuvor physikalisch im Herstellungsprozess durch Extrusion aufgeschlossen wurden, deren Verrottungsprodukten von < 200 mm mit oder ohne Zusatz von alkalischen Suspensionen und zu < 15 % aus einer flüssigen Humat-Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension mit 1 bis 10 % Anteil an Huminsäuren mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Kaliumhumaten und Kaliumfulvaten besteht.  the organic soil conditioner or organic soil improver to> 85% of fresh, solid organic substances, in liquid formulation, which were previously physically digested by extrusion in the manufacturing process, their decomposition products of <200 mm with or without the addition of alkaline suspensions and <15 % consists of a liquid humate-humic acid-continuous humus nutrient suspension with 1 to 10% proportion of humic acids with molecular weights of 2,000-50,000 in the form of potassium humates and Kaliumfulvaten.
12. Im Wesentlichen fester Bodenhilfsstoff, 12. Substantially solid soil adjuvant,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
dieser nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 5 bis 10 hergestellt ist.  this is prepared by a process according to claims 5 to 10.
13. Im Wesentlichen fester Bodenhilfsstoff, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, 13. Substantially solid soil additive, in particular produced by a process according to one of claims 5 to 10,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
dieser die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten des Fertigprodukts aufweist, mit der Maßgabe, dass die Summe der Komponenten 100% ergibt:  this has the following composition in weight percent of the finished product, with the proviso that the sum of the components gives 100%:
extrudierte Feinfraktion aus Gärresten 10% bis 75%; vorzugsweise extruded fine fraction from digestate 10% to 75%; preferably
25% bis 50%, besonders bevorzugt 30% bis 40%; 25% to 50%, more preferably 30% to 40%;
zerfaserte Gräsermischung mit Samen 5% bis 75%; vorzugsweise shredded grass mix with seeds 5% to 75%; preferably
5% bis 40%, besonders bevorzugt 10% bis 25%; 5% to 40%, more preferably 10% to 25%;
aufbereitetes Xylit 0,5% bis 20%; vorzugsweise 1% bis 5%; aufbereitetes Leonardit 1 % bis 40%; vorzugsweise 10% bis 20%; Phosphorsäure, etwa 85%ige, 0% bis 5%, vorzugsweise 0,5% bis 2%; processed xylitol 0.5% to 20%; preferably 1% to 5%; processed Leonardite 1% to 40%; preferably 10% to 20%; Phosphoric acid, about 85%, 0% to 5%, preferably 0.5% to 2%;
Tonmineral-Gemisch, vorzugsweise Bentonit, 5% bis 75%; vorzugsweise 10% bis 20%;  Clay mineral mixture, preferably bentonite, 5% to 75%; preferably 10% to 20%;
Kaliumsulfat, 0% bis 25%; vorzugsweise 0,1 % bis 15%;  Potassium sulfate, 0% to 25%; preferably 0.1% to 15%;
Mikro-Nährstoffmischung, 0% bis 1 %, vorzugsweise 0,01 % bis 0,05%;  Micro-nutrient mixture, 0% to 1%, preferably 0.01% to 0.05%;
Hydrogele und/oder Hydroabsorber, 0% bis 10%; vorzugsweise 0,5% bis 2,5%;  Hydrogels and / or hydroabsorbers, 0% to 10%; preferably 0.5% to 2.5%;
Algenmehle und Mykorrhiza, 0% bis 5%; vorzugsweise 0,5% bis 1 ,5%;  Algae meal and mycorrhiza, 0% to 5%; preferably 0.5% to 1.5%;
Fulvosäure, vorzugsweise aus der Wasseraufbereitung, 1 % bis 10%, vorzugsweise 2,5% bis 7,5%;  Fulvic acid, preferably from water treatment, 1% to 10%, preferably 2.5% to 7.5%;
Gesteinsmehl, 0% bis 5%.  Rock flour, 0% to 5%.
14. Anorganisches und organisches Bodenverbesserungsmittel auf Humin- und Fulvosäurebasis und auf Basis organischer Stoffe, insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 10, 14. An inorganic and organic soil improver based on humic and fulvic acid and based on organic substances, in particular according to one of claims 5 to 10,
g e k e n n z e i c h n e t durch marked by
einen Anteil an löslichen Humin- und Fulvosäuren aus Braunkohlen und frischen Gärrückständen, Heu, Stroh, sowie Hydrogelen und Absorber, Gesteinsmehl und Tonmineralen, das aus frischen, festen organischen Stoffen, in flüssiger Formulierung, die zuvor physikalisch im Herstellungspro- zess durch Extrusion, chemisch durch eine Säure, insbesondere durch Phosphor- oder Propionsäure, sowie biologisch durch Hydrolyse aufgeschlossen wurden, deren Verrottungsprodukten von < 200 mm mit oder ohne Zusatz von alkalischen Suspensionen und zu < 5 % aus einer flüssigen Humat-Huminsäure-Dauerhumus-Nährstoff-Suspension mit 1 bis 5 % Anteil an Huminsäuren mit Molekulargewichten von 2000 - 50000 in Form von Ka- liumhumaten und Kaliumfulvaten besteht. a proportion of soluble humic and fulvic acids from lignite and fresh digestate, hay, straw, as well as hydrogels and absorbers, rock flour and clay minerals, that of fresh, solid organic matter, in liquid formulation, previously physically in the manufacturing process by extrusion, chemical were decomposed by an acid, in particular by phosphoric or propionic acid, as well as biologically by hydrolysis, their decomposition products of <200 mm with or without the addition of alkaline suspensions and <5% of a liquid humate-humic acid-permanent humus nutrient suspension with 1 up to 5% of humic acids with molecular weights of 2000-50,000 in the form of potassium humates and potassium fulvates.
15. Bodenverbesserungsmittel nach Anspruch 14, 15. soil conditioner according to claim 14,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die organischen Stoffe aus Rückständen der anaeroben Vergärung von Pflanzen und Pflanzenresten ohne Abfallstoffe oder Wirtschaftsdünger sind  the organic substances from residues of the anaerobic fermentation of plants and plant residues without wastes or manure
16. Bodenverbesserungsmittel, insbesondere nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass 16. soil conditioner, in particular according to claim 14 or 15, characterized in that
dieses folgende Zusammensetzung aufweist:  having the following composition:
1 -10% Humate  1 -10% humates
1 -10% Fulvate  1 -10% Fulvats
1 -10% organische Trockensubstanz/Dauerhumus 1 -10% organic dry matter / permanent humus
1 - 10 % K2O in Lösung 1 - 10% K 2 O in solution
0,2-10% P2O5 0.2-10% P 2 O 5
0,2 - 15 % gesamt-Stickstoff  0.2 - 15% total nitrogen
15 - 90 % H2O. 15-90% H 2 O.
17. Verwendung der Bodenhilfsmittel nach den vorherigen Ansprüchen für den Einsatz in Rohböden und Böden, die durch geringen Anteil organischer Substanz gekennzeichnet sind, wobei das Bodenhilfsmittel mit 1% bis 10% Gewichtsanteilen in die obere Bodenschicht vorzugsweise bis zu einer Tiefe von etwa 30 cm eingearbeitet wird. 17. Use of the soil additives according to the preceding claims for use in unfinished soils and soils, which are characterized by low content of organic substance, wherein the soil improvers with 1% to 10% by weight incorporated into the upper soil layer preferably to a depth of about 30 cm becomes.
EP16710911.5A 2015-01-19 2016-01-19 Soil auxiliary substances and method for their preparation and their use Withdrawn EP3247690A2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015100644.8A DE102015100644A1 (en) 2015-01-19 2015-01-19 Production of a liquid soil additive based on humic and fulvic acids for use as soil and water adjuvant to positively influence the soil-water-plant-nutrient balance
DE102015100645.6A DE102015100645A1 (en) 2015-01-19 2015-01-19 Production of a free-flowing soil additive based on liquid humic and fulvic acids, as well as solid inorganic and organic substance for use as soil and water additive to positively influence the soil-water-plant-nutrient balance
PCT/DE2016/100022 WO2016116099A2 (en) 2015-01-19 2016-01-19 Soil auxiliary substances and method for their preparation and their use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3247690A2 true EP3247690A2 (en) 2017-11-29

Family

ID=55586980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16710911.5A Withdrawn EP3247690A2 (en) 2015-01-19 2016-01-19 Soil auxiliary substances and method for their preparation and their use

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3247690A2 (en)
DE (1) DE112016000370A5 (en)
WO (1) WO2016116099A2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3406584A1 (en) 2017-05-24 2018-11-28 Novihum Technologies GmbH Long-term humus water storage hybrid
CN107141165A (en) * 2017-06-29 2017-09-08 太仓市绿苗农场专业合作社 A kind of novel organic fertilizer material and preparation method thereof
CN108821847A (en) * 2018-06-13 2018-11-16 贵阳开磷化肥有限公司 A kind of strawberry cultivating sulfur fertilizer and preparation method thereof
CN114287313B (en) * 2021-12-22 2023-05-09 北京市农林科学院 Artificial sponge soil and application thereof
CN114631409B (en) * 2022-02-28 2022-12-02 河南城建学院 Method for rapidly restoring desertified soil of reclamation farmland in mining area
CN114918238A (en) * 2022-05-07 2022-08-19 中国科学院生态环境研究中心 Resistance heating process for enhancing multiphase extraction and repair effects of DNAPLS (deoxyribonucleic acid/liquid plastics) polluted site
PL442672A1 (en) * 2022-10-28 2024-04-29 Ticuna Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Organic-mineral fertilizer supporting the cultivation of plants and mushrooms and a method of its production

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3076291A (en) 1963-02-05 Seed germination promoter and method
US2317991A (en) 1940-03-18 1943-05-04 Dow Chemical Co Promoter, method, and product
US3111404A (en) 1961-11-06 1963-11-19 Concho Petroleum Company Method of forming a granular ammonium humate fertilizer
US3264084A (en) 1964-02-05 1966-08-02 Concho Petroleum Company Production of a soil nutrient in a minimal liquid environment
US3544296A (en) * 1967-10-20 1970-12-01 Concho Petroleum Co Method of forming a solid plant nutrient from leonardite humate bearing ore
US3544295A (en) 1967-12-11 1970-12-01 Nitto Chemical Industry Co Ltd Process for inhibiting nitrification of ammonia nitrogen in soils and soil-treating materials therefor
US3770411A (en) 1971-07-29 1973-11-06 Organic Labor Inc Plant stimulant
US4319041A (en) 1980-09-18 1982-03-09 Goff David W Method of producing humic acid
DE3040040A1 (en) 1980-10-23 1982-06-03 Huminal Vertriebsgesellschaft mbH, 6000 Frankfurt Fertiliser prepd. by composting conifer bark - by mixing ground bark with ammonium bi:carbonate and water
DE3318171A1 (en) 1983-05-19 1984-11-29 Karl 6902 Sandhausen Serwane Method and device for producing a vegetation layer
EG20132A (en) 1992-07-31 1997-07-31 Shinetsu Chemical Co An artificial soil structure and a method of preventing land desertification
US5876479A (en) 1997-07-15 1999-03-02 Hedgpeth, Iv; Joel Composition and method of manufacturing a liquid humic acid based soil enhancer
DE19859068A1 (en) 1998-12-22 2000-07-06 Univ Dresden Tech Organic fertilizer and process for its production and use
WO2002064702A1 (en) 2001-02-09 2002-08-22 Stierli + Ruggli Binder and method for the production of a soil stabilizing binder and soils, walls or parting layers stabilized using said binder or method
DE10120433C1 (en) 2001-04-26 2002-11-21 Lausitzer Braunkohle Ag Material with lasting humus properties, for use in improving and fertilizing soil, obtained by wet milling mixture of young tertiary soft lignite with clay and/or loam
DE10123283A1 (en) 2001-05-12 2002-11-14 Ebauchesfabrik Eta Ag Humic acid-based organic soil improver, having balanced fertilizing and soil improving action, obtained by extracting fine lignite particles with water containing alkali metal hydroxide/ammonia
DE10123903B4 (en) 2001-05-17 2006-01-12 Vattenfall Europe Mining Ag Process for the preparation of a soil improver from lignite xylitol and its use
US7896944B2 (en) * 2004-06-23 2011-03-01 Lone Knight Limited Method for extracting fulvic acid molecules
DE102005005343A1 (en) * 2005-02-05 2006-08-10 Hoogen, Heiner, Dr. Organic soil improving agent, useful for e.g. improving soil, comprises a humic acid base; fossil minerals and fossil natural humic acid; solid organic materials; and liquid humat-humic acid nutrient suspension
DE202009007252U1 (en) 2008-06-06 2009-09-03 Terratextura Baustoff- Und Vegetations-Technologie Gmbh Humic complexes for root stimulation of plants
CN102260111B (en) * 2011-05-17 2013-07-10 谭钧 Method for preparing humic acid-urea complex in aqueous medium

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016116099A3 (en) 2016-09-29
WO2016116099A2 (en) 2016-07-28
DE112016000370A5 (en) 2017-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3247690A2 (en) Soil auxiliary substances and method for their preparation and their use
DE4133984A1 (en) METHOD FOR BIOLOGICAL DIGESTION OF MINERALS
EP3681851A1 (en) Process for the production of humic substances from biomass such as wood, bark, cereal straw, leaves, herbaceous plants and also tree fungi, sewage sludge and other organic wastes
DE102011010329A1 (en) Composite material, useful e.g. as nitrogen-phosphorus-potassium fertilizer, comprises superabsorber polymer, (in)organic filler, soil additive, binding agent and solid and/or liquid fermentation residues fermented from biomass
DE202007018791U1 (en) Soil conditioners
EP3037397A1 (en) Method for the preparation of plant or potting soil, or special purpose soil, and related soils
DE102015100644A1 (en) Production of a liquid soil additive based on humic and fulvic acids for use as soil and water adjuvant to positively influence the soil-water-plant-nutrient balance
DE3225454A1 (en) METHOD FOR PROCESSING FAECAL WASTE
EP3630706B1 (en) Long-term humus water storage hybrid
EP3348539B1 (en) Method of making an organic carbon fertiliser
DE4009886C2 (en) Process for treating manure
EP2657212B1 (en) Method for the treatment of organic waste materials and composts, especially food remains from biogas systems
DE4137171C2 (en)
DE102015100645A1 (en) Production of a free-flowing soil additive based on liquid humic and fulvic acids, as well as solid inorganic and organic substance for use as soil and water additive to positively influence the soil-water-plant-nutrient balance
DE102015007307A1 (en) Process for the production of a fertilizer or micronutrient, as well as fertilizer or micronutrient, as well as a crop or plant soil mixed therewith
EP3854770B1 (en) Method of manufacturing a soil substrate and method of introducing the soil substrate
DE8401805U1 (en) FERTILIZER GRAIN
DE102005005343A1 (en) Organic soil improving agent, useful for e.g. improving soil, comprises a humic acid base; fossil minerals and fossil natural humic acid; solid organic materials; and liquid humat-humic acid nutrient suspension
Abou Hussien et al. Effect of sulphur additives on the chemical composition of compost
Rath et al. Preparation Of Vermicompost By Using Agro-Industrial Waste
DE202019103796U1 (en) Organic native substrate
DE102019100525A1 (en) Soil substrate for fertilization and soil improvement, and method for producing the soil substrate and method for introducing the soil substrate
EP0743930B1 (en) Liquid manure disposal
EP0474992A2 (en) Process for treating manure generated by intensively-reared livestock, especially of pigs, cattle and poultry and controlled release fertilizer obtained by this process
DE19825168A1 (en) Fertiliser for crop plants

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20170714

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: JOERG FRIGGE VERMOEGENSVERWALTUNGS UG (HAFTUNGSBES

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20190906

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20200603