UND VERWENDUNG

Die Erfindung betrifft ein pedosphärenverbesserndes Granulat und seine Verwen- düng zur Verbesserung organischer Stoffkreisläufe, insbesondere die Verwendung als dünge- und bodenverbessernde Substanzen, die zum einen den Phosphatkreis lauf in der Pedosphäre optimieren und zum anderen die Anzahl der nützlichen Bo denorganismen erhöhen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Granulate.

Stand der Technik:

Durch landwirtschaftliche Nutzung werden dem Boden mineralische Rohstoffe, wie beispielsweise phosphorhaltige Verbindungen entzogen, welche durch anschlie ßende Zufuhr mineralischer Dünger wieder ausgeglichen werden müssen. Mit der stofflichen und energetischen Nutzung von Biomasse, wie beispielsweise aus Haus haltsabfällen oder Klärschlamm, ist ein Entzug von Nährstoffen und erhebliche Men gen an organischer Substanz aus den natürlichen Stoffkreisläufen verbunden. Die fehlende Humuswirkung durch diese organischen Reststoffe sollte gerade in Anbe tracht des zunehmenden Anbaus von Energiepflanzen nicht vernachlässigt werden. Die Erhaltung der Fruchtbarkeit des Bodens durch den Einsatz von künstlichen Mi neraldüngern aus fossilen Ressourcen ist ökologisch kritisch zu bewerten, zum ei nen aufgrund des umweltzerstörerischen Abbaus und zum anderen aufgrund des Schwermetalleintrags auf die Böden durch Mineraldünger. Phosphor ist ein limitier ter Rohstoff und seine effiziente Nutzung für einen fruchtbaren Boden vor dem Hin- tergrund einer wachsenden Weltbevölkerung ist von großer Bedeutung. Unter Ge sichtspunkten der Nachhaltigkeit rückt die Schließung von natürlichen Nährstoff kreisläufen immer mehr in den Vordergrund und bietet zudem eine einheimische bisher nur bedingt genutzte Rohstoffquelle. Im Arbeitsfeld des Phosphorrecyclings haben sich zahlreiche Verfahren herausge bildet, die an sehr unterschiedlichen Stellen des Abfallstroms ansetzen und einen sehr unterschiedlichen Umsetzungsstand erreicht haben. Den größten Umsetzungs grad haben derzeit P-Eliminationsverfahren im Klärwerk erreicht. Der wirtschaftliche Vorteil dieser Verfahren besteht insbesondere für den Betrieb der Anlagen durch die Vermeidung von Unterhaltskosten und Betriebsstörungen durch die Reduktion von spontanen Struvit-Ausfällungen in Rohrleitungen und eine bessere Entwässerung mit entsprechend geringerer Klärschlamm-Menge mit positivem Einfluss auf Klär schlamm-Entsorgungskosten. Bei der Phosphorelimination in der Abwasserreini- gung resultieren Kristallisationsprodukte, wie überwiegend Struvit, wobei Struvit im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als MAP bezeichnet wird. MAP als Recycling produkt kann lediglich als Düngemittel genutzt werden, problematisch ist aber, dass MAP in dieser Nährstoffzusammensetzung keinem boden- und pflanzenspezifischen Standarddünger entspricht. Folglich besteht im Markt beim MAP nicht die Akzeptanz für ein hochwertiges Düngeprodukt entsprechend der Nährstoffkomponenten, son dern vielmehr das Image eines Ab-Produktes mit entsprechend niedrigen Marktprei sen.

Organische Reststoffe, wie beispielsweise Klärschlamm, Gärreste oder Gülle, sind prinzipiell eine kostengünstige und nachhaltige Alternative zu mineralischen Dün gern und damit zur Schließung des Nährstoffkreislaufs. So werden diese organi schen Reststoffe zum Teil auch noch immer direkt auf Felder ausgebracht. Seit ge raumer Zeit sinkt die Akzeptanz für diesen Verwertungsweg jedoch progressiv, da das direkte Ausbringen zu unerwünschter Geruchsbelästigung führt und die hiermit verbundenen Kreisläufe in Verdacht stehen, zu einer unerwünschten Aufkonzentrie rung bestimmter Substanzen zu führen wie beispielsweise perfluorierter Tenside (PFT). Klärschlamm, der keiner hygienisierenden Behandlung unterworfen wurde, kann eine Vielzahl seuchen- und phytohygienisch relevanter Krankheitserreger ent halten, wie Bakterien, Viren, Parasiten und Wurmeier. Zudem sind die Ausbringzei- ten stark limitiert, was bei kontinuierlich anfallenden Reststoffen zu erheblichen lo gistischen Schwierigkeiten führt. Sollen die organischen Reststoffe in der Landwirt schaft verwertet werden, so besteht grundsätzlich die Gefahr, dass Krankheitserre ger über Nahrung und Futtermittel zu Mensch und Tier gelangen und diese damit gefährden. Da der Erreger eine hohe Überlebensfähigkeit aufweist, muss für die Ri- sikominimierung den Hygieneaspekten eine hohe Bedeutung beigemessen werden, um mögliche Risiken für Menschen und Nutztiere zu minimieren. Ziel einer Hygieni- sierung ist die Unterbrechung von Infektionskreisläufen durch Abtötung von Krank heitserregern. Durch die Abtötung von Bakterien wird zudem der Verbreitung von Antibiotikaresistenzen entgegengewirkt. Hygienisierungsverfahren können auch anderen Prozesszielen der Schlammbehandlung, z. B. Stabilisierung, Entwässe rung, Nachkonditionierung, dienen. Andererseits besitzen verschiedene Klär schlammbehandlungsverfahren hygienisierende Wirkung.

Die organischen Reststoffe fallen - mit jahreszeitlicher Schwankung der Zusammen setzung - über das gesamte Jahr an, ein landwirtschaftlicher Einsatz ist jedoch nur zu bestimmten Zeitpunkten im Jahr möglich, nämlich im Frühjahr oder Herbst. Bei einem direkten Ausbringen von Klärschlamm auf Felder besteht das Problem, die Klärschlämme Zwischenlagern zu müssen, wenn sie zu einer Zeit anfallen, in denen sie nicht auf Felder aufgebracht werden können. Dazu kommt, dass in Gebieten mit intensiver Tierhaltung häufig so viel Mist, Gülle und verunreinigte Einstreu anfällt, dass eine vollständige Verwendung als Dünger vor Ort nicht möglich ist. Biomasse, insbesondere Gülle, wird oft in Biogasanlagen vergoren. Auch die Menge an anfal lenden Gärresten aus Biogasanlagen ist in Gebieten mit intensiver Tierhaltung zu groß, um sie als Dünger direkt vor Ort auf die Felder zu bringen. All dies sind erheb liche Probleme, da die organischen Reststoffe im Grunde nur sehr begrenzt lagerfä hig sind. Der Transport in andere Gebiete ist aufwendig und teuer.

Es sind im Stand der Technik Verfahren bekannt, bei denen die organischen Rest stoffe deshalb getrocknet, granuliert und anschließend als Dünger gezielt eingesetzt werden. Einen solchen Weg zeigt beispielsweise DE 10 2014 013 078 A1 auf, wo phosphorhaltigem Klärschlamm getrocknet und granuliert wird und ein phosphorhal tiger organischer Dünger aus getrocknetem Klärschlamm erhalten wird. Nachteil dieser Verfahren ist jedoch, dass der resultierende organische Dünger in der Nähr stoffzusammensetzung dem Klärschlamm entspricht und damit nicht optimal auf die pflanzen- und bodenspezifischen Anforderungen eingestellt ist. Zudem sind diese organischen Dünger hergestellt weitgehend aus organischen Reststoffen, die übli cherweise einen Anteil organischer Reststoffe > 80% aufweisen, wenig lagerstabil und entwickeln durchaus erhebliche Geruchsbeeinträchtigung.

Aktuell gewinnt die thermische Verwertung dieser organischen Reststoffe weiter an Bedeutung. Aschen aus der thermischen Verwertung und/oder Verbrennung organi scher Reststoffe sind aufgrund des hohen Gehalts an Nährstoffen, wie beispiels weise Phosphor (P), geeignete Rohstoffquellen. Aufgrund der schlechten Pflanzenverfügbarkeit des in den Aschen enthaltenen Phosphors (P) sowie eventu eller Schadstoffgehalte ist jedoch eine direkte Verwendung der Aschen als Dünge mittel nur bedingt möglich. Deshalb werden aktuell solche Aschen zumeist deponiert oder im Landschaftsbau verwendet und stehen somit den Stoffkreisläufen nicht mehr als Rohstoffquelle zur Verfügung.

Im Stand der Technik sind auch unterschiedliche Verfahren zur stofflichen Verwer tung von phosphorhaltigen Aschen, beispielsweise aus Klärschlamm, bekannt. Die Verfahren basieren auf dem Rohstoff Asche, wobei der P-Gehalt in der Asche mög lichst hoch sein sollte. Die Verfahren unterscheiden sich bezüglich der P-Abschei- dung, der Säure und/oder dem Fällmittel, dem Recyclingprodukt und der Art der Schwermetallabscheidung. Die Verfahren zur Gewinnung von Phosphat aus Klär schlammaschen können allgemein in thermochemische, thermoelektrische und nasschemische Ansätze untergliedert werden, wobei thermochemische Verfahren vorzugsweise bei Temperaturen unterhalb des Ascheschmelzpunktes <1 .000°C er folgen, thermoelektrische Verfahren bei Temperaturen oberhalb des Ascheschmelz punktes >1 .000 °C.

Bei den nasschemischen Verfahren werden zahlreiche unterschiedliche Konzepte verfolgt, wobei generell zwischen Verfahren, bei denen die Säure nur mit der Asche vermischt und Verfahren bei welchem Phosphor aus der Asche extrahiert und damit in die flüssige Phase gebracht wird, unterschieden. Viele dieser nasschemischen Verfahren (wie BioCon-, SEPHOS-, SESALPhos-, Tetraphos, PASCH- oder Leach- phos-Verfahren etc.) basieren hingegen auf aufwendigen und komplexen Fällungs- bzw. Extraktionsprozessen. Klärschlammaschen unterliegen jedoch einer erhebli chen Schwankung der chemischen und mineralogischen Konstitution und das ist das Gegenteil von dem, was komplexe Fällungs- und Extraktionsprozesse benöti gen. Die Löse-, Fällungs- und Extraktionsbedingungen müssen im technischen Be trieb auf diese starke Schwankungsbreite sofort und zielgenau angepasst werden, was technisch und analytisch kaum zu leisten ist. Die Konsequenz ist eine vermin derte Performance dieser Verfahren. Kostentreiber bei diesen Verfahren ist der er hebliche Einsatz von zusätzlichen Chemikalien. Zudem fallen erhebliche Mengen an Abfallstoffen, d.h. nicht gelöster Asche oder Fällungsprodukte etc., an, die kosten aufwendig entsorgt werden müssen. Die komplexe und aufwendige Prozessführung sowie die Chemikalien- und Entsorgungskosten können nicht durch die Verkaufser löse der Produkte kompensiert werden.

Wirtschaftlich und technisch gut beherrschbar sind nasschemische Verfahren, bei denen die phosphathaltigen Aschen und Mineralsäuren weitgehend direkt vermischt und daraus Düngemittel hergestellt werden. Dabei wird das weitgehend unlösliche Phosphat aus phosphathaltigen Aschen mittels Mineralsäure aufgeschlossen. Solch ein Verfahren ist beispielsweise aus DE 10 2010 034 042 B4 bekannt. Das Verfah ren stellt durch das Mischen von Aschen aus der Klärschlamm-Monoverbrennung mit Mineralsäure mit Zusatz von Kalium- und/oder eines Stickstoffträgers ein Phos phat- bzw. Mehrnährstoff-Düngemittel her. Die Mineralsäure schließt dabei die schwerlöslichen Phosphatverbindungen in der Klärschlammasche auf. Dabei laufen die gewünschten Umwandlungsreaktionen und die Granulation weitgehend zeit gleich ab. Die Mischung, die Reaktion und die Granulation finden in einer Mischap paratur statt. Vorgeschlagen werden dazu Pflugscharmischer mit Messersatz, ein kontinuierlich arbeitender Durchlaufmischer oder ein Doppelwellenpaddelmischer. Bei dieser Art nasschemischer Verfahren wie in DE 10 2010 034 042 ist die resultie rende Nährstoffzusammensetzung an die Boden- und Pflanzenbedürfnisse anpass bar. Jedoch ist zumeist die Granulatstruktur sehr kompakt und damit die Nähr stofffreisetzung oft nicht optimal an den zeitlichen Nährstoff bedarf der Pflanzen an gepasst. Zudem bieten diese Düngegranulate im Grunde keine Funktion zur Boden verbesserung, sondern dienen fast ausschließlich der Nährstoffzuführung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Substanz, insbeson dere in Form eines Granulates bereitzustellen, die die Eigenschaften der Pe- dosphäre verbessert. Diese Verbesserung betrifft insbesondere die Phosphat- /Phosphorversorgung des Bodens, die Verbesserung der Bodenstruktur und weiter hin die Optimierung der im Boden enthaltenen Bodenorganismen.

Beschreibung der Erfindung:

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweck mäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unter ansprüche. Außerdem werden das so erzeugte Granulat und dessen Verwendung beansprucht. Die Erfindung betrifft insbesondere ein bodenverbesserndes Granulat mit einem Phosphatanteil, der größer als 60 % neutral-ammoniumcitratlöslich ist, gelöst, wobei das Granulat durch folgende Schritte herstellbar ist:

^■ Erzeugung einer Gesamtdispersion, umfassend mindestens einen kohlen stoffhaltigen Strukturstoff mit mindestens einem Kohlenstoffanteil von 0,1 % und

^■ weiterhin umfassend mindestens ein anorganisches Sekundärphosphat in Kombination mit mindestens einem Reaktionsmittel oder mindestens ein Struvit und

^■ Durchführung einer Granulierung oder Extrudierung.

Die Aufgabe wird insbesondere dadurch gelöst, dass aus mindestens einem kohlen stoffhaltigen Strukturstoff und mindestens einem anorganischen Sekundärphosphat und/oder Struvit, gegebenenfalls in Kombination mit einem Reaktionsmittel und/oder Wasser und/oder weiteren Komponenten ein Granulat erzeugt wird, wobei das anor ganische Sekundärphosphat und/oder Struvit als Nährstofflieferant für das erzeugte Düngegranulat dient/dienen, wobei bei Einsatz eines anorganischen Sekundärphos phates die Neutral-ammoniumcitratlöslichkeit des damit zugeführten Phosphats durch Reaktion mit mindestens einem Reaktionsmittel erhöht wird. Ein weiterer Vor teil der Erfindung besteht darin, dass das gebildete Granulat mindestens einen Koh lenstoffanteil aufweist, der aus dem kohlenstoffhaltigen Strukturstoff stammt, wobei der Kohlenstoffanteil des kohlenstoffhaltigen Strukturstoffs mindestens 0,1 % be trägt. Darüber hinaus ist der enthaltene P205-Anteil im Granulat größer 60 % neut- ral-ammoniumcitratlöslich. Das bedeutet mit anderen Worten bevorzugt, dass mehr als 60 % des im Granulat enthaltenen P205-Anteils neutral-ammoniumcitratlöslich ist. Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Zufügen eines kohlenstoffhaltigen Strukturstoffs wird die Struktur der Düngegranulate auf eine besonders gute Dünge wirkung ausgerichtet und neben der Düngewirkung dadurch eine gezielte Bodenver besserung erreicht.

Alle Prozentangaben (%) beziehen sich nachfolgend auf Gewichtsprozent (Gew.-% d. h. % w/w), wenn nicht anders angegeben. Die Erfindung betrifft insbesondere ein pedoshärenverbesserndes Granulat, das ei nen Phosphatanteil aufweist, von dem ein Anteil von mehr als 60 % Neutral-Ammo- niumcitrat löslich ist. Dieses Granulat kann mit einem Verfahren hergestellt werden, das die folgenden Schritte umfasst:

^■ Erzeugung einer Gesamtdispersion, umfassend mindestens einen koh lenstoffhaltigen Strukturstoff mit mindestens einem Kohlenstoffanteil von 0,1 % und

^■ weiterhin umfassend mindestens ein anorganisches Sekundärphosphat in Kombination mit mindestens einem Reaktionsmittel oder mindestens ein Struvit und

^■ Durchführung einer Granulierung oder Extrudierung.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines pedoshärenverbesserndes Granulats mit einem Phosphatanteil, der größer als 60 % Neutral-Ammoniumcitrat löslich ist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

^■ Erzeugung einer Gesamtdispersion, umfassend mindestens einen koh lenstoffhaltigen Strukturstoff mit mindestens einem Kohlenstoffanteil von 0,1 % und

^■ weiterhin umfassend mindestens ein anorganisches Sekundärphosphat in Kombination mit mindestens einem Reaktionsmittel oder mindestens ein Struvit und

^■ Durchführung einer Granulierung oder Extrudierung.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die hinsichtlich des Granulats oder des Verfahrens beschriebenen Definitionen, technischen Wirkungen oder Vorteile für alle der Aspekte der Erfindung gelten und jeweils auch für alle Aspekte der Erfin dung offenbart sein sollen, so dass wechselseitig darauf Bezug genommen werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mindestens ein anor ganisches Sekundärphosphat und mindestens ein Reaktionsmittel einer Grunddis persion zugeführt, wobei eine Inkubationszeit zwischen anorganischem Sekundär phosphat und Reaktionsmittel zwischen 10 bis 500 Minuten eingehalten wird, wodurch die Neutralammoniumcitratlöslichkeit des mit dem anorganischen Sekun därphosphats zugeführten Phosphats durch Reaktion mit dem mindestens einem Reaktionsmittel erhöht wird und der P205-Anteil aus dem anorganischen Sekundär phosphat im Düngergranulat größer 60 % neutral-ammoniumcitratlöslich ist.

Es ist im Sinne der Erfindung darüber hinaus bevorzugt, dass das pedoshärenver- bessernde Granulat einen Kohlenstoffanteil von 5 bis 50 % enthält. Mit anderen Worten liegt ein Kohlenstoffanteil des pedoshärenverbessernden Granulats vor zugsweise in einem Bereich zwischen 5 und 50 %. Es ist in einer anderen Ausfüh rungsform der Erfindung bevorzugt, dass das pedoshärenverbessernde Granulat ei nen Kohlenstoffanteil von 0,1 bis weniger 5 % enthält. Vorzugsweise sind in der Ge samtdispersion in Summe 1 bis 70 % Kristallisationsprodukte bezogen auf das fer tige pedosphärenverbessernde Granulate aus einer Phosphorelimination enthalten.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Trocknung der aus der Grund oder Gesamtdispersion erzeugten Granulat bzw. Grüngranulat oberhalb 100°C be zogen auf die Materialtemperatur bei der Trocknung erfolgt, wenn Kristallisations produkte enthalten sind.

Vorzugsweise liegt ein pH-Wert der Gesamtdispersion in einem Bereich von 4 - 8.

Es ist mit anderen Worten bevorzugt, dass die Gesamtdispersion einen pH-Wert in einem Bereich zwischen 4 und 8 aufweist. Es ist im Sinne der Erfindung darüber hinaus bevorzugt, dass sich nach der Granulierung eine Fraktionierung des erzeug ten pedosphärenverbessernden Granulats anschließt, wobei eine Grobfraktion und/oder eine Feinfraktion aufgemahlen und der Grunddispersion, der Gesamtdis persion und/oder der Granulierung zumindest teilweise zuführbar ist. Es ist mit an deren Worten bevorzugt, dass bei dem vorgeschlagenen Verfahren eine Fraktionie rung des erzeugten pedosphärenverbessernden Granulats erfolgt, wobei diese Fraktionierung insbesondere nach der Granulierung vorgesehen ist. Bei der Fraktio nierung werden die Grobfraktion und/oder die Feinfraktion vorzugsweise aufgemah len, wobei das aufgemahlene Material der Grunddispersion, der Gesamtdispersion und/oder der Granulierung zugefügt werden kann.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine erdfeuchte Gesamtdispersion mit einem Feuchtegehalt von 5 % bis 40 % erzeugt wird. Es ist im Sinne der Erfindung darüber hinaus bevorzugt, dass die Granulierung mit einem Granulierteller oder In tensivmischer erfolgt. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass eine Gesamtdispersion in Form einer Suspension mit einem Feststoffgehalt von we niger als 60 % erzeugt wird und die Granulierung in einem Wirbelschicht- oder Strahlschichtreaktor erfolgt.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung des vorgeschlagenen pedosphärenverbessernden Granulats, wobei die Vorrichtung min destens folgende Elemente umfasst.

^■ einen ersten Mischbehälter, in dem oder denen zumindest ein kohlen stoffhaltiger Strukturstoff und weiterhin mindestens ein anorganisches Sekundärphosphat in Kombination mit mindestens einem Reaktions mittel oder mindestens ein Struvit zuführbar und mischbar ist, wobei im Falle der Zuführung von einem anorganischen Sekundärphosphat in Kombination mit einem Reaktionsmittel für die erforderliche Inkuba tionszeit entweder dieser erste Mischbehälter genutzt wird und/oder dafür weitere Behälter vorgesehen sind, in die die Grund- oder Ge samtdispersion für die Inkubationszeit überführt wird und gemischt werden kann,

^■ mindestens eine Granulier- und/oder Extrudiereinheit zum Granulie ren oder Extrudieren der Gesamtdispersion, wobei diese Granulier- und/oder Extrudiereinheit entweder der erste Mischbehälter oder in oder an diesem integriert sein kann oder von dem ersten Mischbehäl ter separat ist, wobei bei einer vom ersten Mischbehälter separaten Granulier- und/oder Extrudiereinheit mindestens eine Zuführungsein heit der Grunddispersion oder Gesamtdispersion an der Granulier- und/oder Extrudiereinheit vorhanden ist und mindestens eine weitere Zuführungseinheit für weitere Komponenten sein kann.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Granulier- und/oder Extrudierein heit ein Intensivmischer, ein Granulierteller oder ein Wirbelschicht- oder Strahl schichtreaktor ist. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass an die Granulier- und/oder Extrudiereinheit eine Trocknungseinheit zur Trocknung der er zeugten Granulate und/oder Extrudate anschließt oder daran integriert ist. Mit ande ren Worten ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Granulier- und/oder Extrudiereinheit eine Trocknung der erzeugten Granulate und/oder Extrudate um fasst.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein beschichtetes oder unbeschichte tes Düngergranulat, wobei das Düngergranulat mindestens ein anorganisches Se kundärphosphat oder ein Struvit umfasst, sowie einen größer 60 % neutral-ammoni umcitratlöslichen P205-Anteil bezogen auf den Gesamtphosphatgehalt im Dünger- granulat. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das beschichtete oder unbe schichtetes Düngergranulat dadurch gekennzeichnet ist, dass das Düngergranulat mindestens ein anorganisches Sekundärphosphat oder ein Struvit umfasst, einen größer 60 % neutral-ammoniumcitratlöslichen und kleiner 40 % wasserlöslichen P205-Anteil bezogen auf den Gesamtphosphatgehalt im Düngergranulat aufweist. Mit anderen Worten ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Düngergra nulat einen P205-Anteil umfasst, wobei mehr als 60 % des P205-Anteils neutral ammoniumcitratlöslich ausgebildet ist und weniger als 40 % des P205-Anteils was serlöslich ausgebildet sind. Die her genannten Prozentangaben sind vorzugsweise bezogen auf den Gesamtphosphatgehalt im Düngergranulat.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Düngergranulat in Summe 0,1 bis 25 % Huminsäure, Fulvosäure, deren Salze und/oder in Summe 0,1 bis 30 % orga nische Säure und/oder ein oder mehrere Kristallisationsprodukte aus der Phospho relimination einen Konzentrationsbereich zwischen 1 bis 70 % aufweist. Bei den Sal zen kann es sich insbesondere um Humate und/oder Fulvate handeln.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung des vorgeschlage nen Düngergranulats zur Nährstoffzufuhr in der Land-, Forstwirtschaft und/oder im Gartenbau, wobei das Düngergranulat mindestens ein anorganisches Sekundärpho sphat oder mindestens einen Struvit umfasst, sowie einen größer 60 % neutral-am moniumcitratlöslichen P205-Anteil. Es ist mit anderen Worten bevorzugt, dass der P205-Anteil zu mehr als 60 % neutral-ammoniumcitratlöslich ausgebildet ist. Die Gesamtmenge an Phosphor (P) wird mittels induktiv-gekoppelter Plasma-Atom- Emissionsspektrometrie (ICP-OES) gemäß DIN EN ISO 1 1885:2009 bestimmt.

Dazu wird die zu bestimmende Probe zunächst mit einem Königswasseraufschluss gemäß DIN EN 13346:2001 -04 aufgeschlossen. Zur Bestimmung des löslichen Phosphatanteils sind unterschiedliche Verfahren, insbesondere unterschiedliche Ex traktionsverfahren bekannt. Zur Abschätzung der P- Verfügbarkeit werden dazu die Düngemittel im Labor mit unterschiedlichen Lösungsmitteln untersucht und entspre chend gekennzeichnet. Die wichtigsten eingesetzten Lösungsmittel sind Wasser, Ammoncitrat, Zitronensäure, Ameisensäure und Mineralsäuren. Auch in der EU-Ver- ordnung über Düngemittel sind verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Phos phatlöslichkeit von Düngemitteln normiert. Je nach Herkunft und Beschaffenheit des zu prüfenden P-Düngers kann ein unterschiedliches Verfahren zum Einsatz kom men. Zur Charakterisierung der Löslichkeit des Phosphates wird sich hier auf die drei folgenden Extraktionsverfahren beschränk: Die Extraktion des in Wasser lösli chen Phosphors (P) erfolgt gemäß DIN EN15958:201 1. Die Extraktion des in neut ralem Ammoniumcitrat löslichen Phosphors (P) erfolgt gemäß DIN EN15957:201 1. Die Extraktion des 2%iger Citronensäure löslichen Phosphors (P) erfolgt gemäß DIN EN15920:201 1 . Der Phosphatgehalt (P) wird anschließend mittels induktiv-gekop pelter Plasma-Atom-Emissionsspektrometrie (ICP-OES) gemäß DIN EN ISO

1 1885:2009 bestimmt.

Nur bei hohen Anteilen von wasser- und ammoncitratlöslichem Phosphat ist ge währleistet, dass ein großer Teil des Düngerphosphats tatsächlich kurz- und mittel fristig der Pflanze zur Verfügung steht. Der neutral-ammoncitratlösliche Phosphor anteil kann dabei als Anhaltspunkt für die mittelfristige Pflanzenverfügbarkeit des Düngephosphors herangezogen werden, d. h. über den Zeitraum von etwa einer Fruchtfolge. Der unmittelbar verfügbare P-Anteil eines Düngemittels wird durch seine Löslichkeit in Wasser beschrieben. Je höher der wasserlösliche P-Anteil, desto schneller beziehungsweise leichter die Verfügbarkeit des Dünge-P für die Pflanze. Mit stärkeren Lösungsmitteln, wie Zitronen- oder Ameisensäure, werden auch P-Anteile gelöst, die allenfalls langfristig oder nur unter bestimmten Standort bedingungen, wie tiefen pH-Werten, pflanzenverfügbar sind. Pflanz- und Vegetati onsversuche haben gezeigt, dass vor allem eine gute Korrelation zwischen neutral- ammoncitratlöslichem Phosphatanteil und dem Wachstum der Pflanzen besteht. Der wasserlösliche Anteil der Pflanze ist hier weniger aussagekräftig. Hohe Wasserlös lichkeit stellt Phosphat sehr schnell in großen Mengen zur Verfügung, was die Pflanze unter Umständen im Wachstum gar nicht in gleicher zeitlicher Abfolge voll ständig aufnehmen kann, dann also ungenutzt bleibt und gegebenenfalls ausgewa schen wird. Nach heute übereinstimmender wissenschaftlicher Meinung sollte aus Gründen des Ressourcenschutzes die Verwendung von P-Düngemitteln bevorzugt werden, die einen besonders hohen neutral-ammoncitratlöslichen Phosphatanteil aufweisen.

Düngemittel sind Stoffe oder Stoffgemische, die das Nährstoffangebot für die ange bauten Pflanzen, insbesondere Kulturpflanzen, in der Land- und Forstwirtschaft so wie im Gartenbau ergänzen beziehungsweise einstellen. Sie können gegebenenfalls mit weiteren Materialien kombiniert und/oder funktionalisiert werden. Als Düngemit tel werden hier sowohl Einzelnährstoffdünger, wie Phosphatdünger, als auch Mehrnährstoffdünger verstanden. Düngemittel in Granulatform, das im Sinne der Er findung auch als Düngergranulat bezeichnet wird, ist ein Haufwerk typischerweise in annähernd sphärischer Form und ausreichender Eigenfestigkeit.

Als kohlenstoffhaltigen Strukturstoff wird insbesondere ein Stoff verstanden, der ei nen Kohlenstoffanteil von größer 5 % aufweist, wobei diese Prozentangabe bezo gen auf den getrockneten Zustand des Stoffs angegeben wird. Es kann sich bei spielsweise um Torf, Humus, Pyrolysesubstrate aus Biomasse und/oder Biokohle aus der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) handeln. Der Begriff„Kohlenstoffan- teil“ im Sinne der Erfindung wird auch definiert als die Summe aus organischem Kohlenstoff und elementaren Kohlenstoff, wobei anorganischer gebundener Kohlen stoff nicht berücksichtigt wird. Im Sinne der Erfindung wird organischer Kohlenstoff auch als total organic carbon (TOC) bezeichnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind kohlenstoffhaltige Struk turstoffe Reststoffe, die bei der Aufbereitung, Zubereitung oder Herstellung, bei spielsweise auch in der Landwirtschaft, von etwas entstehen. Diese Reststoffe wer den im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als Überreste bezeichnet. Solche koh lenstoffhaltigen Strukturstoffe als Reststoffe sind beispielsweise Klärschlämme, Gärreste, Gülle, aber auch Tierausscheidungen, Tier- und Fischmehl. Der Begriff „Gärrest“ wird im Sinne der Erfindung als der flüssige und/oder feste Rückstand ver standen, der bei der Vergärung von Biomasse zurückbleibt. Der Begriff„Gülle“ steht für ein Gemisch aus Kot und Harn von landwirtschaftlichen Nutztieren in Kombina- tion mit Einstreu mit wechselndem Wassergehalt.

Der Begriff„kohlenstoffhaltiger Strukturstoff“ steht im Sinne der Erfindung für min desten einen kohlenstoffhaltigen Strukturstoff, wobei auch eine Kombination aus mehreren unterschiedlichen kohlenstoffhaltigen Strukturstoffen dabei ausdrücklich integriert sein kann. Einen Überblick gibt folgende Übersicht:

Der organisch gebundene Kohlenstoff im Boden, der im Sinne der Erfindung vor zugsweise auch als Soil Organic Carbon oder SOC bezeichnet wird, beziehungs- weise der elementare Kohlenstoff des vorgesehenen kohlenstoffhaltigen Struktur stoff ist ein wichtiger Ökosystemdienstleistungen des Bodens mit den unterschiedli chen Funktionen, wie die Filterung und Speicherung von Wasser, der Aufbau und Erhalt der Bodenstruktur, die Sicherung der Nährstoffversorgung sowie die Festle gung und der Abbau von Schadstoffen verbunden. Anorganische Verbindungen des Kohlenstoffs, wie Karbonate, leisten diese bodenverbessernde Wirkung nicht. Als anorganisches Sekundärphosphat werden im Sinne der Erfindung die Stoffe be zeichnet, die bei der Aufbereitung, Zubereitung und/oder Herstellung von Schläm men, Produktionsabfällen, tierischen Nebenprodukten oder anderen Stoffströmen entstehen, einen Phosphoranteil von größer als 5 % P205 und einen Kohlenstoffan teil von kleiner als 1 % aufweisen. Beispiele für anorganische Sekundärphosphate sind Aschen und/oder Schlacken aus der Mono- oder Mitverbrennung von Klär schlamm, Aschen und/oder Schlacken aus der Verbrennung bzw. Mitverbrennung von Tierausscheidungen, Tiermehl, Tierreste und Tierkörper oder Aschen und/oder Schlacken aus der Verbrennung von Gülle und Gärresten als Einzelstoff bzw. Gemi sche daraus.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, die Phosphorverbindungen, zum Beispiel die im anorganischen Sekundärphosphat enthaltenen sind oder mit dem Reaktions mittel neu gebildet werden, als Phosphat zu bezeichnen, auch wenn dies in ihrer Gesamtheit in Einzelfällen nicht oder nicht vollständig der Bindungsart des Phos phors entsprechen sollte.

Unter dem Begriff„Struvit“ werden im Sinne der Erfindung vereinfacht alle Kristalli sationsprodukte verstanden, welche beispielsweise aus der Phosphorelimination in der Abwasserreinigung erhalten werden, wobei je nach Art der Prozessführung und die Art des eingesetzten oder der eingesetzten Fällungsmittel, Flockungs- oder Kris tallisationsmittel die Anteile der Elemente P, N, Mg, K, Ca schwanken und weitere Stoffe enthalten sein können. Solche Kristallisationsprodukte werden je nach Aus prägung häufig als Struvit, Brushit oder hydroxylapatitähnliche Ca-P-Phase bezeich net. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, die Phosphorelimination auch als Phosphoreliminierung, Phosphatelimination oder P-Elimination zu bezeichnen.

Unter einem Reaktionsmittel wird im Sinne der Erfindung ein Stoff oder ein Gemisch verstanden, der zumindest einen Teil des durch das anorganische Sekundärphos phat zugeführten Phosphates löst und/oder mit diesen reagiert. Reaktionsmittel sind beispielsweise organische oder anorganische Säuren oder Säuregemische oder Laugen oder Gemische aus unterschiedlichen Laugen, jeweils in unverdünnter oder verdünnter Form. Im vorgeschlagenen Verfahren werden mindestens ein kohlenstoffhaltiger Struktur stoff und mindestens ein anorganisches Sekundärphosphat und/oder Struvit und im Falle der Verwendung von mindestens einem anorganischen Sekundärphosphat zu sätzlich mit mindestens einem Reaktionsmittel vermischt. Diese Mischung wird vor zugsweise als Grunddispersion bezeichnet.

Die vorgeschlagene Grunddispersion enthält vorzugsweise mindestens einen koh lenstoffhaltigen Strukturstoff. Je nach Art und Konzentration dieses oder dieser koh lenstoffhaltigen Strukturstoff(e) kann die Düngewirkung eingestellt und eine boden verbessernde Wirkung beim Einsatz der Düngergranulate erzielt werden. Einen Phosphatanteil, der größer als 60 % neutral-ammoniumcitratlöslich ist, kann durch die unterschiedliche Zusammensetzung der Gesamtdispersion vorteilhafterweise frei eingestellt werden.

Die Düngewirkung wird vorteilhafterweise dadurch beeinflusst, dass durch das Zufü gen des kohlenstoffhaltigen Strukturstoffs die Struktureigenschaften des erzeugten Düngemittels und damit dessen Eigenschaften, wie beispielsweise die Porosität, Größe der Poren, die Festigkeit und/oder Löslichkeit, eingestellt werden können. Dadurch kann beispielsweise die Nährstofffreisetzung gezielt an das Pflanzen wachstum und den zeitlich abhängigen Nährstoffbedarf der Pflanze angepasst wer den. Eine gezielte Bodenverbesserung wird vorteilhafterweise durch das erfindungs gemäße Zufügen des mindestens einem kohlenstoffhaltigen Strukturstoffs in dem Düngegranulat dadurch erreicht, dass der kohlenstoffhaltige Strukturstoff beispiels weise zu einer Humusbildung, zur Verbesserung der Bodenstruktur und/oder zu ei ner Verbesserung des Luft- und Wasserhaushalt des Bodens bei Anwendung der Düngemittel in der Landwirtschaft führt. Dies kann beispielsweise das Wurzelwachs tum fördern, das Bodenleben aktivieren und/oder die Pflanzenvitalität gegen Stress situationen stimulieren.

Durch Art und Konzentration des kohlenstoffhaltigen Strukturstoffs können die Dün gewirkung und/oder die bodenverbessernden Eigenschaften gezielt gewichtet wer den. Dazu wird vorzugsweise der Grunddispersion der ausgewählte kohlenstoffhal tige Strukturstoffe in benötigter Konzentration zugegeben. So beinhaltet in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Grunddisper sion so viel kohlenstoffhaltigen Strukturstoff, dass das gebildete Granulat einen Koh lenstoffanteil von größer 5 bis 50 % enthält, da überraschenderweise festgestellt wurde, dass in diesem Konzentrationsbereich insbesondere die Humusbildung sehr stark gefördert und dadurch eine besonders gute Boden- und Strukturverbesserung bewirkt wird. Besonders bevorzugt ist dabei jedoch, dass das gebildete Granulat ei nen Kohlenstoffanteil von größer 5 bis 25 % enthält, da unerwartet festgestellt wurde, dass gerade in diesem Bereich zusätzlich zu der Humusbildung insbeson dere der Luft- und Wasserhaushalt des Bodens besonders günstig für das Wachs tum von beispielsweise Wintergerste und Mais eingestellt wird.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält hingegen der Grunddispersion nur so viel kohlenstoffhaltigen Strukturstoff, dass das gebildete Granulat einen Kohlenstoffanteil von 0,1 % - kleiner 5 % enthält. Durch diese ver hältnismäßig geringe Konzentration können besonders viele Nährstoffkomponenten im Düngemittel integriert werden, was somit die Düngewirkung der Granulate in die sem Ausführungsfall grundsätzlich wesentlich verstärkt. Festgestellt wurde nun aber überraschenderweise, dass gerade der Kohlenstoffanteil in diesem Bereich zu einer Porenstruktur führt, die die Löslichkeit dieser Nährstoffkomponenten sehr begüns tigt. Dadurch sind die Nährstoffe wesentlich besser pflanzenverfügbar. Besonders bevorzugt wird dabei ein Kohlenstoffanteil von 0,1 - 2,5 %, da gerade in diesem Be reich eine gute Porosität für eine gute Löslichkeit gegeben und zusätzlich in diesem Konzentrationsbereich eine besonders gute Verteilung kleiner Poren in der Grund struktur gegeben sind, woraus eine besonders hohe Festigkeit resultiert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein kohlenstoff haltiger Strukturstoff Klärschlamm, Gülle, Gärrest oder ein Gemisch daraus. Vorteil des Einsatzes dieser Stoffe ist, dass sie als Reststoffe besonders kostgünstig sind. Zudem können gegebenenfalls durch den Einsatz von Reststoffen ein Entsorgungs problem gelöst und der Reststoff einer Verwertung zugeführt werden. Neben den Vorteilen der Bodenverbesserung liefern diese Stoffe als kohlenstoffhaltigen Struk turstoffe zusätzlich wertvolle und kostengünstige Nährstoffkomponenten. Außerdem werden durch den Einsatz dieser kohlenstoffhaltigen Strukturstoffe und dessen Überführung in das erfindungsgemäße Düngemittel diese Reststoffe lagerfähig gemacht. Durch das Erreichen der Lagerfähigkeit wird ein Problem umgangen, das ansonsten bei der landwirtschaftlichen Verwertung dieser Reststoffe stets ansteht. Diese Stoffe fallen über das gesamte Jahr an, ein landwirtschaftlicher Einsatz ist je doch nur zu bestimmten Zeitpunkten im Jahr möglich, nämlich im Frühjahr oder Herbst.

Die vorgeschlagene Grunddispersion beinhaltet mindestens ein anorganisches Se kundärphosphate oder mindestens ein Struvit. Möglich ist auch die Kombination aus mindestens einem anorganischen Sekundärphosphat und mindestens einem Struvit. Das im anorganischen Sekundärphosphat oder im Struvit enthaltene Phosphat dient im erzeugten Düngemittel vorteilhafterweise als Nährstoffkomponente. Hohe Phos phatgehalte, insbesondere beim anorganischen Sekundärphosphat, sind im Sinne der Erfindung besonders vorteilhaft. Bevorzugt werden insbesondere anorganische Sekundärphosphate mit größer 10 % P ₂ 0 ₅ , besonders bevorzugt mit größer 15 % P ₂ 0 ₅ und ganz besonders bevorzugt mit größer 20 % P ₂ 0 ₅ . Daneben kann das an organische Sekundärphosphat weitere Komponenten enthalten. Vorteilhaft ist, wenn weitere Nährstoffkomponenten enthalten sind, so beispielsweise N, K, Mg oder an dere Spurennährstoffe.

Der im anorganischen Sekundärphosphat vorhandene Phosphatanteil weist vor zugsweise eine verhältnismäßig geringe Löslichkeit auf. Entsprechend sind solche Stoffe, wie beispielsweise Klärschlammaschen, nur bedingt als Düngemittel geeig net. Typischerweise zeigen diese anorganischen Sekundärphosphate eine Wasser löslichkeit von kleiner 30 % und eine Neutralammoniumcitratlöslichkeit von kleiner 50%, jeweils bezogen auf den Gesamtphosphatgehalt im anorganischen Sekundär phosphat, auf. Für einen sinnvollen Einsatz als Düngemittel muss dieses unzu reichend lösliche Phosphat in ein besser lösliches und damit besser pflanzenverfüg bares Phosphat umgewandelt werden. Die Umwandlung erfolgt erfindungsgemäß durch zumindest teilweise Reaktion des anorganischen Sekundärphosphats mit mindestens ein Reaktionsmittel. Wird zur Bildung der Grunddispersion also mindes tens ein anorganisches Sekundärphosphat zugegeben, wird erfindungsgemäß auch mindestens ein Reaktionsmittel zugegeben. Das Reaktionsmittel soll zumindest ei nen Teil des im anorganischen Sekundärphosphat enthaltenen Phosphates lösen und/oder mit diesem so reagieren, dass ein besser neutral-ammoniumcitratlösliches Phosphat entsteht. Der Begriff„reagieren“ wird im Sinne der Erfindung dahingehend verstanden, dass das Phosphat durch Reaktion umgewandelt wird. Das gegebenen falls gelöste Phosphat bildet im anschließenden Prozess, zum Beispiel durch Fäl lung oder bei der Trocknung, ebenfalls ein besser neutral-ammoniumcitratlösliches Phosphat als im anorganischen Sekundärphosphat. Besser neutral-ammoniumci- tratlöslich heißt im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Neutralammoniumcitrat löslichkeit des Phosphates im anorganischen Sekundärphosphat nach der Reaktion mit dem Reaktionsmittel höher ist als zuvor. Der Begriff„besser neutral-ammoni umcitratlöslich“ bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Neutralammoniumcitrat löslichkeit des Phosphates im anorganischen Sekundärphosphat nach der Reaktion mit dem Reaktionsmittel höher ist. Bevorzugt ist dabei eine Erhöhung der Neutral ammoniumcitratlöslichkeit um größer als 20 %, besonders bevorzugt ist eine Erhö hung um größer 50 %. Ein entsprechendes Berechnungsbeispiel kann wie folgt aus- sehen: die Neutralammoniumcitratlöslichkeit des Phosphatanteils aus dem unbe handeltem Sekundärphosphat von 50 % wird durch die Reaktion mit dem Reakti onsmittel um 20 % auf 60% erhöht.

Durch beispielsweise die Auswahl des Reaktionsmittels, die Reaktionsführung und Reaktionszeit kann Einfluss auf die resultierende Neutralammoniumcitratlöslichkeit des anorganischen Sekundärphosphates genommen werden. Bevorzugt weißt der Phosphatanteil aus dem anorganischen Sekundärphosphat anschließend im er zeugten Granulat eine Neutralammoniumcitratlöslichkeit von größer 60 %, bevor zugt größer als 70 %, besonders bevorzugt größer als 80 % auf. Durch die bevor zugte Reaktion bzw. Umwandlung des Phosphates und die bevorzugte resultie rende Neutralammoniumcitratlöslichkeit aus dem anorganischen Sekundärphosphat werden vorteilhafterweise eine bessere Phosphat-Pflanzenverfügbarkeit und damit eine verbesserte Düngewirkung erzielt.

Diese Löslichkeit liefert vorteilhafterweise ausreichend Phosphat in der Wachstums periode bei typischen humusreichen Böden. Festgestellt wurde nun überraschen derweise, dass auf sandigen Böden eine höhere Neutralammoniumcitratlöslichkeit von größer 70 % für eine optimale Pflanzenversorgung notwendig ist. Vermutet wird, dass solch humusarme Böden eine geringere Wasserhaltefähigkeit haben. Die Wasserhaltefähigkeit begünstigt jedoch die P-Diffusion zur Wurzel. Durch eine höhere Neutralammoniumcitratlöslichkeit kann nun vorzugsweise der bodenspezi fisch reduzierte Diffusionsprozess verstärkt und die Pflanze optimal versorgt wer den.

Ebenfalls unerwartet wurde weiter festgestellt, dass auf trockenen und sandigen Bö den eine weitere Erhöhung der Neutral-ammoniumcitratlöslichkeit von dann größer 80 % für ein optimales Pflanzenwachstum bevorzugt ist. Eine höhere Neutralammo niumcitratlöslichkeit kann beispielsweise durch eine längere Reaktionszeit zwischen anorganischen Sekundärphosphat und Reaktionsmittel oder zum Beispiel durch eine stärkere Säure beziehungsweise eine höhere Säurekonzentration erreicht wer den. Als Reaktionsmittel kommen beispielsweise phosphorhaltige Aschen und/oder Schlacken in Betracht. Durch diese Reaktion beziehungsweise Umwandlung des Phosphates und der resultierenden Neutralammoniumcitratlöslichkeit aus dem anor ganischen Sekundärphosphat werden vorteilhafterweise eine bessere Phosphat- Pflanzenverfügbarkeit und damit eine verbesserte Düngewirkung erzielt.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein anorganisches Sekundärphosphat zugegeben wird, dass durch die Reaktion zwischen anorganischem Sekundärphos phat und Reaktionsmittel die Löslichkeit des Phosphates aus dem anorganischem Sekundärphosphat erhöht wird. Wie dargestellt, wird die Löslichkeit von Phosphat bei Düngemitteln mittels unterschiedlicher Methoden ermittelt. Die P-Löslichkeit wird vorzugsweise festgelegt durch die Art der P-Bindung und das Lösungsmilieu. Durch die Art der Reaktionsführung kann auf die Bindung des P, also auf die sich ausbil denden Phosphatphasen, Einfluss genommen werden. Dies kann beispielsweise durch die Art und Konzentration des Reaktionsmittels, die Reaktionszeit und/oder die Prozesstemperatur geschehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Reaktionsführung vor zugsweise so gesteuert, dass der Phosphatanteil aus dem anorganischen Sekun därphosphat anschließend im erzeugten Düngergranulat eine Neutralammoniumci tratlöslichkeit von größer als 60 % und eine Wasserlöslichkeit von kleiner als 40 %, aufweist. Durch die Einstellung der Löslichkeiten in dieser Form wird vorteilhafter weise bewirkt, dass das Phosphat über etwa eine Wachstumsperiode tatsächlich auf dem Feld für die Pflanzen ausreichend gut pflanzenverfügbar ist, jedoch in dieser Zeit nicht ausgewaschen wird. Eine Auswaschung kann typischerweise erfol gen, wenn eine sehr gute Wasserlöslichkeit, also deutlich höher also erfindungsge mäß vorgesehen, vorhanden ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für den Phos phatanteil aus dem anorganischen Sekundärphosphat im erzeugten Düngergranulat eine Neutralammoniumcitratlöslichkeit von größer als 80 % und eine Wasserlöslich keit von kleiner als 30 % eingestellt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass dadurch insbesondere Winterroggen eine besonders günstige P-Versorgung über eine Wachstumsperiode erfährt. In einer anderen besonders bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung wird für den Phosphatanteil aus dem anorganischen Se kundärphosphat im erzeugten Düngergranulat eine Neutralammoniumcitratlöslich keit von größer als 90 % und eine Wasserlöslichkeit von kleiner als 15 % eingestellt. Dieses Verhältnis ist besonders günstig für Weizenpflanzen.

Wird zur Bildung der Grunddispersion mindestens ein anorganisches Sekundärpho sphat zugegeben, wird erfindungsgemäß auch mindestens ein Reaktionsmittel zu gegeben, wobei dann erfindungsgemäß die Reaktion zwischen anorganisches Se kundärphosphat und Reaktionsmittel so gesteuert wird, dass das Reaktionsmittel in ausreichender Weise mit zumindest einem Teil des durch das anorganische Sekun därphosphat zugeführten Phosphates reagiert. Der Begriff„in ausreichender weise reagieren“ bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass sich die gewünschte Verbesserung der Neutralammoniumcitratlöslichkeit des Phosphates einstellt. Ent sprechend ist zur Reaktion eine Inkubationzeit im Sinne des Einwirkenlassens des Reaktionsmittels auf das anorganische Sekundärphosphat vorgesehen. Die Inkuba tion erfolgt über einen Zeitraum im Bereich von 10 bis 500 Minuten. Durch die Rei henfolge des Zusammenführens der Komponenten, der zeitlichen Abfolge und der Inkubationszeit kann vorteilhafterweise Einfluss auf die ablaufende Reaktion und so mit auch auf den Anteil der gelösten Schwermetalle und die Neutralammoniumcitrat löslichkeit des Phosphates im erzeugten Düngergranulat genommen werden.

Überraschend wurde festgestellt, dass zur Erhöhung der Ammoniumcitratlöslichkeit eine verhältnismäßig kurze Verweilzeit ausreichend ist. In einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung wird deshalb die Inkubationszeit zwischen 10 und 60 Minuten eingestellt, um insbesondere die Ammoniumcitratlöslichkeit zu erhöhen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Inkubations zeit auf 10 bis 30 Minuten eingestellt. Hier können ebenfalls hohe Amonniumcitrat- löslichkeiten erreicht werden, durch die geringere Inkubationszeit kann vorteilhafter weise die Dimensionierung der Reaktionsbehälter verkleinert werden, so dass ent sprechend Prozesskosten gesenkt werden können.

Die Inkubationszeit zur Erzielung der gewünschten Löslichkeiten hängt auch bei spielsweise von der Art des eingesetzten Reaktionsmittels ab. So führen starke Säuren, wie beispielsweise konzentrierte Mineralsäuren oder starke Basen, wie bei spielsweise konzentriertes NaOH, typischerweise zu einer beschleunigten Reaktion, und eine kürzere Inkubationszeit ist erforderlich. Werden hingegen schwächer Säu ren, wie beispielsweise organische Säuren, wie beispielsweise Zitronen- oder Oxal säure, eingesetzt, ist eine längere Inkubationszeit erforderlich. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Inkubationszeit in einem Bereich zwischen 30 und 100 Minuten eingestellt.

Zur Erhöhung der Wasserlöslichkeit sind überraschenderweise längere Reaktions zeiten erforderlich. Deshalb wird in einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Inkubationszeit zwischen 60 bis 200 Minuten eingestellt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird mindestens ein Reaktionsmittel verwen det, welches mindestens eines der Elementen Stickstoff (N), Schwefel (S), Kalium (K) und/oder Phosphor (P) enthält, so beispielsweise phosphorige Säure (H ₃ P0 ₃ ), Phosphorsäure (H ₃ P0 ₄ ), Salpetersäure (HN0 ₃ ), Schwefelsäure (H2SO4), schweflige Säure (H ₂ S0 ₃ ), Kalilauge (KOH). Durch die Verwendung derartige Reaktionsmittel werden entsprechend zusätzlich Nährstoffkomponenten (Stickstoff, Schwefel, Ka lium und/oder Phosphor) in das Granulat eingetragen. Durch eine geeignete Reakti onsabfolge kann gegebenenfalls die Nährstoff-Bindungsform der im Reaktionsmittel enthaltenen Nährstoffe, z.B. Stickstoffs und/oder Schwefels, in eine für das Dünge mittel geeignete Form umgewandelt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Reaktions mittel eine verdünnte oder unverdünnte Phosphorsäure und/oder phosphoriger Säure oder zumindest ein verdünntes oder unverdünntes Säuregemisch mit anteilig enthaltener Phosphorsäure und/oder phosphoriger Säure. Vorteil dabei ist, dass der Phosphoranteil in der Grunddispersion und damit in den daraus letztlich erzeugten Dünger durch das Reaktionsmittel erhöht wird. Damit liefert das Reaktionsmittel nicht nur einen werthaltigen Nährstoffanteil, sondern begünstigt vorteilhafterweise auch die Herstellung von Phosphatdüngern. So können beispielsweise bevorzugt Düngegranulat mit einem Gesamt-P205-Gehalt von größer 35 %, besonders bevor zugt größer 40 % und einem neutral-ammoniumcitratlöslichen Phosphatanteil davon von größer 80 %, besonders bevorzugt von größer 90 % erzeugt werden.

Wird kein anorganisches Sekundärphosphat, sondern dafür Struvit zugegeben, muss vorzugsweise kein Reaktionsmittel zugegeben werden. Grund dafür ist, dass die Kristallisationsprodukte aus der Phosphorelimination im Klärwerk, wie Struvit, bereits einen hohen neutral-ammoniumcitratlöslichen Phosphatanteil, wenngleich eine sehr geringe Wasserlöslichkeit, aufweist. Nach vorherrschender Literaturmei nung gilt das Phosphat im Struvit als gut pflanzenverfügbar und muss somit entspre chend die Löslichkeit nicht - und damit anders als im Vergleich zu den anorgani schen Sekundärphosphaten - zum Einsatz als Düngemittel erhöht werden.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Kristallisati onsprodukte aus der Phosphorelimination, wie Struvit, Brushit oder hydroxyxlapatit- ähnliche Ca-P-Phase, in einem Bereich von 1 bis 70 %, bezogen auf das fertige pe- dosphärenverbessernde Granulat, so zugegeben, dass dadurch ein Nährstoffgranu lat mit einem Gesamt-P205-Gehalt von größer als 10 %, einem neutral-ammoni umcitratlöslichen Phosphatanteil von größer 60 % davon und einer Wasserlöslich keit von kleiner als 30%, vorzugsweise bezogen auf dem Gesamt-P205-Gehalt, re sultiert. In einer ganz besonderen Ausführungsform der Erfindung werden Kristalli sationsprodukte aus der Phosphorelimination im Bereich von 10 bis 40 %, bezogen auf das fertige pedosphärenverbessernde Granulat, zugegeben, wobei Nährstoff granulate mit einem Gesamt-P205-Gehalt von größer als 15 %, mit einem neutral ammoniumcitratlöslichen Phosphatanteil davon, bezogen auf Gesamt-P205, von größer als 85 % und einem wasserlöslichen Phosphatanteil, bezogen auf Gesamt- P205), von kleiner als 20 % jeweils auf die Zusammensetzung des Nährstoffgranu lates bezogen, erhalten werden. Das Zusammenführen der Komponenten der Grunddispersion kann auf für den Fachmann bekannte Art und Weise erfolgen. Es ist im Sinne der Erfindung bei Ein satz mindestens eines anorganischen Sekundärphosphats in der dann erfindungs gemäßen Kombination mit mindestens einem Reaktionsmittel bevorzugt, dass das Reaktionsmittel in ausreichender Weise mit zumindest einem Teil des durch das an organische Sekundärphosphat zugeführten Phosphates reagiert. Der Begriff„in aus reichender Weise“ ist dabei im Sinne der Erfindung definiert durch die gewünschte Verbesserung der Neutralammoniumcitratlöslichkeit dieses Phosphates. Durch die Reihenfolge des Zusammenführens der Komponenten und der zeitlichen Abfolge kann Einfluss auf die ablaufende Reaktion und somit auf die Neutralammoniumci tratlöslichkeit des Phosphates genommen werden. Für eine höhere Neutralammoni umcitratlöslichkeit wird beispielsweise eine längere Reaktionszeit mit dem Reakti onsmittel eingehalten oder eine stärkere Säure verwendet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mindestens ein anorgani sches Sekundärphosphat eingesetzt und dieses mit mindestens einem Reaktions- mittel(n) gegebenenfalls in Kombination mit Wasser vermischt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Wasser vor, mit und/oder nach dem Reaktionsmittel zugegeben wird. Dadurch reagiert zunächst das Reaktionsmittel mit zumindest Tei len des Phosphates aus dem anorganischen Sekundärphosphatungestört von ande ren Komponenten. Je nach Art der Komponenten kann die Reaktion zwischen Re aktionsmittel und Phosphat aus dem anorganischen Sekundärphosphat durch diese Komponenten gestört, unterbunden oder in der Reaktionsgeschwindigkeit vermin dert werden, beispielsweise wenn dadurch der pH-Wert verändert wird und/oder eine (teilweise) Neutralisation des Reaktionsmittels erfolgt. Besonders bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform, dass der kohlenstoffhaltige Strukturstoff beziehungs weise die weiteren Komponenten erst nach 1 bis 60 Minuten, besonders bevorzugt 3 bis 30 Minuten zugegeben wird/werden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass diese Zeitspannen eine Reaktionszeit oder eine Inkubationszeit zwischen an organischem Sekundärphosphat und Reaktionsmittel darstellen.

Der erfindungsgemäßen Grunddispersion können weitere Komponenten zugegeben werden. Weitere Komponenten sind hier allgemein all diejenigen Stoffe, die die Prozessführung und/oder die Eigenschaften der Düngegranulate verbessern kön nen, so beispielsweise nährstoffhaltige Komponenten, Dispergier- und Entschäu mungsmittel, Mittel zur pH-Werteinstellung, Urease-Hemmer, Ammonium-Stabilisa toren, Huminsäure, organische Säuren und/oder Wasser. Die Grundmischung mit gegebenenfalls allen weiteren Komponenten zur Bildung der Düngemittel wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als Gesamtdispersion bezeichnet. Die Reihenfolge der Zugabe kann dabei je nach Erfordernis der Prozessführung und/oder der even tuell gewünschten Reaktionsabfolge erfolgen. So kann beziehungsweise können beispielsweise alle oder ein Teil der weiteren Komponenten der bereits erzeugten Grunddispersion und/oder aber auch während der Erzeugung der Grunddispersion zugegebenen werden. Alternativ kann oder können alle oder ein Teil Komponenten auch vorgelegt werden und erst dazu die Grunddispersion oder die Komponenten zur Bildung der Grunddispersion zugeführt werden. Die Zugabe von weiteren Kom ponenten ist ein bevorzugtes Merkmal der erfindungsgemäßen Grunddispersion. Im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform werden im Folgenden Bei spiele offenbart, die den Begriff der„weiteren Komponenten“ für den durchschnittli chen Fachmann in ausreichender Art und Weise offenbaren. Die weiteren Kompo nenten sind optional und nicht zwingend erforderlich. Für bestimmte bevorzugte Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, sind sie vorteilhaft.

^■ So werden in einer bevorzugten Ausführungsform der Grunddispersion min destens eine oder mehrere nährstoffhaltige Komponente(n) als weitere Kom ponenten zugegeben. Nährstoffhaltige Komponenten sind Stoffe, die das Nährstoffangebot für die angebauten Pflanzen liefern oder ergänzen, um das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen zu steuern beziehungsweise zu unterstützen. Die nährstoffhaltigen Komponenten beinhalten beispielsweise Stickstoff (N), Phosphat (P), Kalium (K), Magnesium (Mg), Schwefel (S), le bensnotwendige Spurenelemente einzeln oder in Kombination. Beispiels weise durch die Möglichkeit zur Zugabe von nährstoffhaltigen Komponenten kann die Nährstoffzusammensetzung im Granulat genau an die boden- und pflanzenspezifischen Bedürfnisse angepasst werden. Als Beispiel kann Harnstoff als Stickstoffkomponente der Grunddispersion zugegeben und so ein NP-Dünger erzeugt werden. Oder es kann Kaliumchlorid zugegebenen und so ein PK-Dünger erzeugt werden. Zudem kann dadurch auch die typische Schwankungsbreite der Zusammensetzung des anorganischen Se kundärphosphates kompensiert werden, um so eine gleichmäßige Dünger- qualität sicherzustellen. Reduziert sich zum Beispiel im kontinuierlichen Pro duktionsprozess der Phosphatgehalt im zugeführten anorganischen Sekun därphosphat kann dies durch Zuführen einer phosphathaltigen Nährstoffkom ponente wie Phosphorsäure im gleichen Betrag kompensiert werden.

^■ Überraschenderweise gelingt in einer besonders bevorzugten Ausführungs- form durch die Zugabe zusätzlicher Phosphatträger, zum Beispiel Ammoni umphosphat, Kaliumphosphat, die Erzeugung eines Granulat mit einem Ge- samt-P205-Gehalt von größer 35 % und einem neutral-ammoniumcitratlösli- chen Phosphatanteil davon von größer 80 % resultiert, was in der Düngewir- kung vergleichbar dem konventionell hergestelltem Mineraldünger Doppelsu perphosphat ist, hier jedoch erzeugt aus anorganischen Sekundärphosphat als Basisphosphatträger und nicht abgebauten Rohphosphat.

^■ Es können auch Entschäumungs- und Dispergiermittel als weitere Kompo nenten zugegebenen werden. Entschäumungsmittel werden beispielsweise dann vorteilhaft eingesetzt, wenn bei der Zusammenführung einzelner Stoffe, zum Beispiel beim Herstellen der Grunddispersion, eine starke gasbildende Reaktion einsetzt und sich ein Schaum ausbildet. Durch die Zugabe eines Entschäumers wird die Schaumbildung reduziert. Ist die Viskosität der Grund- oder Gesamtdispersion beispielsweise zu hoch um gerührt werde zu können, werden beispielsweise Dispergiermittel zugegeben, um die Viskosi tät zu senken.

^■ Auch können Mittel zur pH-Wert-Einstellung, so beispielsweise Laugen, Hyd roxide, basische Salze, Ammoniak oder gebrannter Kalk, als weitere Kompo nenten zugefügt werden. Dadurch können vorteilhafterweise noch vorhan dene Säurereste, zum Beispiel bei Einsatz oder Bildung von Säuren, neutra lisiert und/oder der pH-Wert des erzeugten Düngemittels gezielt eingestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Huminsäure und/oder Fulvosäure und/oder deren Salze zugegeben. Diese Salze können beispielsweies Humate und/oder Fulvate sein. Die genannten Stoffe haben vorteilhafterweise wachstumsfördernde Eigenschaften. So wird die Nährstoffaufnahmekapazität der Wurzel wesentlich erhöht und regt somit das Wachstum an. Durch ihre Zugabe wer den das Pflanzenwachstum und die Zellbildung gefördert. Sie stimulieren die Zell membranen sowie die Stoffwechselaktivitäten und erhöhen dadurch die Keimraten. Auch werden wichtige Pflanzenenzyme besonders gut angeregt. Die kräftige Wur zelausbildung unterstützt die Nährstoffaufnahmekapazität. Die so gestärkten Pflan zen sind deutlich weniger anfällig gegen Krankheiten. Durch die Zugabe dieser Stoffe kann die P-Aufnahme der Pflanzen erhöht werden, da es die P-Adsorption des Bodens blockiert und durch Komplexierung von Ca, AI, Fe das Ausfällen von P in schwerlösliche Verbindungen verhindert. Überraschenderweise wurde festge stellt, dass durch Zugabe dieser Stoffe in einem Bereich von 0,1 - 25 % (bezogen auf das fertige pedosphärenverbessernde Granulate) eine deutliche Steigerung des pflanzenverfügbaren Phosphats im Boden und damit eine erhöhte P-Aufnahme der Pflanzen resultieren. Besonders bevorzugt ist die Zugabe dieser Stoffe in einem An teil zwischen 0,1 bis 10 % (bezogen auf das fertige pedosphärenverbessernde Gra nulate), da bereits in diesem Mengenbereich eine erhebliche Steigerung der Dünge wirkung erreicht wird und folglich die notwendige Düngermenge entsprechend um bis zu 40 % reduziert werden kann. Ganz besonders ist die Zugabe dieser Stoffe in einem Mengenbereich von 0,1 - 5 % (bezogen auf das fertige pedosphärenverbes sernde Granulate), da in diesem Bereich ein besonders günstiges wirtschaftliches Verhältnis zwischen den Kosten für diese Stoffe und den resultierenden verbesser ten Eigenschaften resultiert.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden organische Säuren in fester und/oder flüssiger Form zugegeben. Organische Säuren sind bei spielsweise Ascorbinsäure, Essigsäure, Ameisensäure, Gluconsäure, Äpfelsäure, Bernsteinsäure, Oxalsäure, Weinsäure und Zitronensäure. Organische Säuren spie len bei der Phosphataufnahme der Pflanzen aus dem Boden eine wesentliche Rolle. Insbesondere durch das Vorhandensein von organischen Säuren am Wurzelwerk können die Pflanzen ausreichend Phosphat aufnehmen, wobei typischerweise Mik roorganismen diese organischen Säuren im Ökosystem bilden. Überraschenderweise wurde nun festgestellt, dass die Phosphataufnahme der Pflanzen erhöht wird, wenn im zugeführten Düngergranulat bereits anteilig eine oder mehrere organische Säuren bevorzugt in Summe in einem Bereich von 0,1 bis 30 % (bezogen auf das fertige pedosphärenverbessernde Granulate) integriert sind. Ver mutet wird, dass diese mit zugeführten organischen Säuren dadurch vorzugsweise direkt eine vergleichbare Funktion im Wurzelbereich der Pflanze übernehmen, ohne dass diese organischen Säuren erst durch Mikroorganismen erzeugt werden müs sen. Bevorzugt sind Zitronensäure, Oxalsäure und/oder Weinsäure einzeln oder in Kombination eingesetzt, da diese organischen Säuren verhältnismäßig kostengüns tig und in ausreichenden Mengen verfügbar sind. Besonders bevorzugt ist der Ein satz von Zitronensäure, Oxalsäure und Weinsäure einzeln oder in Kombination in einem Mengenbereich 0,1 % bis 10 % (bezogen auf das fertige pedosphärenverbes sernde Granulate), da die aufnahmeverbessernde Wirkung dieser Säuren im Ver hältnis zu den Rohstoffkosten hier besonders günstig ist. Die aufgeführten Anteile an organischen Säuren im Düngegranulat können dabei entweder wie zusätzlich als weitere Komponente zugegeben werden und/oder bei Einsatz organischer Säuren als Reaktionsmittel nach der Reaktion, zumindest anteilig weiter in diesem Mengen bereich, vorliegen und so in das Düngergranulat überführt werden.

Durch die gezielte Einstellung der Art und der Zusammensetzung der Grund- bzw. Gesamtdispersion sowie der Art und der Intensität des Mischens kann ebenfalls Ein fluss auf die ablaufende Reaktion und somit auf die Neutralammoniumcitratlöslich keit des Phosphates, aber auch auf weitere Düngereigenschaften genommen wer den. Durch intensives Mischen kann eine zusätzliche Dispergierung eventuell agglo merierter oder aggregierte Partikel erreicht werden, wobei desagglomerierte Partikel reaktiver sind. Längeres Mischen bedeutet nicht nur bessere Homogenisierung, sondern gleichfalls auch längere Reaktionszeit. Länger Reaktionszeit und/oder bes ser reaktive Stoffe führen zu einer höheren Reaktionsumsetzung und hier mit der Folge einer höheren Neutralammoniumcitratlöslichkeit. Insbesondere durch die che mische und mineralogische Zusammensetzung der zugeführten Komponenten in die Grund- und Gesamtdispersion werden im erzeugten Düngergranulat die Nährstoff zusammensetzung und deren Löslichkeit eingestellt. Zudem sind dies wichtige Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. So hat insbesondere der Anteil der flüssigen Phase, der vorzugsweise der Summe aller flüssigen Stoffe entspricht, in der Grund- bzw. Gesamtdispersion erheblichen Einfluss auf die ablaufenden Reaktionen und die Wirtschaftlichkeit. Die Grund- be ziehungsweise Gesamtdispersion umfassen bevorzugt mindestens eine feste Phase und mindestens eine flüssige Phase. Die flüssige Phase kann dabei aus unter schiedlichen flüssigen Komponenten gebildet werden. So können flüssige Kompo nenten beispielsweise zumindest anteilig im anorganischen Sekundärphosphat und/oder Struvit oder zumindest anteilig im kohlenstoffhaltigem Strukturstoff, zum Beispiel die flüssige Phase bei der Gülle oder dem nicht oder nur teilentwässertem Klärschlamm, oder zumindest anteilig im Reaktionsmittels, beispielsweise flüssige insbesondere auch verdünnte Säuren, enthalten sein beziehungsweise zum Beispiel als Wasser zugeführt werden. Es ist im Sinne der Erfindung vorteilhaft, wenn die Feuchte dem physikalisch gebundenen Wasser entspricht, welches am Stoff oder Stoffgemisch anhaftet. Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass der kohlenstoffhaltige Strukturstoff von der flüssigen Phase bei Gülle oder dem nicht oder nur teilentwäs sertem Klärschlamm gebildet wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Grund- beziehungs weise Gesamtdispersion so eingestellt, dass sie einen Anteil an flüssiger Phase von kleiner 25 % aufweist. Vorteil eines solchen Anteils an flüssiger Phase ist, dass ver hältnismäßig wenig flüssige Phase, beispielsweise insbesondere Wasser, zur Er zeugung des vorzugsweise trockenen Düngemittelgranulats verdampft werden muss. Dies spart erhebliche Energiekosten. Zudem können verhältnismäßig kosten günstige Granulierverfahren beziehungsweise -technologien, wie beispielsweise Wälzmischer, Schermischer, Pflugscharmischer, Planeten-Mischkneter, oder Inten sivmischer oder Extrusionsverfahren verwendet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Grund- be ziehungsweise Gesamtdispersion so eingestellt, dass sie als erdfeucht bezeichnet werden kann. Der Begriff„erdfeucht“ definiert hier eine Konsistenz. In der Beton- technologie wird allgemein ein Beton steifer Konsistenz mit einem Wasserzement wert < 0,40 als erdfeuchter Beton bezeichnet. In Analogie zu dieser Definition ist un ter einer erdfeuchten Grund- bzw. Gesamtdispersion hier ein Konsistenzbereich vergleichbar mit einer Konsistenz wie erdfeuchter Beton zu verstehen. Auf der einen Seite ist dieser bevorzugte Konsistenzbereich in dieser Ausführungsform durch eine verhältnismäßig trockene Mischung jedoch mit mehr als 5 % Feuchte (bezogen auf das Gesamtgemisch) begrenzt, die sich gerade nicht in der Hand formen lässt, also noch nicht wie Pulver zerfällt. Auf der anderen Seite ist der Bereich begrenzt dadurch, dass sich die Grund- bzw. Gesamtdispersion in der Hand ballen und for men lässt, vergleichbar einem Schneeball, und nicht ohne Krafteinwirkung, wie bei spielsweise Vibration, zerfließt. In dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt die Feuchte der Grund- beziehungsweise Gesamtdispersion 5 % bis 40 %. Mit anderen Worten liegt ein Feuchtegehalt der Grund- beziehungsweise Gesamtdispersion in einem Bereich zwischen 5 und 40 %. Da die flüssige Phase auch gelöst vorliegende Komponenten beinhalten kann, die bei der Trocknung als Feststoff verbleiben, liegt der Prozentgehalt der flüssigen Phase in dieser bevorzugten erdfeuchten Grund beziehungsweise Gesamtdispersion im Bereich 10 bis weniger 70 %. Mit anderen Worten weist die Grund- beziehungsweise Gesamtdispersion einen Anteil flüssiger Phase in einem Bereich zwischen 10 und 70 % auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Feuchte 10 % bis 30 %. Vorteil dieser Ausführungs form ist, dass eine erdfeuchte Grund- beziehungsweise Gesamtdispersion mit die sem Feuchtegehalt typischerweise direkt mittels Granulierteller granulierbar ist.

Die Feuchte beziehungsweise der Feuchtegehalt wird definitionsgemäß gravimetri- schen nach DIN 52183 bestimmt. Bei der auch als Darr-Methode bekannten gravi- metrischen Feuchtigkeitsbestimmung wird die Probe zuerst gewogen und anschlie ßend bei 105°C in einem Trockenofen bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Dabei entweicht das in der Probe enthaltene freie Wasser. Die Gewichtsdifferenz wird fest gestellt, welche hier definitionsgemäß der Feuchte bzw. dem Feuchtegehalt ent spricht. Da die flüssige Phase auch gelöst vorliegende Komponenten beinhalten kann, die bei der Trocknung als Feststoff verbleiben, ist in der Regel der prozentu ale Anteil der flüssigen Phase zum Teil deutlich höher als die Feuchte.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Grund- be ziehungsweise Gesamtdispersion ein so hoher Anteil an flüssigen Komponenten, wie zum Beispiel Wasser, Säure und/oder Lauge, zugegeben, dass von einer Sus pension gesprochen werden kann. Der Begriff„Suspension“ wird dabei bevorzugt als ein Gemisch aus mindestens einer festen und mindestens einer flüssigen Phase verstanden, wobei das gesamte System rühr- und pumpfähig ist. Bei einer Suspen sion handelt es sich definitionsgemäß um ein heterogenes Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und darin fein verteilten Festkörpern (Partikeln), wobei sich die Partikel in der Flüssigkeit zumindest teilweise und zumindest zeitweise in der Schwebe halten, auch wenn ein Absetzverhalten einsetzen kann. Die Feststoffe sind in der flüssigen Phase„suspendiert“. Der Anteil der flüssigen Phase oder Phasen liegt im Sinne der Erfindung bei in Summe bevorzugt größer 50 %. Mit anderen Worten beträgt ein An teil der flüssigen Phase oder Phasen mehr als 50 %. In einer solchen Suspension können die Reaktionen insbesondere zwischen Reaktionsmittel und anorganischem Sekundärphosphat typischerweise deutlich schneller ablaufen. Damit kann eine ge wünschte Löslichkeit der Phosphate schneller erreicht oder verbessert werden. Dies ist von technologischem Vorteil, da sich Misch- und/oder Reaktionszeiten verkürzen können. Zudem ist die Produktqualität durch eine bessere Homogenität und gege benenfalls höheren Löslichkeit besser. Besonders bevorzugt wird ein Anteil der flüs sigen Phase oder Phasen von größer als 70 %, da dadurch die Viskosität in der Suspension durch den höheren flüssigen Phasenanteil niedriger ist. Eine niedrigere Viskosität vereinfacht das Rühren und Pumpen der Suspension.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Grund- beziehungs weise Gesamtdispersion eine, vorzugsweise ungelöste, feste Phase von weniger als 50 %. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Grund- bezie hungsweise Gesamtdispersion einen Feststoffanteil von weniger als 60 %. Bei solch Verhältnissen ist die Lösegeschwindigkeit verhältnismäßig hoch, wodurch die not wendige Reaktionszeit verkürzt werden kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevor zugt, dass die Gesamtdispersion vor der Granulation so eingestellt wird, dass der Feststoffanteil weniger als 60 % beträgt. Mit anderen Worten ist es im Sinne der Er findung bevorzugt, dass bei dem vorgeschlagenen Verfahren der Feststoffanteil in nerhalb der Gesamtdispersion weniger als 60 % beträgt. In diesem Bereich ist eine besonders gute und einfache Homogenisierung der erzeugten Rohstoffdispersion möglich. Der Begriff„Feststoffgehalt“ beziehungsweise der Begriff„Feststoffanteil“ stellt im Sinne der Erfindung den prozentualen Anteil an Düngemittel dar, der sich aus der Grund- oder Gesamtdispersion bildet. Die Begriffe werden im Sinne der Erfindung synonym verwendet und umfassen den unlöslichen Anteil und/oder die gelösten Nährstoffe, die in das Düngemittelgranulat überführt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die eingesetzten Stoffe einzeln, in Kombination oder die gesamte Grund- bzw. Enddispersion gemahlen. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn die vorliegende Partikel- oder Aggre gatgröße einzelner oder mehrerer Einsatzstoffe nicht ausreichend fein genug ist, um beispielsweise eine ausreichende Homogenität zu erreichen oder es dadurch zu prozesstechnischen Schwierigkeiten, beispielsweise Verstopfung von Düsen, kommt. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch die Vermah lung die Homogenität der Grund- bzw. Gesamtdispersion und der Prozessablauf verbessert, so beispielsweise die Verstopfung von Düsen verhindert werden kann. Auch kann die Löslichkeit von Stoffen oder beinhaltetet Verbindungen durch eine kleiner Partikelgröße verbessert werden, so beispielsweise die Löslichkeit phosphat haltiger Aschen oder Schlacken. Vorteil dabei ist, dass sich die Reaktionszeit ver kürzt und/oder eine höhere Ammoniumcitratlöslichkeit einstellt. Auch kann eine Ver mahlung der Grund- bzw. Gesamtdispersion erforderlich sein, wenn sich durch Re aktion innerhalb der Grund- bzw. Gesamtdispersion Agglomerate, Aggregate oder Fällungsprodukte bilden, die den weiteren Prozessablauf, zum Beispiel das Fördern oder Pumpen oder Verdüsen stört. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch die Vermahlung solche Agglomerate, Aggregate oder Fällungsprodukte zerkleinert werden. Je nach Art des zu vermahlenden Stoffes und der gewünschter Korngröße und Korngrößenverteilung können unterschiedliche Trocken- oder Nassmahl-Tech- nologien mit oder ohne Mahlhilfen dazu eingesetzt werden. Die zur Trocken- oder Nassmahlung verwendete Aggregate können beispielsweise Kugelmühlen, Stift mühlen, Strahlmühle oder Perlmühlen, Rührwerkskugelmühlen, Hochleistungsdis- pergierer oder Hochdruckhomogenisatoren sein.

Sollen kohlenstoffhaltige Reststoffe, so beispielsweise insbesondere Klärschlamm, in der Landwirtschaft verwertet werden, so besteht grundsätzlich Kontaminationsge fahr und die Gefahr der Verbreitung von Krankheitserreger und damit die Möglich keit, dass Krankheitserreger über Nahrung und Futtermittel zu Mensch und Tier ge langen und diese damit gefährden. Deshalb wird bei Einsatz von einem oder mehre ren Reststoffen als kohlenstoffhaltigen Strukturstoff in einer bevorzugten Ausführungsform einen Hygienisierungsschritt integriert. Vorteil dieser Ausführungs- form ist, dass durch die Integration eines Hygienisierungsschrittes eine Unterbre chung von Infektionskreisläufen durch die Abtötung von Krankheitserregern, Bakte rien etc. erreicht wird. Zur Hygienisierung stehen dem Fachmann bekannte Verfah ren wie beispielsweise das Zumischen von chemischen oder bakterientötenden Agenzien, eine Hygienisierung durch extreme pH-Wert-Verschiebung, beispiels weise durch Zugabe von gebranntem Kalk oder Kalkhydrat, oder eine thermische Behandlung zur Verfügung. Ein solcher Verfahrensschritt zur Hygienisierung des o- der der kritischen Reststoffe kann an geeigneter Stelle durchgeführt werden. So kann eine solche Hygienisierung dieser Reststoffe vor der Zugabe des Reststoffs als kohlenstoffhaltigen Strukturstoff zur Grunddispersion erfolgen. So wird beispiels weise ein Reststoff wie beispielsweise Klärschlamm mit gebranntem Kalk zunächst separat gemischt und das Gemisch nach ausreichend langer Einwirkzeit der Grund dispersion zugegebenen werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Hygieni sierung nach Zugabe des kritischen Reststoffs als kohlenstoffhaltigen Strukturstoffs zu der Grunddispersion durch eine thermische Behandlung von mindestens 10 Mi nuten und oberhalb 60 °C. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass bereits durch diese Temperatureinwirkung die Pathogene weitgehend abgetötet werden.

Die thermische Behandlung der kritischen Reststoffe erfolgt in dieser Ausführungs form beispielsweise in der Grund- bzw. Gesamtdispersion, zum Beispiel indem die Grund- bzw. Gesamtdispersion aufgeheizt wird oder sich durch exotherme Reaktio nen selbst erwärmt. Die thermische Behandlung kann in dieser Ausführungsform al ternativ auch beispielsweise bei der Granulation und/oder der anschließenden Trocknung der erzeugten Granulate erfolgen.

Erfindungsgemäß wird aus der Gesamtdispersion bestehend aus mindestens einem kohlenstoffhaltigem Strukturstoff und mindestens einem anorganischen Sekundär phosphat und/oder Struvit, gegebenenfalls in Kombination mit einem Reaktionsmit tel und/oder Wasser und/oder weiteren Komponenten ein Granulat erzeugt. Die Mi schung der Komponenten kann in einem dem Fachmann bekannten Mischgerät er folgen. Das Mischgerät kann beispielsweise ein Wälzmischer, der vorzugsweise auch als Fall-, Trommel- oder Rotationsmischer bezeichnet wird, Schermischer, Zwangsmischer, Pflugscharmischer, Planeten-Mischkneter, Z-Kneter, Sigma-Kne ter, Fluidmischer oder Intensivmischer geeignet. Die Auswahl des geeigneten Mi schers hängt unter anderem von der Rieselfähigkeit und Kohäsionskräfte des Mischgutes ab. Die Granulierung kann in einem dem Fachmann bekannten Maschi nen und Apparaturen durchgeführt werden. Vereinfacht umfasst die Granulierung im Sinne der Erfindung auch die Extrudierung. Die erfindungsgemäße Granulation kann dabei während des Mischens und/oder daran anschließend erfolgen, entweder im gleichen Mischgerät oder in einer separaten Granuliereinheit, beispielsweise Pel letier- oder Granuliertellern, Granuliertrommel, Wirbelschichtgranulierer, Sprühgra- nulierer oder Extruder.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden alle erforderlichen Stoffe zur Bildung der Grund- bzw. der Gesamtdispersion in einem Mischgerät zu- sammengeführt, intensiv gemischt und dabei oder im Anschluss im gleichen Appa rat granuliert. Die bei Verwendung von anorganischem Sekundärphosphat erfin dungsgemäße Reaktion zwischen dem Reaktionsmittel und zumindest einem Teil des zugeführten Phosphates des anorganischen Sekundärphosphats erfolgt beim Mischen und/oder Granulieren und gegebenenfalls darüber hinaus, beispielsweise fortlaufend bis zum erfolgten Trocknen der erzeugten Granulate. Zwischen dem Mi schen und Granulieren oder nach dem Granulieren kann gegebenenfalls auch eine Reifezeit integriert werden. Dabei wird abgewartet bis die Reaktion zwischen anor ganischem Sekundärphosphat und Reaktionsmittel im ausreichenden Umfang aus reichend erfolgt ist, zum Beispiel bevor final getrocknet wird. Die erforderliche Kle beneigung der Mischung kann dabei beispielsweise über die Art und Menge an flüs sigem Anteil der zugeführten Komponenten, beispielsweise der flüssigen Kompo nenten oder der Feuchte etc., und/oder durch Zugabe von zusätzlichen Flüssigkei ten, wie beispielsweise Wasser, eingestellt werden. Die Klebeneigung kann, gege benenfalls zusätzlich, auch durch unterschiedliche Stoffe, wie beispielsweise Binde mittel eingestellt werden. Überaschenderweise wurde festgestellt, dass es mit dieser bevorzugten Ausführungsform gelingt, die Mischung, die notwendigen Reaktionen und die Granulation in einem Apparat zu realisieren, wobei eine gute Rundheit in dem bevorzugten Granulatgrößenbereich erzielt wird und zudem die Granuliertech nologie und die Prozesskosten günstig sind. So werden beispielsweise als Ausfüh rungsbeispiel in dieser bevorzugten Ausführungsform alle Komponenten in ein Intensivmischer, zum Beispiel in einen Intensivmischer Typ R Fa. Eirich, gegeben, der Flüssigphasenanteil so eingestellt und gegebenenfalls Bindemittel so zugege ben, dass durch die intensive mechanische Mischung ein Grüngranulat mit ge wünschter Korngröße, bevorzugt im Bereich 1 bis 10 mm, besonders bevorzugt 2 bis 5 mm resultiert. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass Grüngranulat min destens die Komponenten des Düngegranulats enthält, jedoch einen zu hohen Flüs sigphasenanteil, z.B. Feuchte, aufweist, der noch durch Trocknung entfernt werden muss.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Granula tion auf einem Pelletier- bzw. Granulierteller. Dazu werden die Stoffe zur Bildung der Grund- und Gesamtdispersion dem Pelletier- bzw. Granulierteller zugeführt. Bevor zugt wird zumindest ein Teil der festen Komponenten zuvor separat vorgemischt. Zusätzlich wird eine flüssige Komponente, gegebenenfalls in Kombination mit einem darin befindlichen oder separat zugeführten Bindemittel, auf die Komponenten auf dem Granulierteller aufgesprüht. Im bevorzugten Fall ist die flüssige Komponente Wasser. Durch die Zugabe der flüssigen Komponente und der Drehbewegung for men sich die Grüngranulate, die bei und/oder nach der Granulation zur Ausbildung der Granulate getrocknet werden können. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Granulation und die notwendige Technologie besonders kostengünstig sind. Überraschenderweise wurde auch festgestellt, dass diese einfache Granulations technologie in Kombination mit dieser Ausführungsform wenig reparaturanfällig ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Granulie rung in einem Wirbelschicht- oder Strahlschichtreaktor, besonders bevorzugt durch Sprühgranulation oder Sprühagglomeration. Solche Apparate sind dem Fachmann bekannt und werden beispielsweise durch Fa. Glatt mit der AGT- oder GF-Serie an- geboten. Dazu wird eine Gesamtdispersion aus Grunddispersion einschließlich aller gegebenenfalls zusätzlichen Komponenten - beispielsweise nährstoffhaltige Kompo nenten, Dispergier- und Entschäumungsmittel, Mittel zur pH-Werteinstellung, Was ser - zunächst so hergestellt, dass die bei Verwendung von anorganischem Sekun därphosphat erfindungsgemäße Reaktion zwischen zumindest Teilen des Phospha tes aus dem anorganischem Sekundärphosphat und dem Reaktionsmittel vor der Granulation ausreichend erfolgt ist und diese Gesamtdispersion einem Wirbelschichtreaktor zugeführt werden kann. In einer besonders bevorzugten Aus- führungsform erfolgt die Zuführung durch einsprühen, beispielsweise durch Einsprü hen über Düsen. Dazu muss die Gesamtdispersion pump- und sprühfähig sein. Dies kann vorteilhafterweise dadurch erreicht werden, dass beispielsweise der Anteil an flüssiger Phase ausreichend hoch ist, also beispielsweise entsprechend notwendige Mengen an Wasser zugeführt werden. Hohe Mengen an flüssiger Phase begünsti gen zwar wegen ihrer geringeren Neigung zur Ausfällung, Kristallisation, Gelbildung usw. die Stabilität und die Pumpfähigkeit der Grunddispersion und vereinfachen da mit den technischen Betrieb. Da die zu erzeugenden Granulate jedoch einen gerin gen Anteil an Flüssigphase aufweisen sollen, insbesondere eine Feuchte bevorzugt kleiner als 5 %, besonders bevorzugt kleiner als 2 %, muss die flüssige Phase bei spielsweise bei der Granulation in dieser Ausführungsform energetisch aufwendig entfernt werden. Besonders bevorzugt ist deshalb die Einstellung der flüssigen Phase in der Gesamtdispersion in der Höhe, dass sich aus der Grunddispersion 40 - 70 % Granulat, ganz besonders bevorzugt 45 - 60 % bilden. Bei diesem Anteil von flüssiger Phase ist eine Gesamtdispersion erfahrungsgemäß ausreichend stabil und pumpfähig einzustellen, der energetische Aufwand zur Abtrennung der flüssigen Phase noch akzeptabel. Die Herstellung der Gesamtdispersion kann in einem Rühr behälter oder Mischer erfolgen. Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform zur Granulation ist, dass die Granulatgröße besonders gut einstellbar ist, die Granulate sehr homogen sind sowie eine besonders runde und kompakte Granulatform resul tiert. Diese Granulate lassen sich gut handeln und besonders einfach auf Felder zum Beispiel mit Streuvorrichtungen ausbringen. Durch die Kompaktheit entsteht wenig Staub und Abrieb, was ebenfalls für das Ausbringen durch zum Beispiel Streuvorrichtungen vorteilhaft ist.

Typischerweise besteht die Anforderung, dass Granulate eine geringe Feuchtigkeit, d.h. physikalisch gebundenes Wasser, aufweisen. Eine typische Anforderung ist ins besondere, dass eine Feuchte kleiner als 5 %, bevorzugt kleiner als 2 % vorliegt, d.h. dass das Granulat eine entsprechende Feuchte aufweist. Je nach Art der Gra nulation kann diese Anforderung für die Feuchtigkeit bereits bei der Granulation er zielt werden. So zum Beispiel in vorteilhafter Weise bei der Sprühagglomeration bzw. -granulation erfolgen, wo die Granulation und Trocknung weitgehend gleich zeitig ablaufen. Es kann im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass die erzeugten Granulate nach der Granulation noch getrocknet oder zumindest zusätzlich nachge trocknet werden. Dafür stehen unterschiedliche geeignete Trocknungstechnologien zur Verfügung, so beispielsweise Kontakttrockner, konvektive Trockner oder Strah lungstrockner. Beim Kontakttrocknen wird die zur Trocknung notwendige thermische Energie insbesondere durch den Kontakt mit Heizflächen zugeführt. Bei der konvek tiven Trocknung wird die zur Trocknung notwendige thermische Energie insbeson dere durch den Kontakt mit Heißgas zugeführt. Beim Strahlungstrocknen wird die zur Trocknung notwendige thermische Energie insbesondere durch Strahlung defi nierter Frequenz zugeführt.

Durch die Trocknung wird die vorhandene flüssige Phase, zum Beispiel das Was ser, im erforderlichen Maße abgetrennt. Gegebenenfalls erfolgt durch die Trocknung auch ein Festigkeitsanstieg der Granulate, zum Beispiel indem sich bindende Pha sen durch die Trocknung bilden oder beispielsweise indem ein Bindemittel dadurch seine Bindewirkung ausbildet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Trocknung durch Ei genwärme der erzeugten Granulate oder wird dadurch zumindest unterstützt. Die Eigenwärme erhalten die Granulate durch Erwärmen. Beispielsweise kann eine Er wärmung der Granulate prozessbedingt durch den Granulationsprozess, zum Bei spiel durch Eintrag mechanischer Energie, die in Wärmeenergie umgewandelt wird, oder durch chemische Reaktion erfolgen. So liefern beispielsweise die Reaktion zwi schen CaO und Säure und/oder Wasser oder die Reaktion zwischen Schwefelsäure und Wasser - beispielsweise beim Verdünnen - exotherme Energie, die zum Erwär men der Grund- bzw. Gesamtdispersion und/oder der geformten Granulate genutzt werden kann. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass keine Trocknungsenergie von außen zusätzlich zugeführt werden muss.

Werden Kristallisationsprodukte aus der Phosphorelimination, wie Struvit, Brushit und/oder hydroxyxlapatitähnliche Ca-P-Phase, der Grund- bzw. Gesamtdispersion zugeführt und sind folglich im erzeugten Granulat bzw. Grüngranulat enthalten, ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Trocknung in einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung oberhalb von 100°C bezogen auf die Materialtempera tur bei der Trocknung erfolgt. Diese Kristallisationsprodukte enthalten vorzugsweise einen großen Anteil chemisch gebundenen Wassers, wobei es sich dabei vorzugs weise nicht um„Feuchte“ im Sinne der Erfindung handelt, sondern um Wasser, das in der Kristallstruktur eingebunden vorliegt. Im Bereich oberhalb von 100 °C wird dieses chemisch gebundene Wasser vorzugsweise abgespaltet. Durch das Abtren nen des Wassers aus dem Granulat erhöht sich vorteilhafterweise der prozentuale Anteil der verbleibenden Komponenten. So kann beispielsweise die Konzentration an Nährstoffen im Granulat erhöht werden, die zuvor durch das chemisch gebun dene Wasser quasi entsprechend verdünnt vorlag. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Trocknung, wenn Kristallisationsprodukte aus der Phosphorelimination enthalten sind in einem Bereich 100-140°C bezogen auf die Materialtemperatur bei der Trocknung. Es ist im Sinne der Erfindung somit ganz besonders bevorzugt, dass die Trocknung in einem Temperaturbereich zwi schen 100 und 140 °C erfolgt. Oberhalb von 140°C besteht die Gefahr, dass zuneh mend Stickstoff abgespalten wird. Damit ist ein unerwünschter Stickstoffverlust aus dem Granulat verbunden. Darüber hinaus muss die Abluft entsprechend aufwendi ger gereinigt werden. Durch die Begrenzung auf eine Temperatur von max. 140 °C in dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können diese Nachteile weit gehend vermieden werden. In einer ganz besonderen Ausführungsform der Erfin dung erfolgt die Trocknung in einem Temperaturbereich zwischen 120°C und 140°C.

An die Herstellung von Granulaten werden verschiedene Anforderungen gestellt. Zum einen soll das Granulat möglichst formgenau herstellbar sein. Eine möglichst gleiche Größe stellt definierte, gleichmäßige Zerfallseigenschaften sicher, was für eine gezielte Nährstoffzuführung notwendig ist. Deshalb wird die Granulatgröße im vorgeschlagenen Verfahren vorzugsweise in einem Bereich von 0,5- 10 mm einge stellt. Dieser Korngrößenbereich ist für Düngemittel eine typischerweise gehandelte Spezifikation. Bevorzugt wird die Granulatgröße in einem Bereich von 2-5 mm. Fest gestellt wurde, dass sich Granulate in diesem Bereich besonders für das maschi nelle Ausbringen in der Landwirtschaft mittels Streuwagen eignen. Die Einstellung der Granulatgröße kann beispielsweise durch Separation von Kornfraktionen erfol gen. Überkorn und Unterkorn wird dabei von dem Gutkorn, d.h. Granulat im ge wünschten Größenbereich, getrennt und gegebenenfalls dem Produktionsprozess, insbesondere dem Misch- und/oder Granulierprozess, gegebenenfalls mit vorheriger Aufbereitung und/oder Aufmahlung, zurückgeführt.

Weiterhin wird eine gute Bindung innerhalb des Granulats verlangt, um auch nach längerer Lagerung Staubverluste beim Ausbringen des Düngemittels zu vermeiden. Die Festigkeit der Granulate kann beispielsweise über die Prozessführung einge stellt werden. So hat beispielsweise die Trocknungsgeschwindigkeit Einfluss auf die Porosität und Kompaktheit und damit auf die Festigkeit der Granulate und kann dar über beeinflusst werden. Die Festigkeit kann auch beispielsweise über die Art und Feinheit der Rohstoffkomponenten beeinflusst oder durch die Zugabe von Bindemit tel erhöht werden.

Die erfindungsgemäß erzeugten Düngegranulate können eine oder mehrere Be schichtungen zur Funktionalisierung, z.B. Reduzierung der Verklumpungsneigung, Erhöhung der Festigkeit, zum Schutz, z.B. vor Feuchtigkeit, und/oder zur gesteuer ten Nährstofffreistellung, d.h. Beeinflussung der Löslichkeit durch das Coating, er halten. Zur Beschichtung sind dem Fachmann zahlreiche Verfahren und Technolo gien bekannt, wobei hier alle Verfahren und Technologien geeignet sind, die eine gewünschte Beschichtung erzeugen.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher be schrieben. Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschrei bung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. So kann auf die Offenbarung zu den einzel nen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden.

Ausführunqsbeispiel 1 :

In einem Mischbehälter werden 170 kg Wasser und 30 kg Salpetersäure (65 %) als Reaktionsmittel vorgelegt und vermischt, dazu werden 100 kg Klärschlammasche als anorganisches Sekundärphosphat (P205-Gehalt 21 ,0 %; davon neutral-ammo- niumcitratlöslich 38 % und <1 % wasserlöslich) zugegeben und die so erzeugte Grunddispersion gemischt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Grunddispersion eine Suspension. Nachdem die Komponenten zusammengeführt wurden, wird eine Inkubationszeit von 25 Minuten eingehalten, wobei in dieser Zeit weiter gerührt wird. Während dieser Inkubationszeit reagiert das unlösliche Phosphat aus der Klär schlammasche zumindest teilweise mit der Salpetersäure. Durch die einsetzende Reaktion zwischen Reaktionsmittel und Sekundärphosphat erwärmt sich die Roh stoffdispersion auf ca. 40 °C.

Nach der Inkubationszeit werden der Grunddispersion 30 kg Klärschlamm (Trocken substanz 35 % mit 82 % Organik und 38 % Kohlenstoff in der Trockensubstanz) als kohlenstoffhaltigen Strukturstoff und 125 kg Monoammoniumphosphat (59 % P205, 1 1 ,5 % N) unter Rühren zugegeben. Die weitere Komponente Monoammoniumpho sphat dient hier als Nährstoffkomponente, durch die eine definierte Nährstoffzusam mensetzung im erzeugten Düngemittel erreicht wird. Diese Gesamtdispersion in Form einer Suspension wird zunächst gesiebt und anschließend einer kontinuierli chen Wirbelschichtanlage zur Sprühgranulation zugeführt. Das Sieben soll dabei verhindern, dass die Düsen verstopfen. Die eingestellte Schichttemperatur (Materi altemperatur) bei der Sprühgranulation beträgt 78 °C und die Verweilzeit in der Wir belschicht ist länger als 10 Minuten, dadurch wird der zugeführte Anteil an Klär schlamm bei der Sprühgranulation ausreichend hygienisiert. Die Sprühgranulation wird weiterhin so gesteuert, dass eine mittlere Granulatgröße von 3,5 mm resultiert. Nach der Sprühgranulation werden Granulate kleiner 2 mm und Granulate größer 5 mm durch Siebung abgetrennt und dem Sprühgranulationsprozess als Kernmaterial zugeführt, wobei die Granulate größer 5 mm zuvor aufgemahlen werden. Zur Sprüh granulation ist ein Kernmaterial in Form eines Wirbelbettes erforderlich, auf welches die Rohstoffdispersion aufgesprüht wird. In der Startphase wird dazu vorzugsweise arteigenes Kernmaterial vorgelegt, im kontinuierlichen Prozess resultiert das Kern material aus der Rückführung der abgetrennten Granulatfraktionen.

In dem entleerten Mischbehälter kann eine neue Mischung analog der obigen Be schreibung für einen fortlaufenden Prozess beginnen. Für einen kontinuierlich fort laufenden Prozess werden entsprechend Pufferbehälter bei den Prozessschritten der Granulation installiert, um die zeitliche Abfolge der parallel ablaufenden kontinu ierlichen Granulation und diskontinuierlichen Suspensionserzeugung sicherzustel len. Das erzeugte Granulat weist eine runde und kompakte Granulatform im Bereich 2-5 mm auf, einen P205-Gesamtgehalt von 38 %, wobei davon 89 % ammoniumcitrat löslich und 55% wasserlöslich sind. Im erzeugten Granulat sind ca. 1 ,6 % Kohlen stoff aus dem zugeführten Klärschlamm enthalten. Dieser Anteil führt zu einer ge eigneten Strukturierung der Granulate, damit diese Granulate in der Anwendung ein besonders gutes Löseverhalten aufweisen. Bei allen relevanten Schadstoffen lag die ermittelte Konzentration unterhalb der Grenzwerte der Düngemittelverordnung. Dieses erzeugte Granulat stellt einen boden- und pflanzenspezifischen Phosphat dünger dar, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Düngewirkung mit dem sehr hohen Phosphatgehalt im Vordergrund für die Anwendung steht.

Ausführunqsbeispiel 2:

Analog Ausführungsbeispiel 1 wird eine Grunddispersion in Form einer Suspension erzeugt, gemischt und erneut eine Inkubationszeit von 25 Minuten eingehalten.

Nach der Inkubationszeit werden der Grunddispersion 350 kg Klärschlamm (Tro ckensubstanz 35 % mit 82 % Organik und 38 % Kohlenstoff in der Trockensub stanz) als kohlenstoffhaltigen Strukturstoff und 55 kg Monoammoniumphosphat (59 % P205, 1 1 ,5 % N) unter Rühren zugegeben. Die weitere Komponente Monoam moniumphosphat dient hier als Nährstoffkomponente, durch die eine definierte Nährstoffzusammensetzung im erzeugten Düngemittel erreicht wird. Diese Gesamt dispersion, ebenfalls wie im Ausführungsbeispiel 1 , in Form einer Suspension, wird zunächst gesiebt und anschließend einer kontinuierlichen Wirbelschichtanlage zur Sprühgranulation zugeführt. Das Sieben soll dabei verhindern, dass die Düsen ver stopfen. Die eingestellte Schichttemperatur und/oder Materialtemperatur bei der Sprühgranulation beträgt 80 °C und die Verweilzeit in der Schichttemperatur mehr als 10 Minuten, dadurch wird der zugeführte Anteil an Klärschlamm bei der Sprüh granulation ausreichend hygienisiert. Die Sprühgranulation wird weiterhin so gesteu ert, dass eine mittlere Granulatgröße von 3,5 mm resultiert. Nach der Sprühgranula tion werden Granulate kleiner 2 mm und Granulate größer 5 mm durch Siebung ab getrennt und dem Sprühgranulationsprozess als Kernmaterial zugeführt, wobei die Granulate größer 5 mm zuvor aufgemahlen werden. Zur Sprühgranulation ist ein Kernmaterial in Form eines Wirbelbettes erforderlich, auf welches die Rohstoffdis persion aufgesprüht wird. In der Startphase wird dazu vorzugsweise arteigenes Kernmaterial vorgelegt, im kontinuierlichen Prozess resultiert das Kernmaterial aus der Rückführung der abgetrennten Granulatfraktionen. Der kontinuierliche Betrieb wird wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben sichergestellt.

Das erzeugte Granulat weist eine runde und kompakte Granulatform im Bereich 2-5 mm auf, einen P205-Gesamtgehalt von 18 %, wobei davon 85 % ammoniumcitrat löslich und 52% wasserlöslich sind. Das erzeugte Granulat weist einen Kohlenstoff anteil von ca. 15 % aus dem zugeführten Klärschlamm auf. Bei allen relevanten Schadstoffen lag die ermittelte Konzentration unterhalb der Grenzwerte der Dünge mittelverordnung. Das erzeugte Granulat entspricht vom Nährstoffgehalt einem Su perphosphat und hat durch den hier eingesetzten kohlenstoffhaltigen Strukturstoff Klärschlamm zusätzlich eine bodenverbessernde Wirkung.

Ausführunqsbeispiel 3:

In einem Mischbehälter eines Intensivmischers (Fa. Eirich R16W) werden 40 kg Wasser und 30 kg Salpetersäure (65 %) als Reaktionsmittel vorgelegt und ver mischt, dazu werden 100 kg Klärschlammasche als anorganisches Sekundärphos phat (P205-Gehalt 21 ,0 %; davon neutral-ammoniumcitratlöslich 38 % und <1 % wasserlöslich) zugegeben und die so erzeugte Grunddispersion gemischt. Nachdem die Komponenten zusammengeführt wurden, wird eine Inkubationszeit von 15 Minu ten eingehalten, wobei in dieser Zeit weiter gerührt wird. Durch die einsetzende Re aktion zwischen Reaktionsmittel und Sekundärphosphat, die das unlösliche Phos phat aus der Klärschlammasche zumindest teilweise umwandelt, erwärmt sich die Rohstoffdispersion auf ca. 60 °C.

Nach der Inkubationszeit werden der Grunddispersion 350 kg Klärschlamm (Tro ckensubstanz 35 % mit 82 % Organik und 38 % Kohlenstoff in der Trockensub stanz) als kohlenstoffhaltigen Strukturstoff und 55 kg Monoammoniumphosphat (59 % P205, 1 1 ,5 % N) zugegeben und alles zusammen wird intensiv gemischt. Der Anteil an flüssiger Phase ist in dieser Gesamtdispersion deutlich niedriger als bei Ausführungsbeispiel 2 und kann als erdfeucht bezeichnet werden. Der Anteil der flüssigen Phase ist dabei so eingestellt, dass sich aus der erdfeuchten Gesamtdis persion die Grüngranulate bilden. Bei Bedarf kann durch Zugabe von geringen Men gen Wasser die Klebeneigung der Gesamtdispersion noch etwas erhöht werden.

Die gebildeten Grüngranulate werden anschließend bei 1 10 °C für länger als 10 Minuten getrocknet und in 2-5 mm fraktioniert werden. Die Fraktion kleiner 2 mm und die Fraktion größer 5 mm werden nach vorheriger Aufmahlung der nächsten Granulation zurückgeführt. Durch die aufgeführte Trocknung wird der zugeführte An teil an Klärschlamm ausreichend hygienisiert.

Das erzeugte Granulat weist eine runde Granulatform im Bereich 2-5 mm auf, einen P205-Gesamtgehalt von 18 %, wobei davon 79 % ammoniumcitratlöslich und 50% wasserlöslich sind. Das erzeugte Granulat weist einen Kohlenstoffanteil von ca. 15 % aus dem zugeführten Klärschlamm auf. Das erzeugte Granulat entspricht vom Nährstoffgehalt einem Superphosphat und hat durch den hier eingesetzten kohlen stoffhaltigen Strukturstoff Klärschlamm zusätzlich eine bodenverbessernde Wirkung. Das erzeugte Granulat ist damit in seiner stofflichen Zusammensetzung identisch dem erzeugten Granulat in Ausführungsbeispiel 2. Durch den geringeren Anteil an flüssiger Phase muss bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch deutlich weniger Was ser verdampft werden, was erheblich Energie spart.

Ausführungsbeispiel 4:

In einem Mischbehälter eines Intensivmischers (Fa. Eirich R16W) werden 20 kg Wasser und 50 kg Schwefelsäure (80 %) als Reaktionsmittel vorgelegt und ver mischt, dazu werden 100 kg Klärschlammasche als anorganisches Sekundärphos phat (P205-Gehalt 21 ,0 %; davon neutral-ammoniumcitratlöslich 38 % und <1 % wasserlöslich) zugegeben und die so erzeugte Grunddispersion gemischt. Nachdem die Komponenten zusammengeführt wurden, wird eine Inkubationszeit von 15 Minu ten eingehalten, wobei in dieser Zeit weiter gerührt wird. Während dieser Inkubati onszeit reagiert das unlösliche Phosphat aus der Klärschlammasche zumindest teil weise mit der Schwefelsäure. Durch die einsetzende Reaktion zwischen Reaktions mittel und Sekundärphosphat erwärmt sich die Rohstoffdispersion auf ca. 60 °C.

Nach der Inkubationszeit werden der Grunddispersion 30 kg Klärschlamm (Trocken substanz 35 % mit 82 % Organik und 38 % Kohlenstoff in der Trockensubstanz) als kohlenstoffhaltigen Strukturstoff und als weitere Komponenten zur Einstellung der Nährstoffzusammensetzung 50 kg Harnstoff und 92 kg Monoammoniumphosphat (59 % P205, 1 1 ,5 % N) zugegeben und alles zusammen wird intensiv gemischt. Der Anteil der flüssigen Phase ist dabei so eingestellt, dass sich aus der erdfeuchten Gesamtdispersion die Grüngranulate bilden. Bei Bedarf kann durch Zugabe von ge ringen Mengen Wasser die Klebeneigung der Gesamtdispersion noch etwas erhöht werden. Dabei bilden sich Grüngranulate die anschließend bei 1 10 °C für mehr als 10 Minuten getrocknet und in Korngrößen von 2-5 mm fraktioniert werden. Die Frak tion kleiner 2 mm und die Fraktion größer 5 mm werden nach vorheriger Aufmah lung kann der der nächsten Granulation zurückgeführt werden. Durch die aufge führte Trocknung wird der zugeführte Anteil an Klärschlamm ausreichend hygieni- siert.

Das erzeugte Granulat weist eine runde Granulatform im Bereich 2-5 mm auf, einen P205-Gesamtgehalt von 27 %, wobei davon 87 % ammoniumcitratlöslich und 55 % wasserlöslich sind, einen N-Gehalt von 12 % und einen S-Gehalt von 5 % auf. Im erzeugten Granulat sind ca. 1 ,3 % Kohlenstoff aus dem zugeführten Klärschlamm enthalten. Dieser Anteil an Kohlenstoff führt zu einer geeigneten Strukturierung der Granulate, damit diese Granulate in der Anwendung ein besonders gutes Lösever halten aufweisen. Bei allen relevanten Schadstoffen lag die ermittelte Konzentration unterhalb der Grenzwerte der Düngemittelverordnung. Dieses erzeugte Granulat stellt einen boden- und pflanzenspezifischen NP-Dünger dar, wobei in diesem Aus führungsbeispiel die Düngewirkung mit dem sehr hohen Phosphatgehalt im Vorder grund für die Anwendung steht.

Ausführunasbeispiel 5:

In einem Mischbehälter eines Intensivmischers (Fa. Eirich R16W) werden 40 kg Wasser 100 kg, 60 kg Klärschlamm (Trockensubstanz 35 % mit 82 % Organik und 38 % Kohlenstoff in der Trockensubstanz) als kohlenstoffhaltigen Strukturstoff und als weitere Komponenten zur Einstellung der Nährstoffzusammensetzung 30 kg Harnstoff und 75 kg Monoammoniumphosphat (59 % P205, 1 1 ,5 % N) zugegeben. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Struvit um das Produkt„Berliner Pflanze“, welches zuvor auf Pulverfeinheit aufgemahlen wurde.

In diesem Ausführungsbeispiel wird kein anorganisches Sekundärphosphat, son dern Struvit verwendet. Da der Struvit bereits selbst eine hohe Ammoniumcitratlös lichkeit aufweist, ist das Zuführen eines Reaktionsmittels nicht erforderlich. Entsprechend muss auch keine Inkubationszeit zur Reaktion des Reaktionsmittels mit dem anorganischen Sekundärphosphat eingehalten werden.

Die Gesamtdispersion wird intensiv gemischt. Der Anteil der flüssigen Phase ist da- bei so eingestellt, dass sich aus der erdfeuchten Gesamtdispersion die Grüngranu late bilden. Bei Bedarf kann durch Zugabe von geringen Mengen Wasser die Klebe neigung der Gesamtdispersion noch etwas erhöht werden. Dabei bilden sich Grüngranulate die anschließend bei 120 °C für mehr als 10 Minuten getrocknet und in 2-5 mm fraktioniert werden. Die Fraktion kleiner 2 mm und die Fraktion größer 5 mm werden nach vorheriger Aufmahlung kann der nächsten Granulation zurückge führt werden. Durch die aufgeführte Trocknung wird der zugeführte Anteil an Klär schlamm ausreichend hygienisiert und ein erheblicher Anteil an Kristallwasser aus dem Struvit ausgetrieben. Das erzeugte Granulat weist eine runde Granulatform im Bereich 2-5 mm auf, einen P205-Gesamtgehalt von 46 %, wobei davon 95 % ammoniumcitratlöslich und 48 % wasserlöslich sind, einen N-Gehalt von 18 % und einen MgO-Gehalt von 1 1 % auf. Im erzeugten Granulat sind ca. 3,5 % Kohlenstoff aus dem zugeführten Klär schlamm enthalten. Dieser Anteil an Kohlenstoff führt zu einer geeigneten Struktu- rierung der Granulate, damit diese Granulate in der Anwendung ein besonders gu tes Löseverhalten aufweisen. Bei allen relevanten Schadstoffen lag die ermittelte Konzentration unterhalb der Grenzwerte der Düngemittelverordnung. Dieses er zeugte Granulat stellt einen boden- und pflanzenspezifischen NP-Dünger dar, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Düngewirkung mit dem sehr hohen Phosphat- gehalt im Vordergrund für die Anwendung steht.