KRALJEVINA SRBA, HRVATA I SLOVENACA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 16
INDUSTRiSKE SVOJINE
IZDAN 1. APRILA 1926.
PATENTNI SPIS BR. 2558.
Agricultural Developments Company (Pyrford) Limited, London.
Poboljšanja u izradi azotnog srestva za djubrenje.
Prijava od 22. aprila 1924.	Važi od L apnia 1925.
Traženo pravo prvenstva od 23. aprila 1923. (Engleska).
Ovaj se pronalazak odnosi na poboljšanje u izradi azotnog srestva za djubrenje.
Pronalazak bazira na izvesnim fermen-tivnim promenama, koje se, to smo utvrdili, mogu vršiti izmedju pogodne ugljene materije i azotnih jedinjenja dejstvom naročite grupe mikro-organizma, koje traže azot za izradu svojih sopstvenih čeličnih struktura. Ovi su organizmi po pravilu aerobi, i oni pod čisto aerobičnim uslo-vima, u prisustvu azota i pogodnog uglje-ničnog materijala, primaju azot, ugljenik iz svarljivijih sastojaka organske materije, i kombinuju obadva elementa stvarajući azotne, u vodi nerastvorljive derivate u svojim sopstvenim čeličnim strukturama ili lučenjima. Ovi se organizmi obično nalaze u zemlji i otuda u materijama kao-što je slama, opalo lišće, žbunovi, tuluzina, i druge organske materije, koje su u dodiru sa zemljom. Organske materije u kojima se nalaze ovi organizmi, ili koje su naročito inlokulirane sadistima, mogu se označiti kao fermentivni ugljenasti materijal.
Dajstvo napred pomenutih organizma ima odredjene granice i za svoju uspešnu primenu azotnih glavnih faktora jesu od važnosti: prikladni period dodira izmedju ugljeničnog materijala i materijala, koji daje azot, održanje čisto aerobičnih uslova i izbegavanje prekomerne koncentracije ra-stvorljivog azota u dodiru sa ugljenim materijalom, pošto je koncentracija iza izvesne granice (opšte rečeno: koncentracija sa više
od 100 delova azota na 100.000 delova rastvora), ubitačna za organizme.
Ako se podesno azotno jedinjenje dovede u dodir sa takvim ferrnentivnim uglje-ničnim materijalom, na primer, slamom, i pusti da se fermentacija vrši pod povoljnim uslovima, onda se azot preobraća u nove azotne derivate, koji se ne rastvaraju, ali koji bivaju zadržavani od ugljeničnog materijala, koji sad delom fermentira. Razlikuju se mnogo vrste pomenutih fermen-tivnih materijala u odnosu na živu moć za zadržavanje neraslvorljivih azotnih jedinjenja tako obrazovanih. Ova osobina zadržavanja može se opisati kao punjenje sa dotičnim nerastvorljivim derivatima, a ta moć svake vrste materijala izgleda da je jako ograničena. Prethodno ispitivanje dovoljno je za odredbu moći zadržavanja datog materijala i prema tome za utvrdji-vanje uslova, da bi se dobio potpuno napunjeni proizvod ma od koga materijala a koji se najlakše može dobiti u okolini.
Upotrebom azotnih jedinjenja, koja se mogu sa praktičnog gledišta smatrati kao nerastopljiva u vodi, može se proizvesti efikasno srestvo za djubrenje sa velikom ekonomskom izradom organskih azota i to relativno ne malo veštim radom, pri čemu su potrebni radovi neznatni i prostog karaktera. Pronalazak je, prema tome, naročito podesan onde gde nema srazmerno veštog nadstojavanja. Proces je tako isto ekonomičan s obzirom na potrošnju rea-genasa, pošlo je neomogućan materijalan
Din. 15.—
gubitak u azotu dok se uz to dobija veliko preobradjenje azota.
Izrazi „rastvorljiv" i „nerastvorljiv" upo-trebljeni su u ovom opisu da označe ra-stvorljivost i nerastvorljivost u vodi.
Prema ovom pronalasku, organsko azotno srestvo za djubrenje izradjuje se mešanjem fermentivne ugljenične supstance i nera-stvorljivog ili teško rastvorijivog jedinjerija azota i održavanjem ovih materijala u dodiru u vodenastom stanju pod aerobičnim uslovima, koji omogućavaju slobodno razvijanje organizama, koji asimiluju amonijak u uglieničnoj supstanci, dok se ne stvore nova nerastvorijiva jedinjenja organski kombinovanog azota gore pome-nutog tipa i to dejstvom pomenutih organizama u fermentiranoj masi i dovoljnoj količini.
Pod Osnovnom količinom podrazumeva se količina, koja je dovoljna da učini fermentiranu masu upotrebljivom kao azotno djubre, pri čem je najmanja cifra 50% od mogućeg pnnjenja kao šio je gore rečeno. Postignuće toga rezultata, pošto se drugi uslovi ustanove, zavisi od odgovarajućeg perioda dodira izmedju uljeničnog materijala i početnog azofnog tela. Ako je ovaj period tako kratak, da se postiže samo minimalni broj (50% od punjenja) rezultat je djubre, koje lagano dejstvuje. Fermen-taciona masa, koja nije izgubila manje od 20% od svojeg suvog materijala i nije dostigla 50% od svog mogućeg punjenja ima slabu vrednost kao srestvo za djubrenje. Medjutim osnovna količina, u označenom smislu, ponovo kombiniranog azota, ona spada u granice pronalaska, bolja je i za dobijanje efikasnijeg srestva za djubrenje i za olakšanje postupka za izradu istog, da se vrenje vrši dotle, dok se ugljenična materija ne napuni ili približno tome, sa organskim ponovo vezanim azotom, pri čem je minimalni broj celokupnog azota u suvoj materiji srestva za djbrenje 1—50/0-Stepen azofnog pretvaranja može se odrediti hemiskim opitom. Bolji se rezultati dobijaju postupajući sa punjenjem, jer se isto može oceniti od samog radenika po izgledu mase. Biljna materija izgubila je svoju snagu i obično se menja mnogo u boji. Na primer, slama, gotov proizod nema više tipičnu žutu boju slame, več ima izgled čokolade, i oko materijala nalazi se čudna pojava „mukozna". U pravilno fermentiranom proizvodu od slame ima oko 90% od celokupnog azota u organskom vezivanju.
Tako dobijeno srestvo za djubrenje jeste lako deljiva masa, koja je ravna u osobinama azotnog srestva za djubrenje, dobro sazrelom djubretu po formi.
Treba imati na umu, da se ovaj prona iazak razlikuje od postupanja koji zavise od vezivanja atmosferskog azota ili od vrenja, kojima je cilj da stvore azot u amonijačnom obliku (amonijačno vrenje). Predmet pronalaska je izrada organsko azotnog srestva za djubrenje, koje je ravno u svojim osobinama sa vrlo dobro izfer-mentiranim djubretom u polju i cilj mu je da zamenjuje djubre, koje sadrži ili se pravi od fekalnih masa, — pronalazak je potpuno nezavisan od ovog azotnog izvora. Pronalazak zavisi od kvantitativne asimilacije rastvorijivog azota, koji se dobija od početnog raspadanja (koje se može vršiti poznatim hemiskim ili neo-hemiskim procesima) osnovnog azotnog jedinjenja. čime se pomenuti azot preobraća u organsku vezu u odredjenoj razmeri sa podesnim ugijeničnim materijalom, to jest ugljovodoničnim materijama kao što su pentoze i štirak, uticajem odredjene specijalne grupe aerobičnih organizama, koji dejstvujući kao amonijačni asimilaiori izazivaju kvantitativnu promenu rastvorijivog azota u proteminima iii sličnim azotnim jedinjenjima. Reakcija je kvantitativna u smislu što za dati izvor ugljo-vodonika ulazi u jedinjenje odredjena srazmera azota, pri čemu stvarni odnos zavisi od naročite vrste ugljo-vodonika. Reakcija je tako isto kvantitativna u smislu što se, ako je pravično vršena, vrši potpuno pretvaranje osnovnog azota u organsko jedinjenje.
Kao početna smeša azota može se u-potrebiti svako nerastvorljivo azotno telo, koje se može hidrolizirati ili hidrolitičkim organizmima ili sličnim encimima, na primer kao što su organske materije belan-čevine ili koloidalne prirode kao otpatci, krv i tome slično, iii smeša kao nitriti zemnoalkalija. Ponajbolja smeša jeste kal-cijum cianamid. Nitrati su ubitačni i kao takvi moraju se odbacili. Ova supstanca vrlo je malo rastvorljiva u vodi, ah u dodiru sa podesno hidratisanim fermentivnim-ugljenim materijalom raspada se, pri čem se azot preobraća u različito stanje organskog jedinjenja ali koje je. kao što je ranije rečeno, lako pristupačno postrojenjima. Stepen preobračanja azotnog cianamida može biti oko 90—9o°/o. Relativna nerastvorljivost kalcium cianamida, ne smetajući nikako povoljnoj fermentativnoj reakciji, ima tu korist, što se ne spira dragoceni azot slučajnim suviškom vode.
Trgovački kalium cianamid jeste nečist materijal koji je povoljan ne samo zbog svojih osobina i nečistoće već je često štetan za useve. Za svrhe ovog pronalaska pak, kalcium cianamid čak i u grubom (nečistom trgovačkom) stanju može se upo-
trebili sa uspehom, smeša se kao takva razbija i njen azot dovodi u novo jedi-njenje, koje je korisnije i podesnije raspo-redjeno u usevima.
Ugljenični rraterijai sastoji se iz cereal-nih slama, kukuruzovine, pirinčane slame, suvog (opalog) lišća, šipražja i otpadaka od šećerne trske ili drugih materijala, koji sadrže adekvatnu ukupnu količinu ugljo-vodonika, na primer 30 procenata pa na više, kao štlrak, pentoze, i što je bolje ne tako veliku srazmeru drvene-celuloze Materijal kao ovi, gore pomenuti, uopšte su inokulisani sa potrebnim aerobtčnim organizmima, ali ako to ne bi bio slučaj, onda se materijali mogu lako inokulisati dodirom, za podesno vreme, sa nekim sredstvom za djubrenje (ili tečnim ekstraktom istog.
Ekonomično je računati srazmeru početnog azota koji se treba dodati uglje-ničnom materijalu za vrenje. Ova srazme-ra može se računati na prvobitnoj sadr-žini pentoze ili štirka. Tako se može uzeti jedna količina kalcium cianamida da bi se dobavio jedan deo azota na 20 do 60 delova pentoze ili štirka u sirovini.
Pogodna reakcija se mora održavati u fermenfirajućoj masi, jer ako poslednja postane vrlo kisela, stade željeno vrenje. Neutrališući agens, kao n.pr. kalcium karbonat, koji se može upofrebiti u obliku kreča, može se dodavati materijalu da bi se sprečilo suviše veliko povećanje u aci-ditetu-
Fermentaciona masa može se sastojati iz fosfata, i takav fosfat može obično bili neupotrebljiv na primer kao zemljini mineralni fosfat ili bazisna zgura. Superfos-fati mogu se upotrebiti s pretpostavkom da je prekomerna kiselost neutralizovana tako da je obezbedjena povoljna reakcija, kao što je gore rečeno. U svakom slučaju, bolje je da se upotrebi fosfat sa velikom sadržinom fosfata, i proizvodi kao bazisne zgure sa malom sadržinom fosfata ne preporučuju se. Prirodni fosfat, koji je neutralan i jeftin sa velikom sadržinom kal-ciuma fosfata jeste i pogodan i zadovoljavajući. Izgleda da se dodani fosfat ne javlja ponovo, bar ne sve, u svojoj prvobitnoj formi u proizvodu vrenje, jer gde se upotrebljava normalan neupotrebljivi fosfat proizvod sadrži materialnu količinu fosfora u obliku korisnijem kao hrana za polje, Takvim dodavanjem smeši vrenja mogućno je da se dobije srestvo za djubrenje, koje spaja korisne osobine dobro sazrelog djubreta sa korisnom fosfornom sadržinom, koje obično nema u poslednjem, a sa upotrebom fosfornog izvora obično neupotrebljivog. Fosfat se tako isto
upolrebljtiza i od mikro organizma o kojima je reč u potrebnim azotnim prorne-nama, i suvišak ueupotvebljen poboljšava na taj način vrednost djubreta na gore rečeni način-
Početni azot može se dobiti iz smeše, koja se u suštini sastoji iz fosfata i nera-stvorljive azotne smeše. Dakle, smeša se može sastojati iz neupotrebljivog proteinskog materijala kao suhe krvi i normalno neupotrebljivog fosfata, sa ili bez neurta-lišućeg agensa. Smeša, pogodna za pogodna za potrošnju, prenos, sadrži kalcium cianamid i mineralni fosfat. Takva smeša sastoji se iz kalcium cianamida, mineralnog fosfata i neutrališućeg agensa, kao što je kreč, u prahu u proporciji od 50 od sto, kalcium cianamida 25 od sto i od fosfatnog materijala i neutrališućeg agensa.
Na taj se način specijalna smeša može sastojati iz kalcium cianamida sa (18 od sto azota) mineralnog fosfata i krečnog karbonata, koji su zajedno mleveni dotle, dok oko 60 od sto smeše ne prodje kroz sito od 100 okca.
Ova se smeša može upotrebiti u sraz-meri od 76 kilograma na 1 tonu potpuno suvog ugljeničnog materijala, slame na primer.
Odgovarajući stepen hidratisanja fermen-tacione mase jeste važna činjenica za uspeh, jer nedovoljna količina vode može izazvati povremeni prekid željenog vrenja. Isključivo uči, da je visoki stepen hidratisanja potreban, ali se stvaran stepen mora odrediti u svakom danom slučaju prema prilikama, kao i prema prirodi naročitog ugljeničnog upotrebljenog materijala. U slučaju kod slame, utvrdili smo, da vrenje prestaje pri hidratisanju sa vodom od oko 50 od sto, ati vrenje se vrši dobro i sa vodom od 75—85 od sto, pri čemu poslednji brojevi predstavljaju najbolji stepen hidratisanja za ovaj naročiti ugljenični proizvod.
Nije mogućno dobiti željeni, veći, stepen hidratisanja prostim dodavanjem vode a za zadovoljavajuće završavanje vrenja. Traženi visoki stepen hidratisanja može se dobiti dodavanjem vode u postupnim količinama u zgodnim razmacima vremena, to jest, u takvim, koji dopuštaju apsorb-ciju količine vode pre toga dodate i omogućavaju da se dalja dodata voda sva apsoibuje. Na primer kod slame, za koju je najbolji stepen hidratisanja prestavljen sa 700 galona vode na tonu suve slame, mogu se učiniti tri odvojena dodavanja vode,'ali bolje je da se više puta dodaju manje količine na primer šest uzastopnih dodavanja.
Kad je fermentaciona smeša došla do
hajvećeg stepena hidratisanja, valja voditi računa, da se ista održava u tom stanju do završetka vrenja dodavanjem dalje vode, što može biti potrebno s vremena na vreme da bi se naknadili gubitci usled isparenja.
Prost način izvodjenja pronalaska sastoji se u mešanju ugljeničnog materijala i početne azotne smeše, što je moguće intimnije, kvaseči potpuno smešu vodom i potom u ostavljanju iste da stoje. Dalje dodavanje vode može se učiniti ako se opazi penjanje temperature u masi; ovo pokazivanje temperature može se dobiti sa izvesne tačke u unutrašnjosti. Ovo dalje dodavanje vode treba da je takvo, da se smeša potpuno zasiti, ali da bi se izbegao mehanički gubitak u azotu, ili isključivanje vazduha, ne treba to toliko, da se stvara mokra masa-
Da bi se osiguralo održanje aerobičkih uslova, gomila se može, što je korisno, jednom okrenuti iii dvaputa za vreme procesa vrenja.
Naizmeničan i bolji postupak je da se azotna smeša posipa (sa ili bez fosfata i neutrališućeg agensa) izmedju slojeva jako nakvašenog ugljeničnog materijala, i da se potom završi hidratisanje fermentirajuće gomile, proizvedene postupnim uzastopnim dodavanjima dalje količine vode, koja je potrebna da se gomila dovede do najboljeg stupnja hidratisanja. Takva postupna dodavanja mogu se vršiti, u pogodnim razmacima vremena, i s obzirom na gornje napomene o temperaturi.
Ako je izgubljeni materija! sklon da se pri vlaženju lepi, ili ako se jave drugi us-lovi, koji teže da spreče slobodan pristup vazduha ka fermentacionoj masi, onda se može uduvavati vazduh kretajući mehanički ili ne, masu ako je to potrebno, i takav se način upuštanja vazduha može upotrebiti, ako je ugljenični materijal rastresite prirode kao slama.
Način izvodjenja kao primer pronalaska vidi se iz sledećeg:
Jedna tona rastresite slame postavlja se na tvrdom tlu, koje je što bolje, zaklonjeno od vetra. Slama se zatim u početku kvasi štrcanjem pomoću kakvog aparata. Po površini dobro nakvašene slame rasipa se, što je moguće ravnije, oko 75 kgr. naročite azotne smeše, o kojoj je gere bilo reči. Druga tona slame meće se preko prve i kvasi se prva, i deli 75 kgr. azotne smese u gornjoj površini slame, gomila se tako pravi, dok se ne utroše 10 tona slame. Količina vode, koja se sipa na svaki sloj slame iznosi oko 1000 litara. Krajni gornji sloj azotne smeše pokriva se zatim sa slojem slame od nekoliko san-tirnetara i dobro pokvasi.
Gomila se stavi da stoji dok temperatura u sredini istog ne dostigne bar 27°C. Period vremena za takvu temperatursku promenu variabilan je, i on se može menjati počev od nekoliko dana pa do četiri nedelje, ali izgleda, da se pri jednakim uslovima, plastovi brže zadrevaju, nego manji-
Kad se temperatura popne na 27°C sipaju se 1000 lirara vode na vrh stoga, i ista se količina sipa na vrh u razmacima od po tri dana sve dotle, dok se ne prospu 40.000 litara vode. Stog se onda ostavlja do kraja vrenja što se vidi iz promene boje i drugih znakova o kojima je bilo reči gore.
Gradeći fermantacioni stog, kao što je opisano, korisno je da je vrh što ravniji i manje površine od podloge, tako.^da se strane spuštaju kao kod piramide. Željeni cilj je potpuno suprotan onom pri gra-djenju komore od žita; cilj je ovdi da se osigura upijanje i zadržavanje vode, dok se kod žita teži da se spreči ulazak vode. Kao što je ranije rečeno, valja voditi računa o propisnom kvašenju za vreme vrenja i čim bi se s vrha strane počele sušiti, naročito ako su izložene vetru, valja s vremena na vreme sipati male količine vode, da bi se naknadilo ovo sušenje.
Postupkom po ovpm pronalasšu, može se prosto i jeftino dobiti organsko azotno srestvo za djubrenje koje se meri sa osobinama običnog djubreta, i takvo se srestvo za djubrenje može prigotoviti sa poboljšanom sadržinora u korisnom fosforu i upotrebom fosforastog materijala, koji je gotovo nenoristan za djubrenje plantaža. Srestvo za djubrenje liči po boji i opštim karakteristikama slami iz običnog djubreta, ali ono nema neprijatan zadah. Pomenuto srestvo u svojoj snazi za poboljšanje fizičke osobine zemljišta, spravljeno po ovom pronalasku, može se smatrati da je jednako običnom djubretu. Ako se želi, vlažan se materijal može sušiti, tucajući ili ne suvi produkat, a da se ne gubi vrednost sredstva za djubrenje i takav osušen materijal može se nazvati osušeno obično djubre. Postupak nije samo lak za rad već štedljiv u azotu, pri čemu se gubitak ovog skupocenog elementa jako smanjuje-
Patentni zahtevi;
1.	Postupak za izradu organskog azot-nog srestva za djubrenie, naznačen time, što se dovode u dodir fermentaciona ugljenična materija (slama, tuluzovina, lišće ili tome slično) i nerastvorljiva ili teško rastvorljiva hidrolišuća smeša azota i o-državaju u dodiru u nakvašenom stanju
pod aerobičnim uslovima, dopuštajući slobodno razvijanje organizma za asimilovanje amonijaka u ugljeničnoj supsianci, dok se ne obrazuju nove nerastvorljive smeše od organski vezanog azota usled dejstva po-menutih organizama i to dotle, dok se masa ne napuni sa ponovo vezanim azotom.
2.	Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što se dovodi u dodir fermentaciona ugijenična materija i kalcium ciamimid i isti održavaju u dodiru u nakvašenom stanju pod aerobičnim uslovima, dopuštajući slobodno razvijanje organizmima za asimilovanje amonijaka u ugljeničnoj sup-stanci, dok se. ne obrazuju nove nerastvorljive smeše od organski vezanog a-zola, usled dejstva pomenutih organizama i to dotle dok se masa ne napuni sa takvim ponovo vezanim azotom-
3.	Postupak po zahtevu 2, naznačen time, što se azotni cianamid unosi i vezuje u srazmeri jedan deo azota na dvadeset do šestdeset delova pentože ili štirka u sirovom ugljeničnom materijalu,
4.	Postupak po zahtevu 1—3, naznačen time, što se nakvašena masa fermentira u prisustvu obično neupotrebljivog fosfata, a bolje je sa vrlo v.likim procentom fosfata.
5.	Postupak po zahtevu 1—4, naznačen time, što se dodaje fermentacionoj masi jedan neutrališućl agens bazisne prirode, kao kaicium karbonat (u obliku kreča n. pr.) ako se želi da se održava povoljna reakcija za azotno preobračanje i da spreči protiv-kisela venja.
6.	Postupak po zahtevu 1—5, naznačen time, što se kvašenje fermentacione mase sastoji u postupnom kvašenju dodavanjem potrebne količine vode u uzastopnim količinama (tri do šest puta jedno za drugim) u takvim razmacima vremena, tako da se omogući apsorbovanje vode od strane mase.
7.	Postupak po zahtevu 6, naznačen time, što se početna azotna smeša (sa ili bez fosfata) posipa izmedju slojeva već nakvašene ugljenične materije, i potom dovršava kvašenje stoga postupnim dodavanjem vode potrebne za krajnje kvašenje.
8 Postupak po zahtevu 6 ili 7, naznačen time, što se voda prvom sloju daje posle prvog kvašenja čim je fermentaciona masa dostigla izvesnu temperaturu.
9.	Postupak po zahtevu 1 — 8, gde je za fermentacionu ugljeničnu materiju upoireb-Ijena slama, naznačen time, što se fermentaciona masa završava kvašenjem sa količinom vode od 75—85% od težine iste materije i pomenuta masa održava na taj stepen kvašenja do potrebnog vrenja,
10.	Postupak po zahtevu 1-—9, naznačen time, što se za vršenje procesa upotrebljava smeša sastavljena iz nerastvorljivog, hidroiišućeg azotnog jedinjenja i fosfata, sa ili bez bazisnog neutrališućeg agensa, n. pr. kalcium karbonatom.
11.	Smeša po zahtevu 10, naznačena time, što je nerastvorljiva hidrolišuća se azolna smeša kalcium cianamid, koji ne sadrži manje od 9% azota u obliku deri-vatnog cianamida.
'■ "	'	. •	■	- ; • r r’; .'J
........: ■'	‘.......... J.	, v
C ..	: . O	) i ■ 'Vi
r.: >
■ ■ . : I
n V.:; ;
‘
. . • . . ■ ; ■ ...



; ,
-





■ -
.	‘	•	r; . ...	:
'	■'	1	............. .' •	n J
• ■: : : ' r: C .
•:	1...V	' fi .;
< <5 r. ■:	. . - .	.	:
"	■	’	< i ■'	:
■ ■	.	.	-.s'
.....
;
'	'■	V
"
•- •:

jri;



■




- . .
■

-