CN102329161A

CN102329161A - 一种低碳有机肥料及其制备方法

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Publication number: CN102329161A
Application number: CN201110180238A
Authority: CN
Inventors: 武兴战
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2031-06-29
Also published as: CN102329161B

Abstract

本发明涉及一种低碳有机肥料及其制备方法，包括以下原料：低碳有机物38~48、黄腐酸22~28、植酸1~3、尿素8~12、磷铵6~8、有机硅腐植酸钾4~7、聚磷酸铵3~6、焦磷酸铵钾4~6、添加剂0.5~2。本发明制备的低碳有机肥料，利用多种废弃物，经过分选、净化、提取、分离、包覆技术处理，能充分补充土壤中的有机质，促使土壤微生物区系形成，尤其适用于现代粮食经济作物生产使用，达到改良.活化土壤、减少养分淋失、沉淀、提质增产的效果。

Description

一种低碳有机肥料及其制备方法

一、技术领域：

本发明涉及具体涉及一种低碳有机肥料及其制备方法。

二、背景技术：

我国是农业大国，改革开放以后的现代农业发展迅速，成为大部分省区的支柱产业，但现代农业发展中遇到了新的问题，每年在生产大量粮、棉、油的同时，也产生了大量的农作物秸秆：加之国家支持现代生物医药的发展，医药企业发展已成规模，但中草药提取剩余物的药渣处理技术不到位从而形成果渣、药渣、秸秆随意堆放、处置不当等现象，上述巨大的生物质资源长期以来都被当作废弃物或作为柴草就地樊烧，既浪费了资源，又严重污染环境。我国大部分地区的麦秸除极少部分用作饲料、小纸厂的原料、燃料或沤制还田外，绝大部分被农民在麦田焚烧，严重污染本地区生态环境，《中华人民共和国固体废物污染防治法》第二十条规定，禁止在人口集中地区、机场周围、交通干线附近以及当地政府规定的区域内露天焚烧秸秆，在此形势下，全国各地都在积极探索发展循环经济、实现废弃物综合利用、秸秆综合利用的探索和研究，例如：秸秆气化技术、就地还田技术、饲料综合利用技术、生物质能源技术等。但是，由于技术的因素和传统农业模式的影响，切实可行的资源化产品寥寥无几，废弃物资源化还处于探索之中。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种低碳有机肥料及其制备方法，本发明充分补充土壤中的有机质，促使土壤微生物区系形成，尤其适用于粮食经济作物生产使用，达到改良土壤、提高产量的效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种低碳有机肥料，其特征在于：所述的有机肥料由以下重量份的原料组成：低碳有机物38~48、黄腐酸22~28、植酸1~3、尿素8~12、磷铵6~8、有机硅腐植酸钾4~7、聚磷酸铵3~6、焦磷酸铵钾4~6、添加剂0.5~2。

所述的的有机肥料还包括以下重量份的辅料：畜禽粪便20-30、植物木屑10-20、麸皮10-20、泥煤褐炭20-30中的一种或多种。

所述低碳有机物为农作物秸秆、稻壳、木屑以2:1：1的重量比经过分选、净化、提取处理生成的有机物原料，提取过程为：将秸秆、稻壳、木屑以2:1：1的重量比分别以50℃水清洗浸泡，再分别以温火60℃进行为时160分钟的水处理，萃取压力控制为345MPa，时间为6h；然后分别加入5倍量的45%乙醇进行室温浸提，共浸提3次，每次10小时，合并浸提液，过滤滤液，3次的过滤滤液合并，回收乙醇至无醇味得浸膏，浸膏用2倍量的水混悬后用常规量的乙酸乙酯进行多次萃取，直到萃取液无色为止，合并乙酸乙酯萃取液，浓缩至稠膏状，干燥，得干粉；将分别得到的干粉混合。

所述的植酸是利用植物的麦壳、稻壳、枝叶以1:1;1的重量比分别采用中和沉淀法制备，制备过程为：粉碎：麦壳、稻壳、枝叶分别先粉碎，过20目筛；酸浸：分别向麦壳、稻壳、枝叶粉中加入7．5倍的0.1mol/L左右的盐酸，盐酸为100kg水中加入1.2kg 30％的工业盐酸配制，保持PH值为2—3，同时加入酸浸液质量0.55％～5％的尿素、食盐、碳酸铵或硫酸铵等中性盐，以减少原料中的蛋白质、糖类进人酸浸液，不时搅拌；浸泡时间，冬季为6—8h，夏季为4—6h。夏季为了防止其腐臭，必要时可加入少量水杨酸作防腐剂；过滤：酸浸后的萃取液，静置一段时间澄清后，吸取上层清液并过滤之，再将下层悬浮液压滤，滤干后，用清水洗涤滤渣1～2次，合并滤液和洗涤液，送入中和沉淀工序；中和沉淀：将配制好的新鲜石灰乳加入滤液中，其中生石灰与水的组成比为1：10，缓慢地将水加入生石灰中溶解，取上层石灰乳过100目筛加入滤液中，边加边搅拌，控制pH值在5.8～6.0，中和静置2h，使植酸钙完全析出；洗涤过滤：静置后虹吸弃去上清液，再注入清水反复洗涤．至洗液不再呈浅黄色、无酸根、PH值等于7为止。最后将下层白浆用泵打人压滤机压滤，即得含水为80％的粗制膏状植酸钙镁；酸溶：将植酸钙镁悬浮于3倍量的蒸馏水中，加草酸的饱和溶液，调节溶液的PH值至3．5，使植酸钙转化为草酸钙沉淀，并将植酸游离出来；脱色：酸溶液经过滤除去草酸钙后，用活性炭脱色，过滤后，滤液进行离子交换；离子交换：过滤液先通过732型或Amberlite 2R-120阳离子交换树脂，使阳离子NNH4+、Na+、Ca2+、Mg2+等与H+交换，然后让流出液再通过704树脂或AG2-X8树脂阴离子交换柱，除去SO42-、Cl-、PO43-等阴离子，并使流出液的PH值保持在1．5以下；浓缩：通过真空蒸发，浓缩至植酸含量达到70％，即为原料成品。

添加剂为Fe、Cu、Mn、Zn、B和Mo，Fe、Cu、Mn、Zn、B和Mo的重量比为1：1:1:1:1:1。

低碳有机肥料的制备方法包括以下步骤：将上述原料和辅料混合后放入圆转型造粒机中进行包覆处理造粒；所述的圆转型造粒机的直经2.5m-3.0m，盘边高度0.36m-0.50m，厚度0.03m，转速在15r/min-20r/min。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：本发明制备的低碳有机肥料，利用多种废弃物，经过分选、净化、提取、分离技术处理，能充分补充土壤中的有机质，促使土壤微生物区系形成，尤其适用于粮食经济作物生产使用，达到改良土壤、提高产量的效果。

四、具体实施方式：

申请人通过检测证明，经处理后的低碳有机物含有的有机活性物质含量总成分应大于（N+P2O5+K2O）含量（以干基计），%≥4.5；有机质含量（以干基计），%≥35；总镉（以Cd计），mg/kg≤3；总汞（以Hg计），mg/kg≤5；总铅（以Pb计），mg/kg≤100；总铬（以Cr计），mg/kg≤300；总砷（以As计），mg/kg≤30；并含有多种微量元素为最佳，处理后能符合上述要求的物质是作为生产有机肥料的优质资源，也有用于生物有机肥制备。

实施例一：

一种低碳有机肥料，所述的有机肥料由以下重量份的原料组成：低碳有机物38、黄腐酸22、植酸1、尿素8、磷铵6、有机硅腐植酸钾4、聚磷酸铵3、焦磷酸铵钾4、添加剂0.5。

所述的的有机肥料还包括以下重量份的辅料：畜禽粪便20、植物木屑10、麸皮10、泥煤褐炭20中的一种或多种。

低碳有机肥料制备方法包括以下步骤：将上述原料和辅料混合后放入圆转型造粒机中进行包覆处理造粒；所述的圆转型造粒机的直经2.5m-3.0m，盘边高度0.36m-0.50m，厚度0.03m，转速在15r/min-20r/min。

实施例二：

一种低碳有机肥料，其特征在于：所述的有机肥料由以下重量份的原料组成：低碳有机物48、黄腐酸28、植酸3、尿素12、磷铵8、有机硅腐植酸钾7、聚磷酸铵6、焦磷酸铵钾6、添加剂2。

畜禽粪便30、植物木屑20、麸皮20、泥煤褐炭30中的一种或多种。

所述的植酸是利用植物的麦壳、稻壳、枝叶以1:1;1的重量比分别采用中和沉淀法制备，制备过程为：粉碎：麦壳、稻壳、枝叶分别先粉碎，过20目筛；酸浸：分别向麦壳、稻壳、枝叶粉中加入7．5倍的0.1mol/L左右的盐酸，盐酸为100kg水中加入1.2kg 30％的工业盐酸配制，保持PH值为2—3，同时加入酸浸液质量0.55％～5％的尿素、食盐、碳酸铵或硫酸铵等中性盐，以减少原料中的蛋白质、糖类进人酸浸液，不时搅拌；浸泡时间，冬季为6—8h，夏季为4—6h，夏季为了防止其腐臭，必要时可加入少量水杨酸作防腐剂；过滤：酸浸后的萃取液，静置一段时间澄清后，吸取上层清液并过滤之，再将下层悬浮液压滤，滤干后，用清水洗涤滤渣1～2次，合并滤液和洗涤液，送入中和沉淀工序；中和沉淀：将配制好的新鲜石灰乳加入滤液中，其中生石灰与水的组成比为1：10，缓慢地将水加入生石灰中溶解，取上层石灰乳过100目筛加入滤液中，边加边搅拌，控制pH值在5.8～6.0，中和静置2h，使植酸钙完全析出；洗涤过滤：静置后虹吸弃去上清液，再注入清水反复洗涤．至洗液不再呈浅黄色、无酸根、PH值等于7为止。最后将下层白浆用泵打人压滤机压滤，即得含水为80％的粗制膏状植酸钙镁；酸溶：将植酸钙镁悬浮于3倍量的蒸馏水中，加草酸的饱和溶液，调节溶液的PH值至3．5，使植酸钙转化为草酸钙沉淀，并将植酸游离出来；脱色：酸溶液经过滤除去草酸钙后，用活性炭脱色，过滤后，滤液进行离子交换；离子交换：过滤液先通过732型或Amberlite 2R-120阳离子交换树脂，使阳离子NNH4+、Na+、Ca2+、Mg2+等与H+交换，然后让流出液再通过704树脂或AG2-X8树脂阴离子交换柱，除去SO42-、Cl-、PO43-等阴离子，并使流出液的PH值保持在1．5以下；浓缩：通过真空蒸发，浓缩至植酸含量达到70％，即为原料成品。

所述的低碳有机肥料的制备方法包括以下步骤：将上述原料和辅料混合后放入圆转型造粒机中进行造粒；所述的圆转型造粒机的直经2.5m-3.0m，盘边高度0.36m-0.50m，厚度0.03m，转速在15r/min-20r/min。

实施例三：

一种低碳有机肥料，其特征在于：所述的有机肥料由以下重量份的原料组成：低碳有机物40、黄腐酸25、植酸2、尿素10、磷铵7、有机硅腐植酸钾5、聚磷酸铵4、焦磷酸铵钾5、添加剂1.5。

所述的的有机肥料还包括以下重量份的辅料：畜禽粪便25、植物木屑15、麸皮15、泥煤褐炭28中的一种或多种。

所述的低碳有机肥料的制备方法包括以下步骤：将上述原料和辅料混合后放入圆转型造粒机中进行包覆处理造粒；所述的圆转型造粒机的直经2.5m-3.0m，盘边高度0.36m-0.50m，厚度0.03m，转速在15r/min-20r/min。

实验例1：

为了观察验证杨凌华辕生物技术有限公司研制生产的低碳有机肥料，主要技术指标：有机质≥38%，N+P2O5+K2O>18%，在农田的增产效果，陕西省白水县按照省土肥站要求的实验技术规程，于2009年十月在苹果园进行了田间试验，现将实验结果报告如下：

1、试验目的

验证该公司研制生产的低碳有机肥料与当地同类型有机肥料，对苹果生长发育的作用及增产效果进行比较，为在苹果园上大面积推广应用提供科学依据。

2、试验时间与地点

试验2009年4─10月份安排在杜康镇后洼村进行实施。

3、试验地概况

试验果园海拔858m，地势平坦，土壤类型为黄绵土，质地：壤土类，地力等级2级。面积8亩，品种：红富士，树龄15年，树势整齐一致，管理水平较高。试验处理前采集0-40cm土样，化验测得土壤基本养分状况如下：

Figure 2011101802383100002DEST_PATH_IMAGE001

4、试验设计与处理

4.1实验设计：

试验设三个处理，采用随机排列，三次重复，每个处理5课树。

4.2试验处理：

①施用低碳有机肥料120公斤/亩

②施用同类型肥料120公斤/亩

③（CK）不施肥

5、试验实施及田间管理

5.1试验实施：

试验低碳有机肥料，在苹果生长发育的幼果期、果实膨大期、着色期各喷施一次。

5.2田间管理：

试验果园4-8月份喷药防治病虫害6次，中耕除草4次，前期灌水2次。

6、2009年度气候特点与苹果生长发育

6.1降水：2009年在苹果生育期共降水562.8mm，较历年同期369.6mm多193.2mm，元月-6月份降雨量较少，7、8、9三个月降水偏多。

6.2光照：2009年4月-10月份光照时数1138小时，比历年同期1270.3小时，减少132小时。总之，苹果生育期降雨量偏多，温度适中，光照适宜，气候有利于苹果的生长发育和试验肥料效果的发挥。

7、试验结果分析

7.1对产量的影响

从表1看：对照亩产量2434.6公斤，施用低碳有机肥料亩产量为2836.3公斤，较对照增产16.5%；施用同类型肥料亩产量为2627.3公斤，较对照增产7.9%。从方差分析看，不同处理均有增产效果，尤以低碳有机肥料增产效果最佳。

7.2对果品品质的影响

从表5、6看：苹果施用低碳有机肥料后，单果重量较对照增加39.0克，着色度较对照提高20.3%，含糖量较对照增加1.6%。

7.3对果树生物学性状的影响

从表7看：苹果施用低碳有机肥料后，百叶鲜重较对照增加12.3克，叶面积比对照增加4.27cm??，花芽形成数较对照增加13个。

8、结论和建议

8.1结论：苹果施用低碳有机肥料后，养分释放与植物吸收同步.树势生长健壮，叶片深绿，抗逆性强，没发生早期落叶病，没发生生理缺素症，且果面光洁，着色好，含糖量提高。能改善苹果的外观质量和内在品质，增产效果显著，专家审定为可活化土壤、平衡营养、减少养分淋失.沉淀，具有提质增效的作用，为环境友好型产品。

8.2建议：该产品在苹果上试验效果证明，提质增产效果显著，下年可扩大示范并大面积推广应用。

附表：

Figure 2011101802383100002DEST_PATH_IMAGE002

Figure 2011101802383100002DEST_PATH_IMAGE003

实验例2：

经1-2年不同地区，不同植物的试验和示范，低碳有机肥料是有机元素和无机元素的结合，适用于各种植物，其效果优于一般的有机肥，尤其是施用后效果是目前其他肥料不可相比的。

附表：低碳有机肥料对各种植物的增产效应

Claims

1.一种低碳有机肥料，其特征在于：所述的有机肥料由以下重量份的原料组成：低碳有机物38~48、黄腐酸22~28、植酸1~3、尿素8~12、磷铵6~8、有机硅腐植酸钾4~7、聚磷酸铵3~6、焦磷酸铵钾4~6、添加剂0.5~2。

2.根据权利要求1所述的一种低碳有机肥料，其特征在于：所述的的有机肥料还包括以下重量份的辅料：畜禽粪便20-30、植物木屑10-20、麸皮10-20、泥煤褐炭20-30中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种低碳有机肥料，其特征在于：所述低碳有机物为农作物秸秆、稻壳、木屑以2:1：1的重量比经过分选、净化、提取处理生成的有机物原料，提取过程为：将秸秆、稻壳、木屑以2:1：1的重量比分别以50℃水清洗浸泡，再分别以温火60℃进行为时160分钟的水处理，萃取压力控制为345MPa，时间为6h；然后分别加入5倍量的45%乙醇进行室温浸提，共浸提3次，每次10小时，合并浸提液，过滤滤液，3次的过滤滤液合并，回收乙醇至无醇味得浸膏，浸膏用2倍量的水混悬后用常规量的乙酸乙酯进行多次萃取，直到萃取液无色为止，合并乙酸乙酯萃取液，浓缩至稠膏状，干燥，得干粉；将分别得到的干粉混合。

4.根据权利要求3所述的一种低碳有机肥料，其特征在于：所述的植酸是利用植物的麦壳、稻壳、枝叶以1:1;1的重量比分别采用中和沉淀法制备，制备过程为：粉碎：麦壳、稻壳、枝叶分别先粉碎，过20目筛；酸浸：分别向麦壳、稻壳、枝叶粉中加入7．5倍的0.1mol/L左右的盐酸，盐酸为100kg水中加入1.2kg 30％的工业盐酸配制，保持PH值为2—3，同时加入酸浸液质量0.55％～5％的尿素、食盐、碳酸铵或硫酸铵等中性盐，以减少原料中的蛋白质、糖类进人酸浸液，不时搅拌；浸泡时间，冬季为6—8h，夏季为4—6h，夏季为了防止其腐臭，必要时可加入少量水杨酸作防腐剂；过滤：酸浸后的萃取液，静置一段时间澄清后，吸取上层清液并过滤之，再将下层悬浮液压滤，滤干后，用清水洗涤滤渣1～2次，合并滤液和洗涤液，送入中和沉淀工序；中和沉淀：将配制好的新鲜石灰乳加入滤液中，其中生石灰与水的组成比为1：10，缓慢地将水加入生石灰中溶解，取上层石灰乳过100目筛加入滤液中，边加边搅拌，控制pH值在5.8～6.0，中和静置2h，使植酸钙完全析出；洗涤过滤：静置后虹吸弃去上清液，再注入清水反复洗涤．至洗液不再呈浅黄色、无酸根、PH值等于7为止，最后将下层白浆用泵打人压滤机压滤，即得含水为80％的粗制膏状植酸钙镁；酸溶：将植酸钙镁悬浮于3倍量的蒸馏水中，加草酸的饱和溶液，调节溶液的PH值至3．5，使植酸钙转化为草酸钙沉淀，并将植酸游离出来；脱色：酸溶液经过滤除去草酸钙后，用活性炭脱色，过滤后，滤液进行离子交换；离子交换：过滤液先通过732型或Amberlite 2R-120阳离子交换树脂，使阳离子NNH4+、Na+、Ca2+、Mg2+等与H+交换，然后让流出液再通过704树脂或AG2-X8树脂阴离子交换柱，除去SO42-、Cl-、PO43-等阴离子，并使流出液的PH值保持在1．5以下；浓缩：通过真空蒸发，浓缩至植酸含量达到70％，即为原料成品。

5.根据权利要求5所述的一种低碳有机肥料，其特征在于：添加剂为Fe、Cu、Mn、Zn、B和Mo，Fe、Cu、Mn、Zn、B和Mo的重量比为1：1:1:1:1:1。

6.根据权利要求1所述的一种低碳有机肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将上述原料和辅料混合后放入圆转型造粒机中进行包覆处理造粒；所述的圆转型造粒机的直经2.5m-3.0m，盘边高度0.36m-0.50m，厚度0.03m，转速在15r/min-20r/min。