CN105967922A - 一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：造纸黑液、10wt%硫酸溶液、5%甲醛溶液、亚硫酸钠、海藻多糖、橙渣、中药渣、蚕沙、硫酸亚铁、氯化钾和适量的水；橙渣和中药煎煮过后的废弃残渣中都含有很多的植物有益物质，经过超声机破碎后提取，配合加入的除虫菊粉等，可以防止荠菜害虫的滋生，减少农药的使用，荠菜属于食用部分为叶子和菜梗的蔬菜，直接喷洒农药非常不利于健康考虑，使用本发明肥料用于菜畦的基础肥，可以大大减少农药化肥的后期使用量。

Description

一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料的工艺技术领域，具体涉及到一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料及其制备方法。

背景技术

造纸工业广泛采用的碱法纸浆工艺，无论以木本还是非木本植物为原料，均副产大量的黑液，据统计全球每年黑液产量为5亿吨左右，黑液中约有70%的固形物为有机物，包括木质素、半纤维素及纤维素降解产物等，木质素是一种存在于大部分陆地植物木质部中的复杂高分子化合物，数量非常庞大，估计国内每年由造纸产生的木质素约有1000多万吨。目前，大部分黑液经浓缩至45~60%后燃烧、进行碱回收，从而造成其中所含的木质素这种可再生资源的巨大浪费，造纸黑液流入环境，污染程度高、含大量的有机纤维、无机盐和色素，所含污染物占到了造纸工业污染物的90%以上，而且碱性较大，颜色深，臭味重和泡沫多，大量消耗水中的溶解氧，对环境造成严重的破坏。

造纸黑液的磺化是指亚硫酸根离子与黑液中所含木质素反应生成磺化木质素的过程。第一段木质素的羟甲基化，依据木质素中羟甲基的引入量来确定最优值； 第二段木质素的磺化，依据净浆流动度来确定最优值，辅以磺化度和相对分子质量分析。其中木质素的羟甲基化是增加木质素活性的方法；磺化反应设定为pH 值≤7，以亚硫酸钠作磺化剂，酚型和非酚型的木质素结构单元都能发生有利于α 碳上的磺化反应，有时也在γ碳上进行，但很少在β 碳上。

对工业造纸中的造纸黑液进行重点利用，然后用于肥料的制备，不仅解决了造纸黑液流入环境造成的环境污染，还进行废弃物重利用，用于缓释肥料的研制，现在主流的造纸黑液大多是用烧碱液高温蒸煮制浆后，原本木质素溶解成碱木质素，纤维素析出，滤出纤维素后得到的造纸黑液，所以一般pH大于12，总碱含量20~25%，木质素为20~25g/L，污染程度高，含大量纤维、无机盐和色素。

发明内容

本发明的目的是重利用造纸黑液，用于农业化肥的生产，制成一种吸附无机元素的颗粒，使肥料起到缓释的作用，具体是通过以下方法实现的：

一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：造纸黑液150~180、10wt%硫酸溶液30~40、5%甲醛溶液20~30、亚硫酸钠10~15、海藻多糖2~4、橙渣8~12、中药渣20~25、乙醇15~20、生化黄腐酸3~4、除虫菊粉5~8、60%阿维菌素8~12、五氧化二磷14~18、氯化锌6~10、磷矿粉15~20、蚕沙5~10、硫酸亚铁4~7、氯化钾10~15和适量的水。

一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将造纸黑液加入到反应釜中，加热至沸，蒸煮浓缩至原有1/3，然后转水浴加热至50~60℃，保温，以120~150r/min的转速缓慢搅拌30~40min，同时加入10wt%硫酸溶液，抽滤得木质素颗粒，过清水洗涤3~5遍，最后真空干燥后备用；

（2）将（1）所得的木质素颗粒加入到盛有5%甲醛溶液的容器中，调节pH为10~11，加热至70~80℃保温反应1.2~1.5h，测量pH值呈中性后加入亚硫酸钠，提高温度130~150℃下反应3~4h，再次洗涤并干燥，得改性的木质素颗粒；

（3）混合橙渣和中药渣，将乙醇稀释3倍兑入，球磨成匀浆，然后进行超声破碎制得料浆，加入除虫菊粉、60%阿维菌素及其它以下未涉及的剩余成分，搅拌混匀后备用；

（4）混合五氧化二磷、氯化锌、硫酸亚铁、氯化钾，边加水边搅拌同时加热保温至70~80℃，至完全溶解为止，然后保温加入（2）所得的改性木质素颗粒，吸附30~45min；

（5）将（4）所得的无机营养液加入至（3）所述的混合物料中，搅拌成稠膏后通过圆盘造粒机造粒即可。

本发明的思路是将碱性制法的造纸黑液中加酸，使本来溶于碱的酚盐与酸作用使碱木素析出，先取一定量的造纸黑液，加热浓缩，然后加入10wt%的硫酸溶液使浓溶液的pH为2~3，缓慢搅拌的情况下让木质素自由吸附结团形成颗粒，控制搅拌速度使颗粒为80~100目筛之间，然后通过抽滤的方式得到沉淀，用去离子水洗涤3~5次得絮凝沉降的木质素颗粒；

本身木质素分子中含有多种活性基团，在土壤中被微生物缓慢降解后转化为腐殖质，而腐殖质是泥土的主要成分，对植物的生长起到极其关键的作用，对土壤脲酶活性有一定的抑制作用，促进植物生长，改良土壤等。但是不能单一作为有机质加入肥料中，那样仅仅是作为有机质提供营养，不能与现代肥料产生联系，而且用量较大，效果一般，也不值得耗费物力、人力对造纸黑液的改造，也不符合现代肥料倡导的用量少，效果明显的特点；考虑到这点，我们将木质素结合颗粒进行化学改性，制成木质素磺酸盐，它是一种制造离子交换树脂的好原料，成为一种高分子材料，木质素颗粒由于属于自由沉降，未加入任何粘结剂，彼此交联结构松散，制成木质素磺酸盐过后，属于高分子结构，彼此交联更为丰富，不易破裂，同时具有很强的阳离子交换吸附能力，而且克服了木质素本身水溶性差的缺点，发明的目的不在于制备纯正的阳离子交换树脂，主要通过一定的条件控制，使木质素颗粒的结合更加紧密，增强其亲水性，同时使颗粒表面的木质素分子转化为木质素磺酸盐，用于吸附金属阳离子，加入肥料过后，起到一定的缓释效果。

本发明的有益效果：发明具有抑制病菌生长的功效，橙渣和中药煎煮过后的废弃残渣中都含有很多的植物有益物质，经过超声机破碎后提取，配合加入的除虫菊粉等，可以防止荠菜害虫的滋生，减少农药的使用，荠菜属于食用部分为叶子和菜梗的蔬菜，直接喷洒农药非常不利于健康考虑，使用本发明肥料用于菜畦的基础肥，可以大大减少农药化肥的后期使用量。

具体实施方式

实施例1：

一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：造纸黑液165、10wt%硫酸溶液38、5%甲醛溶液25、亚硫酸钠12、海藻多糖3、橙渣10、中药渣24、乙醇18、生化黄腐酸4、除虫菊粉7、60%阿维菌素12、五氧化二磷16、氯化锌9、磷矿粉18、蚕沙6、硫酸亚铁6、氯化钾12和适量的水。

一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将造纸黑液加入到反应釜中，加热至沸，蒸煮浓缩至原有1/3，然后转水浴加热至50~60℃，保温，以120~150r/min的转速缓慢搅拌30~40min，同时加入10wt%硫酸溶液，抽滤得木质素颗粒，过清水洗涤3~5遍，最后真空干燥后备用；

（2）将（1）所得的木质素颗粒加入到盛有5%甲醛溶液的容器中，调节pH为10~11，加热至70~80℃保温反应1.2~1.5h，测量pH值呈中性后加入亚硫酸钠，提高温度130~150℃下反应3~4h，再次洗涤并干燥，得改性的木质素颗粒；

（3）混合橙渣和中药渣，将乙醇稀释3倍兑入，球磨成匀浆，然后进行超声破碎制得料浆，加入除虫菊粉、60%阿维菌素及其它以下未涉及的剩余成分，搅拌混匀后备用；

（4）混合五氧化二磷、氯化锌、硫酸亚铁、氯化钾，边加水边搅拌同时加热保温至70~80℃，至完全溶解为止，然后保温加入（2）所得的改性木质素颗粒，吸附30~45min；

（5）将（4）所得的无机营养液加入至（3）所述的混合物料中，搅拌成稠膏后通过圆盘造粒机造粒即可。

采用本发明的一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料用于农作物荠菜的种植试验，选用5亩荠菜的种植基地，将本发明的肥料按每亩150~200Kg的用量与荠菜畦的底土混合，对照组的5亩荠菜畦按常规的处理方法处理，结果显示：实验组的荠菜及各方面长势均优于对照组，减少了病虫害的发生率，后期维护费用少，荠菜更健康，经济提升10.8%。

Claims (2)

1.一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：造纸黑液150~180、10wt%硫酸溶液30~40、5%甲醛溶液20~30、亚硫酸钠10~15、海藻多糖2~4、橙渣8~12、中药渣20~25、乙醇15~20、生化黄腐酸3~4、除虫菊粉5~8、60%阿维菌素8~12、五氧化二磷14~18、氯化锌6~10、磷矿粉15~20、蚕沙5~10、硫酸亚铁4~7、氯化钾10~15和适量的水。

2.根据权利要求1所述一种荠菜生长用于填充菜畦的有机添加肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将造纸黑液加入到反应釜中，加热至沸，蒸煮浓缩至原有1/3，然后转水浴加热至50~60℃，保温，以120~150r/min的转速缓慢搅拌30~40min，同时加入10wt%硫酸溶液，抽滤得木质素颗粒，过清水洗涤3~5遍，最后真空干燥后备用；

（2）将（1）所得的木质素颗粒加入到盛有5%甲醛溶液的容器中，调节pH为10~11，加热至70~80℃保温反应1.2~1.5h，测量pH值呈中性后加入亚硫酸钠，提高温度130~150℃下反应3~4h，再次洗涤并干燥，得改性的木质素颗粒；

（3）混合橙渣和中药渣，将乙醇稀释3倍兑入，球磨成匀浆，然后进行超声破碎制得料浆，加入除虫菊粉、60%阿维菌素及其它以下未涉及的剩余成分，搅拌混匀后备用；

（4）混合五氧化二磷、氯化锌、硫酸亚铁、氯化钾，边加水边搅拌同时加热保温至70~80℃，至完全溶解为止，然后保温加入（2）所得的改性木质素颗粒，吸附30~45min；

（5）将（4）所得的无机营养液加入至（3）所述的混合物料中，搅拌成稠膏后通过圆盘造粒机造粒即可。