CN106966378A

CN106966378A - 一种缓释型水溶肥及其制备方法

Info

Publication number: CN106966378A
Application number: CN201710215430.9A
Authority: CN
Inventors: 张宝华; 史兰香; 刘斯婕
Original assignee: Shijiazhuang University
Current assignee: Shijiazhuang University
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2017-04-03
Publication date: 2017-07-21

Abstract

本发明公开一种缓释型水溶肥，其特征是其同时具备水溶性和缓释性。制备方法包括以下步骤:(1) 取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液，曝气一定时间，使废水pH值≥8.5，加入一定比例的镁源，反应一定时间，固液分离，收集沉淀物磷酸铵镁，液体去生化处理；(2)磷酸铵镁中加入一定比例的酸和尿素，加热反应，冷却，粉碎，包装。这种缓释型水溶肥可以减少养分流失和施肥次数，可滴灌、喷灌和冲施，其成分皆为植物生长所需养分，无挥发性，无残留，对环境无污染。畜禽养殖废水回收磷酸铵镁后，N,P和COD降低，有利于废水后期生化处理。

Description

一种缓释型水溶肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及水溶肥领域，具体涉及一种具有缓释功能的水溶性肥。

背景技术

水溶肥具有速溶、吸收率高、见效快、无残渣、使用方便的优点，可通过水肥一体化的滴灌施肥、喷施施肥达到节水、节肥、省工的目的。但是，水溶肥在土壤中容易渗漏、流失，造成营养损失和环境污染。为了克服这些缺点，中国发明专利CN102875248A公开了一种含腐植酸缓释型水溶肥，该发明以黄腐酸钾为原料，同时加入极少量聚天冬氨酸和乙二胺四乙酸二钠，使锌、硼、镁三种元素在溶解过程中被络合，并缓慢释放到土壤中，被农作物吸收，减少了养分流失。但通过直接络合阳离子会使肥料中阴离子在土壤中固定，适用性受限。中国发明专利CN104370627A也公开了一种缓释型水溶肥，该发明将离子俘获剂包含于普通水溶肥中，通过对水溶肥的阴阳离子的俘获，达到缓释的目的。但离子俘获剂是由氢氧化物胶体和离子交换树脂掺杂而成，氢氧化物胶体和离子交换树脂价格较贵，对土壤有一定影响。

基于资源回收循环利用，为了解决水溶性肥在土壤中快速渗漏、流失的缺陷，本发明首先对畜禽养殖废水中的氮磷进行了回收，其次，将回收的磷酸铵镁与酸和尿素反应，制备了一种缓释型水溶肥。这种肥料的养分全部能被植物吸收，不挥发，无残留、无污染。经磷酸铵镁沉淀法处理过的畜禽养殖废水中N, P和COD均得到降低，有利于后期生化处理。

发明内容

本发明目的在于提供一种缓释型水溶肥，该肥具有水溶性和缓释性，缓释期为20-40天，含N：15-30%，P： 20-38%（P₂O₅计），MgO：2-10%。可满足水肥一体化的滴灌、喷灌和冲施施肥，施用后可缓慢释放植物所需养分，减少肥料中养分的流失和施肥次数，提高肥料的利用率。

本发明另一目的在于提供一种利用畜禽养殖废水中的N,P资源和工业废弃物中的镁资源，低成本的制备磷酸铵镁，磷酸铵镁再与酸和尿素反应制备缓释型溶性肥的方法。

本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的：

(1) 取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液，曝气40-80min，使废水pH值≥8.5，加入一定比例的镁源，控制pH值8.5-10，反应15-30min，静置，固液分离，收集沉淀物磷酸铵镁，液体N,P和COD降低，去生化处理。

(2) 在所述的磷酸铵镁中加入一定比例的酸和尿素，加热至60-100℃，反应0.5-3h，冷却，粉碎，包装。

技术方案中，步骤（1）所述的镁源为热电厂、烧结厂和化工厂烟气脱硫废弃的含镁副产物、镁厂镁锭表面处理时产生的废渣和经酸钝化后的镁厂废镁渣。

技术方案中，步骤（1）所述的固液分离后，废水的COD和SS去除率分别达20-50%和30-80%，C/N比从原来0.5-4.0提高到6.5-10。

技术方案中，步骤（2）所述的酸为磷酸、硫酸和硝酸其中的一种或几种混合物。

技术方案中，步骤（2）所述的磷酸铵镁、酸和尿素的质量比为0.5:1:1-1:1.5:1.5。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液100m³，曝气60min，使废水pH值为8.7，按N：Mg摩尔比为1：1.2的比例喷洒经过处理的镁法烟气脱硫副产物溶液，控制pH值8.5-8.7，反应20min，静置1h，上清液去生化处理池，底层沉淀部分过滤，滤液也去生化处理池，滤饼干燥，得到磷酸铵镁1.62kg,含量84%。粗磷酸铵镁经纯化，含量可达95%。磷酸铵镁沉淀处理后，出水的COD和SS去除率分别达21%和33%，C/N比从原来2.1提高到6.5。

取上述的磷酸铵镁、磷酸和尿素，按质量分数1:1:1加入反应器，加热至60℃，反应1h，冷却，粉碎，包装，得到缓释型水溶肥（1）。

实施例2

取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液，曝气50min，使废水pH值为8.5，按N：Mg 摩尔比为1：1.1的比例喷洒经过处理后的镁法烟气脱硫副产物溶液，控制pH值8.5，反应20min，静置1h，上清液去生化处理池，底层沉淀部分过滤，滤液也去生化处理池，滤饼干燥，得到磷酸铵镁1.65kg,含量83%。磷酸铵镁沉淀处理后，出水的COD和SS去除率分别达23%和37%，C/N比从原来2.1提高到6.8。

取上述的磷酸铵镁、磷酸和尿素，按质量分数0.8:1:1加入反应器，加热至80℃，反应1h，冷却，粉碎，包装，得到缓释型水溶肥（2）。

实施例3

取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液，曝气60min，使废水pH值为8.6，按N：Mg 摩尔比为1：1.2的比例喷洒经酸处理后的镁厂废镁渣溶液，补加少量CaO，控制pH值9.0，反应20min，静置1h，上清液去生化处理池，底层沉淀部分过滤，滤液也去生化处理池，滤饼干燥，得到磷酸铵镁1.7kg,含量80.8%。磷酸铵镁沉淀处理后，出水的COD和SS去除率分别达20%和39%，C/N比从原来2.1提高到7.4。

取上述的磷酸铵镁、硫酸和尿素，按质量分数1:1:1.1加入反应器，加热至80℃，反应1h，冷却，粉碎，包装，得到缓释型水溶肥（3）。

实施例4

缓释型水溶性肥测试，结果见表1。本发明的缓释型水溶肥在水中易溶，缓释期30天左右，一月施1次肥，节约了成本和人力。

Claims

1.一种缓释型水溶肥，其特征是利用畜禽养殖废水中的氮磷资源和工业废弃物的镁资源反应，低成本制备磷酸铵镁，磷酸铵镁再与酸和尿素反应制得；该肥的成分皆为植物生长所需养分，无挥发性，无残留，无污染；它溶于水，可满足水肥一体化的滴灌、喷灌和冲施，施肥后，可缓慢释放植物所需养分，减少肥料中养分的流失和施肥次数，提高肥料的利用率；畜禽养殖废水经磷酸铵镁沉淀处理后，N,P和COD降低，有利于后期生化处理。

2.根据权利要求1所述的一种缓释型水溶肥，其特征是所述缓释型水溶肥的制备方法包括如下步骤：

(1) 取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液，曝气40-80min，使废水pH值≥8.5，加入一定比例的镁源，控制pH值8.5-10，反应15-30min，静置，固液分离，收集沉淀物磷酸铵镁，液体去生化处理；

(2) 在磷酸铵镁中加入一定比例的酸和尿素，加热至60-100℃，反应0.5-3h，冷却，粉碎，包装。

3.根据权利要求1所述的一种缓释型水溶肥，其特征是所述畜禽养殖废水经磷酸铵镁沉淀处理后，COD和SS去除率分别达20-50%和30-80%，C/N比从原来0.5-4.0提高到6.5-10。

4.根据权利要求2所述的一种缓释型水溶肥的制备方法，其特征在于：制备方法中，步骤（1）所述的镁源为热电厂、烧结厂和化工厂镁法烟气脱硫废弃的副产物、镁厂镁锭表面处理时产生的废渣和经酸钝化后的镁厂废镁渣。

5.根据权利要求2所述的一种缓释型水溶肥的制备方法，其特征在于：制备方法中，步骤（2）所述的酸为磷酸、硫酸和硝酸其中的一种或几种混合物。

6.根据权利要求2所述的一种缓释型水溶肥的制备方法，其特征在于：制备方法中，步骤（2）所述的磷酸铵镁、酸和尿素的质量比为0.5:1:1-1:1.5:1.5。