CN108314536A - 一种利用沼液生产液体肥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种利用沼液生产液体肥的方法，包括：预处理：将沼液原液进行粗研磨乳化；一次复配：根据所要制备的液体肥的种类，向调配反应釜中加入预处理过的沼液原液并搅拌加入一定比例的辅料，定容后恒温搅拌乳化得到半成品液体肥；精细化研磨：将半成品液体肥依序进行二次研磨‑压滤‑三次研磨；二次复配：将精细化研磨后的半成品液体肥置于搅拌反应釜中，加入一定比例的助剂并调节PH值为5.5‑8.5，之后搅拌均匀；压滤、计量、包装。本发明采用多重研磨的方式对沼液中的悬浮物进行细化处理，既保持了沼液中大分子有机养分，又提高了沼液原料中的有机质含量，有机质含量最高可达4％，极大地提高了肥效。

Description

一种利用沼液生产液体肥的方法

技术领域

本发明涉及液体肥生产技术领域，特别是一种利用沼液生产液体肥的方法。

背景技术

沼液是人畜粪便和农作物秸秆等有机废物在沼气池内经厌氧发酵产生的残留物，含有氮、磷、钾、镁和钙等多种植物生长所需的元素，丰富的氨基酸及各种生长激素、维生素等。科学施用沼液将会提高土壤中有机质和营养元素的含量，改善土壤结构，提高土壤肥力。以沼液做液体肥，目前存在的主要问题是悬浮物较多、粒径较大，如直接作为液体肥原料将会造成养分絮凝，堵塞灌溉设备。现有技术采用分级沉淀池、卧螺离心分级机、板框压滤机等进行固液分离，分级沉淀池可以使沼液悬浮物逐步分离，成本低，但是处理时间长且占地面积大，无法实现连续生产；卧螺离心分级机、板框压滤机虽可以实现连续生产，使沼液含固率降低到小于1％，但是设备成本高，还需要额外添加大量助滤剂、絮凝剂等辅料，既影响沼液肥效，又产生大量含水率较高、处理难度较大的细渣。而且，上述技术强制分离富含有机质和有益微生物的悬浮物，处理后沼液中养分含量变低，总养分含量一般都低于1％，极大地影响沼液的肥效。如何设计一种利用沼液生产液体肥的新工艺，既降低含固率，又不影响沼液的肥效，还可以实现较低成本的连续化生产，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种利用沼液生产液体肥的方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用沼液生产液体肥的方法，包括如下操作步骤：

第一步，预处理：将沼液原液进行粗研磨乳化；

第二步，一次复配：根据所要制备的液体肥的种类，向调配反应釜中加入预处理过的沼液原液并搅拌加入一定比例的辅料，定容后恒温搅拌乳化得到半成品液体肥；

第三步，精细化研磨：将半成品液体肥依序进行二次研磨-压滤-三次研磨；

第四步，二次复配：将精细化研磨后的半成品液体肥置于搅拌反应釜中，加入一定比例的助剂并调节PH值为5.5-8.5，之后搅拌均匀；

第五步，压滤、计量、包装。

本发明采用多重研磨的方式对沼液中的悬浮物进行细化处理，既保持了沼液中的大分子有机养分，又提高了沼液原料中的有机质含量，有机质含量最高可达4％，极大地提高了肥效。

优选的，沼液原液经粗研磨处理后粒度为100目，半成品液体肥经三次研磨处理后粒度为300目。经过粗研磨及精细化研磨后，本发明所制备的液体肥可以完全满足喷灌、渗灌、滴灌等多种灌溉设备的使用要求，不会出现管道堵塞的现象。

进一步优选的，调配反应釜中设有剪切搅拌头，第二步中采用剪切搅拌头进行恒温搅拌。剪切搅拌头由转子和定子组成，转子以极高的线速度和高频机械效应带来强劲的动能，转子与定子之间空隙中的物料在剪切力、离心挤压力、液层摩擦力、撞击撕裂及湍流等多种力的作用下达到分散、研磨及乳化的目的。

进一步优选的，第三步至第五步中产物的输送均通过隔膜泵泵入。

隔膜泵的选择可以保证介质流动顺畅、容许悬浮液体通过、无需用电，安全可靠，扬程、流量可通过气阀开度实现无级调节。所有与物料接触的部分均采用316不锈钢，杜绝氯离子等的腐蚀。

进一步优选的，第三步中的压滤采用100目压滤小车，第五步中的压滤采用300目压滤小车。

进一步优选的，粗研磨采用砂磨机，二次研磨均用胶体磨，三次研磨采用以氧化锆珠为研磨介质的卧式砂磨机，沼液中的悬浮物多为木质纤维素类，氧化锆珠更适合木质纤维素等柔性物料，研磨效果好且使用寿命长。

本发明兼具清液型和悬浮型液体肥生产能力，对于一些难以靠完全溶解来配制的肥料(养分含量大于300g/L或大量元素水溶肥等)，可以通过胶体磨与砂磨机的双重研磨配制成高养分含量的悬浮液肥，这是一般的液肥生产工艺不具备的。

进一步优选的，粗研磨重复至少5次，精细化研磨重复至少2次，三次研磨的处理温度≤40℃，物料停留时间≤2分钟。

多次实验证实：经过至少5次的粗研磨以及至少2次精细研磨后的沼液液体肥，通过两级压滤小车时滤出料非常少，基本可以忽略其对配方的影响。

更为优选的，辅料包括腐殖酸、氨基酸、UAN溶液、磷肥、钾肥、氮肥、螯合微量元素中的一种或多种，辅料添加时先添加液体辅料，再添加固体辅料。

最为优选的，助剂包括螯合微量元素、悬浮剂、附着剂、表面活性剂、微生物菌剂中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明既降低含固率，又不影响沼液的肥效，还可以实现较低成本的连续化生产，所得产品可以满足喷灌、渗灌、滴灌等多种灌溉设备的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出的一种利用沼液生产液体肥的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

利用沼液生产含腐殖酸的水溶肥(平衡型)，包括如下步骤：

第一步，预处理：用砂磨机对沼液原液进行5次粗研磨乳化；

第二步，一次复配：通过隔膜泵将经过砂磨机粗研磨过5次的300kg沼液原液泵入调配反应釜中，转速150r/min下加入60kg黄腐殖酸，待完全溶解后加入195kgUAN溶液(比重1.3g/L)，接着加入320kg聚磷酸铵溶液(比重1.28g/L)，最后加入100kg氯化钾，完全溶解后加入粗研磨过5次的沼液原液定容到1吨；在20℃、500r/min下搅拌乳化20min；

第三步，精细化研磨：将半成品液体肥通过胶体磨进行二次研磨，之后放入缓存储罐，通过隔膜泵将缓存储罐内的产品泵入100目压滤小车进行压滤，经过压滤后的产品再放入缓存储罐，接着用隔膜泵将其泵入卧式砂磨机中进行三次研磨，卧式砂磨机采用氧化锆珠为研磨介质，处理温度≤40℃，物料停留时间≤2min，之后再放入缓存储罐；

第四步，二次复配：将精细化研磨后的半成品液体肥用隔膜泵泵入搅拌反应釜中，加入螯合微量元素(各元素的质量百分比如下：Fe4％、Mn2％、Zn5％、 B2％)8kg、悬浮剂(wgwin D88)1kg并调节PH值为5.5-8.5，之后搅拌20min；

第五步，将上一步的产品在隔膜泵的作用下进入300目压力小车，对经过压滤小车的液肥进行计量与包装。

将所得产品进行测试，测试项目及测试结果如下表所示：

实施例2

利用沼液生产含腐殖酸的水溶肥(高钾型)，包括如下步骤：

第一步，预处理：用砂磨机对沼液原液进行5次粗研磨乳化；

第二步，一次复配：通过隔膜泵将经过砂磨机粗研磨过5次的300kg沼液原液泵入调配反应釜中，转速150r/min下加入60kg黄腐殖酸，待完全溶解后加入234kgUAN溶液(比重1.3g/L)，接着加入192kg聚磷酸铵溶液(比重1.28g/L)，最后加入180kg氯化钾，完全溶解后加入粗研磨过5次的沼液原液定容到1吨；在30℃、500r/min下搅拌乳化30min；

第三步，精细化研磨：将半成品液体肥通过胶体磨进行二次研磨，之后放入缓存储罐，通过隔膜泵将缓存储罐内的产品泵入100目压滤小车进行压滤，经过压滤后的产品再放入缓存储罐，接着用隔膜泵将其泵入卧式砂磨机中进行三次研磨，卧式砂磨机采用氧化锆珠为研磨介质，处理温度≤40℃，物料停留时间≤2min，之后再放入缓存储罐；

第四步，二次复配：将精细化研磨后的半成品液体肥用隔膜泵泵入搅拌反应釜中，加入螯合微量元素(各元素的质量百分比如下：Fe4％、Mn2％、Zn5％、 B2％)8kg、悬浮剂(wgwin D88)1kg并调节PH值为5.5-8.5，之后搅拌20min；

第五步，将上一步的产品在隔膜泵的作用下进入300目压力小车，对经过压滤小车的液肥进行计量与包装。

将所得产品进行测试，测试项目及测试结果如下表所示：

实施例3

利用沼液生产含氨基酸的水溶肥，包括如下步骤：

第一步，预处理：用砂磨机对沼液原液进行5次粗研磨乳化；

第二步，一次复配：通过隔膜泵将经过砂磨机粗研磨过5次的300kg沼液原液泵入调配反应釜中，转速150r/min下加入300kg氨基酸原粉，待完全溶解后加入160kg螯合微量元素(各元素的质量百分比如下：Fe4％、Mn2％、Zn5％、 B2％)，完全溶解后加入粗研磨过5次的沼液原液定容到1吨；在30℃、500r/min 下搅拌乳化20min；

第三步，精细化研磨：将半成品液体肥通过胶体磨进行二次研磨，之后放入缓存储罐，通过隔膜泵将缓存储罐内的产品泵入100目压滤小车进行压滤，经过压滤后的产品再放入缓存储罐，接着用隔膜泵将其泵入卧式砂磨机中进行三次研磨，卧式砂磨机采用氧化锆珠为研磨介质，处理温度≤40℃，物料停留时间≤2min，之后再放入缓存储罐；

第四步，二次复配：将精细化研磨后的半成品液体肥用隔膜泵泵入搅拌反应釜中，加入农用有机硅表面活性剂1kg并调节PH值为5.5-8.5，之后搅拌20min；

第五步，将上一步的产品在隔膜泵的作用下进入300目压力小车，对经过压滤小车的液肥进行计量与包装。

将所得产品进行测试，测试项目及测试结果如下表所示：

实施例4

利用沼液生产复合微生物肥料，包括如下步骤：

第一步，预处理：用砂磨机对沼液原液进行5次粗研磨乳化；

第二步，一次复配：通过隔膜泵将经过砂磨机粗研磨过5次的300kg沼液原液泵入调配反应釜中，转速150r/min下加入100kg尿素，待完全溶解后加入80kg MAP(磷酸二氢铵)，待MAP完全溶解后加入90kg氯化钾，完全溶解后加入粗研磨过5次的沼液原液定容到1吨；在30℃、500r/min下搅拌乳化20min；

第三步，精细化研磨：将半成品液体肥通过胶体磨进行二次研磨，之后放入缓存储罐，通过隔膜泵将缓存储罐内的产品泵入100目压滤小车进行压滤，经过压滤后的产品再放入缓存储罐，接着用隔膜泵将其泵入卧式砂磨机中进行三次研磨，卧式砂磨机采用氧化锆珠为研磨介质，处理温度≤40℃，物料停留时间≤2min，之后再放入缓存储罐；

第四步，二次复配：将精细化研磨后的半成品液体肥用隔膜泵泵入搅拌反应釜中，之后加入2L复合微生物菌(南京农业大学资环学院研制，有效活菌数 10亿/ml，主要菌种为枯草芽孢杆菌和哈茨木霉)，低速搅拌(30转/min)反应 2天并调节PH值为5.5-8.5，之后搅拌20min；

第五步，将上一步的产品在隔膜泵的作用下进入300目压力小车，对经过压滤小车的液肥进行计量与包装。

将所得产品进行测试，测试项目及测试结果如下表所示：

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用沼液生产液体肥的方法，其特征在于，包括如下操作步骤：

第一步，预处理：将沼液原液进行粗研磨乳化；

第二步，一次复配：根据所要制备的液体肥的种类，向调配反应釜中加入预处理过的沼液原液并搅拌加入一定比例的辅料，定容后恒温搅拌乳化得到半成品液体肥；

第三步，精细化研磨：将所述半成品液体肥依序进行二次研磨-压滤-三次研磨；

第四步，二次复配：将精细化研磨后的所述半成品液体肥置于搅拌反应釜中，加入一定比例的助剂并调节PH值为5.5-8.5，之后搅拌均匀；

第五步，压滤、计量、包装。

2.根据权利要求1所述的利用沼液生产液体肥的方法，其特征在于，沼液原液经所述粗研磨处理后粒度为100目，所述半成品液体肥经所述三次研磨处理后粒度为300目。

3.根据权利要求1所述的利用沼液生产液体肥的方法，其特征在于，所述调配反应釜中设有剪切搅拌头，第二步中采用所述剪切搅拌头进行恒温搅拌。

4.根据权利要求1所述的利用沼液生产液体肥的方法，其特征在于，第三步至第五步中产物的输送均通过隔膜泵泵入。

5.根据权利要求2所述的利用沼液生产液体肥的方法，其特征在于，第三步中的压滤采用100目压滤小车，第五步中的压滤采用300目压滤小车。

6.根据权利要求2所述的利用沼液生产液体肥的方法，其特征在于，所述粗研磨采用砂磨机，所述二次研磨均采用胶体磨，所述三次研磨采用以氧化锆珠为研磨介质的卧式砂磨机。

7.根据权利要求6所述的利用沼液生产液体肥的方法，所述粗研磨重复至少5次，所述精细化研磨重复至少2次，所述三次研磨的处理温度≤40℃，物料停留时间≤2分钟。

8.根据权利要求1-7任一项所述的利用沼液生产液体肥的方法，其特征在于，所述辅料包括腐殖酸、氨基酸、UAN溶液、磷肥、钾肥、氮肥、螯合微量元素中的一种或多种，辅料添加时先添加液体辅料，再添加固体辅料。

9.根据权利要求8所述的利用沼液生产液体肥的方法，其特征在于，所述助剂包括螯合微量元素、悬浮剂、附着剂、表面活性剂、微生物菌剂中的一种或多种。