CN108383643A - 一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水溶性生物型有机‑无机包膜控释肥的制备方法，其特征在于，将米糠、秸秆粉、过磷酸钙和混合微生物菌剂、鸡粪搅匀，调节含水量，加热腐熟；将混合微生物菌剂和米糠混匀，加入上述发酵腐熟的物料中，搅匀，腐熟得生物有机肥料；将乙二醇、碳酸乙烯酯混合得液化溶剂，加催化剂硫酸搅匀，回流，加热，加入除墨处理的废纸，搅拌液化，得液化产物；将腐熟生物有机肥料与复合生物菌、氨基酸充分混合，再与三聚磷酸钾、粉状尿素、氨基酸鳌合微量元素、黄腐酸钾混合，在密闭生产条件下搅拌，烘干后冷却，再经筛分后包膜；将肥料在包膜机中预热，将包膜液喷涂到滚动的肥料颗粒上，待膜材料固化，重复喷涂‑固化，经多次包膜得缓控释肥料。

Description

一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法
技术领域
本发明涉及制肥技术领域，具体涉及一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法。
背景技术
全水溶性生物型有机无机水溶肥料虽然在国内刚起步，但业内人士对其前景普遍看好，国内涌现了一批肥料研发新军，水溶肥料产品与施用技术符合“低碳节能、高效环保”的要求，因此发展前景十分广阔，前途一片光明。
我国是全球淡水资源贫乏的国家之一，农业的季节性及产业分布不均、区域性缺水等问题突出。水溶性有机-无机复混肥料作为新型环保肥料使用方便可喷施、冲施并可和喷滴灌结合使用在提高肥料利用率、节约农业用水、减少生态环境污染、改善作物品质以及减少劳动力等方面有明显优势。
随着中国农业的集约化、规模化发展，水资源的进一步匮乏，以及大型农场不断涌现，滴灌、喷灌节水设施农业面积迅速扩大，在业内，已经有越来越多的政府部门、专家学者、技术推广、农业从业者认识到全水溶性生物型有机无机水溶肥料和肥料产业的重要性。全水溶性生物型有机无机水溶肥料，是符合更加环保、更加可持续发展的新一代肥料，也是中国肥料工业和产业未来的重点发展课题与项目。
当前农民施肥偏重于氮肥，轻磷钾肥；偏重于无机肥料，轻视有机肥料。由于有机肥料的施用减少，作物的高产从土壤中带走的营养元素的增多及轻视有机肥料，致使我国耕地土壤有机质的含量大为降低，不少地方缺乏有机质已成为作物高产的一个重要限制因素。随着农业生产的不断持续，土壤质地每年都在变化，却常常被忽视。现在，绝大多数农田由于连续多年单一使用化肥，土壤板结，有机质含量已经大幅度下降。因此，本大肥料里添加有适量的有机质和复合微生物菌，满足了作物生长和保持土壤理化性质对有机质的需求。
发明内容
为克服上述不足，本发明目的是提供一种生产工艺简单、配方灵活、投资少、成本低、便于工业化生产的水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法。
本发明的方案如下：一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
(1)鸡粪堆肥法腐熟制生物有机肥料：
将3-5份米糠、4-5份秸秆粉、5-7份过磷酸钙和4-5份混合微生物菌剂、70-75份鸡粪在发酵设备中搅拌均匀，调节含水量为40-45％，加热到50-55℃腐熟20-25h；
将6-8份混合微生物菌剂和5-7份米糠混合均匀，加入上述发酵腐熟的物料中，搅拌均匀，在37-40℃腐熟25-30h，得到生物有机肥料；
(2)废纸的除墨处理：
将废纸剪成碎片，在洗衣粉中浸泡18-20h，再搅拌22-24h后用水漂洗，加入NaOH搅拌4-6h，过滤，水洗至pH为中性，在88-92℃下干燥23-25h，剪碎得到除墨处理的废纸；
(3)废纸的液化：
将2-4份乙二醇、8-16份碳酸乙烯酯混合得到液化溶剂，加入0.3-0.6份催化剂硫酸搅匀，回流，加热至155-160℃，按液固比为10:1加入(2)中所得除墨处理的废纸，搅拌液化1-2h，得到液化产物，冷却至室温；
(4)包膜控释肥的制备：
将(1)中所得物料与0.1-0.5份复合生物菌、15-25份氨基酸充分混合，再与35-45份三聚磷酸钾、15-25份粉状尿素、30-45份氨基酸鳌合微量元素、10-20份黄腐酸钾进行混合，在空气湿度低于50％，温度低于25℃的密闭生产条件下进行搅拌5-8min，烘干后冷却，再经筛分后进行包膜；
将肥料在包膜机中预热至70-80℃，将包膜液喷涂到滚动的肥料颗粒上，3-6min后膜材料固化，重复喷涂-固化，经多次包膜得到缓控释肥料，成品包装。
其中，步骤(1)中混合微生物菌剂为乳酸菌、枯草芽孢杆菌、嗜热异养氨氧化细菌和嗜热侧抱霉菌组成。
步骤(2)中NaOH浓度为4-6％。
步骤(4)中将步骤(3)中所得废纸液化物与多异氰酸酯1:1混匀得到包膜液，包膜率为6-8％。
本发明的反应机理如下：
本明以三聚磷酸钾、尿素、氨基酸螯合微量元素和黄腐酸钾、复合微生物菌等为原料，将废纸在液化溶剂中催化分解，并与液化剂发生反应生成了废纸多元醇，废纸液化物上的OH和聚多异氰酸酯上的NCO发生反应合成了聚氨酯，得到表面均匀光滑、结构致密的包膜材料，制备包膜控释肥，可提高农作物产量、改善农作物品质，还对改善土壤性质有一定的促进作用。
其技术原理是，所用原材料都能分别溶解于水溶液中，且相互之间无化学反应，不发生形成沉淀性杂质的化学反应；本肥料中所含的氮磷钾和微量元素等物质都是农作物正常生长发育所必不可少的营养物质，而且肥料中的有机质和复合微生物菌对土壤具有调理作用。
本发明内含水溶性钾，能直接为作物生长补充有效钾营养元素，能有效降低土壤盐碱度，提高土壤活性；无残留、无污染、无抗药性、无毒副作用，完全符合国际绿色无公害农作物生产要求。
本发明可用于冲施、滴灌和叶面喷施，适用于小麦、水稻、玉米、棉花、花生、大豆、芝麻、油菜、辣椒、茄子、豆角、芹菜、白菜、葱、蒜等瓜菜类作物，适用于梨、苹果、柿子、香蕉、芒果、大枣及甘蔗、烟草、红薯、土豆、黄姜、桔梗、中药材等经济作物。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例
一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
(1)鸡粪堆肥法腐熟制生物有机肥料：
将3kg米糠、4kg秸秆粉、5kg过磷酸钙和4kg混合微生物菌剂、70kg鸡粪在发酵设备中搅拌均匀，调节含水量为40％，加热到50-55℃腐熟20h；
将6kg混合微生物菌剂和5kg米糠混合均匀，加入上述发酵腐熟的物料中，搅拌均匀，在37-40℃腐熟25h，得到生物有机肥料；
(2)废纸的除墨处理：
将废纸剪成碎片，在洗衣粉中浸泡18h，再搅拌22h后用水漂洗，加入NaOH搅拌4h，过滤，水洗至pH为中性，在88-92℃下干燥23h，剪碎得到除墨处理的废纸；
(3)废纸的液化：
将2kg乙二醇、8kg碳酸乙烯酯混合得到液化溶剂，加入0.3kg催化剂硫酸搅匀，回流，加热至155-160℃，按液固比为10:1加入(2)中所得除墨处理的废纸，搅拌液化1h，得到液化产物，冷却至室温；
(4)包膜控释肥的制备：
将(1)中所得物料与0.1kg复合生物菌、15kg氨基酸充分混合，再与35kg三聚磷酸钾、15kg粉状尿素、30kg氨基酸鳌合微量元素、10kg黄腐酸钾进行混合，在空气湿度低于50％，温度低于25℃的密闭生产条件下进行搅拌5min，烘干后冷却，再经筛分后进行包膜；
将肥料在包膜机中预热至70-80℃，将包膜液喷涂到滚动的肥料颗粒上，6min后膜材料固化，重复喷涂-固化，经多次包膜得到缓控释肥料，成品包装。
其中，步骤(1)中混合微生物菌剂为乳酸菌、枯草芽孢杆菌、嗜热异养氨氧化细菌和嗜热侧抱霉菌组成。
步骤(2)中NaOH浓度为4％。
步骤(4)中将步骤(3)中所得废纸液化物与多异氰酸酯1:1混匀得到包膜液，包膜率为6％。
通过对本发明上述实施例所得产品进行检测，所得平均技术指标如下表所示：

Claims (5)

1.一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法，其特征在于，将米糠、秸秆粉、过磷酸钙和混合微生物菌剂、鸡粪搅匀，调节含水量，加热腐熟；将混合微生物菌剂和米糠混匀，加入上述发酵腐熟的物料中，搅匀，腐熟得生物有机肥料；将乙二醇、碳酸乙烯酯混合得液化溶剂，加催化剂硫酸搅匀，回流，加热，加入除墨处理的废纸，搅拌液化，得液化产物；将腐熟生物有机肥料与复合生物菌、氨基酸充分混合，再与三聚磷酸钾、粉状尿素、氨基酸鳌合微量元素、黄腐酸钾混合，在密闭生产条件下搅拌，烘干后冷却，再经筛分后包膜；将肥料在包膜机中预热，将包膜液喷涂到滚动的肥料颗粒上，待膜材料固化，重复喷涂-固化，经多次包膜得到缓控释肥料。
2.根据权利要求1所述的一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）鸡粪堆肥法腐熟制生物有机肥料：
将3-5份米糠、4-5份秸秆粉、5-7份过磷酸钙和4-5份混合微生物菌剂、70-75份鸡粪在发酵设备中搅拌均匀，调节含水量为40-45%，加热到50-55℃腐熟20-25h；
将6-8份混合微生物菌剂和5-7份米糠混合均匀，加入上述发酵腐熟的物料中，搅拌均匀，在37-40℃腐熟25-30h，得到生物有机肥料；
（2）废纸的除墨处理：
将废纸剪成碎片，在洗衣粉中浸泡18-20h，再搅拌22-24h后用水漂洗，加入NaOH搅拌4-6h，过滤，水洗至pH为中性，在88-92℃下干燥23-25h，剪碎得到除墨处理的废纸；
（3）废纸的液化：
将2-4份乙二醇、8-16份碳酸乙烯酯混合得到液化溶剂，加入0.3-0.6份催化剂硫酸搅匀，回流，加热至155-160℃，按液固比为10:1加入（2）中所得除墨处理的废纸，搅拌液化1-2h，得到液化产物，冷却至室温；
（4）包膜控释肥的制备：
将（1）中所得物料与0.1-0.5份复合生物菌、15-25份氨基酸充分混合，再与35-45份三聚磷酸钾、15-25份粉状尿素、30-45份氨基酸鳌合微量元素、10-20份黄腐酸钾进行混合，在空气湿度低于50%，温度低于25℃的密闭生产条件下进行搅拌5-8min，烘干后冷却，再经筛分后进行包膜；
将肥料在包膜机中预热至70-80℃，将包膜液喷涂到滚动的肥料颗粒上，3-6min后膜材料固化，重复喷涂-固化，经多次包膜得到缓控释肥料，成品包装。
3.根据权利要求2所述的一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法，其特征在于，步骤（1）中混合微生物菌剂为乳酸菌、枯草芽孢杆菌、嗜热异养氨氧化细菌和嗜热侧抱霉菌组成。
4.根据权利要求2所述的一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法，其特征在于，步骤（2）中NaOH浓度为4-6%。
5.根据权利要求2所述的一种水溶性生物型有机-无机包膜控释肥的制备方法，其特征在于，步骤（4）中将步骤（3）中所得废纸液化物与多异氰酸酯1:1混匀得到包膜液，包膜率为6-8%。
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