CN110194692B

CN110194692B - 一种液体复合肥及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN110194692B
Application number: CN201910488607.1A
Authority: CN
Inventors: 张翰林; 吕卫光; 郑宪清; 白娜玲; 李双喜; 张娟琴; 张海韵
Original assignee: Shanghai Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Shanghai Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2021-10-26
Anticipated expiration: 2039-06-06
Also published as: CN110194692A

Abstract

本发明公开了一种液体复合肥及其制备方法和用途，所述液体复合肥包括如下组分及重量份：尿素10～50份、磷酸二氢钾10～40份、氯化钾或硫酸钾10～40份、聚谷氨酸1～10份、硼酸1～5份、养殖废水100份。本发明中公开的液体复合肥成本低，制备方法简单，并且可以显著提升粮食作物和绿叶菜的产量。

Description

一种液体复合肥及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于肥料领域，特别是涉及一种利用养殖废水的液体复合肥。

背景技术

随着我国畜牧、水产养殖业的迅速发展，产生养殖废水大量，对水体大气环境造成严重威胁。但从生物学的角度来看，养殖废水却是富含氮磷的营养液，含有丰富的氮、磷、钾，沼液甚至还含有各类氨基酸、维生素、蛋白质以及维生素B12等营养物质，如何合理资源化利用具有重要意义。研究表明，沼液、水泡粪等处理后的合理还田可以提高土壤保肥力和缓冲性，促进土壤微生物的均衡生长；沼液还对病原菌和虫害具有抑制和杀灭作用。

以养殖废水为原料进行液体肥料的生产，既有利于畜禽粪便资源化利用，又有利于广大种植业户接受并安全使用，有助于加强农业废弃物的循环利用，平衡营养，促进土壤保育和作物生长，实现生态效益和经济效益的统一。现有的利用养殖废水进行液体肥料生产的方法，主要都已沼液为主，且在混合配置成为液体肥之前，预处理均需要投入酸化、氧化、絮凝物质，达到除臭和降低养殖废水中氨氮含量的效果，如一种利用沼液生产的多功能液体复合肥料及其制备方法(CN.108863503A)、一种利用沼液生产液体肥的方法(CN.108314536A)和一种利用沼液生产液体复合肥的方法(CN.103524176A)等，在投加新物质的同时，还会造成养殖废水本身的氮素和有机质养分损失。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种液体复合肥及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。

本发明首先提供一种液体复合肥，所述液体复合肥包括如下重量份的组分：

优选地，所述聚谷氨酸为4～10份。

优选地，所述尿素为20～45份。

优选地，所述养殖废水中固体颗粒的粒径均小于等于0.25mm。

优选地，所述养殖废水选自畜禽养殖尿液、沼液、水泡粪溶液、水产养殖尾水中的一种或多种。

优选地，养殖废水在用于液体复合肥的原料组分前经过预处理，预处理为在养殖废水中加入过硫酸氢钾后进行间歇曝气处理。更优选地，过硫酸氢钾的加入量为未预处理养殖废水质量的0.1wt％～0.8wt％。更优选地，过硫酸氢钾的加入量为未预处理养殖废水质量的0.3wt％～0.5wt％。更优选地，每次曝气持续时间为1h～6h，优选地，曝气至少2次。

本发明还公开了如上述所述液体复合肥的制备方法，将各组分混合均匀获得。优选地，先选用一部分养殖废水与其余原料组分混合，然后再加入另一部分养殖废水混合均匀。更优选地，一部分养殖废水不超过养殖废水总量的50wt％。

本发明还公开了如上述所述的液体复合肥用作粮食作物和绿叶菜的肥料的用途。所述粮食作物如小麦。所述绿叶菜如生菜。

本发明中公开的液体复合肥具有以下有益效果：

1)制备方法简单、能耗低：预处理仅需要添加过硫酸氢钾一种物质，液体肥料混合时无需对养殖废水加热，既节省成本又降低能耗，技术操作易于掌握。

2)养殖废水原液养分保留充分：在养殖废水的预处理中，由于过硫酸氢钾的加入，可以有效除臭杀菌，酸化养殖废水，充分保留氨氮与有机质成分，降低挥发损失；无需加热，也减少了养分的挥发损失。

3)不仅解决了养殖废水的环境污染问题，而且将其合理利用形成为液体复合肥，促进了农业废弃物资源化利用，降低了液体肥料的成本。

4)本发明中技术方案的液体复合肥可以显著提升小麦和生菜的产量。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

实施例1

从沼液发酵罐直接接取新鲜沼液，将沼液进行固液分离，去除大于0.25mm粒径的固体杂质颗粒。对其进行养分含量测定，结果为：pH8.7，COD19212g/kg，总氮1222mg/L，总磷96.2mg/L，总钾1088mg/L。

表1预处理添加不同浓度过硫酸氢钾对沼液养分性质的影响

表1中给出了添加不同浓度过硫酸氢钾预处理后，沼液养分性质的变化。4个浓度间歇曝气2h后放置2h，之后继续曝气，总反应时间12h后，溶液均颜色变浅，臭味消失。结果显示，添加4种浓度过硫酸氢钾处理后，沼液pH均变为中性或酸性，这有利于保持沼液中氨氮的浓度。这点也可以从总氮浓度变化看出，0.1％、0.3％、0.5％和0.8％浓度处理总氮浓度降幅在5.4％-14.2％之间。同时，过硫酸氢钾的添加对总磷和COD浓度几乎没有影响，由于钾的添加，总钾浓度也随过硫酸氢钾浓度的提升而显著提高。因此，对于在发酵罐里直接取出的沼液(浓度相对较高)，从经济效益与保留养分方面综合考虑，预处理中过硫酸氢钾的添加量在0.3wt％-0.5wt％之间比较合适。

经过预处理后，以30份采用0.5％的过硫酸氢钾处理过的沼液为母液，依次加入以下重量份原料：30份尿素、10份磷酸二氢钾、40份氯化钾、5份聚谷氨酸、5份硼酸；搅拌混合15h。完全溶解后，将混合液体倒入剩余70份沼液搅拌均匀，制得液体复合肥。

此时，所得液体复合肥大量元素含量(N+P₂O₅+K₂O)为511g/L，符合有机-无机复混液体肥料的国家标准。

实施例2

从沼液储存池取得沼液，将沼液进行固液分离，去除大于0.25mm粒径的固体杂质颗粒。对其进行养分含量测定，结果为：pH8.8，COD8651g/kg，总氮287mg/L，总磷32.5mg/L，总钾839mg/L。

表2预处理添加不同浓度过硫酸氢钾对沼液养分性质的影响

表2中给出了添加不同浓度过硫酸氢钾预处理后，沼液养分性质的变化。4个浓度间歇曝气2h后放置2h，之后继续曝气，总反应时间6h后，溶液均颜色变浅、透明，臭味消失。结果显示，0.3wt％、0.5wt％、0.8wt％过硫酸氢钾处理后，沼液pH均变为酸性，这有利于保持沼液中氨氮的浓度。从总氮浓度变化看出，0.1wt％、0.3wt％、0.5wt％和0.8wt％浓度处理总氮浓度降幅在4.5wt％-11.8wt％。同时，过硫酸氢钾的添加对总磷和COD浓度几乎没有影响，由于钾的添加，总钾浓度也随过硫酸氢钾浓度的提升而显著提高。因此，对于在储存池里的沼液(浓度相对较低)，从经济效益与保留养分方面综合考虑，预处理中过硫酸氢钾的浓度同样在0.3wt％-0.5wt％之间比较合适。

经过预处理后，以40份采用0.5％的过硫酸氢钾处理过的沼液为母液，依次加入以下重量份原料：45份尿素、40份磷酸二氢钾、8份氯化钾、10份聚谷氨酸、3份硼酸；反应时间为15h。完全溶解后，将混合液体倒入剩余60份沼液搅拌均匀制得液体复合肥。

此时，所得液体肥料大量元素含量(N+P₂O₅+K₂O)为502g/L，符合有机-无机复混液体肥料的国家标准。

实施例3

从水泡粪储存池取得水泡粪溶液，将其进行固液分离，去除大于0.25mm粒径的固体杂质颗粒。对其进行养分含量测定，结果为：pH7.6，COD2654g/kg，总氮194mg/L，总磷29.3mg/L，总钾641mg/L。

表3预处理添加不同浓度过硫酸氢钾对水泡粪溶液养分性质的影响

表3中给出了添加不同浓度过硫酸氢钾预处理后，水泡粪溶液养分性质的变化。4个浓度曝气2h后放置2h，总反应时间4h后，溶液均颜色变浅、透明，臭味消失。结果显示，4种浓度过硫酸氢钾处理后，水泡粪溶液pH均变为酸性，这有利于保持水泡粪溶液中氨氮的浓度。从总氮浓度变化看出，0.1％、0.3％、0.5％和0.8％浓度处理总氮浓度降幅在2.6％-10.8％。同时，过硫酸氢钾的添加对总磷和COD浓度影响较小，由于钾的添加，总钾浓度也随过硫酸氢钾浓度的提升而显著提高。因此，对于在储存池里的水泡粪溶液，从经济效益与保留养分方面综合考虑，预处理中过硫酸氢钾的浓度在0.1wt％-0.8wt％之间均比较合适。

经过预处理后，以30份采用0.3％的过硫酸氢钾处理过的水泡粪溶液为母液，依次加入以下重量份原料：20份尿素、20份磷酸二氢钾、30份氯化钾、5份聚谷氨酸、1份硼酸；反应时间为15h。完全溶解后，将混合液体倒入剩余70份预处理后的水泡粪溶液搅拌均匀制得液体复合肥。

此时，所得液体肥料大量元素含量(N+P₂O₅+K₂O)为507g/L，符合有机-无机复混液体肥料的国家标准。

实施例4

从养蟹池中取得水产养殖尾水，将其进行固液分离，去除大于0.25mm粒径的固体杂质颗粒。对其进行养分含量测定，结果为：pH8.6，COD627g/kg，总氮14.2mg/L，总磷0.58mg/L，总钾1.47mg/L。

表4预处理添加不同浓度过硫酸氢钾对水产养殖尾水养分性质的影响

表4中给出了添加不同浓度过硫酸氢钾预处理后，水产养殖尾水养分性质的变化。4个浓度曝气1h后放置1h，总反应时间2h后，溶液均颜色变浅、透明，臭味消失。结果显示，0.3wt％、0.5wt％、0.8wt％过硫酸氢钾处理后，水产养殖尾水pH均变为酸性，这有利于保持其中氨氮的浓度。从总氮浓度变化看出，0.1％、0.3％、0.5％和0.8％浓度处理总氮浓度降幅在2.1％-12.0％。同时，过硫酸氢钾的添加对总磷和COD浓度影响较小，由于钾的添加，总钾浓度也随过硫酸氢钾浓度的提升而显著提高。

因此，对于水产养殖尾水，从经济效益与保留养分方面综合考虑，预处理中过硫酸氢钾的浓度在0.3wt％-0.5wt％之间比较合适。

经过预处理后，以40份采用0.3％的过硫酸氢钾处理过的水产养殖尾水为母液，依次加入以下重量份原料：30份尿素、30份磷酸二氢钾、10份氯化钾、5份聚谷氨酸、2份硼酸；反应时间为15h。完全溶解后，将混合液体倒入剩余60份预处理过的水产养殖尾水搅拌均匀，制得液体复合肥。

此时，所得液体肥料大量元素含量(N+P₂O₅+K₂O)为510g/L，符合有机-无机复混液体肥料的国家标准。

将本发明生产的液体复合肥应用于小青菜、小麦试验田，与化肥处理相对照，施肥量与施肥节点均相同。其试验结果见表5。本发明所涉及的液体复合肥料均可以显著提升小麦和生菜的产量，小麦的产量增幅可达6.1％-10.7％，而生菜的产量增幅可达10.3％-15.7％，对于粮食作物和绿叶菜均有较好的提升产量的效果。

表5施用液体复合肥与化肥的作物产量对比

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种液体复合肥，其特征在于，所述液体复合肥包括如下重量份的组分：

养殖废水在用于液体复合肥的原料组分前经过预处理，预处理为在养殖废水中加入过硫酸氢钾后进行间歇曝气处理。

2.根据权利要求1所述的液体复合肥，其特征在于，所述养殖废水中固体颗粒的粒径均小于等于0.25mm。

3.根据权利要求1所述的液体复合肥，其特征在于，所述养殖废水选自畜禽养殖尿液、沼液、水泡粪溶液、水产养殖尾水中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的液体复合肥，其特征在于，过硫酸氢钾的加入量为未预处理养殖废水质量的0.1wt％～0.8wt％。

5.根据权利要求1所述的液体复合肥，其特征在于，每次曝气持续时间为1h～6h。

6.根据权利要求1所述的液体复合肥，其特征在于，曝气至少2次。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的液体复合肥的制备方法，将各组分混合均匀获得。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，先选用一部分养殖废水与其余原料组分混合，然后再加入另一部分养殖废水混合均匀。

9.一种如权利要求1～6任一项所述的液体复合肥用作粮食作物或绿叶菜的肥料的用途。