CN112457103B

CN112457103B - 一种依水渗透式有机肥的加工方法

Info

Publication number: CN112457103B
Application number: CN202011401646.2A
Authority: CN
Inventors: 罗元琼; 李淑模; 罗维维
Original assignee: Chishui City Xingfuyuan Biotechnology Co ltd
Current assignee: Chishui City Xingfuyuan Biotechnology Co ltd
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2021-12-28
Anticipated expiration: 2040-12-04
Also published as: CN112457103A

Abstract

本发明公开了一种依水渗透式有机肥的加工方法，本发明通过引入丰富营养的原料，并辅以河沙和泡腾崩解剂充当填料，在干法造粒后利用制作好的渗透外衣进行封装，在施用时同步浇水即可，依靠水分的渗透特性，渗透外衣通过吸收水分并输送至内部的原料处，利用泡腾崩解剂遇水溶解然后触发反应的特性，并基于河沙良好的渗水性，可以迫使原料进行分散并堆最外侧的弹性隔水膜进行充气，迫使其鼓包形成动态挤压动作，迫使水分加速扩散渗透，尤其是在横向扩散的方向上，在鼓包至一定程度后气体裹带原料外泄，不仅加速其本身跟随水分向下渗透，同时推进横向扩散的水分溶解原料后继续渗透，从而提高有机肥在土壤内的扩散效果。

Description

一种依水渗透式有机肥的加工方法

技术领域

本发明涉及有机肥技术领域，更具体地说，涉及一种依水渗透式有机肥的加工方法。

背景技术

施肥不仅能提高土壤肥力，也是提高作物单位面积产量的重要措施，目前施用量较多的是化肥，我国既是化肥生产大国，又是使用大国，多年来，农业的增产与丰收离不开化肥，但化肥也带来不容忽视的问题，农业专家经多年的研究发现，施用化肥的隐蔽性损失十分严重，成本逐年增加，效益却不断降低，每吨化肥产粮已由最初的14.8吨降到了目前的5.8吨；在过多施用了化肥的土壤中，无机物含量猛增，有机物弱化，微量元素失衡，作物病虫害日趋严重，大量化肥随雨水淋溶汇入了地下水或流入湖泊，没有被作物利用的化肥显然对环境造成了污染。

随着人民生活水平的提高，居民对安全卫生无污染的有机、绿色食品的需求不断增加，广大农民迫切需要施用有机肥来提高农产品的市场竞争力，有机肥料，中国又称农家肥，是天然有机质经微生物分解或发酵而成的一类肥料，不仅可提到作物产量，且天然无公害，多年施用也不会对土壤、环境带来危害，具有化肥所没有的多种优点。

但是目前有机肥在施用过后需要一定的周期在土壤内扩散渗透，且横向扩散渗透较为困难，难以在土壤内进行有效扩散分布，因此植物的吸收效率较为缓慢，尤其是在较为贫瘠的土壤内，由于土壤理化性质的下降，导致这一进程更为缓慢，植物难以在短时间内难以直接有效的吸收到营养成分。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种依水渗透式有机肥的加工方法，可以通过引入丰富营养的原料，并辅以河沙和泡腾崩解剂充当填料，在干法造粒后利用制作好的渗透外衣进行封装，在施用时同步浇水即可，依靠水分的渗透特性，渗透外衣通过吸收水分并输送至内部的原料处，利用泡腾崩解剂遇水溶解然后触发反应的特性，并基于河沙良好的渗水性，可以迫使原料进行分散并堆最外侧的弹性隔水膜进行充气，迫使其鼓包形成动态挤压动作，迫使水分加速扩散渗透，尤其是在横向扩散的方向上，在鼓包至一定程度后气体裹带原料外泄，不仅加速其本身跟随水分向下渗透，同时推进横向扩散的水分溶解原料后继续渗透，从而提高有机肥在土壤内的扩散效果。

本发明采用如下的技术方案:

一种依水渗透式有机肥的加工方法，包括以下步骤：

S1、取30-40份动物粪便、10-20份豆粕、20-30份秸秆粉和5-10份水生植物在60-80℃下进行烘干脱水，然后进行粉碎混合，得到初步混合物；

S2、预先在发酵室内平铺一层颗粒状的供氧盘，将初步混合物堆放在供氧盘上，再均匀投入2-6份淀粉和5-10份复合微生物菌剂，好氧发酵5-7天，其中，发酵温度为35-45℃，得到发酵产物；

S3、将发酵产物与10-25份尿素、6-15份磷酸二氢钾、25-35份腐殖酸、3-5份微量元素、15-25份河沙和15-25份泡腾崩解剂均匀混合，得到最终产物；

S4、将最终产物进行干法造粒，然后进行封装得到球状产品，并保存在干燥环境下。

进一步的，所述步骤S1中的动物粪便为猪粪或者牛粪，所述秸秆粉为玉米秸秆或者水稻秸秆，所述水生植物包括水葫芦、芦苇、荷叶、茭白或水草中的一种或多种的混合物。

进一步的，所述步骤S2中的供氧盘采用高锰酸钾制成，所述复合微生物菌剂为绿色木霉菌、米曲霉菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌按照质量比2:2:1:1复配得到。

进一步的，所述步骤S3中的微量元素为锌、硼、铁、锰及钼中的一种或几种的组合，所述河沙的粒径为80-100目，含泥量低于1％并经过烘干处理。

进一步的，所述步骤S4中的球状产品包括干法造粒后的原料内核以及渗透外衣，且原料内核封装于渗透外衣中，所述渗透外衣包括支撑半球和控水半球膜，且支撑半球和控水半球膜对称包覆于原料内核外侧，所述控水半球膜外侧还包覆有弹性隔水膜，支撑半球和控水半球膜对原料内核进行包覆，同时弹性隔水膜提供隔水保护和防解体保护。

进一步的，所述控水半球膜上开设有多个均匀分布的释气孔，所述弹性隔水膜内端连接有多个均匀分布的控形微球，且控形微球与释气孔之间交错分布，在原料内核接触到水分后开始溶解并反应释放出气体时，气体裹带分散后的原料通过释气孔进入到弹性隔水膜中进行充气，从而迫使其膨胀鼓包，并在膨胀至一定程度后迫使控形微球离开控水半球膜实现开放，气体和原料粉末向外界释放出去。

进一步的，所述支撑半球采用硬质可降解材料制成，所述控水半球膜采用干海带制成，所述弹性隔水膜采用弹性可降解材料制成，支撑半球和弹性隔水膜即使出现无法回收的情况时，也可以在土壤内自行降解避免污染，同时支撑半球提供支撑作用并跟随水分渗透同步动作，而弹性隔水膜则利用鼓包动作实现加速扩散的作用，控水半球膜在正常状态下可以吸收水分，但是海带中含有褐藻胶、海藻酸等物质，一经吸水，就会使海带表面出现黏稠状胶体，阻止水分进一步浸入，避免出现持续吸水的情况发生，部分水进入到原料内核内后会反应产生气体，气体在外泄时会破坏控水半球膜表面的胶体层，控水半球膜重新恢复吸水性，从而形成间断性的鼓包动作，原料内核也可以在渗透过程中均匀释放在土壤内。

进一步的，所述支撑半球内端连接有配重磁铁，且支撑半球对应区域的重量大于控水半球膜对应区域的重量，配重磁铁不仅可以与控形微球配合在气体外泄气压降低的时候，利用磁吸力可以使得控形微球带动弹性隔水膜快速恢复形状，同时还起到配重作用，保证支撑半球始终位于下方跟随水分渗透。

进一步的，所述控形微球包括弹性内球和磁吸外层，所述磁吸外层覆盖于弹性内球的外表面，所述磁吸外层上开设有垂直控水半球膜分布的连通孔，弹性内球具有一定的弹性来进行正常状态下的封堵，磁吸外层用来与配重磁铁配合进行复位，而连通孔则用来连通外界环境。

进一步的，所述连通孔内镶嵌连接有外延纤维管，且外延纤维管贯穿弹性隔水膜并延伸至其外侧，通过外延纤维管的延伸不仅扩大吸水范围，同时也可以扩大扩散范围。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过引入丰富营养的原料，并辅以河沙和泡腾崩解剂充当填料，在干法造粒后利用制作好的渗透外衣进行封装，在施用时同步浇水即可，依靠水分的渗透特性，渗透外衣通过吸收水分并输送至内部的原料处，利用泡腾崩解剂遇水溶解然后触发反应的特性，并基于河沙良好的渗水性，可以迫使原料进行分散并堆最外侧的弹性隔水膜进行充气，迫使其鼓包形成动态挤压动作，迫使水分加速扩散渗透，尤其是在横向扩散的方向上，在鼓包至一定程度后气体裹带原料外泄，不仅加速其本身跟随水分向下渗透，同时推进横向扩散的水分溶解原料后继续渗透，从而提高有机肥在土壤内的扩散效果。

(2)球状产品包括干法造粒后的原料内核以及渗透外衣，且原料内核封装于渗透外衣中，渗透外衣包括支撑半球和控水半球膜，且支撑半球和控水半球膜对称包覆于原料内核外侧，控水半球膜外侧还包覆有弹性隔水膜，支撑半球和控水半球膜对原料内核进行包覆，同时弹性隔水膜提供隔水保护和防解体保护。

(3)控水半球膜上开设有多个均匀分布的释气孔，弹性隔水膜内端连接有多个均匀分布的控形微球，且控形微球与释气孔之间交错分布，在原料内核接触到水分后开始溶解并反应释放出气体时，气体裹带分散后的原料通过释气孔进入到弹性隔水膜中进行充气，从而迫使其膨胀鼓包，并在膨胀至一定程度后迫使控形微球离开控水半球膜实现开放，气体和原料粉末向外界释放出去。

(4)支撑半球采用硬质可降解材料制成，控水半球膜采用干海带制成，弹性隔水膜采用弹性可降解材料制成，支撑半球和弹性隔水膜即使出现无法回收的情况时，也可以在土壤内自行降解避免污染，同时支撑半球提供支撑作用并跟随水分渗透同步动作，而弹性隔水膜则利用鼓包动作实现加速扩散的作用，控水半球膜在正常状态下可以吸收水分，但是海带中含有褐藻胶、海藻酸等物质，一经吸水，就会使海带表面出现黏稠状胶体，阻止水分进一步浸入，避免出现持续吸水的情况发生，部分水进入到原料内核内后会反应产生气体，气体在外泄时会破坏控水半球膜表面的胶体层，控水半球膜重新恢复吸水性，从而形成间断性的鼓包动作，原料内核也可以在渗透过程中均匀释放在土壤内。

(5)支撑半球内端连接有配重磁铁，且支撑半球对应区域的重量大于控水半球膜对应区域的重量，配重磁铁不仅可以与控形微球配合在气体外泄气压降低的时候，利用磁吸力可以使得控形微球带动弹性隔水膜快速恢复形状，同时还起到配重作用，保证支撑半球始终位于下方跟随水分渗透。

(6)控形微球包括弹性内球和磁吸外层，磁吸外层覆盖于弹性内球的外表面，磁吸外层上开设有垂直控水半球膜分布的连通孔，弹性内球具有一定的弹性来进行正常状态下的封堵，磁吸外层用来与配重磁铁配合进行复位，而连通孔则用来连通外界环境。

(7)连通孔内镶嵌连接有外延纤维管，且外延纤维管贯穿弹性隔水膜并延伸至其外侧，通过外延纤维管的延伸不仅扩大吸水范围，同时也可以扩大扩散范围。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明施用的结构示意图；

图2为本发明球状产品正常状态下的结构示意图；

图3为本发明球状产品鼓包状态下的结构示意图；

图4为本发明控形微球的结构示意图；

图5为本发明球状产品扩散状态下的结构示意图。

图中标号说明：

1原料内核、2支撑半球、3控水半球膜、4弹性隔水膜、5释气孔、6控形微球、61弹性内球、62磁吸外层、63连通孔、7外延纤维管、8配重磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种依水渗透式有机肥的加工方法，包括以下步骤：

步骤S1中的动物粪便为猪粪或者牛粪，秸秆粉为玉米秸秆或者水稻秸秆，水生植物包括水葫芦、芦苇、荷叶、茭白或水草中的一种或多种的混合物。

步骤S2中的供氧盘采用高锰酸钾制成，复合微生物菌剂为绿色木霉菌、米曲霉菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌按照质量比2:2:1:1复配得到。

步骤S3中的微量元素为锌、硼、铁、锰及钼中的一种或几种的组合，河沙的粒径为80-100目，含泥量低于1％并经过烘干处理。

请参阅图2-3和图5，步骤S4中的球状产品包括干法造粒后的原料内核1以及渗透外衣，且原料内核1封装于渗透外衣中，渗透外衣包括支撑半球2和控水半球膜3，且支撑半球2和控水半球膜3对称包覆于原料内核1外侧，控水半球膜3外侧还包覆有弹性隔水膜4，支撑半球2和控水半球膜3对原料内核1进行包覆，同时弹性隔水膜4提供隔水保护和防解体保护。

控水半球膜3上开设有多个均匀分布的释气孔5，弹性隔水膜4内端连接有多个均匀分布的控形微球6，且控形微球6与释气孔5之间交错分布，在原料内核1接触到水分后开始溶解并反应释放出气体时，气体裹带分散后的原料通过释气孔5进入到弹性隔水膜4中进行充气，从而迫使其膨胀鼓包，并在膨胀至一定程度后迫使控形微球6离开控水半球膜3实现开放，气体和原料粉末向外界释放出去。

支撑半球2采用硬质可降解材料制成，控水半球膜3采用干海带制成，弹性隔水膜4采用弹性可降解材料制成，支撑半球2和弹性隔水膜4即使出现无法回收的情况时，也可以在土壤内自行降解避免污染，同时支撑半球2提供支撑作用并跟随水分渗透同步动作，而弹性隔水膜4则利用鼓包动作实现加速扩散的作用，控水半球膜3在正常状态下可以吸收水分，但是海带中含有褐藻胶、海藻酸等物质，一经吸水，就会使海带表面出现黏稠状胶体，阻止水分进一步浸入，避免出现持续吸水的情况发生，部分水进入到原料内核1内后会反应产生气体，气体在外泄时会破坏控水半球膜3表面的胶体层，控水半球膜3重新恢复吸水性，从而形成间断性的鼓包动作，原料内核1也可以在渗透过程中均匀释放在土壤内，另外海带中的营养物质，如水溶性维生素、矿物质等也会溶于水扩散在土壤内。

支撑半球2内端连接有配重磁铁8，且支撑半球2对应区域的重量大于控水半球膜3对应区域的重量，配重磁铁8不仅可以与控形微球6配合在气体外泄气压降低的时候，利用磁吸力可以使得控形微球6带动弹性隔水膜4快速恢复形状，同时还起到配重作用，保证支撑半球2始终位于下方跟随水分渗透。

值得注意的是，技术人员也可以通过在对土壤进行翻耕时，利用磁场对配重磁铁8的作用来对渗透外衣进行回收利用。

请参阅图4，控形微球6包括弹性内球61和磁吸外层62，磁吸外层62覆盖于弹性内球61的外表面，磁吸外层62上开设有垂直控水半球膜3分布的连通孔63，弹性内球61具有一定的弹性来进行正常状态下的封堵，磁吸外层62用来与配重磁铁8配合进行复位，而连通孔63则用来连通外界环境。

连通孔63内镶嵌连接有外延纤维管7，且外延纤维管7贯穿弹性隔水膜4并延伸至其外侧，通过外延纤维管7的延伸不仅扩大吸水范围，同时也可以扩大扩散范围。

实施例2：

一种依水渗透式有机肥的加工方法，包括以下步骤：

其余部分与实施例1保持一致。

实施例3：

一种依水渗透式有机肥的加工方法，包括以下步骤：

其余部分与实施例1保持一致。

本发明可以通过引入丰富营养的原料，并辅以河沙和泡腾崩解剂充当填料，在干法造粒后利用制作好的渗透外衣进行封装，在施用时同步浇水即可，依靠水分的渗透特性，渗透外衣通过吸收水分并输送至内部的原料处，利用泡腾崩解剂遇水溶解然后触发反应的特性，并基于河沙良好的渗水性，可以迫使原料进行分散并堆最外侧的弹性隔水膜4进行充气，迫使其鼓包形成动态挤压动作，迫使水分加速扩散渗透，尤其是在横向扩散的方向上，在鼓包至一定程度后气体裹带原料外泄，不仅加速其本身跟随水分向下渗透，同时推进横向扩散的水分溶解原料后继续渗透，从而提高有机肥在土壤内的扩散效果。

值得注意的是，原料内核1内的河沙扩散在土壤内进行分散后会显著改善土壤的渗水性，因此在之后的施肥过程中仅施用原料即可，无需渗透外衣进行包装，从而有效控制成本。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种依水渗透式有机肥的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S4、将最终产物进行干法造粒，然后进行封装得到球状产品，并保存在干燥环境下；所述球状产品包括干法造粒后的原料内核（1）以及渗透外衣，且原料内核（1）封装于渗透外衣中，所述渗透外衣包括支撑半球（2）和控水半球膜（3），且支撑半球（2）和控水半球膜（3）对称包覆于原料内核（1）外侧，所述控水半球膜（3）外侧还包覆有弹性隔水膜（4），所述控水半球膜（3）上开设有多个均匀分布的释气孔（5），所述弹性隔水膜（4）内端连接有多个均匀分布的控形微球（6），且控形微球（6）与释气孔（5）之间交错分布，所述支撑半球（2）内端连接有配重磁铁（8），且支撑半球（2）对应区域的重量大于控水半球膜（3）对应区域的重量，所述控形微球（6）包括弹性内球（61）和磁吸外层（62），所述磁吸外层（62）覆盖于弹性内球（61）的外表面，所述磁吸外层（62）上开设有垂直控水半球膜（3）分布的连通孔（63）。

2.根据权利要求1所述的一种依水渗透式有机肥的加工方法，其特征在于：所述步骤S1中的动物粪便为猪粪或者牛粪，所述秸秆粉为玉米秸秆或者水稻秸秆，所述水生植物包括水葫芦、芦苇、荷叶、茭白或水草中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种依水渗透式有机肥的加工方法，其特征在于：所述步骤S2中的供氧盘采用高锰酸钾制成，所述复合微生物菌剂为绿色木霉菌、米曲霉菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌按照质量比2:2:1:1复配得到。

4.根据权利要求1所述的一种依水渗透式有机肥的加工方法，其特征在于：所述步骤S3中的微量元素为锌、硼、铁、锰及钼中的一种或几种的组合，所述河沙的粒径为80-100目，含泥量低于1%并经过烘干处理。

5.根据权利要求1所述的一种依水渗透式有机肥的加工方法，其特征在于：所述支撑半球（2）采用硬质可降解材料制成，所述控水半球膜（3）采用干海带制成，所述弹性隔水膜（4）采用弹性可降解材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种依水渗透式有机肥的加工方法，其特征在于：所述连通孔（63）内镶嵌连接有外延纤维管（7），且外延纤维管（7）贯穿弹性隔水膜（4）并延伸至其外侧。