CN1164530C

CN1164530C - 含氨基酸的有机复合磷肥

Info

Publication number: CN1164530C
Application number: CNB011288833A
Authority: CN
Inventors: 陈家川; 陈全明; 代以春
Original assignee: Shengon Environment Protection Engineering Co Ltd Sichuan Scientific City
Current assignee: Shengon Environment Protection Engineering Co Ltd Sichuan Scientific City
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2004-09-01
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: CN1367158A

Abstract

本发明提供了一种含氨基酸的有机复合磷肥的配方和生产工艺。它是由磷矿石、堆肥、蛋白质、浓硫酸以及水混合化合而成。采用本发明生产的肥料中含有大量的有效活性菌和氨基酸、有机质、微量元素等营养成分。能够改善土壤的养分状况，提高土壤供肥能力。为农作物提供较全面的多种营养成分，提高作物产量，改善农产品品质，增强作物的抗逆性和对不良环境的适应能力。同时完成了有机质资源的回收再利用。

Description

含氨基酸的有机复合磷肥

1.技术领域

本发明涉及城市生活垃圾综合利用和有机复合磷肥的生产技术领域。

2.背景技术

目前由于大量、广泛地施用无机肥料提高农作物产量，已造成土壤中的有机质成分严重匮乏，土壤的理化性能严重恶化，农产品品质不断下降。但是另一方面，随着经济的发展以及人民生活水平的不断提高，生活垃圾中的有机质含量大大提高。综合利用生活垃圾中的有机质成分，将其返还农田，有利于改善土壤结构，提高农作物产量，改善农产品品质。发明专利文献公开号为CN1201770A，发明名称为《利用城市生活垃圾制造有机复合磷肥》的专利申请技术，给出了一种有机复合磷肥的配方和生产方法，其不足之处在于：料浆和浓硫酸混合时，会使部分有机质被碳化，造成有机养分损失和浓硫酸的消耗量增加；肥料中的有效P₂O₅含量偏低；由于城市生活垃圾中的成分复杂，使用只经粗选的城市生活垃圾，会将垃圾中的有害物质带入农田，尤其是垃圾中的废旧电池中的重金属的危害最大；城市垃圾中的有机质在施入农田后，还需一段时间的分解才能直接为作物吸收；在混合化成过程中虽达到了灭菌的目的，但同时也消灭了有益微生物。

3.发明内容

本发明的目的是提供一种含氨基酸的有机复合磷肥的配方和生产工艺。采用本发明解决了生产过程中有机质的碳化问题；肥料中增加了氨基酸等营养成分，提高了有效P₂O₅含量，保留了有效活性菌。

本发明主要用于配套城市生活垃圾综合处理工程，利用城市生活垃圾中的有机质和天然蛋白质原料，生产制造含氨基酸的有机复合磷肥，既解决了城市生活垃圾综合处理过程中有机质的消纳问题，又完成了有机质资源的回收再利用，达到了生态循环的目的，同时为城市生活垃圾综合处理厂增加了一个新的利润增长点。

本发明的目的是这样实现的：含氨基酸的有机复合磷肥的配方是由磷矿石、堆肥、天然蛋白质原料、浓硫酸以及水混合化合而成。

含氨基酸的有机复合磷肥的配方中原料用料为：

磷矿石：P₂O₅含量≥30％，MgO含量≤2％；

堆肥：堆肥是指从生活垃圾中分类分选出的有机质，经高温好氧发酵后，达到无害化要-求，并达到国家标准GB8172-87《城镇垃圾农用控制标准》的物料。其有机质含量25％～35％，含水率25％～35％，粒度≤2mm；

天然蛋白质原料：采用各种天然蛋白质，如：血粉、角蹄、毛发等。

浓硫酸：H₂SO₄含量为92.5％～98％。

含氨基酸的有机复合磷肥的配方比按重量百分比计为：磷矿石为30％～45％，堆肥为8％～25％，浓硫酸为23％～35％，天然蛋白质原料为2％～8％，水为10％～15％。

用上述配方生产含氨基酸的有机复合磷肥的制备方法为：磷矿石破碎(天然蛋白质原料)→球磨制浆→混合化成(蛋白质水解)→尾气处理→配比混料→降温熟化→制成成品。其工艺核心是天然蛋白质原料粉碎、蛋白质水解、配比混料、降温熟化。

天然蛋白质原料粉碎是将血粉、角蹄、毛发等天然蛋白质原料与破碎后的磷矿石和水同时送入湿式球磨机中研磨制浆；天然蛋白质原料与磷矿石的配比按重量比计为0.05～0.35∶1；磨制的料浆含水率控制在25％～30％，固形物的粒度达90％以上过100目标准筛。

蛋白质水解是将磨制好的料浆和浓硫酸用泵输入酸矿混合器中混合，混合时间5s～7s；然后送入化成室固化，固化温度90℃～115℃，固化时间3.5h～5h；此时蛋白质水解成为多种氨基酸。

配比混料是将混合化成后的鲜肥(温度90℃～115℃)与堆肥按配比同时送入混料系统中充分混合均匀；根据磷矿石的品位的不同，堆肥与鲜肥的配比按重量比计为0.18～0.53∶1，混合时间为1～3分钟，混合后温度降至35℃～50℃。

降温熟化是指将混合后温度为35℃～50℃的肥料，在熟化仓库内经过3～10天的熟化后，调节肥料中的游离酸含量，经取样化验合格即得含氨基酸的有机复合磷肥成品，密度为1.1～1.3t/m³。

利用上述配方和工艺方法所生产的含氨基酸的有机复合磷肥产品外观呈灰褐色的疏松块状或粉状物，产品不易结块、变质，其养分含量按重量百分比计为：

有效五氧化二磷(P₂O₅) 12％～15％

有机质 3％～9％

氨基酸 1.2％～8％

水分 12％～15％

游离酸(P₂O₅计) 4％～5.5％

有效活性菌数 ≥10⁶个/克

采用本发明生产的含氨基酸的有机复合磷肥，有以下特点：

1.在混合化成后加入堆肥，较之在混合化成前加入堆肥，可以避免堆肥中的有机质在混合化成时被浓硫酸碳化损失，同时可降低硫酸耗用量。

2.控制磷矿石中MgO含量≤2％，有利于采用降温熟化法。这样在堆肥和鲜肥的混合过程中，随着物料的不断翻动和搅拌混合，会散发出大量热量和水分，降低混合物料的温度和含水率。温度的降低致使Ca(H₂PO₄)₂·H₂O的溶解度降低而使其结晶析出；由于一部分水分蒸发，液相中P₂O₅浓度随之提高，从而有利于磷矿石酸解过程的进行，提高有效P₂O₅含量及转化率，缩短熟化周期。采用降温熟化法能有效地降低铁、铝杂质在熟化过程中引起的有效P₂O₅退化。

3.堆肥是指从生活垃圾中分类分选出的有机质，经高温好氧发酵后，达到无害化要求、并达到国家标准GB8172-87《城镇垃圾农用控制标准》的物料。堆肥中含有大量有益微生物、酶及多种营养成分和中微量元素。利用本发明生产含氨基酸的有机复合磷肥时，可使堆肥中的有益微生物得以存活，并且避免酶在高温、强酸环境下发生变性，失去作用。

4.堆肥是经过好氧发酵后的物料，其中的有机质基本为腐殖酸、有机酸、糖类等，在土壤中可直接被植物吸收利用，能够较快的起到改土培肥的效果。

5.堆肥中的腐殖酸具有较强的络合能力，活性较强。混合后腐殖酸通过金属离子(Fe³⁺、Al³⁺等)搭桥与磷酸盐形成一种三元复合体，并且这种复合体(腐殖酸—金属—磷)与KH₂PO₄中磷一样可被植物吸收。这样施入土壤中即减少了铁、铝对磷的固定作用，同时又可以促进农作物对铁的吸收。

6.原料中的天然蛋白质原料，在酸性环境下，可水解为多种氨基酸，为农作物提供多种营养成分，提高农产品的抗病能力和产品品质。

采用本发明生产的含氨基酸的有机复合磷肥，在保证肥料中有效磷含量≥12％的条件下，提高磷矿石的品位可加大堆肥的消纳量，完成有机质资源的回收再利用。也可根据需要调节肥料中的各种养分含量。产品中含有大量的有机质、氨基酸、有效活性菌、有机活性功能基团和有效磷，还含有多肽、磷脂及腐肽钾等农作物生长所需的多种营养成分和多种微量元素。能够为农作物提供较全面的多种营养成分，提高作物产量，改善农产品品质，增强作物的抗逆性和对不良环境的适应能力。施用含氨基酸的有机复合磷肥能增加土壤中有机质的含量，促进土壤团粒化，改善土壤理化性能，起到培肥土壤的作用。含氨基酸的有机复合磷肥的施用将大量的微生物和酶带入了土壤，同时为土壤微生物提供了大量养分和丰富的酶促基质，促进了土壤微生物的生长和繁殖，提高了酶的活性，加速了有机物的分解、转化，活化了土壤养分，使一些被固定的元素释放出来供作物吸收利用，从而改善了土壤的养分状况，提高了土壤供肥能力。

4.附图说明

图1为含氨基酸的有机复合磷肥生产工艺流程图。

5.实施方式

实施例一：本发明所用原材料按重量百分比计，磷矿石(P₂O₅含量30.5％，MgO含量2％)配量为42％，堆肥(有机质含量28％，含水率30％，粒度≤2mm)配量为10％，天然蛋白质原料(其中毛发10％，血粉70％，骨粉20％)配量3％，浓硫酸(浓度98％)配量为31％，水配量为14％。

1)磷矿石破碎

将磷矿石送入颚式破碎机中破碎成粒度小于25mm的颗粒。

2)球磨制浆

经破碎后的磷矿石、天然蛋白质原料和水同时加入湿式球磨机中研磨制浆，磨制的料浆含水率控制在25％～30％，固形物的粒度达90％以上过100目标准筛。根据磷矿石的品位的不同，蛋白质与磷矿石的配比按重量比计为0.05～0.35∶1。

3)混合化成

将料浆和浓硫酸按配比定量输入酸矿混合器中，使其混合并发生化学反应。混合后的物料送入化成室内继续反应并逐渐固化。

在混合化成时，为防止含氟气体泄漏污染环境，应使混合化成系统处于约300Pa的负压下工作。

浓硫酸和料浆在酸矿混合器中的混合时间为5s～7s，在化成室内的固化时间为3.5h～5h，固化温度90℃～115℃。混合化成后的鲜肥温度为90℃～115℃，含水率为16％～18％，游离磷酸含量为6％～8％。

4)配比混料

鲜肥经铲车运出后，和堆肥按配比同时送入混料系统中充分混合均匀。根据磷矿石的品位的不同，堆肥与鲜肥的配比按重量比计为0.11～0.35∶1。

混料系统由两台电子秤、皮运机和滚筒式混料机等设备组成。鲜肥和堆肥分别由电子秤计量后一同送入滚筒式混料机。混合物料在滚筒式混料机内被机内的扬料板不断的撒扬，经过1～3分钟充分混合均匀后排出混料机，混合后物料温度降至35℃～50℃。

5)降温熟化

高温鲜肥在滚筒式混料机内和常温堆肥混合时，物料中的热量和水分大量散失。利用滚筒式混料器配备的引风系统将混合时散发的水分和热量带走，并通过风量的调节控制混合物料的温度，使其温度降至35℃～50℃。

混合物料在35℃～50℃温度左右，在熟化仓库内经过3～10天的熟化后，调节肥料中的游离酸含量，经取样化验合格即得含氨基酸的有机复合磷肥成品，密度为1.1～1.3t/m³。

6)尾气处理

混合化成时生成的含氟废气，用引风机引入尾气处理系统，经吸收洗涤后，使尾气中的含氟浓度达标后高空排放。吸收后的吸收液或回收利用、或用石灰乳进行中和处理后循环利用。

按上述生产工艺方法生产的含氨基酸的有机复合磷肥的养分含量按重量百分比计为：

有效五氧化二磷(P₂O₅) 12％

有机质 3％

氨基酸 1.5％

水分 15％

游离酸(P₂O₅计) 4.9％

有效活性菌数 ≥10⁶个/克

实施例二：本发明所用原材料按重量百分比计，磷矿石(P₂O₅含量34.4％，MgO含量1.5％)配量为37％，堆肥(有机质含量28％，含水率30％，粒度≤2mm)配量为17.5％，天然蛋白质原料(其中角蹄40％，血粉10％，骨粉50％)配量5％，浓硫酸(浓度98％)配量为28％，水配量为12.5％。

有效五氧化二磷(P₂O₅) 12％

有机质 5.3％

氨基酸 2.6％

水分 15％

游离酸(P₂O₅计) 4.8％

有效活性菌数 ≥10⁶个/克

实施例三：本发明所用原材料按重量百分比计，磷矿石(P₂O₅含量34.4％，MgO含量1.5％)配量为40.5％，堆肥(有机质含量28％，含水率30％，粒度≤2mm)配量为12.5％，天然蛋白质原料(其中毛发10％，血粉30％，角蹄60％)配量3.5％，浓硫酸(浓度98％)配量为30％，水配量为13.5％。

有效五氧化二磷(P₂O₅) 13％

有机质 3.7％

氨基酸 1.8％

水分 15％

游离酸(P₂O₅计) 5.2％

有效活性菌数 ≥10⁶个/克

实施例四：本发明所用原材料按重量百分比计，磷矿石(P₂O₅含量36.6％，MgO含量0.6％)配量为35％，堆肥(有机质含量28％，含水率30％，粒度≤2mm)配量为22％，天然蛋白质原料(其中毛发10％，血粉35％，角蹄55％)配量6.5％，浓硫酸(浓度98％)配量为25％，水配量为11.5％。

有效五氧化二磷(P₂O₅) 12％

有机质 6.6％

氨基酸 3.3％

水分 15％

游离酸(P₂O₅计) 4.7％

有效活性菌数 ≥10⁶个/克

实施例五：本发明所用原材料按重量百分比计，磷矿石(P₂O₅含量36.6％，MgO含量0.6％)配量为41％，堆肥(有机质含量28％，含水率30％，粒度≤2mm)配量为12.5％，天然蛋白质原料(其中毛发15％，血粉40％，角蹄45％)配量4％，浓硫酸(浓度98％)配量为29％，水配量为13.5％。

有效五氧化二磷(P₂O₅) 14％

有机质 3.7％

氨基酸 1.8％

水分 15％

游离酸(P₂O₅计) 5.5％

有效活性菌数 ≥10⁶个/克

实施例六：本发明所用原材料按重量百分比计，磷矿石(P₂O₅含量36.6％，MgO含量0.6％)配量为35.5％，堆肥(有机质含量28％，含水率30％，粒度≤2mm)配量为16％，天然蛋白质原料(其中毛发15％，血粉20％，角蹄25％，骨粉40％)配量11.5％，浓硫酸(浓度98％)配量为25.5％，水配量为11.5％。

有效五氧化二磷(P₂O₅) 12％

有机质 4.7％

氨基酸 5.5％

水分 15％

游离酸(P₂O₅计) 4.7％

有效活性菌数 ≥10⁶个/克

Claims

1.含氨基酸的有机复合磷肥的配方，其特征在于：它是由磷矿石、堆肥、蛋白质、浓硫酸以及水混合化合而成。

2.根据权利要求1所述的含氨基酸的有机复合磷肥配方，其特征在于：用量配比按重量百分比计为：

磷矿石为30％～45％，其中P₂O₅含量≥30％，MgO含量≤2％；

堆肥为8％～25％，其中有机质含量25％～35％，含水率25％～35％，粒度≤2mm；

天然蛋白质原料为2％～8％；

浓硫酸为23％～35％，其中H₂SO₄含量为92.5％～98％；

水为10％～15％。

3.根据权利要求2所述含氨基酸的有机复合磷肥配方，其特征在于：含氨基酸的有机复合磷肥产品的养分含量按重量百分比计为：

有效五氧化二磷(P₂O₅) 12％～15％

有机质 3％～9％

氨基酸 1.2％～8％

水分 12％～15％

游离酸 (P₂O₅计) 4％～5.5％

有效活性菌数 ≥10⁶个/克

4.根据权利要求2所述含氨基酸的有机复合磷肥配方，其特征在于：所用原材料按重量百分比计，磷矿石配量为42％，其中P₂O₅含量30.5％，MgO含量2％；堆肥配量为10％，其中有机质含量28％，含水率30％，粒度2mm；天然蛋白质原料配量3％；浓硫酸配量为31％，其中H₂SO₄含量为98％；水配量为14％。

5.根据权利要求2所述含氨基酸的有机复合磷肥配方，其特征在于：所用原材料按重量百分比计，磷矿石配量为40.5％，其中P₂O₅含量34.4％，MgO含量1.5％；堆肥配量为12.5％，其中有机质含量28％，含水率30％，粒度≤2mm；天然蛋白质原料配量3.5％，浓硫酸配量为30％，其中H₂SO₄含量为98％；水配量为13.5％。

6.根据权利要求2所述含氨基酸的有机复合磷肥配方，其特征在于：所用原材料按重量百分比计，磷矿石配量为35.5％，其中P₂O₅含量36.6％，MgO含量0.6％；堆肥配量为16％，其中有机质含量28％，含水率30％，粒度≤2mm；天然蛋白质原料配量11.5％，浓硫酸配量为25.5％，其中H₂SO₄含量为98％；水配量为11.5％。

7.含氨基酸的有机复合磷肥组合物的制备方法，依次包括以下步骤：

a)原料称量分别按照权利要求2～6中的任一配方称取所需的各种原料；

b)磷矿石破碎将所需的磷矿石用破碎机破碎；

c)球磨制浆将破碎后的磷矿石、天然蛋白质原料和水按重量配比加入球磨机中制浆；

d)混合化成将料浆和浓硫酸用泵按配比输入酸矿混合器中混合，然后送入化成室固化，同时蛋白质水解成为多种氨基酸；

e)尾气处理将反应产生的含氟尾气处理；

f)配比混料将混合化成后的鲜肥与堆肥按重量配比送入混料系统中混合均匀；

g)降温熟化混合后的肥料在熟化仓库内熟化后，调节肥料中的游离酸含量，经取样化验合格即得含氨基酸的有机复合磷肥成品；

其特征在于：步骤c)中天然蛋白质原料与磷矿石的配比按重量比计为0.05～0.35∶1；磨制的料浆含水率控制在25％～30％，固形物的粒度达90％以上过100目标准筛；

步骤d)中料浆和浓硫酸在酸矿混合器中的混合时间为5s～7s；在化成室的固化温度为90℃～115℃，固化时间为3.5h～5h，化成室负压约300Pa；化成后的鲜肥温度为90℃～115℃，含水率为16％～18％，游离磷酸含量为6％～8％；

步骤f)中温度为90℃～115℃的鲜肥与堆肥按重量比0.11～0.35∶1的配比送入混料系统中混合均匀；混合时间为1～3分钟，混合后物料温度降至35℃～50℃；

步骤g)中将混合后温度为35℃～50℃的肥料，在熟化仓库的熟化时间为3～10天。