专利名称：利用酸碱物质处理植物性材料生产肥料的方法
技术领域：
本发明属于肥料生产方法。
背景技术：
化学肥料施用方便，肥效快，能提供作物生长的必要养分，对解决人类温饱问题起了至关重要的作用。但是，化肥也有诸多弊端，化肥，特别是化学氮肥的使用，会对水和大气产生污染，过量施用氮素化肥后植物体内积累的亚硝酸盐会对人体健康产生危害；磷素化肥由于易和土壤中的钙、铁、铝等结合形成难溶性化合物，而易被土壤固定，使其有效性降低；而就钾肥来说，我国钾资源贫乏，南方土壤100％缺钾，北方土壤65％缺钾。目前的钾肥主要是KCl和K2SO4，这些钾肥施入土壤后，K+很容易被土壤胶体粒子所吸附，也易被作物根系吸收，但Cl-1和SO4-2不能被土壤吸持，在酸性土壤中便与H+结合生成HCl和H2SO4使土壤酸性加强；在中性土壤中会造成盐基流失，引起土壤物理性状改变甚至恶化；在保护地施用还易造成土壤盐化；而对一些忌氯作物大量施用KCl后将影响产品品质。同时施用化学肥料，相应地减少有机肥使用随之带来土壤中有机质含量降低，土壤板结、地力下降等问题。
有机肥系指人畜粪便、厩肥、绿肥、城市垃圾、泥炭、秸杆等经发酵腐熟后形成的肥料。因有机肥含有作物需要的所有营养元素和丰富的有机质，有机质是微生物的碳源和能源，是形成腐殖质的基本材料，在改良土壤和培肥地力方面有其独特的效果。所以，有机肥是目前提倡的绿色肥料。
尽管有机肥有许多优点，但也有不足之处，主要是有机质不易分解，发酵腐熟过程比较长；未充分腐熟的有机质对植物生长有害；所含养分浓度低，需要较大的施用量；肥效缓慢等，因而使用和增产效果不如化肥来的方便和显著。
农业和林业生产中产生的大量作物秸杆、木材加工剩余物等植物性废弃物，来源广、数量大，虽然含有植物所需的各种营养元素，但养分含量低，其有机组成中除含有大量的纤维素、半纤维素、果胶质等较易被微生物分解的物质外，还含有大量的木质素，木质素和纤维素、半纤维素及果胶质相比较是较难降解的物质，而木质素又包裹在纤维素外部，因此使植物性材料不易分解，作为肥料肥效较低，弃之又可惜，到处堆放又影响环境卫生，在很多时候农民只有一把火烧了了之，因此对大量植物性有机废弃物的利用研究一直是一个重要课题。
目前比较流行的加快作物秸杆分解和提高其肥效的方法主要是将作物秸杆和人畜粪便或化学氮肥混合后进行堆制和发酵，人畜粪便和化学氮肥的加入降低了秸杆的碳/氮比，可促进微生物繁殖，从而加速有机质分解。有些是通过筛选和接种高效木质素和纤维素分解菌，再混配化学氮肥、钾肥和磷肥或再接种固氮菌等有益微生物后堆制或发酵，形成有机无机生物复合肥，使其既具有机肥改良土壤的作用，又具无机肥的速效性。但是，目前人们还未真正找到可快速分解木质素和纤维素的高效微生物，有人断言自然界为保持生态平衡根本就不存在可快速分解木质素和纤维素的高效微生物。因此仅仅依靠自然界的微生物分解有机质速度仍显得很慢，一般制造堆肥起码需要3个月以上到半年，甚至一年，同时以化学钾肥和有机肥混配后也引入了有害的阴离子。
为了克服无机钾肥中阴离子的不良作用，目前人们开始研究不含Cl-1和SO4-2等有害阴离子的钾肥，主要是有机钾肥。目前国内厂家生产的有机钾肥主要有“天杰牌”有机钾肥和“富万钾牌”有机钾肥。这些有机钾肥一般是由钾盐和有机酸反应，形成有机酸钾，将有机酸钾进行分离纯化并配以助剂后便形成有机钾肥，这种钾肥含钾高，又含有一定量的有机质，进入叶面和土壤后K+可被植物吸收，而有机质可被微生物分解，无残留、无污染、无公害，被称为绿色钾肥。但是，这类有机钾肥的生产需要特殊的反应设备，建厂投入较大，生产中能耗较大，也会产生一定的污染，肥料成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服植物性材料作为肥料时的养分含量低、难以分解、肥效慢等缺陷，使植物性材料能够快速降解和腐熟，生产的肥料既具有机肥改良土壤的作用，又具无机肥的速效性，并由此减少或避免因使用化肥所产生的弊端，为些而提供一种利用酸碱性物质处理植物性材料生产肥料的方法，本发明采用的技术方案是，用碱液或酸液与碎化的植物性材料拌和，反应后，再用酸或碱调节其pH，制成肥料。
本发明采用的技术方案之一其特殊之处是将植物性材料碎化后，加入KOH水溶液拌匀成拌和料，使KOH和植物性材料反应，反应后测定拌和料的酸碱度，调节其pH至4～9，制成肥料。
KOH水溶液的加入量以拌和料湿润而无液体流出为度，其中KOH的加入量以重量计可为植物性材料干重的0.1％～300％，所述的拌和料经反应后，测定其酸碱度，在KOH加入量少时呈酸性，在KOH加入量多时呈碱性，用酸或碱调节其酸碱度至pH4～9，最佳pH为6～7，制成肥料，如果pH已在此范围就不必调节。
所述的调节酸碱度所用的酸可以是H3PO4、HNO3、H2SO4、HCL及各种有机酸等，但因磷酸和硝酸中含有植物必须的营养元素磷和氮，在中和碱性的同时也引入了营养元素，因此磷酸或硝酸是最佳选择，也可以磷酸和硝酸配合使用，但在接种固氮菌生产生物肥料时，最好选磷酸而不选硝酸，以充分发挥和调动固氮菌的固氮作用，而H2SO4和HCL中含有的Cl-1和SO4-2对植物和土壤不利，有机酸不经济，因此这些酸虽然也可以用，但不是最佳选择。
所述的调节酸碱度所用的碱可以是KOH、石灰乳液[Ca(OH)2]、氨水等，因其中含有植物必须的营养元素钾、钙和氮，也可以两者或三者配合使用，但在接种固氮菌生产生物肥料时，最好不用氨水，以充分发挥和调动固氮菌的固氮作用。
本发明采用的技术方案之二其特殊之处是将植物性材料碎化后，加入H3PO4液，拌匀成拌和料，使H3PO4与植物性材料反应，反应后测定拌和料的酸碱度，调节其pH至4～9，制成肥料。
H3PO4液的加入量以拌和料湿润而无液体流出为度，其中折合成纯H3PO4的量以体积计每100千克干重植物性材料为0.1升～300升，所述的拌和料经反应后，测定其酸碱度，并用碱调节其酸碱度至pH4～9，最佳pH为6～7，制成肥料，如果pH已在此范围就不必调节。
所述的调节酸碱度选用碱的原理和技术方案一相同，为KOH、石灰乳液[Ca(OH)2]、氨水，也可以二者或三者配合使用，但在接种固氮菌生产生物肥料时，最好不用氨水，以充分发挥和调动固氮菌的固氮作用。
本发明采用的技术方案之三其特殊之处是将在造纸制浆工序中用KOH处理植物纤维原料制浆后排出的造纸黑液，和碎化的植物性材料拌匀成拌和料，使制浆黑液中的残碱(KOH)和植物性材料反应，反应后测定其酸碱度，调节其pH至4～9，制成肥料。
造纸黑液的加入量以拌和料湿润而无液体流出为度，所述的拌和料经反应后，测定其酸碱度，在黑液加入量少时呈酸性，在黑液加入量多时呈碱性，用酸或碱调节其酸碱度至pH4～9，最佳pH为6～7，制成肥料，如果pH已在此范围就不必调节。
所述的调节酸碱度所用的酸和碱的原理和技术方案一相同。所用的酸可以是前述的多种酸，但最佳选择为磷酸或硝酸，或磷酸和硝酸配合使用，但在接种固氮菌生产生物肥料时，最好用磷酸而不用硝酸。而所述的调节酸碱度所用的碱为KOH、石灰乳液[Ca(OH)2]、氨水，也可以两者或三者配合使用，但在接种固氮菌生产生物肥料时，最好不用氨水，以充分发挥和调动固氮菌的固氮作用。
本发明采用的技术方案之四其特殊之处是将以H3PO4水解植物性材料制取糠醛、乙酰丙酸、葡萄糖、酒精产生的酸性渣液，和碎化的植物性材料拌匀成拌和料，使酸性废渣液中的残留酸(H3PO4)与植物性材料反应，反应后测定其酸碱度，调节其pH至4～9，制成肥料。
废渣液的加入量以拌和料湿润而无液体流出为度，其中折合成纯H3PO4的量以体积计每100千克干重植物性材料为0.1升～300升，所述的拌和料经反应后，测定其酸碱度，并用碱调节其酸碱度至pH4～9，最佳pH为6～7，制成肥料，如果pH已在此范围就不必调节。
所述的调节酸碱度所选用的碱的原理和技术方案一相同，为KOH、石灰乳液[Ca(OH)2]、氨水，也可以两者或三者配合使用，但在接种固氮菌生产生物肥料时，最好不用氨水，以充分发挥和调动固氮菌的固氮作用。
植物性材料经上述四种方案处理后便可成为肥料，但这些肥料只是比较初级的肥料，首先是养分不够全面，各种成分配比不够合理；其次是还未充分腐熟，其中大量被酸碱降解的有机物未经充分利用；再次是运输、保管、使用不够方便，因此可进行以下进一步加工。
以上述四种方案制成的肥料，可根据不同作物的需求，再加入化学氮肥和/或磷肥和/或钾肥和/或中微量元素和/或有机肥后，制成复合肥。
所述的有机肥如动物粪便等；所述的化学氮肥、磷肥、钾肥、微量元素为市售的各种常见化学肥和矿物肥等。这些成分的加入量可根据所生产的肥料种类、使用地的土壤养分状况、种植的作物种类、作物的品质要求等进行调整，这是本专业人员可以根据需要自行确定的。
制成的所述的复合肥后，可进行造粒，成为粒状肥料。所述的粒状肥料包括粒状、团状、棒状和丸状等。
制成的所述的复合肥，可以利用天然微生物进行发酵。
发酵方法可采用目前公知的各种方法和设备，在含水量50-70％的条件下通气搅拌发酵，发酵方式有自然堆置发酵、在堆肥装置中发酵、在发酵罐中发酵等，各种发酵设备可从市场购买。
发酵后的肥料，还可以进一步和有机肥和/或生物肥接种剂和/或粘结剂和/或分散剂混配后造粒，形成各种复混肥。
所述的有机肥如动物粪便等；生物肥接种剂如固氮菌剂、磷细菌菌剂、钾细菌菌剂等；粘结剂如粘土、泥炭、聚乙烯醇等；分散剂如蛭石、沸石、粉煤灰等。所述的粒状肥料包括颗粒状、团状、棒状和丸状等，造粒时可以加入10-20％的粘土等粘性物质和肥料混匀，在各种造粒机上造粒。
制成的所述的复合肥，可以通过人工接种纤维素分解菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌之一菌种或数菌种，或一菌种或数菌种的酶制剂后发酵，制成生物肥料。
所述的酶制剂为纤维素酶、半纤维素酶等，可以从市场购得。所述的纤维素分解菌如木霉属(如绿色木霉)、芽孢杆菌属(如枯草芽孢杆菌)等各种真菌类和细菌类的纤维素分解菌；所述的固氮菌包括多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、肺炎克雷伯氏菌、圆褐固氮菌等；所述的解磷菌为巨大芽孢杆菌等；解钾菌为胶冻样芽孢杆菌等，这些微生物都是目前常用的生产生物肥料的菌种，可以在中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心、林业微生物中心、普通微生物中心等单位获得，其发酵和培养的方法可采用目前此类微生物的一般发酵和培养方法，这些都是公知的。
固体生物肥料的发酵方法和设备同前。
发酵后的肥料，还可以再和上述有机肥和/或生物肥接种剂和/或粘结剂和/或分散剂混配后造粒，形成各种复混肥。
制造生物有机肥和复混肥所述的各种微生物的培养和发酵培养基和培养发酵条件等，提供条件如下固氮菌的试管固体斜面培养基，可采用以下配方葡萄糖0.5％，蔗糖0.5％，KH2PO40.04％，K2HPO4.3H2O0.01％，MgSO4.7H2O0.02％，NaCl 0.01％，CaCl2.2H2O 0.002％，FeCl3.3H2O 0.001％，Na2MoO4.2H2O0.0005％，K2SO40.15％，酵母浸膏0.06％，琼脂2％，pH6.8-7.2。
固氮菌的摇床培养和发酵生产培养基可采用以下配方葡萄糖0.5％，蔗糖0.5％，玉米粉1％，K2SO40.15％，KH2PO40.04％，K2HPO4.3H2O 0.01％，NH4(SO4)20.1％，MgSO4.7H2O 0.02％，NaCl0.01％，CaCl2.2H2O 0.002％，FeCl3.3H2O 0.001％，Na2MoO4.2H2O0.0005％，蛋白胨0.1％，酵母浸膏0.08％。
固氮菌的一般发酵条件，可采用以下条件接种量10％，培养温度30-35℃，pH6.8-7.2，搅拌速度200转/分，培养时间20～30小时，通气量0.5～1∶1立方米/1000升。
磷细菌巨大芽孢杆菌的培养及发酵条件按公知的方法进行(陈廷伟等，《磷细菌》，农业出版社，1959年，北京)。磷细菌大量培养的发酵培养基可用公知的配方淀粉2％，豆饼粉2％，硫酸铵0.2％，磷酸二氢钾1％，酵母粉0.1％，碳酸钙0.01％，蛋白胨0.1％，pH7.2-7.4。其它发酵条件和固氮菌相同。
钾细菌胶冻样芽孢杆菌的培养及发酵条件按公知的方法进行(陈廷伟等，《磷细菌》，农业出版社，1959年，北京)。钾细菌大量培养的发酵培养基可用公知的配方淀粉10％，蔗糖0.1％，磷酸氢二钾0.2％，硫酸铵0.1％，硫酸镁0.05％，三氯化铁0.002％，碳酸钙0.05％，酵母粉0.1％，豆饼粉5％，pH7.2-7.4。其它发酵条件和固氮菌相同。
枯草芽孢杆菌的培养和发酵培养基可采用下述培养基牛肉膏0.3％，蛋白胨1％，NaCl0.5％，葡萄糖1％，pH7.2-7.6。其它发酵条件和固氮菌相同。
上述菌的具体培养和发酵方法可按常规方法进行，优化的方法为采用通常的微生物提纯复壮技术，分别对上述各类菌的各菌株进行提纯复壮处理，再分别将提纯复壮后的菌株移接到各类菌的新鲜固体斜面试管培养基上，在30-32℃分别培养24小时，待表面生长饱满后进入摇床培养阶段。以上述摇床培养基及上述发酵条件对各菌株在三角瓶中摇床上30-32℃培养20-30小时，细菌数达到20亿/毫升时以10％的接种量接入一级种子罐，待菌数达到18-20亿/毫升时，以10％的接种量接入二级种子罐，再接入三级种子罐，以上述同样方法进行培养，对于芽孢杆菌，在培养后期可提高温度，促使细菌生长芽孢，镜检菌数达18-20亿/毫升，芽孢达80-100％时放罐，成为各种生物肥液体菌剂。
绿色木霉的固体斜面和摇瓶培养基可采用马铃薯葡萄糖培养基，将液体摇瓶发酵液接入灭菌的麦麸中发酵，便制成固体菌曲。
本发明所述的植物性材料诸如作物秸杆、木材、麸壳、杂草以及含有大量植物纤维的动物粪便和厩肥(内含未分解的植物纤维和垫圈的草)等；碎化的植物性材料包括碎粉状的、碎片状的、碎丝状的。
本发明用KOH(碱)水溶液或H3PO4(酸)液与碎化的植物性材料拌和后，即能发生反应。碱液或酸液的加入量应控制在使拌和料湿润但不自然流淌出液的程度，若加液过多，则可以烘干或自然挥发掉多余水分，酸液或碱液的体积(升)与干植物性材料的重量(千克)的最佳拌和比为1-1.5∶1碎化的植物性材料，在碱或酸加入量少的情况下进一步制成的肥料，也可作为无土栽培的基质，其中加入的其它成分也不能过多，以免烧苗。
本发明的原理是用强碱性物质KOH对植物性材料进行处理，处理后反应较为复杂，但通常认为氢氧化钾和木质素反应后，木质素的主要醚键发生断裂，使具有立体网状结构的木质素大分子碎片化，变成可溶性的、分子量较小的有机化合物--碱木素钾和水。经一段时间反应后，在KOH加入量少的情况下植物性材料呈酸性，在KOH加入量大的情况下呈碱性，如采用最佳的酸碱物质如H3PO4，HNO3，KOH，石灰乳液[Ca(OH)2]、氨水等对pH进行调节，此过程中在向植物性材料引入氮、磷、钾、钙营养元素并使其降解时，并无有害阴离子，如Cl-1和SO4-2等的引入，氮磷由于包裹在有机材料中减少了被淋失和被土壤固定的机会，从而形成绿色氮磷钾钙肥。同时由于降解后的木质素具有一定的粘结性，而解离出的纤维素又具有一定的交接性，二者一起又成为很好的赋形剂，如果再向其中添加各种肥料和微量元素后拌匀，或再辅以其它措施如加入聚乙烯醇等材料，便可造粒制成高浓度氮磷钾钙有机无机复合缓释肥，而木质素和纤维素在土壤中最终也将转化为腐殖质起到改良土壤的作用。
以酸性物质磷酸(H3PO4)处理植物性材料，其反应也相当复杂，而最主要的是酸性物质可对粉碎后裸露的纤维素及半纤维素产生降解作用。一般来说在酸的作用下纤维素可降解为葡萄糖，半纤维素也将降解为多种单糖，多余的酸用KOH或石灰乳液[Ca(OH)2]或氨水中和，碱在中和酸的同时又会对木质素产生作用。在这种情况下对植物性材料进行部分降解时引入了磷钾钙氮等元素，也未引入有害阴离子。
木质素降解后使纤维素裸露，为用纤维素分解菌或其酶制剂进一步分解纤维素提供了便利，可生成大量小分子糖类物质，而H3PO4处理的植物性材料中也含有大量小分子糖类，这些物质是许多特定微生物生存的良好碳源和能源，可作为培养微生物的基质。在中和酸碱性时少用或不用HNO3和氨水，而选用其它酸碱物质，使基质中引入大量钾、磷和钙，同时植物材料中本身含有充足的微量元素，便成为极佳的培养固氮菌的营养基质，可用于培养固氮菌，也可和固氮菌一起培养多种有益微生物，如纤维素分解菌、固氮菌、解磷细菌、解钾细菌及其它有益微生物，形成氮磷钾及微量元素以及其它生物活性物质均全面的生物有机肥，如在基质中适当添加难溶性磷肥，如过磷酸钙、钙镁磷肥、钢渣磷肥等，还可提高磷肥的有效性。
造纸工业排污量大，传统的碱法造纸主要以NaOH处理植物纤维原料制浆后排出大量造纸黑液，其中含有大量的碱(NaOH)和木质素，严重污染地表水和地下水，其污水处理和碱回收装置需要大量的资金投入。如果在造纸过程中将用NaOH改为用KOH，造纸黑液中含有的KOH，就可以上述方法生产肥料，造纸黑液中的木质素可作为肥料的填料、粘结剂或赋形剂，便于肥料的造粒，不仅能生产出优质的有机肥，还将使造纸黑液得到充分利用，并解决污染治理问题。
木材酸水解工业中生产糠醛、乙酰丙酸、葡萄糖、酒精等产品时大多使用硫酸，生产后的废渣液中除含有木质素、纤维素、半纤维素及大量可溶性糖外，还含有大量的SO4-2等有害离子使其作为肥料的价值大大降低，如果将H2SO4等酸改为H3PO4，并在后期的中和处理中使用KOH或石灰乳液[Ca(OH)2]或氨水，便可使木材酸水解工业的废液渣变成肥料，并解决木材酸水解工业的污染治理问题。
用酸碱性物质处理植物性材料制成的肥料，还可根据不同作物整个生育期对肥力的要求，再强化养分，制成有机/无机复合肥，或进一步发酵，制成有机/无机/生物复合肥，或和其它成分混配，制成复混肥，以及粒肥等。
随着城市绿化、家庭庭院美化、屋顶绿化改造工程的迅猛发展，以及蔬菜、绿化苗木及花卉工厂化无土栽培的发展，轻型无土介质化栽培也迅速发展。本发明使植物性材料充分降解腐熟后，养分全面，保水透气透水性好，质地轻，也可作为栽培基质替代土壤，用于屋顶绿化、盆栽、工厂介质化栽培以及海岛、城市及特殊的无土地区的蔬菜及园艺方面的生产和美化。本发明的肥料作为栽培基质时，其养分浓度不能太高，否则会引起烧苗，故处理植物性原料时，KOH或H3PO4的加入量及其它养分的加量不能过多。作为栽培基质，应具有良好的通气透水性，植物性材料最好选择木材废弃物或较大较硬的植物性材料，粉碎不宜太细，使成品松散不粘结。与其它类型基质相比，本发明作为基质使用的肥料，其原料来源广，品种多，养分更加全面，生产周期短，使用方便、生产成本低。
本发明为有机肥、钾肥、磷肥、氮肥、有机/无机复合肥、有机/无机/生物复合肥、缓释肥以及无土介质化栽培基质的生产提供了一条崭新的途径，它投资少、能耗低、无污染物排放，既可工厂化利用大型发酵罐生产也可由小型工厂生产或由农户自己生产，还可和造纸工业或木材酸水解工业联合起来生产，同时解决污染治理问题，是一举多得的生产肥料的好方法。
具体实施例方式
实施例11.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为100％的KOH水溶液(w/v)。
3.在水泥池中将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1.4∶1。
4. 2小时后测定其pH，用85％的浓H3PO4(v/v)调节pH至6.5～7.3。
5.将尿素用锤式粉碎机粉碎后加入，尿素与秸杆干重之比为1.5∶1，拌匀。
6.将该肥料在造粒机上造粒，用钙镁磷肥扑粉、干燥、包装。
实施例21.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度4％的KOH水溶液(w/v)。
3.将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1∶1。
4.拌和料堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，在不低于20℃的自然温度下堆制5天。
5.测定pH，酸性时用30％(w/v)石灰乳液，碱性时用30％H3PO4(v/v)调节pH至6.5～7.3。
6.加入尿素和钙镁磷肥拌匀，加入量分别为秸杆干重的8％和10％，继续堆制15天以上，每隔数天翻堆一次，制成肥料。
实施例31.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为4％的KOH水溶液(w/v)。
3.将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1∶1。
4.拌和料堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，在不低于20℃的自然温度下堆制5天。
5.测定pH，酸性时用5％(w/v)KOH，碱性时用5％H3PO4(v/v)调节pH至6.5～7.3。
6.加入粉碎的尿素和钙镁磷肥拌匀，加入量分别为秸杆干重的3％，继续堆制15天以上，每隔数天翻堆一次。
7.用上述制成的肥料和发酵好的城市垃圾肥1∶1混配，在200℃的热风滚筒烘干机中灭菌，冷却。
8.加入多粘芽孢杆菌液体菌剂，使肥料每克含菌数≥0.3亿，在成球盘中滚动造粒，低温烘干，制成复混肥。
实施例41.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为10％的KOH水溶液(w/v)。
3.将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1∶1。
4.拌和料堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，在不低于20℃的自然温度下堆制5天。
5.测定pH，酸性时用30％(w/v)氨水，碱性时用30％H3PO4(v/v)调节pH至6.5～7.3。
6.加入粉碎的尿素和钙镁磷肥拌匀，加入量分别为秸杆干重的16％和20％。
7.用上述制成的肥料和泥炭土1∶1混配，继续堆制15天以上，每隔数天翻堆一次。
实施例51.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为4％的KOH水溶液(w/v)。
3.将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1∶1。
4.拌和料堆入保温设备中70℃左右的温度下保温2天。
5.测定pH，碱性时用30％(v/v)H3PO4，酸性时用30％(w/v)石灰乳液，调节pH至6.5～7.3。
6.加入钙镁磷肥拌匀，加入量为秸杆干重的15％，冷却。
7.接入绿色木霉菌曲5％和多粘芽孢杆菌的液体菌剂10％拌匀。
8.再在水泥池中堆制15天以上，每隔数天翻堆一次。
9.出罐、包装。
实施例61.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为4％的KOH水溶液。
3.将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1∶1。
4.拌和料堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，自然堆制5天。
5.测定pH，碱性时用3％H3PO4(v/v)，酸性时用4％(w/v)石灰乳液，调节pH至6.5～7.3。
6.加入钙镁磷肥，加入量为植物秸杆干重的5％，拌匀。
7.装入固体发酵罐灭菌，接入绿色木霉菌曲5％，多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌(胶冻样芽孢杆菌)的等体积混合菌剂10％-15％，含水量60％，通气搅拌发酵3-5天，。
8.出罐，加入15％的已灭菌的粘土混匀，在造粒机上造粒，干燥，成品。
实施例71.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为5％的H3PO4(v/v)水溶液。
3.将H3PO4水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，H3PO4水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1∶1。
4.拌和料堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，自然堆制5天。
5.测定pH，用4％KOH(w/v)水溶液调节pH至6.5～7.0。
6.接入绿色木霉菌曲5％，地衣芽孢杆菌、圆褐固氮菌的等体积混合液体菌剂10％，堆制15天以上，每隔数天翻堆一次。
7.将所制成的肥料和腐熟的鸡粪1∶1混配。
实施例81.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为5％的H3PO4(v/v)水溶液。
3.将H3PO4水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，H3PO4水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1∶1。
4.拌和料堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，自然堆制5天。
5.测定pH，用5％(w/v)石灰乳液和KOH调节pH至6.5～7.0。
6.装入固体发酵罐灭菌，接入绿色木霉菌曲5％，多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌(胶冻样芽孢杆菌)的等体积混合液体菌剂15％，发酵3-5天。
7.出罐、包装。
实施例91.取纸厂的KOH造纸黑液。
2.测定其KOH和全钾含量。
3.调整造纸黑液中KOH浓度在5％左右。
4.以造纸黑液(升)和粉碎的植物秸杆(千克)以1.4∶1拌和。
5.5天后测定pH，用5％的H3PO4(v/v)调节pH至6.5～7.3。
6.加入尿素，加入量和秸杆干重之比为1∶1，拌匀。
7.将该肥料在造粒机上造粒，用钙镁磷肥覆膜，包装。
实施例101.取木材H3PO4酸水解生产糠醛后的废渣液。
2.测定H3PO4浓度和全磷含量，调节H3PO4浓度至5％(v/v)。
3.将所述的废渣液和粉碎的植物秸杆以重量1.4∶1拌和。
4.堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，自然堆制5天。
5.用4％KOH(w/v)水溶液调节pH至6.5～7.3。
6.接入绿色木霉菌曲5％，多粘芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌(胶冻样芽孢杆菌)的等体积混合液体菌剂10％，拌匀。
7.再在水泥池中堆制15天以上，每隔数天翻堆一次。
实施例111.将废弃的木材粉碎成碎片状。
2.配制浓度为0.1％的KOH水溶液(w/v)。
3.将KOH水溶液倒入碎材中拌匀，水溶液的体积(升)与材的重量(千克)之比为1∶1。
4.堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，在不低于20℃的自然温度下堆制10天。
5.测定pH，酸性时用15％石灰乳液(w/v)，碱性时用5％H3PO4(v/v)调节pH至6.5～7.3。
6.加入尿素，加入量为秸杆干重的1％，继续堆制50天以上，每隔10-15天翻堆一次，并补充水分。
7.腐熟后成基质型肥料(直接用作作物栽培基质)，用于无土栽培。
实施例12
1.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为2％的KOH水溶液(w/v)。
3.将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，所加水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1∶1。
4.将拌和料堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，在不低于20℃的自然温度下堆制10天。
5.测定pH，碱性时用5％(v/v)H3PO4水溶液，酸性时用10％(w/v)石灰乳液调节pH至6.5～7.3。
6.加入钙镁磷肥，加入量占植物秸杆干重的5％，拌匀。
7.接入绿色木霉菌曲5％和多粘芽孢杆菌的液体菌剂10％拌匀。
8.再在水泥池中堆制30天以上，每隔数天翻堆一次。
9.将该肥料和蛭石1∶2混配，成基质型肥料，可直接作为基质用于无土栽培。
实施例131.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为100％的KOH水溶液(w/v)。
3.在水泥池中将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1.4∶1。
4. 2小时后测定其pH，用30％的HNO3(v/v)调节pH至6.5～7.3。
5.加入钙镁磷肥，钙镁磷肥与秸杆干重之比为2.0∶1，拌匀。
6.将该肥料在造粒机上造粒，用钙镁磷肥扑粉、干燥、包装。
实施例141.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为100％的KOH水溶液(w/v)。
3.在水泥池中将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1.4∶1。
4. 2小时后测定其pH，用50％的浓H2SO4(v/v)调节pH至6.5～7.3。
5.加入钙镁磷肥和粉碎的尿素，钙镁磷肥与尿素及秸杆干重之比为1∶1∶1，拌匀。
6.将该肥料在造粒机上造粒，用钙镁磷肥扑粉、干燥、包装。
实施例151.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为100％的KOH水溶液(w/v)。
3.在水泥池中将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1.4∶1。
4. 2小时后测定其pH，用20％的HCL(v/v)调节pH至6.5～7.3。
5.加入钙镁磷肥和粉碎的尿素，钙镁磷肥与尿素及秸杆干重之比为1∶1∶1，拌匀。
6.将该肥料在造粒机上造粒，用钙镁磷肥扑粉、干燥、包装。
实施例161.将作物秸杆粉碎。
2.配制浓度为20％的KOH水溶液(w/v)。
3.在水泥池中将KOH水溶液倒入粉碎的秸杆中拌匀，KOH水溶液的体积(升)和秸杆的重量(千克)之比为1.4∶1。
4. 2小时后测定其pH，用50％的柠檬酸(v/v)调节pH至6.5～7.3。
5.加入钙镁磷肥和粉碎的尿素，钙镁磷肥与尿素及秸杆干重之比为1∶1∶1，拌匀。
5.将该肥料在造粒机上造粒，用钙镁磷肥扑粉、干燥、包装。
实施例171.取木材H3PO4酸水解生产糠醛后的废渣液。
2.测定H3PO4浓度和全磷含量，调节H3PO4浓度至5％(v/v)。
3.将所述的废渣液和粉碎的植物秸杆以重量1.4∶1拌和。
4.堆入水泥池中，稍压紧实，盖好塑料膜，自然堆制5天。
5.用30％氨水(w/v)溶液调节pH至6.5～7.3。
6.再在水泥池中堆制15天以上，每隔数天翻堆一次。
7.干燥、包装。
权利要求
1.利用酸碱性物质处理植物性材料生产肥料的方法，其特征是将植物性原料碎化后，加入KOH水溶液，拌匀成拌和料，使KOH和植物性材料反应，反应后测定拌和料的酸碱度，调节其pH至4～9，制成肥料。
2.利用酸碱性物质处理植物性材料生产肥料的方法，其特征是将植物性原料碎化后，加入H3PO4液，拌匀成拌和料，使H3PO4与植物性材料反应，反应后测定拌和料的酸碱度，调节其pH至4～9，制成肥料。
3.利用酸碱性物质处理植物性材料生产肥料的方法，其特征是将在造纸制浆工序中用KOH处理植物纤维原料制浆后排出的造纸黑液，和碎化的植物性材料拌匀成拌和料，使制浆黑液中的残碱(KOH)和植物性材料反应，反应后测定其酸碱度，调节其pH至4～9，制成肥料。
4.利用酸碱性物质处理植物性材料生产肥料的方法，其特征是将以H3PO4水解植物性材料制取糠醛、乙酰丙酸、葡萄糖、酒精产品时所产生的酸性废渣液和碎化的植物性材料拌匀成拌和料，使酸性废渣液中的残留酸(H3PO4)和植物性材料反应，反应后测定其酸碱度，调节其pH至4～9，制成肥料。
5.如权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征是在所制成的肥料中加入化学氮肥和/或磷肥和/或钾肥和/或中微量元素和/或有机肥后，制成复合肥。
6.如权利要求5所述的方法，其特征是所述的复合肥利用天然微生物进一步发酵。
7.如权利要求5所述的方法，其特征是在所述的复合肥中人工接入纤维素分解菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌之一菌种或数菌种，或一菌种或数菌种的酶制剂后发酵，制成生物肥料。
8.如权利要求6所述的方法，其特征是发酵后的肥料再和有机肥和/或生物肥接种剂和/或粘结剂和/或分散剂混配后造粒，形成复混肥。
9.如权利要求7所述的方法，其特征是发酵后的肥料再和有机肥和/或生物肥接种剂和/或粘结剂和/或分散剂混配后造粒，形成复混肥。
10.如权利要求5所述的方法，其特征是所述的肥料进行造粒。
全文摘要
可以提高养分含量、加速肥效的利用植物性材料生产肥料的方法，步骤为将植物性材料碎化后，加入KOH水溶液或H
文档编号C05G5/00GK1445200SQ02104939
公开日2003年10月1日 申请日期2002年3月15日 优先权日2001年12月26日
发明者吴晓丽, 顾小平 申请人:吴晓丽, 顾小平