一种以农业废弃物为原料制备有机碳肥的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及肥料技术领域，具体设及一种W农业废弃物为原料制备有机碳肥的方 法。
【背景技术】
[0002] 农业是国民经济发展的支柱之一，化肥是农业可持续发展的物质基础、粮食增产 的保障。随着建设用地逐渐扩展，在可耕地相对短缺的情况下，通过施肥提高±壤肥力是持 续利用±地和发展农业的重要保证。有文献报道，目前我国氮肥利用率仅为20~50%、憐 肥为15~25%、钟肥为30~35%。肥料利用率低不权造成巨大的资源浪费，同时也使得 ±壤质量下降，而且污染地表水、地下水和大气环境，使人类的生活质量和生存环境受到严 重的威胁。
[0003] 平衡施肥是作物高产优质的重要技术，碳是名列前位的营养元素，是最基本的大 量元素。随着化肥施用量不断增大，"碳短板"愈发突出，引起作物低产、劣质、抗逆性降低 等问题。如果作物依靠自然状态的二氧化碳做为营养供给，运种补碳方式公能满足其需求 的五分之一，作物长期处于"碳饥饿"状态中。通过有机碳肥来补碳，可W有效地消除"碳饥 饿"而实现碳平衡。
[0004] 有机碳肥按化学类型大致可分为Ξ类：有机酸类，如乙酸、丙酸、氨基酸；糖类，如 单糖、双糖、多糖；醇类，如乙醇、丙醇等。而目前肥料行业并未能充分开发有机碳肥，尤其是 无氮类有机碳（酸、醇等）肥，主要表现了目前的有机碳肥都是大分子的有机化合物，难W 被作物吸收利用。
[0005] 我国是世界上最大的农业生产国，每年大约生产各类稻杆6亿吨，其中W玉米稻 杆、小麦稻杆及稻草稻杆为主，约占总量的70%W上。賴杆中储存了一半W上的作物光合作 用产物，富含有机物和氮憐钟等。在运些材料中，有部分被畜牧业转化利用，有部分被用做 工业原料，还有很大一部分为了省时省力被农民焚烧。賴杆燃烧会使得空气中烟尘、颗粒物 和其他污染物的浓度急剧增加，空气质量迅速下降，不利于人体的健康，还会降低大气能见 度，妨碍交通。因此，将賴杆焚烧不仅造成资源浪费，而且造成严重的环境污染。
[0006] 賴杆作为植物残体是农业废弃物的一部分，可W做为各个行业的能源物质。目前， 上还田方面，有出现过使用高溫高压爆碎的工艺制备賴杆肥，也有利用生物发酵技术来制 备賴杆肥。W上方面虽然能够回收利用賴杆，但是获得的肥料为大分子有机物，难W被作物 吸收利用，而且高溫高压对设备要求高，能耗大，生物发酵则耗时长。
[0007] 综上，利用賴杆制备小分子有机碳肥，W提高作物的吸收利用率是当务之急。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种W农业废弃物为原料制备 有机碳肥的方法，该方法简单快捷，能耗小且获得的有机碳肥是小分子有机碳，容易被作物 吸收利用。
[0009]本发明为了实现上述目的，本发明提供了一种W农业废弃物为原料制备有机碳肥 的方法，其特征在于包括W下步骤：
[0010] (1)原料预处理：将农业废弃物粉碎，加入水调拌；
[0011] (2)加入含酸液体进行消解反应；
[0012] (3)离屯、分离或者沉降分离，取上清液。
[0013]优选地，所述农业废弃物为賴杆，所述賴杆为玉米杆、小麦杆、水稻杆、甘薦杆、棉 花杆或者农作物收获巧实后剩余的部分。
[0014]优选地，所述含酸液体为硫酸、销酸、高氯酸、次高氯酸中的一种或两种W上混合 或者是硫酸、销酸、高氯酸、次高氯酸中的一种或两种W上与双氧水的混合。
[0015]优选的，所述含酸液体为硝酸与高氯酸组合、硝酸与硫酸组合、硫酸与双氧水组 合、或者硝酸与双氧水组合。
[0016]优选地，所述消解反应的溫度为80~180°C，时间为1~30min，农业废弃物与含 酸液体的质量比为100: (10~50)。消解反应的溫度应控制在合适的范围内，溫度过低反应 后的固含量高，不能有效利用作物废弃物中的有机物，即纤维素得不到彻底的分解；如果溫 度过高导致反应产生葡萄糖等小分子有机化合物的分解。
[0017]优选地，含酸液体的溶质质量浓度为1~9%的酸溶液。
[0018]优选地，所述上清液浓缩至小分子有机化合物的含量为5~25%。
[0019]优选地，所述浓缩方式为蒸发浓缩。
[0020] 进一步，本发明为克服【背景技术】中所述的技术缺陷，提供了一种有机碳肥，其特征 在于，是W本发明所述的W农业废弃物为原料制备有机碳肥的方法制备得到的。
[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0022] 1、本发明利用农业废弃物一一賴杆为原料来制备有机碳肥，变废为宝，节约了资 源。
[0023] 2、本发明的制备方法对设备的要求低，能耗低。
[0024] 3、本发明的制备方法获得的有机碳肥是小分子的有机碳肥，如乙酸、慷醒、葡萄 糖、木糖、阿拉伯糖等，运些小分子的有机碳容易被作物吸收利用，能够为作物提供构建植 物体内各有机成分的必需成分一一碳架，包括链状、环状的各类碳架，是植物合成糖类、蛋 白质、氨基本W、酶、激素、信号传递物质等的基础物质，确保农作物健康生长，提高作物品 质。
【具体实施方式】
[0025] 下面通过具体实施例对本发明做进一步详细说明，W便清楚理解本发明所要保护 的技术方案。
[0026] 实施例1
[0027]选用河南省商丘地区的玉米賴杆，其含有纤维素38. 5%、半纤维素26. 8%、木质 素 13. 6%、灰分 5. 3%，其它 15. 8%。
[002引选用深圳市鼎庆化工有限公司的硝酸。将90%硝酸配置成浓度为20%的硝酸溶 液。
[0029] 先将玉米賴杆用粉碎机粉碎成长度为2~5cm的小賴杆，放置在容量为50化的反 应蓋中加入水35化，在揽拌的条件下加入175kg粉碎后的賴杆。揽拌分散后加入35kg质 量分数为4%的硝酸进行消解反应。加热反应溫度达到150°C后，反应lOmin。将反应液放 入储槽罐中降溫，沉降，分离后取上清液，蒸发浓缩至有机碳小分子有机化合物含量为15% 后，即得到含小分子有机碳的有机碳肥。
[0030] 实施例2
[003