专利名称：保氮循环及其操作方法
保氮循环及其操作方法
氮N2是一种化学高度稳定性气体。在环地球的大气中，它占有
"80%的份额，所以氮是一种普遍大量存在的天然元素。为什么本专 利申请要提出"保氮"这个新课题呢？原来氮是蛋白质类(氨基酸) 的主要组成成份，而蛋白质类是一切生物生长、发育和繁衍的基础， 是生命之源。可是人类(也包括一切动物)基本上没有吸取空气中的 氮以合成蛋白质类的能力，人类(和各种动物)所需要的蛋白质类都 必需靠直接或间接食用植物来取得，因此人类的生存和发展直接或间 接地依靠有充足的植物性食物才得以实现。植物之获得制造蛋白质类 的原材料全部是靠从土壤中吸取含氮物质，所以在土壤中保持较高的 含氮物质水平是保证食物安全和可持续发展的关键。
现在世界人口总数猛增。全世界普遍存在食物短缺的严重问题， 而我国在人均可耕面积远低于世界平均水平的情况下，要维持高速度 发展和人民生活水平的普遍提高，保证植物性食物的充份和可靠来源 是关系到民族生存和发展刻不容缓的重大课题。因此保氮问题，也就 是在土壤中保持丰富的含氮物质，必然地提高到国家的重要议事日程 上来了。
我们所居住的地球从混沌的原始到今天的郁郁葱葱是因为大自 然永不止息地实践了"保氮"原则，也就是我国五千年文明史的所强 调的"落叶归根"。依靠这样一个自然法则，将己经抓在手中的氮， 全部回归土地，不让其以各种方式逸去，再加上水份(雨水和地面水) 从空气中融入的氮就足以维持已得成果和不断发展所需的氮。这就是 自然界永不止息的活动规律。可是不幸的是，现代人类忽视了i^项极 其简单的法则。 一方面想尽方法"科学地"进行增产和收获，而没有 严格地遵守将一切有机废弃物(包括植物不可利用部份，人畜的排泄 物.城市有机垃圾.工业有机废弃物等等)回归土壤，而倒行逆施地转 而求救于某些"合成化肥"来补充某些单项元素，结果是农业生产是 一时性增产，但从长远的角度来看，土壤因缺乏多种植物所必需的多 项元素的补充，因而日渐板结，逐步走向贫瘠化、荒漠化。这是根本 违背了持续发展的基本要求的必然后果。
本专利申请乃是以科学的，法，在政策法规的明确指引下，再现 地球已经实施了亿万年的自然法则。这是自然法则的现代化再现。见
图1所示。土壤是农业生产的根本，通过耕耘，'收获成果。农产品收 获后，就地将有用部份和废弃部份分流。有用部份又按人、畜食用和 工业加工进行分档。食用部份经过肠胃的消化，吸收了其中一部分， 其它大部份又以排泄物的方式(粪尿)排出体外。工业加工部份的一 部份成为工业产品供应市场，其余部份又作为工业废弃物排出。以上 所列各项废弃物基本皆属有机物(含有氮元素)连同城市有机垃圾等 全部输入生化企业的酝酿体系，进行深度加工，产出以下产品
1、 可燃气体(主要成份为沼气)是清洁能源，可供居民家用、 工业加温或发电。
2、 液体肥料，是优质有机速效肥，可供高品质蔬、果生产或名 贵花木的培养。由于生化企业生产规模巨大，还可进行综合利用。这
种液肥可作为原料进行低温分馏，以获取醇类可燃成份，是优质生物 汽油，市场前途宽阔。其残液才作为优质复合有机肥推向市场。。
3、固体肥料是优质有机复合肥，它保留了一切废弃物的全部氮
元素，几乎又包括了植物生长中所需的全部营养物质，并且含有大量 的木质化纤维残渣，是植物生长的长期而稳定的肥源。所以它在速效 复合肥的功能之外，还有长期肥效和保护土壤肥沃度、疏松度的综合 作用。
据业界人士估计，我国农业废弃物(秸杆、枯叶等)约为10亿 吨/年，这是一个比较保守的数字，因为未将各种工业产出的废弃物 (残渣、木屑、果皮等)包括在内。即使以10亿吨/年和农业废弃物 含氮量为0.65%来计算，各种农、工业废弃物的总含氮量约为650万 吨/年，折成平均含氮量为40%的合成氮肥，则相当于1600万吨合成 氮肥/年。又可折算为53套，每套年产30万吨合成氮肥的现代化合 成氮肥设备的氮元素总生产量。
由此可见保氮循环的经济价值主要体现在以下两个方面 1、保氮循环的经济价值单以氮元素一项来计算，保氮循环 所生产的含氮物质的氮，相当于53套，每套年产30万吨合成氮肥设 备的氮元素总产量。53套这种"吃石油、天然气老虎"的能源消耗 量是多少，大概不难计算出来。
2、保氮循环产出的固体肥料是复合型的，有改良土壤的作用。 而合成氮肥却相反，久用合成氮肥消耗了土壤肥力，丧失了土壤的疏 松度和透气度，变肥沃土壤为贫瘠土，逐步成为荒漠，为害非同小可。
本专利申请人好有一比，百年前华夏大地受毒品之害， 一时"黑 膏、白面"之类毒品泛滥，中华民族面临灭顶之灾，幸有有识之士奋 起抗争，经过几代人的浴血奋斗，才击退了这场洪水般的灾难。今日 之化学合成氮肥(白色粉末)颇有当年"白面"的"风彩"。 一时有 "效"，长期为害。希望当今有识之士明察之。
从本专利的循环图(图l)中，可以看出保氮循环的核心动 力在于生化企业，这是一个新型的巨大企业，有众多的功能。以每年
农业废弃物10亿吨考虑。数量太大，长途运输显然不妥。建议以分
区分片包干为原则，其优点是(l)运输距离较短，原料的收集和产 品的分配较方便；(2)在农业区域性日益显著的情况下，各个生化企 业的原料品种较为固定，便于考虑综^利用，酝酿工艺的选择；(3) 生化企业的分片包干有利于能源的利用，因为在生化企业的生产工艺 中需要大量的低温热能，又有不少动力的需求(上料、初加工、挤榨 等)，同时它又生产大量的气体燃料。因此就萌发了申请人另两宗专 利申请(申200610135889X和申2007101818243)，它为这种能源需 求提供了互补性的能源合作关系。就是以企业产出的气体燃料产生电 能和热能，供本企业生产使用。
关于生化企业，本专利申请提出一个示范案例，供有意于实施的 方面参考(见图2)。"保氮"是一个新课题，牵涉到亿万人民群众的
切身利益和福祉，因此必须在政府方针政策的指引下，从公关宣传开 始做到"家喻户晓，人人明白"，接着组织原材料的收集，计量，核 算，以至产品的生产和分发。是一项庞大的工程。企业内部应有各种 计量测试，和产品的粗细加工研究开发等部门。其中研究开发部门是 负责全新课题的探索和实践的重要部门，其工作从菌种的采集、分类、 培育、试验和生产的成套任务，以至产品的病虫灾害隐患的消除等重 要方面。经营管理部负责原料的收集价格，以及复合有机肥的发放比 例和价格等方面的制定。
保氮循环的实施成功，将为我国的节能减排和粮食安全作出 重要贡献，为世界解决粮荒作出光辉的榜样。
特别提示
1、保氮循环牵涉的面极广，只有上、下同心，亿万群众乐于 自觉参与才能成功，因此特别盼望政府制定若干政策，予以支持，主 要有以下各个方面-
(1) 禁止产粮区明火烧荒；
(2) 禁止产粮区大规模桔干、枯枝、蔗渣稻壳等有机废物的焚 烧(即使是用于发电等也不予批准。因为这种焚烧仅利用了可燃废物 所含有的碳元素，而将其极为宝贵的氮元素等化作一缕青烟逸去，损 失太大)；
(3) 禁止木材加工业焚烧木屑残枯枝；
(4) 禁止廉价向国外销售"饲草"；
(5) 禁止某些城市以填埋方式处理有机垃圾；
(6) 禁止某些城市将粪尿排入江河湖海。
2、 我国目前的具体情况是在某种程度上已经依赖合成氮肥作为 农作物丰产的"保护神"。 一般农民面临其作物有缺肥症状时，几乎 不假思索地想到"上化肥"的念头。现在提倡保氮已经不可能立 马将合成氮肥一鼓作气赶走。如果保氮循环获得完全的实施，农 民群众会逐步明确花钱买合成氮肥已不再是必要了 ，这样就可以将合 成氮肥逐步逐出市场。
3、 为适应地区农业与土壤的特点，某些地区特别缺钾、磷、钙、 钠等元素，生化企业可以根据合约配制加料复合肥，既省工时，增肥 效果也更好，这是生化企业的又一财路。
4、 保氮循环的实施必须明白无误地显示有利于农民的方面。 从这个观点出发，本专利申请人建议
① 农民以自愿的形式向生化企业无偿交投农产废物。
② 生化企业按农民交投农产废物的数量在一定期限内(例如6-9 个月)向农民无偿将成品固体肥料的80%返还农民。
③ 生化企业以产出的气体燃料、液体燃料及其它副产品，以及 固体肥料产出的20%以及综合利用的产品，平价向市场销售。生化企 业从这些销售中即足以获得丰厚的商业回报。
权利要求
1、本专利申请保氮循环及其操作方法，提出保氮的理论，阐明氮在人类生长、发育和繁衍方面的重要作用和在保证人类粮食安全方面的重要性，并且提出保氮循环的具体操作方法，是创新性思维的完整体现。
2、 本专利申请提出保氮的完整循环系统 ，是全部操 作程序的实际根据。该系统从原材料(农业生产的枯叶烂叶，各种有 机排泄物，各种有机垃圾等等)开始进行收集、运输、粗>加工、细 加工到最终产品(气态、液态和固态)的分发和推向市场。其中提出 各种综合利用的可能性。
3、 本专利申请提出该循环系统中的关键环节——生化企业的组 成和工作职能 ，生化企业下设公关宣传部、经营部、财会部、 科研部、生产部等部门。其中科研开发部是企业的"神经与动脉"， 负担菌种的采集和培育、生化流程的研究与开发、综合利用的研究和 开发、病虫害的防治等重要任务。公关宣传部的任务宣传保氮这个新 事物新概念，使亿万人民明白保氮的重要性，要做到人人明白，人人 乐于参与。
全文摘要
氮N2是化学隋性气体，在环地球大气中占有80％的份额。它的重要性在于它是蛋白质类物质的主要组成成份。但是人类没有从大气中吸取氮以合成蛋白质的能力，而蛋白质类是人类生长、发育、繁衍的基础，是生命之源。人类所需要的蛋白质类必需直接或间接从植物性食物中摄取。我国有提高人民生活水平的重要任务，保护食物安全的第一要务是防止氮的无效流失，于是就产生了“保氮”这个新概念。本申请提出以科学的方法，再现大自然亿万年行之有效的“保氮”法则，即我国数千年文明史所称道的“落叶归根”之说，其操作方法是收集一切有机废弃物进行大规模的生化酝酿，产生气体、液体和固体产品，供应市场的各种需要，这是一项涉及亿万群众生活习惯和福祉的大事，必须制定一套方针、政策，明白无误地说明对群众(特别是农民)有利，切实做到多方共赢，本申请提出了保氮循环的具体体系，及其详细操作方法。
文档编号C05F17/00GK101353275SQ20081021021
公开日2009年1月28日 申请日期2008年8月9日 优先权日2008年8月9日
发明者戴克发 申请人:戴克发