专利名称：利用水生植物制备保水肥料的方法
技术领域：
本发明涉及水生植物的后续利用处理方法，尤其涉及利用水体生态修复与污染防 治产生水生植物体(如水葫芦、眼子菜、水花生、聚草、菹草等)制备保水肥料的方法。
背景技术：
水葫芦、眼子菜、水花生、聚草、菹草等是常见的淡水生长植物，是公认的生长较快 的植物，也是水体生态修复与污染防治的有效植物。它们生长过程中快速吸收水中的氮磷 等营养元素，且具有很强的吸污能力，从而广泛用于污水净化和富营养水体的治理。但是， 丰长的水生植物不及时清理会堵塞河道、影响交通，甚至造成生态链失去平衡。如何利用这 些水生植物，成为水体生态修复工程能否长效运行的瓶颈。目前，有关水葫芦、眼子菜、水花 生等水生植物的利用方法主要有3种①做饲料添加剂(梁美娟等.水生植物生产单细胞 蛋白饲料的可行性分析[J].广州化工，2009，37 (1):136 138;史延平等.鸭绿江下 游水生植物性饲料的研究报告[J].辽东学院学报(自然科学版)，2009，16(1):1 4); ②用于生物发酵(张奕等.水生植物压滤液厌氧发酵条件试验[J].农村生态环境，2005， 21 (3):54 57;程军等.污泥和水葫芦混合发酵产氢的影响因素分析[J].武汉理工大 学学报.2006，28 (2) :209 214;查国君等.滇池水葫芦固液分离后的沼气发酵研究 [J]，中国野生植物资源，2008，27 (1):36 38);③用于造纸、制作木板、手工艺品和家具 (彭青林.水葫芦的开发利用[J].资源开发与市场，2003，19 (1):32 33)。但是，由于 这些水生植物体中90%以上是水，作为上述用途时利用效率都很低。因此，目前用于水体生 态修复与污染防治所产生的植物体难以利用，在水中腐烂后造成水体更严重的污染，使得 生态修复工程难以长效运行。鉴于目前利用水生植物进行水体生态修复与污染防治工程中面临的上述问题，本 发明提出通过化学处理把水生植物制成保水肥料的方法，将其用于土壤改良与农业生产， 从而使水体生态修复与污染防治工程所产生的大量水生植物纤维实现资源化利用，以确保 生态修复工程能长效运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用水葫芦、眼子菜、水花生、聚草、菹草等水生植物体 制备保水肥料的方法，将其用于土壤改良与农业生产，从而使水体生态修复与污染防治工 程所产生的大量水生植物纤维实现资源化利用，以确保生态修复工程能长效运行。本发明所要解决的问题是通过用化学改性的方法，在水体生态修复与污染防治工 程所产生的大量水生植物纤维上引入亲水基团-CH2C00m-CSS_，并通过加入交联剂FeCl3、 AlCl3等高价金属盐的方法，使其形成网状结构，从而提高其吸水倍数，反应式如下
S
KOHIi
雌素~OH + CS2 -^纤维素力——C SK+ +■ H2O
权利要求
水生植物制备有机保水肥料的方法，包括原料预处理、水生植物的化学改性和保水肥料制备，其特征在于具体步骤如下一、原料预处理将打捞上来新鲜的水生植物体洗净后，滤水、切碎、搅拌成浆直接利用，或烘干、粉碎、过筛，制得干草粉，备用，其中所述的水生植物为水葫芦、眼子菜、水花生、聚草或菹草；二、水生植物基化学改性纤维方法(1)将尿素、KOH以及一定量的水生植物干粉末或新鲜的草浆加入到乙醇、丙酮或水溶剂中，搅拌均匀后，置于冰箱中2~15小时； (2)取出后，置于加热套内，加入氯乙酸、氯乙酸钾或溴乙酸钾作为化学改性剂，在50～70℃恒温搅拌反应3～8h；其中整个制备过程物料比以质量计如下m水生植物纤维干粉m化学改性剂m KOH m尿素=1.00.5～1.51.00.75；或者m新鲜的水生植物草浆m化学改性剂m KOH m尿素=10.00.13～0.380.250.19(3)待反应结束后抽滤，所得滤饼用乙醇水溶液洗涤3次，即得羧基化水生植物纤维素，其保水倍数是15～70；三、保水肥料制备方法在盛有蒸馏水的烧杯中，快速搅拌，加入氨水、尿素及交联剂，再缓慢加入步骤二中制备的水生植物基黄原酸酯纤维素或水生植物基羧基纤维素，继续搅拌0.5~1.0h后即制得水生植物基保水肥料，其中所述交联剂为三氯化铁或三氯化铝等，其中物料比以质量计为V蒸馏水m化学改性后水生植物纤维素m交联剂m氨水m尿素=10010.15%～0.7%0.030.15。
2.根据权利要求1所述的水生植物制备有机保水肥料的方法，其特征在于其中步骤 二、水生植物基化学改性纤维方法也可以按照水生植物基黄原酸酯纤维素的制备方法进 行(1)将水生植物干粉或新鲜的水生植物草浆，加入到1(Γ20%Κ0Η溶液中，搅拌、升温反 应、过滤，压干碱液，得碱化水生植物基纤维素；(2)将制得的碱化水生植物基纤维素转入三口烧瓶中，再加入5% 15%Κ0Η的碱性溶 液，缓慢滴入二硫化碳，其质量为碱化纤维素的20% 60%，搅拌升温反应2 6h ；(3)过滤，将滤饼先用50 150mL2^10%的MgCl2溶液洗涤3次，再乙醇溶液洗涤5次， 得黄原酸酯纤维素，其吸水倍数为10 40。
全文摘要
本发明涉及一种利用水生植物制备保水肥料的方法，是以水葫芦、菹草、水花生聚草等水生植物为原料，在含钾离子的碱性溶液中、以卤代乙酸及其钾盐或二硫化碳为化学改性剂、以FeCl3或AlCl3作交联剂，制备了具有吸水与保水性性能的水生植物纤维。本发明将水体生态修复与污染防治工程所产生的大量水生植物纤维实现资源化利用，以确保生态修复工程能长效运行。本发明制备的保水肥料，由于其中含有钾离子、氨水、尿素，施用后能起到调节土壤中水分、补充土壤中钾肥和氮肥的作用。且以天然水生植物纤维素为基础原料制备的保水肥料完全可以生物降解，能改善土壤结构、防止耕地板结退化。
文档编号C05G3/04GK101962308SQ20101051308
公开日2011年2月2日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者任海永, 单玉华, 吴霰, 唐敏, 李明时, 潘学林, 罗娜 申请人:常州大学