专利名称：一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法
技术领域：
本发明属于肥料制造技术领域，具体涉及由微波辅助壳聚糖改性牡蛎壳粉吸附剂与由腐植酸、聚丙烯酰胺、引发剂制成的保肥控失剂，再与无害化畜禽粪便复配制成一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法。
背景技术：
有机肥料含有丰富的有机质、氨基酸、蛋白质等有机养分，同时也含有氮、磷、钾等无机养分，是一种具有养分面全、肥效持久、增加地力、提高作物产量和品质等重要作用，是我国农业生产中一个重要的肥源。畜禽粪便既是一种现实的环境危害物质，又是一种可利用的宝贵生物资源。将畜禽粪便经过稳定化、无害化处理，以达到资源化利用的目的。无害化畜禽粪便是我国重要的 有机肥源。腐植酸对改良土壤，提高土壤生物肥力，提高土壤中磷、钾等养分利用率具有重要作用。将无害化的畜禽粪便与腐植酸复配组成叠加的新型有机肥料，是提高其互相养分利用率的有效举措。
发明内容
针对现有技术的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种具有保肥控失功能的由腐植酸有机质与动物粪便有机质的复合有机肥制造方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现
本发明的一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法，其特征是由微波辅助壳聚糖改性壳聚糖制成的改性牡蛎壳粉吸附剂，由腐植酸、聚丙烯酰胺、引发剂制成的保肥控失剂再与无害化的畜禽粪便复配制成含有牡蛎壳粉、壳聚糖、腐植酸、聚丙烯酰胺、有机酸螯合钛、过氧化尿素、无害化畜禽粪便有机质的具有保肥控失功能的复合有机肥。本发明所述的保肥控失功能的复合有机肥是由牡蛎壳粉壳聚糖腐植酸聚丙烯酰胺有机酸螯合钛过氧化尿素无害化畜禽粪便有机质按3(Γ50 1. 5 3. O :3(Γ50 10 20 :0.1 O. 5 :0.1 O. 5 :30 50的重量比例配方组成。本发明所述的微波辅助壳聚糖改性的牡蛎壳粉吸附剂是由牡蛎壳粉与壳聚糖按30 50 :1. 5 3. O的重量比例配方组成；
根据上述壳聚糖改性牡蛎壳粉配方比例，将壳聚糖用有机酸溶解配成含壳聚糖
O.59Γ1. 5%浓度的溶液，再将细度200目的牡蛎壳粉浸泡于壳聚糖中，浸泡60mirTl80min ；根据上述配方、工艺配制的湿态的牡蛎壳粉-壳聚糖膏状物料，在微波工作频率2450MHz，微波功率f IOKW的微波场辐照15mirT30min，使牡蛎壳粉与壳聚糖在微波场中反复辐射改性，制得壳聚糖改性的牡蛎壳粉吸附剂。本发明所述的腐植酸盐、聚丙烯酰胺、引发剂制成的保肥控失剂是由腐植酸盐聚丙烯酰胺有机酸螯合钛过氧化尿素按3(Γ50 :1(Γ20 0. Γθ. 5 0. Γθ. 5的重量比例配方组成；
所述的腐植酸盐是为风化煤、褐煤、泥炭经氧化、硝化、盐化等化学处理，添加氮、磷、钾及微量元素制成腐植酸尿素、腐植酸铵、腐植酸磷肥、腐植酸钾、腐植酸微肥；
所述的聚丙烯酰胺，是腐植酸盐/聚丙烯酰胺保肥控失材料主要成分，是形成物理交联、化学交联的致密网络结构的保肥控失有机凝胶；
所述的有机酸螯合钛为柠檬酸螯合钛，既是植物生长促进剂和植物吸收肥料的促进齐U，也是过氧化尿素的稳定剂；
所述的过氧化尿素为腐植酸/聚丙烯酰胺复合保肥控失材料的引发剂。
本发明所述的无害化畜禽粪便有机质是由猪、牛、羊、鸡的粪便经微生物发酵无害化处理，或由化学无害化处理，或物理无害化处理所制得动物粪便有机质。本发明将上述由微波辅助壳聚糖改性的牡蛎壳粉与上述由腐植酸、聚丙烯酰胺、引发剂制成的保肥控失剂，再与按上述的保肥控失功能的复合有机肥的配方比例的无害化畜禽粪便有机质复配制成具有保肥控失功能的复合有机肥。本发明所述的牡蛎壳粉，是一种含有90%以上活性生物钙的贝壳类物质，贝壳的形成是由有机分子控制无机凝聚态纳米结构材料，其内部布满互相交联的微孔结构，具有很强的吸附和交换能力；
牡蛎壳粉内部还含有多种氨基酸、多肽、氨基多糖等生物活性物质。本发明的壳聚糖既是牡蛎壳粉在微波辅助改性时所用的壳聚糖改性剂，也是肥料营养成分的控失吸附剂、缓释剂。壳聚糖是一种氨基多糖，可降解、无污染的天然生物高分子材料。壳聚糖既是牡蛎壳粉体的改性添加剂，又是肥料营养成分的控失吸附剂、缓释剂。壳聚糖可降低脲酶产生和抑制脲酶的活性延缓氮素的有效成分的释放，所以也是氮磷钾复合肥的增效剂。同时壳聚糖是一种新型的植物生长调节剂，能激发种子发芽，促进作物生长，增加广量，提闻品质；
壳聚糖也是一种土壤改良剂，可改变土壤微生物区素，促进土壤中放线菌及其他一些有益微生物的生长，抑制土壤中的病原菌生长和繁殖；
壳聚糖还是植物病害诱抗剂，可以诱导植物自身防卫反应，产生广谱的抗性，抑制多种植物病原微生物的生长。本发明所述的腐植酸盐是由褐煤氧化降解制成的以黄腐酸盐为主的水溶性腐植酸盐，既是一种高效的腐植酸有机肥，也是腐植酸盐/聚丙烯酰胺吸水保水材料主要成分，由高分子有机胶体形成的保肥控失材料，既是具有保肥控失功能的复合有机肥施用后的土壤的保肥控失剂，也是具有保肥控失功能的复合有机肥营养成分的控失缓释剂、控失剂，同时黄腐酸盐又是氮、磷、钾元素的络合剂、稳定剂、增效剂和植物生长促进剂；
腐植酸含有多种活性基团(如羟基、酚羟基、醇羟基、甲氧基等)，所以腐植酸具有亲水性、阳离子交换性、络合能力及吸附能力等。腐植酸能有效地与复合肥中的氮、磷、钾元素络合，达到缓释的效果，提高氮磷钾复合肥的利用率，对脲酶的活性具有很强的抑制能力。
腐植酸又是一种有机胶体物质，可促进土壤团聚体的形成，有助于改善土壤结构，调节土壤水、肥、气、热状况。黄腐酸又是广谱性植物生长调节剂，能减小植物叶面气孔开张度，减少水分蒸腾，提高农作物对干旱等自然环境的抗逆能力。本发明所述的聚丙烯酰胺是非离子型聚丙烯酰胺，是腐植酸盐/聚丙烯酰胺保肥控失材料主要成分，由高分子有机胶体形成的保肥控失材料，既是保肥控失的多功能腐植酸肥料的保肥控失材料，也是保肥控失的多功能腐植酸肥料的缓释剂、控失剂；
聚丙烯酰胺是一种线性水溶性聚合物，也是一种高分子材料的缓释剂，特别是能与壳聚糖、腐植酸(黄腐酸)协同控失、缓释、絮凝及促进土壤团聚体的形成。本发明所述的有机酸螯合钛为柠檬酸螯合钛，既是植物生长促进剂和植物吸收肥 料的促进剂，也是过氧化尿素的稳定剂；
钛元素被誉为“肥料的催化剂”，它能强有力地促进植物对氮、磷、钾及其它中量元素、微量元素的吸收和运转。钛元素还是一种非常有效的非激素类植物生长调节剂；
钛元素还能提高植物的光合作用，增加植物叶片中的叶绿素含量，提高作物的抗逆性，增强免疫力，对作物的抗旱、抗涝、抗寒、抗高温、抗病虫害的能力。本发明所述的过氧化尿素为腐植酸/聚丙烯酰胺保肥控失材料的引发剂。过氧化尿素是过氧化氢和尿素的加合物，具有活性氧含量高，水中稳定性高，在水溶液中缓慢释放出氧气，是腐植酸与聚丙烯酰胺共聚的温和的引发剂。本发明所述的无害化畜禽粪便是经微生物方法发酵无害化处理、或经化学方法无害化处理、或经物理方法无害化处理所得的无害化畜禽粪便，含有丰富的有机质，特别富含蛋白质、氨基酸、多肽及黄腐酸等营养成分。本发明的特点是充分利用海洋与江河湖泊出产的贝类水产品和蟹虾外壳甲壳的废弃物，以及废弃的低值矿产品中的风化煤、褐煤作为本发明核心技术的主体材料，是变废为宝的实例，降低缓保肥控失材料的成本，突破高效多功能保肥控失材料高价格的瓶径。本发明的保肥控失的主要材料之一是用牡蛎壳粉体，经微波辅助壳聚糖改性制成的改性牡蛎壳粉吸附剂；
本发明用于改性牡蛎壳粉体的改性添加剂-壳聚糖是取自海洋、江河湖泊的蟹虾甲壳所制成的天然氨基多糖生物材料；
本发明的腐植酸/聚丙烯酰胺保肥控失剂中的腐植酸是用废弃的低值风化煤、褐煤所制成的矿源腐植酸(黄腐酸)，再与廉价的聚丙烯酰胺接枝共聚制成。本发明采用微波辅助壳聚糖改性牡蛎壳粉体，使壳聚糖充分渗透镶嵌在牡蛎壳粉体颗粒内部的微孔中，提高了牡蛎壳粉体的吸附能力，同时液态的壳聚糖在微波辐射下迅速降解为低聚糖，既提高了与腐植酸复配的稳定性，又提高了其生物活性。
具体实施例方式 下面通过具体实施方式
对本发明做进一步说明，但不是对本发明的限制。实施例一1、保肥控失功能的复合有机肥配方
牡蛎壳粉壳聚糖腐植酸聚丙烯酰胺有机酸螯合钛过氧化尿素无害化粪便按30 1. 5 30 10 0.1 0.1 :30 的重量比例组成。2、微波辅助壳聚糖改性制造改性牡蛎壳粉吸附剂
将1. 5kg的壳聚糖溶于含5%有机酸的150kg水溶液中，配制1. 0%浓度的壳聚糖溶液。将30kg的细度彡200目的牡蛎壳在上述壳聚糖溶液中浸泡60min。将上述牡蛎壳粉与壳聚糖溶液混合物料分批置于聚氟乙烯容器中，在微波工作频率2450MHz，微波功率2KW的微波场辐照15mirT30min，反复对牡蛎壳粉进行改性并烘干脱水制得壳聚糖改性的牡蛎壳粉吸附剂。3、腐植酸/聚丙烯酰胺保肥控失剂的制备 将30kg含黄腐酸的水溶性腐植酸粉体与IOkg的聚丙烯酰胺粉体混合均匀。将O.1kg有机酸螯合钛与O.1kg过氧化尿素混合均匀。再将有机酸螯合钛-过氧化尿素混合物质，用等量分步混合法将腐植酸/聚丙烯酰胺混合物质混合均匀。4、保肥控失功能的复合有机肥的复配
将上述所制得的壳聚糖改性牡蛎壳粉吸附剂与上述所制得的腐植酸/聚丙烯酰胺保水保肥剂采用等量分步混合法混合均匀，再用粉碎机研磨成细度8(Γ100目，再与30kg的无害化畜禽粪便有机质复配制成含有牡蛎壳粉、壳聚糖、腐植酸、聚丙烯酰胺、有机酸螯合钛、过氧化尿素的具有保肥控失功能的复合有机肥。实施例二1、保肥控失功能的复合有机肥配方
牡蛎壳粉壳聚糖腐植酸聚丙烯酰胺有机酸螯合钛过氧化尿素无害化粪便按40 :2. O 40 15 :0. 3 :0. 3 40 的重量比例组成。2、微波辅助壳聚糖改性制造改性牡蛎壳粉吸附剂
将2. Okg的壳聚糖溶于含5%有机酸的200kg水溶液中，配制1. 0%浓度的壳聚糖溶液。将40kg的细度彡200目的牡蛎壳在上述壳聚糖溶液中浸泡60min。将上述牡蛎壳粉与壳聚糖溶液混合物料分批置于聚氟乙烯容器中，在微波工作频率2450MHz，微波功率2KW的微波场辐照15mirT30min，反复对牡蛎壳粉进行改性并烘干脱水制得壳聚糖改性的牡蛎壳粉吸附剂。3、腐植酸/聚丙烯酰胺保肥控失剂的制备
将40kg含黄腐酸的水溶性腐植酸粉体与15kg的聚丙烯酰胺粉体混合均匀。将O. 3kg有机酸螯合钛与O. 3kg过氧化尿素混合均匀。再将有机酸螯合钛-过氧化尿素混合物质，用等量分步混合法将腐植酸/聚丙烯酰胺混合物质混合均匀。4、保肥控失功能的复合有机肥的复配
将上述所制得的壳聚糖改性牡蛎壳粉吸附剂与上述所制得的腐植酸/聚丙烯酰胺保水保肥剂采用等量分步混合法混合均匀，再用粉碎机研磨成细度8(Γ100目，再与40kg的无害化畜禽粪便有机质复配制成含有牡蛎壳粉、壳聚糖、腐植酸、聚丙烯酰胺、有机酸螯合钛、过氧化尿素的具有保肥控失功能的复合有机肥。实施例三1、保肥控失功能的复合有机肥配方牡蛎壳粉壳聚糖腐植酸聚丙烯酰胺有机酸螯合钛过氧化尿素无害化粪便按50 :3. O 50 20 :0. 5 :0. 5 50 的重量比例组成。2、微波辅助壳聚糖改性制造改性牡蛎壳粉吸附剂
将3. Okg的壳聚糖溶于含5%有机酸的300kg水溶液中，配制1. 0%浓度的壳聚糖溶液。将50kg的细度彡200目的牡蛎壳在上述壳聚糖溶液中浸泡60min。将上述牡蛎壳粉与壳聚糖溶液混合物料分批置于聚氟乙烯容器中，在微波工作频率2450MHz，微波功率2KW的微波场辐照15mirT30min，反复对牡蛎壳粉进行改性并烘干脱水制得壳聚糖改性的牡蛎壳粉吸附剂。3、腐植酸/聚丙烯酰胺保肥控失剂的制备
将50kg含黄腐酸的水溶性腐植酸粉体与20kg的聚丙烯酰胺粉体混合均匀。将O. 5kg有机酸螯合钛与O. 5kg过氧化尿素混合均勻。再将有机酸螯合钛-过氧化尿素混合物质，用等量分步混合法将腐植酸/聚丙烯酰胺混合物质混合均匀。4、保肥控失功能的复合有机肥的复配
将上述所制得的壳聚糖改性牡蛎壳粉吸附剂与上述所制得的腐植酸/聚丙烯酰胺保水保肥剂采用等量分步混合法混合均匀，再用粉碎机研磨成细度8(Γ100目，再与50kg的无害化畜禽粪便有机质复配制成含有牡蛎壳粉、壳聚糖、腐植酸、聚丙烯酰胺、有机酸螯合钛、过氧化尿素的具有保肥控失功能的复合有机肥。以上是本发明的实施方式，凡依上述构思所作的相类似改变，理应属于本发明的涵盖内容。
权利要求
1.一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法，其特征在于由微波辅助壳聚糖反复改性牡蛎壳制成的改性牡蛎壳粉吸附剂，由腐植酸、聚丙烯酰胺、引发剂制成的保肥控失剂再与无害化的畜禽粪便复配制成含有牡蛎壳粉、壳聚糖、腐植酸、聚丙烯酰胺、有机酸螯合钛、过氧化尿素无害化畜禽粪便有机质的具有保肥控失功能的复合有机肥。
2.根据权利要求1所述的一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法，其特征在于所述的保肥控失功能的复合有机肥是由牡蛎壳粉壳聚糖腐植酸聚丙烯酰胺有机酸螯合钛过氧化尿素无害化畜禽粪便按30 50 :1. 5 3. O :30 50 :10 20 :0.1 0. 5 0.ro. 5 30^50的重量比例配方组成。
3.根据权利要求1所述的一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法，其特征在于所述的微波辅助壳聚糖改性的牡蛎壳粉吸附剂是由牡蛎壳粉与壳聚糖按30飞0 1.5^3. 0的重量比例配方组成； 根据上述壳聚糖改性牡蛎壳粉配方比例，将壳聚糖用有机酸溶解配成含壳聚糖0.59T1. 5%浓度的溶液，再将细度200目的牡蛎壳粉浸泡于壳聚糖中，浸泡60mirTl80min ；根据上述配方、工艺配制的湿态的牡蛎壳粉-壳聚糖膏状物料，在微波工作频率2450MHz，微波功率f IOKW的微波场辐照15mirT30min，使牡蛎壳粉与壳聚糖在微波场中反复辐射改性，制得壳聚糖改性的牡蛎壳粉吸附剂。
4.根据权利要求1所述的一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法，其特征在于所述的腐植酸盐、聚丙烯酰胺、引发剂制成的保肥控失剂是由腐植酸盐聚丙烯酰胺有机酸螯合钛过氧化尿素按30飞0 :10 20 :0. ro. 5 0. 1 0. 5的重量比例配方组成； 所述的腐植酸盐是为风化煤、褐煤、泥炭经氧化、硝化、盐化化学处理，添加氮、磷、钾及微量元素制成腐植酸尿素、腐植酸铵、腐植酸磷肥、腐植酸钾、腐植酸微肥； 所述的聚丙烯酰胺，是腐植酸盐/聚丙烯酰胺保肥控失材料主要成分，是形成物理交联、化学交联的致密网络结构的保肥控失有机凝胶； 所述的有机酸螯合钛为柠檬酸螯合钛，既是植物生长促进剂和植物吸收肥料的促进齐U，也是过氧化尿素的稳定剂； 所述的过氧化尿素为腐植酸/聚丙烯酰胺复合保肥控失材料的引发剂。
5.根据权利要求1所述的一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法，其特征在于无害化畜禽粪便有机质是由猪、牛、羊、鸡的粪便经微生物发酵无害化处理，或由化学无害化处理，或物理无害化处理所制得的动物源有机质。
6.根据权利要求1所述的一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法，其特征在于将上述由微波辅助壳聚糖改性的牡蛎壳粉与上述由腐植酸、聚丙烯酰胺、引发剂制成的保肥控失剂，再与无害化的畜禽粪便按权利要求2所述的配方比例复配成具有保肥控失功能的复合有机肥。
全文摘要
本发明公开了一种具有保肥控失功能的复合有机肥制造方法，其特征是由微波辅助壳聚糖改性牡蛎壳制成改性牡蛎壳粉吸附剂，由腐植酸盐、聚丙烯酰胺、引发剂制成的保肥控失剂，再与无害化的畜禽粪便复配制成含有牡蛎壳粉、壳聚糖、腐植酸盐、聚丙烯酰胺、有机酸螯合钛、过氧化尿素的具有控失功能的复合有机肥。
文档编号C05G3/00GK103011971SQ20121057366
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者徐福乐, 翁莹冰, 张美娟, 林秀, 翁仁发 申请人:福建超大集团有限公司