受控释放的肥料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及包含营养素的肥料，所述营养素被吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上。还提供了生产固体肥料的方法，该方法包括将营养素吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上。本发明还提供了通过厌氧消化来处理废弃材料以产生富含营养素的液剂并且将营养素从这种液剂吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上的方法。还提供了碳酸盐矿物用于从厌氧消化液剂吸附磷的用途和用于控制释放肥料中的磷的用途。
【专利说明】受控释放的肥料
[0001]本发明涉及包含营养素的固体肥料，所述营养素被吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上。本发明还涉及生产固体肥料的方法，该方法包括将营养素从厌氧消化液剂吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上。
[0002]厌氧消化(AD)过程在人类废弃物的管理方面变得越来越重要。在AD过程中，废弃物诸如污水或食物废弃物被暴露于氧气限制环境中的细菌以产生生物气(通常是甲烷和二氧化碳的混合物)形式的可再生能量。能量在氧气的存在下通过甲烷的燃烧得以释放。
[0003]AD过程还产生消化物(digestate)-固体、污泥和液体副产物的富营养素混合物。固体组分通常从混合物中分离出来并且制粒以得到肥料。液体副产物(在本文中被称为AD液剂)也可被用作肥料。
[0004]AD液剂被用作肥料的一种方法是将液体简单地喷射在农作物之上。然而，未立刻被农作物吸收的任何营养素可渗透到水系中并且导致富营养化。在富营养化中，水系变得富有营养素。这可导致过度生长和腐烂，这进而使水系进一步不平衡。例如，藻华可导致水系中的氧气的消耗。在农作物之上简单地喷射AD液剂的另一个缺点在于液体肥料必须被重复地应用于农作物。这是因为不存在营养素从AD液剂的控制释放机制。
[0005]韩国专利第10-0822377B1号描述了将由牲畜排泄物的AD产生的液体转变成固体肥料的工艺。该工艺涉及浓缩液体，并且混合浓缩的液体与沸石以形成固体产物。然而，本发明人已发现，沸石仅能够有限地吸收营养素，特别是对用作磷源的化合物具有弱的吸收。因此，将需要大量的这样的基于沸石的肥料以对农作物提供足够量的所需的营养素。
[0006]除沸石以外的无机矿物材料诸如白云石和石灰石也被用于固体肥料。这些碳酸盐矿物材料被称为增浓剂(即，填满其它材料)，因为它们能够增加土壤的PH而被称为石灰浸物质以及被称为钙和镁的源。例如，US2009/241624描述了土壤改良剂，其包括可通过有机材料与农业用石灰浸物质诸如石灰石或白云石的AD产生的堆肥的组合。
[0007]US2003/084693描述了用于将可通过有机废弃物的AD产生的污泥转变成固体肥料的工艺。在该工艺中，沸石被用作氨保留剂，并且石灰石被用作增浓剂。在这样的工艺条件下，例如由于水含量过低，营养素在增浓剂上的吸附(如果有的话)最低。
[0008]因此，在本领域中对固体肥料和用于从AD液剂生产固体肥料的方法(其中固体肥料具有吸附在其上的高浓度的营养素)存在需求。
[0009]根据本发明的第一方面，提供了一种肥料，所述肥料包含吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上的磷，其中磷以每Ig碳酸盐矿物至少50mg的量存在。
[0010]惊奇地发现，碳酸盐矿物展现出对农作物有利的营养素的意想不到的高吸附。特别地，当与肥料中已知的其它矿物诸如沸石相比时，碳酸盐矿物展现出特定营养素例如磷的改善的吸附。
[0011]本发明的肥料可包含每Ig芯材料至少IOOmg的量的磷，优选地每Ig芯材料至少150mg的量的磷,更优选地每Ig芯材料至少200mg的量的磷,并且最优选地每Ig芯材料至少250mg的量的磷。本发明的肥料可包含每Ig芯材料高至500mg的量的磷,每Ig芯材料高至400mg的量的磷,或者每Ig芯材料高至350mg的量的磷。本发明的肥料可包含每Ig芯材料从50mg到500mg的磷,优选地每Ig芯材料从IOOmg到400mg的磷,并且更优选地每Ig芯材料从150mg到350mg的磷。如上所述,磷被吸附到芯材料上。
[0012]本发明的肥料还可包含以每Ig芯材料至少15mg的量被吸附到芯材料上的氮，优选地每Ig芯材料至少40mg的量的氮,更优选地每Ig芯材料至少55mg的量的氮,并且最优选地每Ig芯材料至少80mg的量的氮。本发明的肥料可包含每Ig芯材料高至350mg的量的氮，每Ig芯材料高至250mg的量的氮,或者每Ig芯材料高至150mg的量的氮。本发明的肥料可包括每Ig芯材料从15mg到350mg的氮,优选地每Ig芯材料从40mg到250mg的氮，并且更优选地每Ig芯材料从55mg到150mg的氮。
[0013]本发明的肥料还可包含以每Ig芯材料至少IOmg的量被吸附到芯材料上的钾，优选地每Ig芯材料至少20mg的量的钾,更优选地每Ig芯材料至少30mg的量的钾，并且最优选地每Ig芯材料至少40mg的量的钾。本发明的肥料可包含每Ig芯材料高至IOOmg的量的钾，每Ig芯材料高至80mg的量的钾,或者每Ig芯材料高至60mg的量的钾。本发明的肥料可包括每Ig芯材料从IOmg到IOOmg的钾，优选地每Ig芯材料从20mg到80mg的钾，并且更优选地每Ig芯材料从30mg到60mg的钾。
[0014]碳酸盐矿物可包括石灰石(B卩，基于CaC03的矿物)或白云石(B卩，基于CaMg (C03) 2的矿物)。在一个实例中，碳酸盐矿物可包括石灰石。在碳酸盐矿物包括白云石的情况下，含白云石的材料优选是细碎的白云石(具有小于100微米的粒度的白云石)、热活化的白云石(在高于600°c的温度下被加热I至6小时的白云石)，或其组合。最优选地，碳酸盐矿物是细碎的白云石。在一个实施方式中，芯材料可包括单一的碳酸盐矿物。在可选的实施方式中，芯材料可包括碳酸盐矿物的混合物，诸如石灰石和白云石的混合物。
[0015]用于本发明的碳酸盐矿物或碳酸盐矿物的组合可考虑肥料的期望的目的来选择。例如，虽然石灰碾现出对来自某些AD液剂的磷的较大的吸附，但是白云石自身作为肥料是有利的，因为它是镁离子源。
[0016]营养素例如磷酸盐被吸附到微孔中，所述微孔既存在于碳酸盐矿物的外表面上也存在于内部结构中。例如，白云石中的微孔的直径通常是从IxlO-1Om到lxl0-6m，诸如约IxlO-Sm0营养素经热力学过程以化学方式结合到微孔。由于营养素与碳酸盐矿物本身不经受化学反应，因此碳酸盐矿物在化学方面和物理方面保持不变。
[0017]肥料优选地是颗粒的形式，所述颗粒可具有从0.1到IOmm的尺寸，优选地从I到5mm的尺寸，并且更优选地从2到4mm的尺寸。颗粒可具有任何形状。例如，颗粒可以是小球形状的。颗粒的优选的尺寸和形状将受到肥料的预期用途的影响。例如，如果需要非常慢的释放肥料，则可使用具有较小表面积的较大的颗粒。
[0018]肥料还可包括粘合剂，优选地是聚合物粘合剂，例如有机粘合剂。优选地，粘合剂是生物可降解的。在一个实施方式中，粘合剂是聚醚，诸如聚乙二醇(优选PEG4000)。在另一个实施方式中，粘合计是纤维素衍生物，诸如甲基纤维素或羧甲基纤维素(优选羧甲基纤维素)。粘合剂可包括不同粘合剂的混合物，诸如聚醚粘合剂和纤维素衍生物粘合剂的混合物。聚合物粘合剂可被包括在制剂中以改善所产生的颗粒的机械强度。
[0019]粘合剂还可被选择以改变营养素从肥料的释放速率。例如，其中粘合剂是羧甲基纤维素的肥料将以比其中粘合剂是聚乙二醇的肥料快的速率释放营养素。不希望受理论的束缚，认为释放速率受到许多因素影响。例如，认为不同的粘合剂产生不同的颗粒孔隙率，其进而影响肥料的溶解；不同粘合剂的溶解度影响释放；并且，在较小程度上，颗粒的强度可影响营养素的释放。
[0020]在一个实施方式中，有机粘合剂可以是AD液剂的组分。用作有机粘合剂的AD液剂的组分包括纤维素纤维和木素纤维素纤维，具体地是长度为10到100微米的纤维素纤维和木素纤维素纤维。不希望受理论的束缚，这些纤维被认为用作粒子之间的固体桥。
[0021]颗粒可包含按重量计小于10%的水，更优选地按重量计小于5%的水，并且甚至更优选地按重量计小于3%的水。干产物的益处包括更容易存储，降低的产物结块，以及降低的运输成本。
[0022]肥料(优选地是颗粒的形式)还可包括涂层。这种涂层可包括有机蜡，诸如蜂蜡、石蜡、地蜡或其组合。可选地或另外地，涂层可包括疏水性聚合物，诸如聚乙烯或丙烯酸酯乳胶。涂层可被用于对肥料提供额外的机械强度，以改善肥料的摩擦阻力，并且减慢营养素从肥料的释放速率。
[0023]涂层的厚度可以是从10 μ m至Imm,并且更优选地厚度是从50 μ m至500 μ m。涂层的厚度可以被选择以改变肥料的溶解度和肥料中的营养素的释放曲线。
[0024]肥料可以是多曲线肥料颗粒，即，在芯材料的表面上可包括一个或多个层，使得肥料包括至少两个不同的营养素释放曲线。营养素释放曲线是特定营养素从芯或层的释放速率。例如，芯可含有比第一层高的磷含量，或反之亦然。可选地，芯可含有与第一层相同量的磷，但是芯材料可以以比第一层快的速率释放磷。作为另一个可选方案，营养素的不同的比可包含在芯和层中。在一个实施方式中，除芯材料以外，肥料可包括一个层。在另一个实施方式中，除芯材料以外，肥料可包括2、3、4或5个层。在优选的实施方式中，2个层被添加到芯材料，以得到包括三个不同的营养素释放曲线的肥料。
[0025]多曲线肥料颗粒允许营养素被放置在颗粒中明确界定的位置，这确保其在预定的时间得以受控地释放。例如，植物生长后期所需的营养素包装可被放置在颗粒的芯处，而植物立刻所需的营养素包装可被放置在颗粒的外周层中。而且，过多材料的渗透可通过这种方式被控制。
[0026]在一个实施方式中，与芯材料一样，层材料可包括碳酸盐矿物。另外，层可包括粘合剂材料。优选的碳酸盐矿物和粘合剂材料如关于芯材料所描述的。每层材料具有与先前层不同的营养素释放曲线，或者如果不存在先前的层，具有与芯材料的释放曲线不同的营养素释放曲线。因此，由三层组成的肥料颗粒可具有:具有营养素释放曲线A的芯材料，具有营养素释放曲线B的第一层材料和具有营养素释放曲线C的第二层材料，换句话说，是A-B-C颗粒。由三层组成的肥料颗粒可以可选择地是A-B-A颗粒，其中芯材料和第二层的营养素释放曲线是相同的。
[0027]当肥料包括涂层时，涂层优选地在肥料颗粒的外部。在又一个实施方式中，肥料可额外地或可选地在不同层材料之间包括一个或多个涂层。例如，肥料可包括内部的蜡层和内部的聚合物层。
[0028]各层和芯材料的营养素释放曲线可通过改变肥料的前述特征中的一个或多个来控制。例如，通过改变芯材料或层材料的组成(例如，通过改变碳酸盐矿物和粘合剂的量和类型)；芯材料或层材料中特定营养素的浓度；以及涂层及其在颗粒中的位置。
[0029]肥料产品可包含按重量计至少75%，优选至少85%，更优选至少90%，并且最优选约95%的碳酸盐矿物。肥料产品可包含按重量计1_15%，优选2-10%，更优选3-7%，并且最优选约5%的粘合剂材料。肥料产品可包含按重量计0.1-5%，优选0.3-3%，更优选0.5-1.0%，并且最优选约0.75%的涂层。因此，在一个实施方式中，肥料产品可包含按重量计1-15%的粘合剂材料和0.1-5%的涂层，优选地3-7%粘合剂材料和0.5-1.0%的涂层。在一个实施方式中，碳酸盐矿物(具有相关的吸附营养素)可占肥料产品的重量的剩余部分。
[0030]根据本发明的另一个方面，提供了生产固体肥料的方法，该方法包括将营养素从AD液剂吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上，其中AD液剂包括按重量计小于20%的固体组分。
[0031]根据本发明的另一个方面，提供了生产固体肥料的方法，该方法包括将营养素从AD液剂吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上，其中AD液剂具有从2至8的pH。
[0032]惊奇地发现，当碳酸盐矿物被用于本发明的方法中时其展现出有益于农作物的营养素的意想不到高的吸附。
[0033]优选地，AD液剂基本上不含在AD工艺中产生的任何固体组分。例如，AD液剂可包括按重量计小于20%的固体组分，按重量计小于10%的固体组分，按重量计小于5%的固体组分，按重量计小于3%的固体组分，按重量计小于1%的固体组分，或者按重量计小于0.5%的固体组分。在优选的实施方式中，AD液剂包括按重量计小于0.1%的固体组分。AD液剂可通过过滤(例如，压滤)或离心与固体组分分离。用于分离AD液剂与固体组分的其它方法是本领域中熟知的，诸如沉降槽。AD液剂可以是无病原体的并且无菌的。用于使AD液剂灭菌的方法是本领域已知的。
[0034]本发明的令人惊奇的优势之一在于被吸附到固体芯材料上的来自AD液剂的营养素可以是被控制释放的，例如被控制释放于农作物。这与已知的现有技术方法是相反的，在所述已知的现有技术方法中，来自AD液剂的营养素以液体形式被喷射到农作物上或从其固体载体自由地渗透。
[0035]液剂优选地具有2至8的pH，更优选地从3至6的pH，并且最优选地约4.5的pH。如果需要的话，液剂可利用磷酸、硝酸或硫酸酸化。这些酸有利地增加液剂的营养价值。营养素通过芯材料的吸附在这些PH水平下被最大化。相反，现有技术工艺利用具有较高pH的污泥，因为这可降低病原体的含量(参见US2003/084693)。
[0036]液剂中的营养素还可包括磷源，优选是有机磷。磷源可包括磷酸盐，优选是有机磷酸盐。优选的磷源包括磷酸、磷酸一铵(MAP)和磷酸二铵(DAP)。磷酸盐源可以以从250mg/L、从500mg/L或从750mg/L的量存在于AD液剂中。磷酸盐源可以以高至3000mg/L、高至2500mg/L或高至2000mg/L的量存在于AD液剂中。优选地，磷酸盐源可以以从250至3000mg/L、从500至2500mg/L或从750至2000mg/L的量存在于AD液剂中。
[0037]液剂中的营养素还可包括氮源。氮源可包括硝酸盐和/或铵，诸如磷酸铵或氯化铵。优选地，氮源是MAP或DAP。氮源可以以从250mg/L、从500mg/L或从750mg/L的量存在于AD液剂中。氮源可以以高至3000mg/L、高至2500mg/L或高至2000mg/L的量存在于AD液剂中。优选地，氮源可以以从250至3000mg/L、从500至2500mg/L或从750至2000mg/L的量存在于AD液剂中。
[0038]液剂中的营养素还可包括钾源。优选的钾源包括氯化钾。钾源可以以从1250mg/L、从1500mg/L或从1750mg/L的量存在于AD液剂中。钾源可以以高至3250mg/L、高至2750mg/L或高至2250mg/L的量存在于AD液剂中。优选地，钾源可以以从1250至3250mg/L、从1500至2750mg/L或从1750至2250mg/L的量存在于AD液剂中。当与沸石比较时，碳酸盐矿物具有对来自AD液剂的钾的改善的吸附。不希望受理论的束缚，认为这是由于沸石中现存的钾，通常作为被称为钙十字沸石的矿物(钠、钾和铝的硅酸盐)。
[0039]肥料优选是有机肥料。因此，液剂优选来自有机废弃物的厌氧消化。有机废弃物源包括食物废弃物、屠宰场废弃物、人类废弃物(即，污水)、绿色废弃物和粪肥。优选地，有机废弃物包括食物废弃物，诸如废弃蔬菜和肉类物质。这种废弃物富含可用作磷源、氮源和钾源的营养素。
[0040]在本发明的方法的优选的实施方式中，营养素被从IL液剂吸附到从Img至20g的芯材料上，更优选地被吸附到从5mg至IOg的芯材料上，并且甚至更优选地被吸附到从IOmg至5g的芯材料上。例如，芯材料可以按重量计以从Ippm至20，OOOppm的量,更优选地从5至10，OOOppm的量,并且甚至更优选地从IOppm至5，OOOppm的量被添加到AD液剂。在某一点上，液剂中的营养素的较高的浓度将导致负载到芯材料上的较高的营养素。然而，本文所述的被添加到液剂的芯材料的量给出了营养素的最佳的吸附，因为太少的碳酸盐材料可导致营养素在AD液剂中的高度滞留并且太多的碳酸盐材料可导致按碳酸盐材料的重量计低的营养素吸附。
[0041]优选地，碳酸盐材料被暴露于液剂至少24小时的时间。例如，碳酸盐矿物可被暴露于液剂从24小时至72小时的时间。碳酸盐材料可在至少15°C的温度下被暴露于液剂。例如，碳酸盐材料可在从15至40°C，优选地从20至30°C的温度下被暴露于液剂。
[0042]碳酸盐矿物可以以粒子的形式被添加到液剂，所述粒子例如具有从0.5至100 μ m的粒度，优选地从0.5至50 μ m的粒度,更优选地0.5至5 μ m的粒度，甚至更优选地I至
3μ m的粒度，并且最优选约2 μ m的粒度。粒度在整篇申请中被用于粒子的质量平均直径。较小粒子的使用增加了营养素在碳酸盐矿物上的吸附速率。
[0043]在吸附步骤之后，粒子可被干燥。这是为了从产物除去过量的水分。粒子可利用在通风厨中的盘式干燥、流化床干燥、微波干燥和风扇辅助的烘箱来干燥。其它干燥方法对于本领域的技术人员来说是已知的。虽然任何对流改造方法均可被使用，但是微波干燥有利地加速该过程。
[0044]吸附产物可在从40°C至160°C的温度下，优选地从70°C至130°C的温度下，并且更优选地在约105°C的温度下被干燥。
[0045]该方法还可包括使粒子形成颗粒的步骤。优选地，粒子在形成颗粒之前被干燥。如所述的，颗粒可具有任何形状。为了在营养素吸附过程中使碳酸盐矿物的表面积最大，形成颗粒的步骤优选地在碳酸盐矿物被暴露于液剂之后实施。
[0046]通过将粒子转变成颗粒，营养素的释放速率可被控制。当芯材料中的营养素的量高时，这在本发明中是有用的。另外，颗粒比小粒子易于处理农作物。例如，现有技术的粉末具有从靶部位吹走并且被容易地冲洗掉的趋势。而且，与细材料的处理相关的风险，例如材料的吸入，可得到降低。当与小粒子相比时颗粒还具有增强的流动性。例如，小粒子具有比颗粒材料大的结块和粘住的趋势。这使得颗粒肥料比先前已知的粉末肥料易于利用机械散布机施加到靶部位。
[0047]粒子可通过附聚形成为颗粒。如上所述，附聚后产生的肥料产品的颗粒可具有从0.1至IOmm的尺寸,优选地从Imm至5mm的尺寸，并且更优选地从2至4mm的尺寸。附聚工
艺可被重复数次直到达到期望尺寸范围的颗粒的明显收率。
[0048]附聚可利用高剪切制粒、转鼓制粒、流化床制粒、双挤出制粒或盘式制粒(pangranulation)来实施。优选地,附聚利用高剪切制粒来实施。发现这种方法得到窄的粒度分布。另外，利用高剪切制粒，发现仅在一个周期的粒子附聚之后颗粒的高收率在目标尺寸范围内。在一个实施方式中，仅在一个周期的附聚之后颗粒的至少50%，优选至少60%，更优选至少70%在目标尺寸范围内。
[0049]粘合剂可被用于附聚。粘合剂优选是如以上所描述的。粘合剂，优选是聚合物粘合剂，可作为溶液以按重量计从1:20至1: 1，优选地从1:15至1: 3，并且更优选地从1:10至1:5的液体与固体的比被添加到粉末。粘合剂，优选地是聚合物粘合剂，可以以按重量计从5至70%，按重量计从10%至60%，或按重量计从20至40%的浓度存在于溶液中。
[0050]在特别优选的实施方式中，粘合剂是AD液剂。用AD液剂制粒的益处是双重的。首先，尽管其低的粘度，但是AD液剂在制粒工艺过程中令人惊奇地用作粘合剂。不希望受任何特定理论的束缚，认为是AD液剂的有机物含量(例如纤维素纤维和木素纤维素纤维，通常以按重量计约8至10%存在)赋予了对流体的粘附性能。其次，通过用AD液剂作为粘合齐Li，颗粒的营养素成分被进一步提闻。
[0051]来自附聚工艺的颗粒通常是湿产品。该方法还可包括用于干燥颗粒的步骤。优选地，颗粒被干燥至按重量计小于10%的水，更优选地按重量计小于5%的水，并且甚至更优选地按重量计小于3%的水。颗粒可根据关于干燥粉末所描述的任一种方法来干燥。用于干燥颗粒的优选的温度通过粘合剂的存在来确定。在粘合剂不存在的情况下，优选的温度如关于干燥粉末所描述的。在粘 合剂的存在下，由于干燥颗粒的优选温度是低于粘合剂的熔点5至30°C，并且最优选是低于粘合剂的熔点约20°C。例如，当颗粒包括聚合物粘合剂(诸如聚乙二醇)时，颗粒可在高至70°C的温度下干燥，优选地在高至60°C的温度下干燥，并且更优选地在高至50°C的温度下干燥。当AD液剂被用作粘合剂时，颗粒可在高至125°C的温度下干燥，优选地在高至115°C的温度下干燥，并且更优选地在高至105°C的温度下干燥。
[0052]该方法还可包括筛选粒颗粒尺寸的步骤。这一质量控制步骤涉及将(优选是干燥的)颗粒通过一系列筛以从产品中除去尺寸过小的(细的)和尺寸过大的(粗的)颗粒。如上所述，优选的颗粒尺寸是从2至4mm。尺寸过小的颗粒，例如小于2mm的颗粒再循环至附聚单元。
[0053]本发明的方法还包括压碎任何尺寸过大的(例如大于4_)颗粒的步骤。然后压碎的、尺寸过大的颗粒可再循环至附聚单元。
[0054]该方法还可包括添加涂层的步骤。涂层优选是如以上所描述的。涂层可利用本领域中已知的方法来施加。例如，涂层可经由流化床涂层的工艺来施加。
[0055]该方法还可包括包装颗粒的步骤。在包装步骤中，满足大小和营养素成分的要求的产品被包装到合适的单元(诸如盒子、袋子或纸箱)中。
[0056]在一个实例中，本发明的方法还包括在芯材料的表面上形成一个或多个层使得肥料包括至少两个不同的营养素释放曲线的步骤。一个或多个层优选地是如以上所描述的。在芯材料的表面上形成一个或多个层的步骤包括提供种子颗粒(seed granule)并且用不同释放曲线将粒子成层到种子颗粒上的子步骤。[0057]成层可利用制粒，优选高剪切制粒来完成。制粒条件可以以使得主要制粒机制将是成层机制的方式来改变。制粒机制通过被称为斯托克斯数的参数来控制；这是颗粒的动能和在粒子的碰撞过程中消散的能量的比。斯托克斯数取决于粘度、表面张力、粒子大小和粒子移动的速度。对于大的粒子，成层机制在高的斯托克斯数时是可能的。
[0058]与附聚相反，为了激励成层，斯托克斯变形数(Stokes deformation number)应该大于0.05，并且优选地大于0.1。斯托克斯变形数S通过以下得到:
【权利要求】
1.一种肥料，其包含被吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上的磷，其中所述磷以每Ig芯材料至少50mg的量存在。
2.如权利要求1所述的肥料，其中所述肥料还包含以每Ig芯材料至少15mg的量被吸附到所述芯材料上的氮。
3.如权利要求1或2所述的肥料，其中所述肥料还包含以每Ig芯材料至少IOmg的量被吸附到所述芯材料上的钾。
4.如权利要求1至3中任一项所述的肥料，其中所述碳酸盐矿物是石灰石或白云石材料。
5.如权利要求1至4中任一项所述的肥料，其中所述芯材料包括碳酸盐矿物的混合物。
6.如权利要求1至5中任一项所述的肥料，其中所述肥料是颗粒的形式。
7.如权利要求6所述的肥料，其中所述颗粒具有从0.1至IOmm的尺寸。
8.如权利要求1至7中任一项所述的肥料，其中所述肥料还包含聚合物粘合剂。
9.如权利要求8所述的肥料，其中所述聚合物粘合剂是有机粘合剂。
10.如权 利要求8所述的肥料，其中所述聚合物粘合剂是AD液剂。
11.如权利要求1至10中任一项所述的肥料，其中所述肥料还包括在所述芯材料的表面上的一个或多个层，使得所述肥料包括至少两个不同的营养素释放曲线。
12.如权利要求1至11中任一项所述的肥料，其中所述肥料还包括涂层。
13.如权利要求12所述的肥料，其中所述涂层是有机蜡或疏水性聚合物。
14.一种生产固体肥料的方法，所述方法包括将营养素从AD液剂吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上，其中所述AD液剂包含按重量计小于20%的固体组分。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述AD液剂具有从2至8的pH。
16.一种生产固体肥料的方法，所述方法包括将营养素从AD液剂吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上，其中所述AD液剂具有从2至8的pH。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述AD液剂包含按重量计小于20%的固体组分。
18.如权利要求14至17中任一项所述的方法，其中所述碳酸盐矿物是石灰石或白云石材料。
19.如权利要求14至18中任一项所述的方法，其中所述芯材料包括碳酸盐矿物的混合物。
20.如权利要求14至19中任一项所述的方法，其中所述营养素包括磷源。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述磷源以每ILAD液剂从250至2000mg的量存在。
22.如权利要求14至21中任一项所述的方法，其中所述营养素包括氮源。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述氮源以每ILAD液剂从250至2000mg的量存在。
24.如权利要求14至23中任一项所述的方法，其中所述营养素包括钾源。
25.如权利要求14至24中任一项所述的方法，其中所述AD液剂来自有机废弃物的厌氧消化。
26.如权利要求14至25中任一项所述的方法，其中来自IL液剂的所述营养素被吸附到从Img到20g的芯材料上。
27.如权利要求14至26中任一项所述的方法，其中所述碳酸盐材料被暴露于所述液剂至少24小时的时间。
28.如权利要求14至27中任一项所述的方法，其中所述碳酸盐材料在至少室温的温度下被暴露于所述液剂。
29.如权利要求14至28中任一项所述的方法，其中所述碳酸盐矿物是粒子的形式。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述方法还包括使所述粒子通过附聚形成为颗粒。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述颗粒具有从0.1至10mm的尺寸。
32.如权利要求30或权利要求31所述的方法，其中凝聚利用高剪切制粒、转鼓制粒、流化床制粒、双挤出制粒或盘式制粒来实施。
33.如权利要求30至32中任一项所述的方法，其中在附聚过程中聚合物粘合剂被添加。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述聚合物粘合剂是有机粘合剂。
35.如权利要求34所述的方法，其中所述聚合物粘合剂是所述AD液剂。
36.如权利要求14至35中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在所述芯材料的表面上形成一个或多个层，使得所述肥料包括至少两个不同的营养素释放曲线。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述层通过高剪切制粒形成于所述芯材料的表面上。
38.如权利要求36或37所述的方法，其中所述芯材料是具有从0.1至2_尺寸的种子颗粒的形式。
39.如权利要求14至38中任一项所述的方法，其中所述方法还包括提供涂层。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述涂层是有机蜡或疏水性聚合物。
41.一种肥料，其是通过权利要求14至40中任一项所述的方法可获得的。
42.一种用于处理废弃材料的方法，所述方法包括: (i)使所述废弃材料经受厌氧消化以产生含有固体组分和富含营养素的液剂的污泥；(?)使所述富含营养素的液剂与所述固体组分分离以得到包含按重量计小于20%的固体组分的AD液剂；和 (iii)将营养素从所述AD液剂吸附到包括碳酸盐矿物的芯材料上。
43.碳酸盐矿物用于从AD液剂吸附磷的用途。
44.如权利要求43所述的用途，其中所述碳酸盐矿物还被用于从AD液剂吸附氮和/或钾。
45.碳酸盐矿物材料用于控制释放肥料中的磷的用途。
【文档编号】C05F17/00GK103842315SQ201280048435
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年8月2日 优先权日:2011年8月2日
【发明者】加文·沃克, 斯蒂芬·艾伦, 彼得·弗罗斯特 申请人:英国贝尔法斯特女王大学