一种利用屠宰废水制造水溶性肥料的方法与流程

文档序号:13703374阅读:347来源:国知局
技术领域本发明涉及一种利用屠宰废水制造水溶性肥料的方法,属于肥料技术领域。

背景技术:
水溶肥料(water-solublefertilizers)是指经水溶解或稀释,用于灌溉施肥、叶面施肥、无土栽培、浸种蘸根等用途的液体或固体肥料。水溶性肥料按剂型可分为固体型和液体型。固体型水溶性肥料包括粉剂和颗粒,液体型包括清液型和悬浮型,悬浮型液体肥的开发是为了弥补清夜型养分含量低的缺点。固体型水溶肥较液体型养分含量高,运输、储存方便。液体型水溶肥配方容易调整,施用方便,与农药混配性也好。美国有液体肥料工厂近3000家,液体肥料占总肥料量的38%。以色列液体肥料工厂,生产400多个配方,满足全国各种作物不同生长阶段需要,“水肥一体化”应用比例达90%以上。目前,中国市场上的水溶性肥料固体型较多,液体型较少,液体型水溶性肥料具有针对性更强的特点,对于水资源匮乏、障碍土壤较多的中国,更应注重液体型水溶性肥料的发展。CN101024590A公开一种含腐殖酸的水溶性肥料的制备方法,其腐殖酸采用腐殖酸钾代替腐殖酸钠,制备步骤是:1.在调浆槽中加入水及含有腐殖酸的原料,并加入提取剂氢氧化钾,温度保持在50~60℃之间,调浆提取1~2小时;在离心机上进行离心,过滤出腐殖酸钾,残渣通过传送带排出;2.将氮、磷、钾、硼、钼等原料用水溶解;3.将络合剂加水溶解后再加入钙、镁、铜、铁、锌、锰等原料加温溶解络合;4.将以上三步所制取的物料在成品配制罐中混合,并在乳化泵作用下乳化研磨3~4小时后即为成品。CN102476958A公开一种利用酵母浓浆废液生产的含腐植酸水溶性肥料,它是以酵母浓浆中包含腐植酸及氮、钾,并在对该酵母浓浆进行活化处理后,再采用与无机吸附物原料:水溶性尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾进行溶解、混和,其具体配方比和步骤为:将制备好的含有腐植酸的酵母浓浆与无机吸附物原料:水溶性尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、矿物腐殖酸按60∶10∶20∶10的比例,采用均匀加温搅拌而成。另外,屠宰业是我国出口创汇和保障供给的支柱产业之一,屠宰废水来自牧畜、禽类、鱼类宰杀加工,是我国最大的有机污染源之一。据调查,屠宰废水的排放量约占全国工业废水排放量的6%,随着经济的发展和人民生活水平的提高,肉类食品加工工业将会有更大的发展,屠宰废水的污染还有不断加剧趋势。我国很多屠宰厂尚没设置废水处理装置或对排放的废水进行综合利用,因而污染物质尤其是高浓度的有机物给水环境造成了极大的污染,屠宰废水的污染已不容忽视。通过利用屠宰废水制备成水溶性肥料成为一种拓宽肥料来源的可选择途径。

技术实现要素:
本发明的目的是:利用屠宰废水,制备水溶性肥料。技术方案是:一种利用屠宰废水制造水溶性肥料的方法,包括如下步骤:第1步,将屠宰废水经过粗过滤器进行过滤除杂,再用碳酸钠调节pH值为8.0~9.0,加入废水重量0.05~2%的第一复合酶,将其放在超声装置中酶解;第2步,再用碳酸钠调节第1步得到的酶解液的pH值为6.5~7.5,加入废水重量0.05~2%的第二复合酶,酶解;第3步,提高酶解液温度,灭活酶,将酶解后的溶液经微孔滤膜过滤;第4步,将滤过液浓缩至原体积的20~30%,然后加入质量浓度为98%以上的乙醇水溶液,使产生沉淀,静置后,取下部的沉淀;在沉淀中加入水,碳酸钠调节pH至9.0~10.0,混合均匀,然后加入的石油醚萃取,收集水相,喷雾干燥后得到酶解固体粉末;第5步,将酶解固体粉末、无机肥、微量元素肥按照重量比1:(10~15):(0.05~0.1)混合后,即得水溶性肥料。所述的第1步中,屠宰废水是猪、羊、鸡、鸭或者牛的屠宰中的屠宰场地的冲洗水。所述的第1步中,超声的功率是14~16kHz,超声酶解时间1h~2h,酶解温度35℃~40℃;第一复合酶中包括有按重量百分比计的胰蛋白酶30~60%、胰脂肪酶10~30%和胰淀粉酶5~20%组成,第一复合酶的活性单位为2万~20万U/g。所述的第2步中,超声的功率是15~17kHz,超声酶解时间1h~6h,酶解温度37℃~45℃;第二复合酶中包括有按重量百分比计的碱性蛋白酶5~30%、复合风味蛋白酶5~30%、复合蛋白酶5~30%、中性蛋白酶10~50%、木瓜蛋白酶1~30%,第二复合酶的活性单位为5万U/g~30万U/g。所述的第3步中,灭活酶的温度是90℃~100℃,灭活酶的时间20~30min。所述的第4步中,水的重量是沉淀重量的10~20倍,石油醚的重量是沉淀重量的1~2倍。所述的第4步中,加入乙醇水溶液的同时,还加入占浓缩液质量0.05~0.1%氯化钙。所述的第5步中,无机肥是氮肥、磷肥和钾肥重量比为1~2:1~2:1~2的混合物。所述的第5步中,微量元素肥是硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌、硼酸按重量比1~2:1~2:1~2:1~2的混合物。有益效果本发明制备得到的水溶性肥料利用了屠宰废水,肥效好,能够促进植物生长。具体实施方式实施例1第1步,将猪屠宰场地的冲洗水经过粗过滤器进行过滤除杂,再用碳酸钠调节pH值为8.0~9.0,加入废水重量0.05%的第一复合酶,将其放在超声装置中酶解,超声的功率是14kHz,超声酶解时间1h,酶解温度35℃;第一复合酶中包括有按重量百分比计的胰蛋白酶50%、胰脂肪酶30%和胰淀粉酶20%组成,第一复合酶的活性单位为15万U/g;第2步,再用碳酸钠调节第1步得到的酶解液的pH值为6.5~7.5,加入废水重量0.05%的第二复合酶,酶解,超声的功率是15kHz,超声酶解时间1h,酶解温度37℃;第二复合酶中包括有按重量百分比计的碱性蛋白酶20%、复合风味蛋白酶20%、复合蛋白酶20%、中性蛋白酶20%、木瓜蛋白酶20%,第二复合酶的活性单位为20万U/g;第3步,提高酶解液温度,灭活酶,灭活酶的温度是100℃,灭活酶的时间30min,将酶解后的溶液经微孔滤膜过滤;第4步,将滤过液浓缩至原体积的30%,然后加入质量浓度为98%以上的乙醇水溶液,使产生沉淀,静置后,取下部的沉淀;在沉淀中加入水,碳酸钠调节pH至9.0~10.0,混合均匀,然后加入的石油醚萃取,收集水相,喷雾干燥后得到酶解固体粉末;水的重量是沉淀重量的10倍,石油醚的重量是沉淀重量的1倍;第5步,将酶解固体粉末、无机肥、微量元素肥按照重量比1:10:0.05混合后,即得水溶性肥料;无机肥是氮肥、磷肥和钾肥重量比为1:1:1的混合物;微量元素肥是硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌、硼酸按重量比1:1:1:1的混合物。实施例2第1步,将猪屠宰场地的冲洗水经过粗过滤器进行过滤除杂,再用碳酸钠调节pH值为8.0~9.0,加入废水重量2%的第一复合酶,将其放在超声装置中酶解,超声的功率是16kHz,超声酶解时间2h,酶解温度40℃;第一复合酶中包括有按重量百分比计的胰蛋白酶60%、胰脂肪酶30%和胰淀粉酶10%组成,第一复合酶的活性单位为20万U/g;第2步,再用碳酸钠调节第1步得到的酶解液的pH值为6.5~7.5,加入废水重量2%的第二复合酶,酶解,超声的功率是17kHz,超声酶解时间6h,酶解温度45℃;第二复合酶中包括有按重量百分比计的碱性蛋白酶10%、复合风味蛋白酶20%、复合蛋白酶30%、中性蛋白酶20%、木瓜蛋白酶20%,第二复合酶的活性单位为25万U/g;第3步,提高酶解液温度,灭活酶,灭活酶的温度是90℃,灭活酶的时间20min,将酶解后的溶液经微孔滤膜过滤;第4步,将滤过液浓缩至原体积的20%,然后加入质量浓度为98%以上的乙醇水溶液,使产生沉淀,静置后,取下部的沉淀;在沉淀中加入水,碳酸钠调节pH至9.0~10.0,混合均匀,然后加入的石油醚萃取,收集水相,喷雾干燥后得到酶解固体粉末;水的重量是沉淀重量的20倍,石油醚的重量是沉淀重量的2倍;第5步,将酶解固体粉末、无机肥、微量元素肥按照重量比1:15:0.1混合后,即得水溶性肥料;无机肥是氮肥、磷肥和钾肥重量比为1:1:1的混合物;微量元素肥是硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌、硼酸按重量比1:1:1:1的混合物。实施例3第1步,将猪屠宰场地的冲洗水经过粗过滤器进行过滤除杂,再用碳酸钠调节pH值为8.0~9.0,加入废水重量1%的第一复合酶,将其放在超声装置中酶解,超声的功率是15kHz,超声酶解时间2h,酶解温度36℃;第一复合酶中包括有按重量百分比计的胰蛋白酶55%、胰脂肪酶30%和胰淀粉酶15%组成,第一复合酶的活性单位为17万U/g;第2步,再用碳酸钠调节第1步得到的酶解液的pH值为6.5~7.5,加入废水重量1%的第二复合酶,酶解,超声的功率是16kHz,超声酶解时间4h,酶解温度42℃;第二复合酶中包括有按重量百分比计的碱性蛋白酶25%、复合风味蛋白酶25%、复合蛋白酶25%、中性蛋白酶20%、木瓜蛋白酶5%,第二复合酶的活性单位为22万U/g;第3步,提高酶解液温度,灭活酶,灭活酶的温度是90℃,灭活酶的时间20min,将酶解后的溶液经微孔滤膜过滤;第4步,将滤过液浓缩至原体积的25%,然后加入质量浓度为98%以上的乙醇水溶液,使产生沉淀,静置后,取下部的沉淀;在沉淀中加入水,碳酸钠调节pH至9.0~10.0,混合均匀,然后加入的石油醚萃取,收集水相,喷雾干燥后得到酶解固体粉末;水的重量是沉淀重量的15倍,石油醚的重量是沉淀重量的1.5倍;第5步,将酶解固体粉末、无机肥、微量元素肥按照重量比1:12:0.08混合后,即得水溶性肥料;无机肥是氮肥、磷肥和钾肥重量比为1:1:1的混合物;微量元素肥是硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌、硼酸按重量比1:1:1:1的混合物。实施例4与实施例3的区别在于:所述的第4步中,加入乙醇水溶液的同时,还加入氯化钙。第1步,将猪屠宰场地的冲洗水经过粗过滤器进行过滤除杂,再用碳酸钠调节pH值为8.0~9.0,加入废水重量1%的第一复合酶,将其放在超声装置中酶解,超声的功率是15kHz,超声酶解时间2h,酶解温度36℃;第一复合酶中包括有按重量百分比计的胰蛋白酶55%、胰脂肪酶30%和胰淀粉酶15%组成,第一复合酶的活性单位为17万U/g;第2步,再用碳酸钠调节第1步得到的酶解液的pH值为6.5~7.5,加入废水重量1%的第二复合酶,酶解,超声的功率是16kHz,超声酶解时间4h,酶解温度42℃;第二复合酶中包括有按重量百分比计的碱性蛋白酶25%、复合风味蛋白酶25%、复合蛋白酶25%、中性蛋白酶20%、木瓜蛋白酶5%,第二复合酶的活性单位为22万U/g;第3步,提高酶解液温度,灭活酶,灭活酶的温度是90℃,灭活酶的时间20min,将酶解后的溶液经微孔滤膜过滤;第4步,将滤过液浓缩至原体积的25%,然后加入质量浓度为98%以上的乙醇水溶液和占浓缩液质量0.1%氯化钙,使产生沉淀,静置后,取下部的沉淀;在沉淀中加入水,碳酸钠调节pH至9.0~10.0,混合均匀,然后加入的石油醚萃取,收集水相,喷雾干燥后得到酶解固体粉末;水的重量是沉淀重量的15倍,石油醚的重量是沉淀重量的1.5倍;第5步,将酶解固体粉末、无机肥、微量元素肥按照重量比1:12:0.08混合后,即得水溶性肥料;无机肥是氮肥、磷肥和钾肥重量比为1:1:1的混合物;微量元素肥是硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌、硼酸按重量比1:1:1:1的混合物。对照例1与实施例3的区别在于:在第4步中未采用石油醚萃取。第1步,将猪屠宰场地的冲洗水经过粗过滤器进行过滤除杂,再用碳酸钠调节pH值为8.0~9.0,加入废水重量1%的第一复合酶,将其放在超声装置中酶解,超声的功率是15kHz,超声酶解时间2h,酶解温度36℃;第一复合酶中包括有按重量百分比计的胰蛋白酶55%、胰脂肪酶30%和胰淀粉酶15%组成,第一复合酶的活性单位为17万U/g;第2步,再用碳酸钠调节第1步得到的酶解液的pH值为6.5~7.5,加入废水重量1%的第二复合酶,酶解,超声的功率是16kHz,超声酶解时间4h,酶解温度42℃;第二复合酶中包括有按重量百分比计的碱性蛋白酶25%、复合风味蛋白酶25%、复合蛋白酶25%、中性蛋白酶20%、木瓜蛋白酶5%,第二复合酶的活性单位为22万U/g;第3步,提高酶解液温度,灭活酶,灭活酶的温度是90℃,灭活酶的时间20min,将酶解后的溶液经微孔滤膜过滤;第4步,将滤过液浓缩至原体积的25%,然后加入质量浓度为98%以上的乙醇水溶液,使产生沉淀,静置后,取下部的沉淀,干燥后得到酶解固体粉末;第5步,将酶解固体粉末、无机肥、微量元素肥按照重量比1:12:0.08混合后,即得水溶性肥料;无机肥是氮肥、磷肥和钾肥重量比为1:1:1的混合物;微量元素肥是硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌、硼酸按重量比1:1:1:1的混合物。水溶性肥料应用于小青菜种植的试验叶面喷肥是调节作物生长的重要手段之一。叶面喷肥能快速补充叶类蔬菜生长所需的养分,促进叶菜生长。为验证本发明的氨基酸水溶肥料在青菜上大面积示范应用的实际效果,2013年7月选择在青菜上进行了试验示范。1材料与方法1.1供试地点试验设在东营市垦利县叶菜基地内,试验地面积2.44亩。1.2供试土壤试验田土壤为沙壤土,土壤有机质含量26.6g/kg、碱解氮101mg/kg、速效磷19.5mg/kg、速效钾99mg/kg,土壤肥力水平较均匀。1.3供试肥料以上各实施例和对照例制得的水溶肥料,产品剂型为粉剂。1.4供试作物小青菜,品种为“绿优1号”,属耐热品种,杂交一代,株型直立,叶柄宽扁,叶厚,浅绿白色,适合5~9月播种。1.5试验处理与设计试验设5个处理:实施例1-4和对照例1中的水溶肥料。每亩每次用水溶肥料50g兑水40kg(稀释800倍液)进行叶面喷施,出苗后15d喷施1次,隔7d再喷1次,全生育期共喷2次。随机区组排列,同一处理组安排在同一畦中,小区面积36m2,长宽比为2.5∶1,各小区间以小沟隔离。1.6试验田栽培管理试验田亩施腐熟有机肥150kg,撒施45%高浓度复混肥(15∶15∶15)20kg,播种期为7月8日,各处理组于7月26日第1次喷施水溶肥料,8月2日第2次喷施含氨基酸水溶肥料。2结果与分析2.1对植物性状的影响由表1可看出,喷施含水溶肥料后,能较好地促进小青菜生长,说明喷施水溶肥料后小青菜体内营养物质多,增强了抗高温、抗热晒的能力,抗逆性增强,所以长势很旺。表1植物性状考察结果株高(cm)开盘度(cm)最大叶长×宽(cm)百株干重(g)基部茎粗(cm)叶色长势实施例113.28.714.2×4.68.50.88青绿、旺实施例213.58.414.0×4.58.90.86青绿、旺实施例313.48.614.0×4.48.60.87青绿、旺实施例415.59.215.1×4.99.50.94深绿、很旺对照例112.17.813.5×4.28.20.79青绿、旺2.2对青菜产量的影响8月11日对每小区的小青菜进行单拔单收,各小区产量见表2。表2折亩产(kg)实施例11158实施例21190实施例31174实施例413055-->对照例11004从表中可以看出,喷施水溶肥料可以有效提高小青菜的产量。
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