一种含硫酸镁保水吸附重金属的肥料及其制备方法与流程

文档序号:12397068阅读:253来源:国知局

本发明涉及肥料技术领域,尤其涉及一种含硫酸镁保水吸附重金属的肥料及其制备方法。



背景技术:

由于长期使用农药、化肥导致土壤中的重金属超标、水体富营养化、土壤板结等问题,人们通过采用有机肥料来减少无机肥料的使用、改善土壤,但是很多有机肥料中重金属含量较高,并且容易促进土壤中重金属元素转变成植物易吸收的形态,如禽畜粪便、污泥堆肥、生活垃圾肥、沼肥等。

重金属元素是指在标准状况下单质密度大于4500kg/m3的金属元素,如:钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钼、银等。长期使用重金属超标的食物会对人体造成伤害,因此需要提供一种新的肥料,在提供养料的同时,吸附土壤中多余的重金属。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种含硫酸镁保水吸附重金属的肥料及其制备方法,本发明营养丰富,吸附重金属性能好,保水性能好。

本发明提出的一种含硫酸镁保水吸附重金属的肥料,其原料按重量份包括:尿素25-35份,磷酸钾25-35份,硝酸钾10-15份,磷酸二氢铵8-10份,腐殖酸钠0.5-1份,氯化钙0.3-0.5份,硫酸镁0.1-0.2份,糠醛渣10-15份,啤酒渣15-20份,豆粕10-15份,地衣芽孢杆菌菌粉2-3份,添加剂15-25份;

其中,添加剂的原料包括:凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠。

优选地,其原料按重量份包括:尿素27-33份,磷酸钾28-32份,硝酸钾11-13份,磷酸二氢铵8.5-9.5份,腐殖酸钠0.6-0.8份,氯化钙0.35-0.45份,硫酸镁0.13-0.17份,糠醛渣11-13份,啤酒渣16-18份,豆粕11-13份,地衣芽孢杆菌菌粉2.2-2.8份,添加剂18-22份。

优选地,凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠的重量比为2-3:1-2:3-4:5-7。

优选地,在改性海藻酸钠制备过程中,将壳聚糖加入缓冲水溶液中超声溶解,然后加入海藻酸钠,搅拌,接着加入聚乙二醇,继续搅拌得到溶液A;将溶液A滴加至氯化钙水溶液中,滴加过程中不断搅拌,然后静置,过滤,洗涤,干燥得到改性海藻酸钠。

优选地,在改性海藻酸钠制备过程中,将壳聚糖加入缓冲水溶液中超声溶解,然后加入海藻酸钠,以300-500r/min的速度搅拌2-3h,接着加入聚乙二醇,继续搅拌1-2h得到溶液A;将溶液A以20-30/min的速度滴加至氯化钙水溶液中,滴加过程中不断搅拌,然后静置20-24h,过滤,洗涤,干燥得到改性海藻酸钠。

优选地,在改性海藻酸钠的制备过程中,缓冲水溶液为醋酸钠-醋酸缓冲水溶液,其pH为6。

优选地,在改性海藻酸钠的制备过程中,壳聚糖、海藻酸钠、聚乙二醇的重量比为1-2:2-4:1-2。

优选地,在改性海藻酸钠的制备过程中,壳聚糖和缓冲水溶液的重量比为1-2:98-99。

优选地,在改性海藻酸钠的制备过程中,氯化钙水溶液的质量分数为1-2wt%。

优选地,在改性海藻酸钠的制备过程中,溶液A和氯化钙水溶液的体积比为1-2:5-7。

本发明还提出了上述含硫酸镁保水吸附重金属的肥料的制备方法,包括如下步骤:将糠醛渣、啤酒渣、豆粕混匀,杀菌得到混合物;将地衣芽孢杆菌菌粉加入水中混匀,然后加入混合物中混匀,调节温度至35-37℃,保温20-30天,干燥得到中间肥料,其中,地衣芽孢杆菌菌粉和水的重量比为2-3:15-20;将中间肥料和尿素、磷酸钾、硝酸钾、磷酸二氢铵、腐殖酸钠、氯化钙、硫酸镁、添加剂混匀得到含硫酸镁保水吸附重金属的肥料。

上述地衣芽孢杆菌菌粉可以从市场上购得。

上述水均为纯化水。

本发明选用糠醛渣、啤酒渣、豆粕经地衣芽孢杆菌发酵得到中间肥料,与无机肥料相互配合,提供丰富养分,并能改善土壤;糠醛渣、啤酒渣、豆粕中不含有重金属元素,避免引入重金属;选用海藻酸钠、壳聚糖、聚乙二醇相互作用,海藻酸钠与壳聚糖可以静电吸附形成聚电解质,海藻酸钠与聚乙二醇混匀,三者混合物经氯化钙交联形成含有复杂网络和多孔隙的颗粒,使得颗粒的比表面积增大,从而增加吸附性和吸附重金属的位点,并且改性海藻酸钠中含有大量活性基团,易与重金属络合,从而大大增加了吸附重金属的能力;凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土具有良好的吸附重金属性能,与改性海藻酸钠相互配合,大大增加本发明吸附重金属的能力;地衣芽孢杆菌具有较好的吸附重金属性能,可以进一步增加本发明对重金属的吸附性;纳米硅藻土、腐殖酸钠和中间肥料相互配合可以改善土壤环境,促进作物对养分的吸收;纳米硅藻土和改性海藻酸钠相互配合,可以增加本发明的持水保水性能;上述各物质相互配合,在提供丰富养分的同时,具有良好的吸附重金属的能力和保水性能,改善土壤。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种含硫酸镁保水吸附重金属的肥料,其原料按重量份包括:尿素30份,磷酸钾30份,硝酸钾12份,磷酸二氢铵9份,腐殖酸钠0.7份,氯化钙0.4份,硫酸镁0.15份,糠醛渣12份,啤酒渣17份,豆粕12份,地衣芽孢杆菌菌粉2.5份,添加剂20份;

其中,添加剂的原料包括:凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠。

上述含硫酸镁保水吸附重金属的肥料的制备方法,包括如下步骤:将糠醛渣、啤酒渣、豆粕混匀,杀菌得到混合物;将地衣芽孢杆菌菌粉加入水中混匀,然后加入混合物中混匀,调节温度至36℃,保温25天,干燥得到中间肥料,其中,地衣芽孢杆菌菌粉和水的重量比为2.5:17;将中间肥料和尿素、磷酸钾、硝酸钾、磷酸二氢铵、腐殖酸钠、氯化钙、硫酸镁、添加剂混匀得到含硫酸镁保水吸附重金属的肥料。

实施例2

一种含硫酸镁保水吸附重金属的肥料,其原料按重量份包括:尿素25份,磷酸钾35份,硝酸钾10份,磷酸二氢铵10份,腐殖酸钠0.5份,氯化钙0.5份,硫酸镁0.1份,糠醛渣15份,啤酒渣15份,豆粕15份,地衣芽孢杆菌菌粉2份,添加剂25份;

其中,添加剂的原料包括:凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠,其中,凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠的重量比为2:2:3:7;

在改性海藻酸钠制备过程中,将壳聚糖加入pH=6的醋酸钠-醋酸缓冲水溶液中超声溶解,然后加入海藻酸钠,以300r/min的速度搅拌3h,接着加入聚乙二醇,继续搅拌1h得到溶液A,其中,壳聚糖、海藻酸钠、聚乙二醇的重量比为1:1:1,壳聚糖和醋酸钠-醋酸缓冲水溶液的重量比为1:99;将溶液A以20/min的速度滴加至质量分数为2wt%氯化钙水溶液中,滴加过程中不断搅拌,然后静置20h,过滤,洗涤,干燥得到改性海藻酸钠,其中,溶液A和氯化钙水溶液的体积比为2:5。

上述含硫酸镁保水吸附重金属的肥料的制备方法,包括如下步骤:将糠醛渣、啤酒渣、豆粕混匀,杀菌得到混合物;将地衣芽孢杆菌菌粉加入水中混匀,然后加入混合物中混匀,调节温度至37℃,保温20天,干燥得到中间肥料,其中,地衣芽孢杆菌菌粉和水的重量比为1:5;将中间肥料和尿素、磷酸钾、硝酸钾、磷酸二氢铵、腐殖酸钠、氯化钙、硫酸镁、添加剂混匀得到含硫酸镁保水吸附重金属的肥料。

实施例3

一种含硫酸镁保水吸附重金属的肥料,其原料按重量份包括:尿素35份,磷酸钾25份,硝酸钾15份,磷酸二氢铵8份,腐殖酸钠1份,氯化钙0.3份,硫酸镁0.2份,糠醛渣10份,啤酒渣20份,豆粕10份,地衣芽孢杆菌菌粉3份,添加剂15份;

其中,添加剂的原料包括:凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠,其中,凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠的重量比为3:1:4:5;

在改性海藻酸钠制备过程中,将壳聚糖加入pH=6的醋酸钠-醋酸缓冲水溶液中超声溶解,然后加入海藻酸钠,以500r/min的速度搅拌2h,接着加入聚乙二醇,继续搅拌2h得到溶液A,其中,壳聚糖、海藻酸钠、聚乙二醇的重量比为1:4:1,壳聚糖和醋酸钠-醋酸缓冲水溶液的重量比为1:49;将溶液A以30/min的速度滴加至质量分数为1wt%氯化钙水溶液中,滴加过程中不断搅拌,然后静置24h,过滤,洗涤,干燥得到改性海藻酸钠,其中,溶液A和氯化钙水溶液的体积比为1:7。

上述含硫酸镁保水吸附重金属的肥料的制备方法,包括如下步骤:将糠醛渣、啤酒渣、豆粕混匀,杀菌得到混合物;将地衣芽孢杆菌菌粉加入水中混匀,然后加入混合物中混匀,调节温度至35℃,保温30天,干燥得到中间肥料,其中,地衣芽孢杆菌菌粉和水的重量比为1:10;将中间肥料和尿素、磷酸钾、硝酸钾、磷酸二氢铵、腐殖酸钠、氯化钙、硫酸镁、添加剂混匀得到含硫酸镁保水吸附重金属的肥料。

实施例4

一种含硫酸镁保水吸附重金属的肥料,其原料按重量份包括:尿素27份,磷酸钾32份,硝酸钾11份,磷酸二氢铵9.5份,腐殖酸钠0.6份,氯化钙0.45份,硫酸镁0.13份,糠醛渣13份,啤酒渣16份,豆粕13份,地衣芽孢杆菌菌粉2.2份,添加剂22份;

其中,添加剂的原料包括:凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠,其中,凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠的重量比为2.2:1.7:3.3:6.5;

在改性海藻酸钠制备过程中,将壳聚糖加入pH=6的醋酸钠-醋酸缓冲水溶液中超声溶解,然后加入海藻酸钠,以350r/min的速度搅拌2.8h,接着加入聚乙二醇,继续搅拌1.3h得到溶液A,其中,壳聚糖、海藻酸钠、聚乙二醇的重量比为1.7:2.5:1.7,壳聚糖和醋酸钠-醋酸缓冲水溶液的重量比为1.2:98.8;将溶液A以22/min的速度滴加至质量分数为1.7wt%氯化钙水溶液中,滴加过程中不断搅拌,然后静置21h,过滤,洗涤,干燥得到改性海藻酸钠,其中,溶液A和氯化钙水溶液的体积比为1.7:5.5。

上述含硫酸镁保水吸附重金属的肥料的制备方法,包括如下步骤:将糠醛渣、啤酒渣、豆粕混匀,杀菌得到混合物;将地衣芽孢杆菌菌粉加入水中混匀,然后加入混合物中混匀,调节温度至37℃,保温22天,干燥得到中间肥料,其中,地衣芽孢杆菌菌粉和水的重量比为0.7:4;将中间肥料和尿素、磷酸钾、硝酸钾、磷酸二氢铵、腐殖酸钠、氯化钙、硫酸镁、添加剂混匀得到含硫酸镁保水吸附重金属的肥料。

实施例5

一种含硫酸镁保水吸附重金属的肥料,其原料按重量份包括:尿素33份,磷酸钾28份,硝酸钾13份,磷酸二氢铵8.5份,腐殖酸钠0.8份,氯化钙0.35份,硫酸镁0.17份,糠醛渣11份,啤酒渣18份,豆粕11份,地衣芽孢杆菌菌粉2.8份,添加剂18份;

其中,添加剂的原料包括:凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠,其中,凤眼莲根粉、马尾藻粉、纳米硅藻土、改性海藻酸钠的重量比为2.8:1.3:3.7:5.5;

在改性海藻酸钠制备过程中,将壳聚糖加入pH=6的醋酸钠-醋酸缓冲水溶液中超声溶解,然后加入海藻酸钠,以450r/min的速度搅拌2.2h,接着加入聚乙二醇,继续搅拌1.7h得到溶液A,其中,壳聚糖、海藻酸钠、聚乙二醇的重量比为1.3:3.5:1.3,壳聚糖和醋酸钠-醋酸缓冲水溶液的重量比为1.8:98.2;将溶液A以28/min的速度滴加至质量分数为1.3wt%氯化钙水溶液中,滴加过程中不断搅拌,然后静置23h,过滤,洗涤,干燥得到改性海藻酸钠,其中,溶液A和氯化钙水溶液的体积比为1.3:6.5。

上述含硫酸镁保水吸附重金属的肥料的制备方法,包括如下步骤:将糠醛渣、啤酒渣、豆粕混匀,杀菌得到混合物;将地衣芽孢杆菌菌粉加入水中混匀,然后加入混合物中混匀,调节温度至35℃,保温28天,干燥得到中间肥料,其中,地衣芽孢杆菌菌粉和水的重量比为1.1:9;将中间肥料和尿素、磷酸钾、硝酸钾、磷酸二氢铵、腐殖酸钠、氯化钙、硫酸镁、添加剂混匀得到含硫酸镁保水吸附重金属的肥料。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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