本发明涉及水溶肥领域,具体涉及一种具有缓释功能的水溶性肥。
背景技术:
水溶肥具有速溶、吸收率高、见效快、无残渣、使用方便的优点,可通过水肥一体化的滴灌施肥、喷施施肥达到节水、节肥、省工的目的。但是,水溶肥在土壤中容易渗漏、流失,造成营养损失和环境污染。为了克服这些缺点,中国发明专利cn102875248a公开了一种含腐植酸缓释型水溶肥,该发明以黄腐酸钾为原料,同时加入极少量聚天冬氨酸和乙二胺四乙酸二钠,使锌、硼、镁三种元素在溶解过程中被络合,并缓慢释放到土壤中,被农作物吸收,减少了养分流失。但通过直接络合阳离子会使肥料中阴离子在土壤中固定,适用性受限。中国发明专利cn104370627a也公开了一种缓释型水溶肥,该发明将离子俘获剂包含于普通水溶肥中,通过对水溶肥的阴阳离子的俘获,达到缓释的目的。但离子俘获剂是由氢氧化物胶体和离子交换树脂掺杂而成,氢氧化物胶体和离子交换树脂价格较贵,对土壤有一定影响。
基于资源回收循环利用,为了解决水溶性肥在土壤中快速渗漏、流失的缺陷,本发明首先对畜禽养殖废水中的氮磷进行了回收,其次,将回收的磷酸铵镁与酸和尿素反应,制备了一种缓释型水溶肥。这种肥料的养分全部能被植物吸收,不挥发,无残留、无污染。经磷酸铵镁沉淀法处理过的畜禽养殖废水中n,p和cod均得到降低,有利于后期生化处理。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种缓释型水溶肥,该肥具有水溶性和缓释性,缓释期为20-40天,含n:15-30%,p:20-38%(p2o5计),mgo:2-10%。可满足水肥一体化的滴灌、喷灌和冲施施肥,施用后可缓慢释放植物所需养分,减少肥料中养分的流失和施肥次数,提高肥料的利用率。
本发明另一目的在于提供一种利用畜禽养殖废水中的n,p资源和工业废弃物中的镁资源,低成本的制备磷酸铵镁,磷酸铵镁再与酸和尿素反应制备缓释型溶性肥的方法。
本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的:
(1)取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液,曝气40-80min,使废水ph值≥8.5,加入一定比例的镁源,控制ph值8.5-10,反应15-30min,静置,固液分离,收集沉淀物磷酸铵镁,液体n,p和cod降低,去生化处理。
(2)在所述的磷酸铵镁中加入一定比例的酸和尿素,加热至60-100℃,反应0.5-3h,冷却,粉碎,包装。
技术方案中,步骤(1)所述的镁源为热电厂、烧结厂和化工厂烟气脱硫废弃的含镁副产物、镁厂镁锭表面处理时产生的废渣和经酸钝化后的镁厂废镁渣。
技术方案中,步骤(1)所述的固液分离后,废水的cod和ss去除率分别达20-50%和30-80%,c/n比从原来0.5-4.0提高到6.5-10。
技术方案中,步骤(2)所述的酸为磷酸、硫酸和硝酸其中的一种或几种混合物。
技术方案中,步骤(2)所述的磷酸铵镁、酸和尿素的质量比为0.5:1:1-1:1.5:1.5。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液100m3,曝气60min,使废水ph值为8.7,按n:mg摩尔比为1:1.2的比例喷洒经过处理的镁法烟气脱硫副产物溶液,控制ph值8.5-8.7,反应20min,静置1h,上清液去生化处理池,底层沉淀部分过滤,滤液也去生化处理池,滤饼干燥,得到磷酸铵镁1.62kg,含量84%。粗磷酸铵镁经纯化,含量可达95%。磷酸铵镁沉淀处理后,出水的cod和ss去除率分别达21%和33%,c/n比从原来2.1提高到6.5。
取上述的磷酸铵镁、磷酸和尿素,按质量分数1:1:1加入反应器,加热至60℃,反应1h,冷却,粉碎,包装,得到缓释型水溶肥(1)。
实施例2
取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液,曝气50min,使废水ph值为8.5,按n:mg摩尔比为1:1.1的比例喷洒经过处理后的镁法烟气脱硫副产物溶液,控制ph值8.5,反应20min,静置1h,上清液去生化处理池,底层沉淀部分过滤,滤液也去生化处理池,滤饼干燥,得到磷酸铵镁1.65kg,含量83%。磷酸铵镁沉淀处理后,出水的cod和ss去除率分别达23%和37%,c/n比从原来2.1提高到6.8。
取上述的磷酸铵镁、磷酸和尿素,按质量分数0.8:1:1加入反应器,加热至80℃,反应1h,冷却,粉碎,包装,得到缓释型水溶肥(2)。
实施例3
取干湿分离后的畜禽养殖废水上清液,曝气60min,使废水ph值为8.6,按n:mg摩尔比为1:1.2的比例喷洒经酸处理后的镁厂废镁渣溶液,补加少量cao,控制ph值9.0,反应20min,静置1h,上清液去生化处理池,底层沉淀部分过滤,滤液也去生化处理池,滤饼干燥,得到磷酸铵镁1.7kg,含量80.8%。磷酸铵镁沉淀处理后,出水的cod和ss去除率分别达20%和39%,c/n比从原来2.1提高到7.4。
取上述的磷酸铵镁、硫酸和尿素,按质量分数1:1:1.1加入反应器,加热至80℃,反应1h,冷却,粉碎,包装,得到缓释型水溶肥(3)。
实施例4
缓释型水溶性肥测试,结果见表1。本发明的缓释型水溶肥在水中易溶,缓释期30天左右,一月施1次肥,节约了成本和人力。