一种利用味精废弃液制备复合肥的方法与流程

文档序号:16130328发布日期:2018-12-01 00:14阅读:546来源:国知局
本发明属于环境保护
技术领域
,具体涉及一种利用味精废弃液制备复合肥的方法。【
背景技术
】我国是味精生产大国,年产量居世界之首,每吨味精在生产过程中,都会排放15吨高浓度有机尾液,味精尾液中含有8%以上的固形物,其中含有的n、p、k、s及有机质氨基酸等均能被农业充分利用,增加产量、改良土壤,并可使味精废水污染得到治理。油茶,又称茶子树、茶油树、白花茶,油茶属茶科,常绿小乔木,其种子可榨油(茶油)供食用。茶油色清味香,营养丰富,耐贮藏,是优质食用油。主要分布于我国南方多个省份,以广西、云南、湖南、湖北、贵州等山地、丘陵地区为重点产区。目前油茶种植管理粗放,施肥水平不高,因缺营养元素导致产量偏低现象严重。首先,传统化学肥料在土壤中容易发生淋溶、挥发,造成肥料养分流失严重,带来环境污染问题。其次,又因油茶种植多偏于山区、丘陵,施肥难度大,施肥劳动力成本高。再次,多地还经常出现天气干旱原因,导致肥料养分吸收利于率低,油茶产量减产。目前,已经有利用味精废弃液进行加工成肥料的技术研究,但是相关文献还没有一种针对油茶产量提高而设计的一种利用味精废弃液为原料制成的肥料。技术实现要素:本发明的发明目的在于:本发明的目的是提供一种利用味精废弃液制备复合肥的方法,通过本申请的处理方法不仅能给废弃物提供一条变废为宝的新途径,且该复合肥根据油茶作物需肥规律专门设计,针对性强,保证油茶全生育期不缺素,养分不浪费,最大程度提高肥料利用率,减少环境污染,增产增收效果明显。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种利用味精废弃液制备复合肥的方法,具体步骤如下:s1味精废弃液的处理:将ph值至3.0-3.2的味精废弃液加入电解槽中进行电解1-2分钟后停止,接着加入碳酸钡,直至味精废弃液ph值至6.5-7.0,然后过滤去除沉淀,取过滤后的味精废弃液;接着将滤液浓缩至原体积的1.12-1.15倍后,接着投入喷雾干燥机中进行喷雾干燥将味精废弃液进行造粒得到营养颗粒,营养颗粒从喷雾干燥机中取出后采用200-300w的超声波进行振荡5-10分钟,即可;s2制备发酵料:按照重量份数计,钢渣5-15重量份研磨后过100目筛,将新鲜紫苏秸秆10-20重量份、新鲜黄豆壳10-20重量份粉碎,接着与s1中超声波处理后的营养颗粒10-15重量份,甘蔗滤泥8-15重量份混合得到混合料,放入发酵池内封盖进行发酵,在发酵池内的温度升温至60-65℃后,开盖,搅拌至发酵池中心位置温度至35-40℃后,加入粗状假丝酵母3-5重量份、布氏乳杆菌5-8重量份,搅拌均匀后进行开盖继续发酵20-25天,即可得到发酵料;s3制备颗粒复合肥:将发酵料用肥料颗粒挤压机进行挤压成粒,制成颗粒复合肥,且制成的颗粒复合肥直径为3-4.5mm;s4制备含有味精废弃液原料的复合肥:将颗粒复合肥外表层包裹包膜复合肥,然后包裹保水涂层后,即可得到含有味精废弃液原料的复合肥;所述保水涂层是取聚赖氨酸340-380份、磺甲基化聚丙烯酰胺620-660份经粉碎搅拌后预热后搅拌糊化即可。进一步说明,所述包膜复合肥是由乙二胺四乙酸铁钠、氨基酸粉、聚乙烯、聚丙烯、滑石粉、颜料、四氯乙烯为材料,经磁化后制备包膜材料的分散液体,后在颗粒复合肥外表面包裹制备而成。进一步说明,包膜复合肥由以下工艺制备而得:按重量份计,取乙二胺四乙酸铁钠0.1-0.5份、氨基酸粉0.5-1份、聚乙烯10-21份、聚丙烯10-17份、滑石粉5-13份、颜料0-0.5份,混合均匀,放置于密闭塑料容器中,塑料容器上方悬挂电磁铁吸盘,电磁铁通电5-10min对原料进行磁化,磁场强度控制1000-3000gs;再按混合物料重量与四氯乙烯体积比为100g:0.9-1.1l,将上述磁化后的混合物料加入到四氯乙烯中,并不断加热搅拌使其溶解,加热温度控制105-110℃,完全溶解后制成包膜材料的分散液体。进一步说明,在s4中,具体操作是:按包膜复合肥与颗粒复合肥的重量比1:6-9,包膜复合肥溶解后趁热将包膜复合肥分散液体均匀喷涂在颗粒复合肥表面,自然冷却,最后用干燥法除去有机溶剂制成包膜复合肥,干燥温度控制50-60℃。进一步说明,所述粗状假丝酵母的活菌数为2.36-2.94亿cfu/ml、布氏乳杆菌的活菌数为3.21-3.85亿cfu/ml。进一步说明,所述味精废弃液固形物含量为40-50%。进一步说明,所述钢渣含有氧化钙50-60%、氧化镁3-8%、氧化锰1-3%、氧化硅10-13%。综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:本申请采用将几种工业、农业的废弃物进行中和利用成为复合肥中的芯,不仅能够提供一条废弃物的新处理道路,并且,发酵出来的颗粒复合肥的肥力相当优质。在百色靖西市拥有地势的优势种植有大量的油茶树,而本申请制备出来的复合肥可以满足油茶对、碳氮比、磷、钾、以及中微量元素的需要,并且具有肥效持久的特征,这点能够减少多次施肥的人力物力的消耗,从试验中明确显示,采用本申请的复合肥施肥给油茶,还能够显著的提高油茶产量,同比减少施肥次数1-2次/年,部分地区周年内可实现一次性施肥。【具体实施方式】为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。实施例1:1、原料准备:包膜复合肥是由以下工艺制备而得:按重量份计,取乙二胺四乙酸铁钠0.1份、氨基酸粉0.5份、聚乙烯10份、聚丙烯10份、滑石粉5份,混合均匀,放置于密闭塑料容器中,塑料容器上方悬挂电磁铁吸盘,电磁铁通电5min对原料进行磁化,磁场强度控制1000-3000gs;再按混合物料重量与四氯乙烯体积比为100g:0.9l,将上述磁化后的混合物料加入到四氯乙烯中,并不断加热搅拌使其溶解,加热温度控制105℃,完全溶解后制成包膜材料的分散液体。2、一种利用味精废弃液制备复合肥的方法,具体步骤如下:s1味精废弃液的处理:将ph值至3.0、固形物含量为40%的味精废弃液加入电解槽中进行电解1分钟后停止,接着加入碳酸钡,直至味精废弃液ph值至6.5,然后过滤去除沉淀,取过滤后的味精废弃液;接着将滤液浓缩至原体积的1.12倍后,接着投入喷雾干燥机中进行喷雾干燥将味精废弃液进行造粒得到营养颗粒,营养颗粒从喷雾干燥机中取出后采用200w的超声波进行振荡5分钟,即可;s2制备发酵料:按照重量份数计,含有氧化钙50%、氧化镁3%、氧化锰1%、氧化硅10%的钢渣5重量份研磨后过100目筛,将新鲜紫苏秸秆10重量份、新鲜黄豆壳10重量份粉碎,接着与s1中超声波处理后的营养颗粒10重量份,甘蔗滤泥8重量份混合得到混合料,放入发酵池内封盖进行发酵,在发酵池内的温度升温至60℃后,开盖,搅拌至发酵池中心位置温度至35℃后,加入活菌数为2.36亿cfu/ml粗状假丝酵母3重量份、活菌数为3.21亿cfu/ml布氏乳杆菌5重量份,搅拌均匀后进行开盖继续发酵20天,即可得到发酵料;s3制备颗粒复合肥:将发酵料用肥料颗粒挤压机进行挤压成粒,制成颗粒复合肥,且制成的颗粒复合肥直径为3mm;s4制备含有味精废弃液原料的复合肥:按包膜复合肥与颗粒复合肥的重量比1:6,包膜复合肥溶解后趁热将包膜复合肥分散液体均匀喷涂在颗粒复合肥表面,自然冷却,最后用干燥法除去有机溶剂制成包膜复合肥,干燥温度控制50℃,然后包裹保水涂层后,即可得到含有味精废弃液原料的复合肥;所述保水涂层是取聚赖氨酸340份、磺甲基化聚丙烯酰胺620份经粉碎搅拌后预热后搅拌糊化即可。对比例1:处理方案基本与实施例1相同,不同点是没有进行s1的处理,直接使用味精废弃液作为制备发酵料的原料之一。对比例2:处理方案基本与实施例1相同,不同点是s1的处理没有进行超声波处理。验证试验一:将对比例2、实施例1中s1最后得到的营养颗粒进行如下表的参数检测:表1组别导电率ms/cm实施例13.24±0.11对比例21.58±0.16将对比例1、实施例1中s2制备发酵料进行如下表的参数检测:表2类别phc/%n/%ca/%p2o5/%k2o/%mn/%si/%mg/%fe/%zn/%实施例16.141.317.38.27.29.89.38.84.21.20.8对比例14.838.312.95.26.05.16.91.72.10.40.5由上表1与表2看,采用本申请对味精废弃液处理的方法处理,先将味精废弃物中高浓度含量的硫酸根置换成硫酸钡沉淀去除,从而降低硫酸根含量,并且颗粒中的结构通过超声波处理后,颗粒中的元素之间的键距发生改变,使得离子活跃性更强在进行导电率检测时呈现导电率更高的现象;并且能够将低ph值的废弃液进行中和后呈中性,能够为后续的发酵料进行发酵的时候相互配比后发酵料的ph值不会过低,抑制发酵过程中产生的酵母、乳酸菌等有益菌的生长,并且使得发酵料的物理成分配比含量更加适中,经过后续的试验证明能够对油茶树具有很好的促进的吸收从而提高油茶产量的效果。实施例2:1、原料准备:包膜复合肥是由以下工艺制备而得:按重量份计,取乙二胺四乙酸铁钠0.5份、氨基酸粉1份、聚乙烯21份、聚丙烯17份、滑石粉13份、颜料0.5份,混合均匀,放置于密闭塑料容器中,塑料容器上方悬挂电磁铁吸盘,电磁铁通电10min对原料进行磁化,磁场强度控制3000gs;再按混合物料重量与四氯乙烯体积比为100g:1.1l,将上述磁化后的混合物料加入到四氯乙烯中,并不断加热搅拌使其溶解,加热温度控制110℃,完全溶解后制成包膜材料的分散液体。2、一种利用味精废弃液制备复合肥的方法,具体步骤如下:s1味精废弃液的处理:将ph值至3.2、固形物含量为50%的味精废弃液加入电解槽中进行电解2分钟后停止,接着加入碳酸钡,直至味精废弃液ph值至7.0,然后过滤去除沉淀,取过滤后的味精废弃液;接着将滤液浓缩至原体积的1.15倍后,接着投入喷雾干燥机中进行喷雾干燥将味精废弃液进行造粒得到营养颗粒,营养颗粒从喷雾干燥机中取出后采用300w的超声波进行振荡10分钟,即可;s2制备发酵料:按照重量份数计,含有氧化钙60%、氧化镁8%、氧化锰3%、氧化硅13%的钢渣15重量份研磨后过100目筛,将新鲜紫苏秸秆20重量份、新鲜黄豆壳20重量份粉碎,接着与s1中超声波处理后的营养颗粒15重量份,甘蔗滤泥15重量份混合得到混合料,放入发酵池内封盖进行发酵,在发酵池内的温度升温至65℃后,开盖,搅拌至发酵池中心位置温度至40℃后,加入活菌数为2.94亿cfu/ml粗状假丝酵母5重量份、活菌数为3.85亿cfu/ml布氏乳杆菌8重量份,搅拌均匀后进行开盖继续发酵25天,即可得到发酵料;s3制备颗粒复合肥:将发酵料用肥料颗粒挤压机进行挤压成粒,制成颗粒复合肥,且制成的颗粒复合肥直径为4.5mm;s4制备含有味精废弃液原料的复合肥:按包膜复合肥与颗粒复合肥的重量比1:9,包膜复合肥溶解后趁热将包膜复合肥分散液体均匀喷涂在颗粒复合肥表面,自然冷却,最后用干燥法除去有机溶剂制成包膜复合肥,干燥温度控制60℃,然后包裹保水涂层后,即可得到含有味精废弃液原料的复合肥;所述保水涂层是取聚赖氨酸380份、磺甲基化聚丙烯酰胺660份经粉碎搅拌后预热后搅拌糊化即可。表3该实施例含有味精废弃液原料的复合肥的产品指标类别phc/%n/%ca/%p2o5/%k2o/%mn/%si/%mg/%fe/%zn/%实施例26.452.120.38.77.69.59.88.64.71.51.6实施例3:1、原料准备:包膜复合肥是由以下工艺制备而得:按重量份计,取乙二胺四乙酸铁钠0.3份、氨基酸粉0.8份、聚乙烯16份、聚丙烯14份、滑石粉10份、颜料0.3份,混合均匀,放置于密闭塑料容器中,塑料容器上方悬挂电磁铁吸盘,电磁铁通电8min对原料进行磁化,磁场强度控制2000gs;再按混合物料重量与四氯乙烯体积比为100g:1l,将上述磁化后的混合物料加入到四氯乙烯中,并不断加热搅拌使其溶解,加热温度控制105-110℃,完全溶解后制成包膜材料的分散液体。2、一种利用味精废弃液制备复合肥的方法,具体步骤如下:s1味精废弃液的处理:将ph值至3.1、固形物含量为45%的味精废弃液加入电解槽中进行电解1.5分钟后停止,接着加入碳酸钡,直至味精废弃液ph值至6.8,然后过滤去除沉淀,取过滤后的味精废弃液;接着将滤液浓缩至原体积的1.13倍后,接着投入喷雾干燥机中进行喷雾干燥将味精废弃液进行造粒得到营养颗粒,营养颗粒从喷雾干燥机中取出后采用250w的超声波进行振荡5-10分钟,即可;s2制备发酵料:按照重量份数计,含有氧化钙55%、氧化镁5%、氧化锰2%、氧化硅12%的钢渣10重量份研磨后过100目筛,将新鲜紫苏秸秆15重量份、新鲜黄豆壳15重量份粉碎,接着与s1中超声波处理后的营养颗粒12重量份,甘蔗滤泥8-15重量份混合得到混合料,放入发酵池内封盖进行发酵,在发酵池内的温度升温至62℃后,开盖,搅拌至发酵池中心位置温度至35-40℃后,加入活菌数为2.51亿cfu/ml粗状假丝酵母4重量份、活菌数为3.50亿cfu/ml布氏乳杆菌7重量份,搅拌均匀后进行开盖继续发酵22天,即可得到发酵料;s3制备颗粒复合肥:将发酵料用肥料颗粒挤压机进行挤压成粒,制成颗粒复合肥,且制成的颗粒复合肥直径为3.5mm;s4制备含有味精废弃液原料的复合肥:按包膜复合肥与颗粒复合肥的重量比1:7,包膜复合肥溶解后趁热将包膜复合肥分散液体均匀喷涂在颗粒复合肥表面,自然冷却,最后用干燥法除去有机溶剂制成包膜复合肥,干燥温度控制55℃,然后包裹保水涂层后,即可得到含有味精废弃液原料的复合肥;所述保水涂层是取聚赖氨酸355份、磺甲基化聚丙烯酰胺650份经粉碎搅拌后预热后搅拌糊化即可。表4该实施例含有味精废弃液原料的复合肥的产品指标类别phc/%n/%ca/%p2o5/%k2o/%mn/%si/%mg/%fe/%zn/%实施例36.348.119.18.6739.69.58.34.91.41.0油茶的种植多种植至于丘陵、山区,灌溉非常困难,多靠天吃饭,如在油茶园中单独施用包膜复合肥,较难保证水分充足,势必影响养分的释放,最终影响产量;本发明将包膜复合肥与保水涂层有效结合,很大程度上解决油茶园灌溉难而影响肥料养分释放和利用的问题,实现养分持久、完全释放,肥效长,有效减少施肥次数,降低施肥成本;油茶的有效肥的指标为:总养分≥45%,氯≤8%,含硼、镁、锌、铁中微量元素,养分释放期≥180天,吸水量/自重≥20。本发明所采用的肥料包膜技术,是在常规树脂包膜原材料组分和工艺上进行了改进;以聚乙烯、聚丙烯为主要成分的包膜材料,在土壤中自然降解速度慢,当肥料养分释放完后仍长时间遗留在土壤中,长达数年至数十年,造成严重环境污染;本发明在原有技术基础上,添加了氨基酸粉成分,能加快树脂包膜材料的微生物降解速度;氨基酸是动植物生长过程中必须的营养物质,包膜复合肥施入土壤后,易被土壤中微生物分解利用,加速破坏树脂包膜材料的稳定性,有效缩短树脂包膜材料的降解时间;此外,由于氨基酸粉与聚乙烯、聚丙烯等成分相互交联,使得微生物降解能缓慢稳定进行,保证肥料养分稳定长效释放,满足油茶作物生长需求。本发明还添加了乙二胺四乙酸铁钠,并对原料进行了磁化处理;磁化作用能使乙二胺四乙酸铁钠、滑石粉、颜料等成分具有磁性,施入土壤后能促进作物根系生长,活化土壤微生物,改良土壤环境,促进作物光合作用,提高产量;此外,乙二胺四乙酸铁钠是螯合态的铁营养元素,不易被土壤固定,吸收利用率高。保水涂层成分为聚赖氨酸和磺甲基化聚丙烯酰胺的组合物。常见的农用保水涂层主要为丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物和淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物2类,其具有吸水倍率高、速度快的优点,但周期性弱,保水性能因逐年降解而降低,自身也无营养成分,不能被作物进一步吸收利用。聚赖氨酸是赖氨酸的聚合物,也是一种多肽,其高吸水性能常用于妇女卫生巾、婴儿尿片等日常生活用品中,吸水稳定性强;聚赖氨酸降解物主要为赖氨酸,能被作物直接吸收利用,是非常好的环保吸水材料。磺甲基化聚丙烯酰胺是以甲醛和亚硫酸氢钾为磺甲基试剂对聚丙烯酰胺进行了改性处理,改性后的聚丙烯酰胺吸水性能更强,降解时间更长,保水周期性更佳,且降解产生的钾、氨离子能被作物进一步吸收利用。聚赖氨酸和磺甲基化聚丙烯酰胺组合,延长了保水涂层的时间,减缓了保水性能逐年降低的趋势。试验证明:将实施例1-3制备得到的含有味精废弃液原料的复合肥、市面购买树脂包裹材料复合肥(ck1)、市面购买硫磺薄膜复合肥(ck2)进行累计养分释放率和膜降解率进行检测入下表:表5单位%24h30d60d70d120d160d180d实施例15.319.426.449.164.482.695.8实施例26.320.327.148.962.379.691.4实施例35.818.924.545.861.280.493.6ck112.728.545.171.392.498.4100ck28.9945.255.360.387.292.3100从累积养分释放率可以看出,本发明包膜技术和树脂包膜技术肥料养分释放稳定、均匀,而硫磺包膜技术养分释放波动大。表6单位%100d200d300d400d500d600d实施例120.356.882.1100100100实施例224.359.582.6100100100实施例320.153.580.2100100100ck12.77.916.521.8534.148.5ck212.942.075.192.698.1100从膜降解率可看出,本发明包膜技术和硫磺包膜技术容易降解,对环境污染小,而树脂包膜技术不易降解,对环境污染大。上述数据说明了本发明的肥料包膜技术具有养分释放稳定、均匀,包膜材料容易降解的优点。为进一步说明本发明制得的肥料技术效果,选用了与市面销售的常规肥料开展田间对比试验得以下数据:实验时间:2017年4月15日-2017年11月15日试验地点:靖西市大晚村试验品种:湘林69表7从上表可以得出,施用本发明肥料比常规施肥的平均土壤含水率提高0.8-1.2%;平均产量增加65.5-72kg/亩,增产率达15.4-16.9%;同时施肥次数减少1次,实现一次性施肥;干油茶籽的含油率无显著变化。以上数据说明,本发明制备的环保长效的油茶专用肥料具有环保、肥效长、保水能力强,可有效减少施肥次数,油茶增产显著等优点。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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