一种可降解和增肥的绿化园林用容器配方及制备方法与流程

文档序号:20780536发布日期:2020-05-19 21:11阅读:204来源:国知局

本发明属于园林绿化技术领域,尤其涉及一种可降解和增肥的绿化园林用容器配方及制备方法。



背景技术:

目前花卉市场上的花盆种类可谓应有尽有,木质花盆、泥制、陶瓷、塑料花盆……。木质花盆轻便,但没有五颜六色的颜色;泥制花盆透气性好,但不美观、重量大,陶瓷花盆美观华丽,但是易碎、价格高,塑料花盆轻便,颜色漂亮,但是透气性不好,植物容易烂根,而且塑料废弃后无法处理污染环境。

现有可降解的花盆和其他容器,大多采用秸秆、树叶等作为填充物,淀粉为粘结成型材料,实现可无害稳定可降解的目标。可降解绿化容器的优势在于:透气性和吸水性好,花卉残败后可与植物纤维花盆一同运到地里自然腐烂,尔后被土壤吸收,成为花木的肥料,而勿需传统的残花与塑料盆二次分离处理,大大降低人工费用,即经济、简单又降低成本。但其成型材料—改性淀粉——的生产需要高温180-250℃和高压,依靠温度改性淀粉成型,能耗和周期都比较高,所制成的可降解容器价格较高。



技术实现要素:

为了解决以上技术问题,本发明提供一种可降解和增肥的绿化园林用容器,成型好,使用时间长,且能降解,对环境无污染;生产成本低,操作简单。

解决以上技术问题的本发明中的一种可降解和增肥的绿化园林用容器,其特征在于:所述容器配方包括以下重量份的组份:角羽蛋白水解液10-25份,填充材料30-60份和水10-30份;所述填充材料为污泥和植物纤维,或植物纤维;优化方案中所述填充材料包括质量份的污泥干重10-20份和植物纤维材料20-40份。

所述角羽蛋白水解液与水比例为1:2。

所述角羽蛋白水解液来自羽毛被采集羽绒后废弃的羽毛梗和附着的绒毛水解而成,角羽蛋白水解液的质量百分比浓度为5-10%。羽毛为鸡毛、鸭毛或鹅毛等。

所述污泥为无害化处理后的生活污水厂剩余污泥,以绝干泥计。无害化处理后的生活污水厂剩余污泥是指污泥经过前端的处理,包括厌氧消化、好氧堆肥、热水解、(催化)湿式氧化等其中一个工艺,其含水率降至50%以下的污泥。

所述植物纤维为树叶、秸秆、木粉或其他植物纤维一种或两种以上。

所述植物纤维粒度大小≥50目,经过增韧处理,即采用碱液浸泡处理。植物纤维经过增韧处理,为避免起球和团聚。

本发明中采用了角羽蛋白水解液作为可降解绿化容器的成型剂,使养殖废料得以资源化应用,另一方面,角羽蛋白和无害化污泥的有机物能够提高容器的肥效,且因为其粘性强,无毒无害,在常温下有较大粘性和起泡性,可在低温下实现容器的固定和成型,使固化成型过程不需要高温,只需要保证一定的成型压力。

本发明中一种可降解和增肥的绿化园林用容器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)准备所需原料;

(2)将角羽蛋白水解液与水混合均匀,形成稀释水解液;

(3)边搅拌将稀释水解液喷洒于填充材料上,形成稠膏状混合物;

(4)挤压成型,挤压温度为常温或40-50℃;

常温也叫一般温度或者室温,一般定义为25℃左右。

成型的温度为40-50℃,甚至可采用常温,减少可降解绿化容器成型过程的能耗。常温或40-50℃,都为低温处理。

(5)在酸性气氛下将成型的物料烘干、定型即可。

所述步骤(3)中稠膏状混合物含水率为20-45%。

本发明中的热压原料主要是膏状物,利用温度主要起到蒸发原料中的大部分水分从而成型的作用,最终固化靠的是酸性气体与其进行的中和反应。

所述烘干的温度为常温或温度30-50℃。

酸性气氛是利用易挥发酸(盐酸、醋酸、苯甲酸)等在密闭空间形成的酸性气体。经过成型去除大量水分的过程,容器具有较多微孔,酸性气体与微孔中的碱性物料进行中和反应,使角羽蛋白硬化而增强了容器的强度。酸性气体可以反复利用,在这个过程中要求具有一定的温度主要是考虑酸的挥发,以及酸碱中和反应生成的水的蒸发,如果采用常温,则需要增加反应区的空气流动。

角羽蛋白水解液制备方法如下:

(1)剪切湿羽毛和羽毛梗为长度1-10mm的颗粒或小段;

(2)水解角羽蛋白:颗粒或小段和水加入水解罐内密封水解,水解温度为40-70℃,水解时间为2-10h,含水率为85-95%,边水解边搅拌;热量可通过不同的换热器设计由微波、电和余热提供;

(3)水解罐内加入以羽毛梗重量计的ca(oh)2和nahso3总量为2-10%,并通过不高于液面的低速搅拌机混合均匀;其中ca(oh)2和nahso3用量比例为2.5-1:1,ca(oh)2与nahso3的加入量比例随羽毛梗的类型不同而变化。

角羽蛋白水解液含有大量有机物和氮元素,能提高植物的肥力,是一种缓释的生态肥,当其肥效释放完,整个容器就自动缓慢变形、破碎,回归土壤,通过调控其含量,可以调节容器的降解时间。

本发明主要采用角羽蛋白水解液为成型材料,采用挤压或者发泡的方式使绿化容器成型。

本发明中容器成型后耐水性好,ph=5-7的弱酸或中性溶液浸泡10天左右仍未解体另外,在自然条件下,埋地25天以后,容器解体,不对环境造成第二次污染。并在热压机和模具具备下,可做成薄层为0.2-1cm的容器,成型好,成品率近于100%。成本低,经济效果高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步说明,:

实施例1

可降解和增肥的绿化园林用容器配方由以下重量份的组份组成:质量浓度10%的角羽蛋白水解液10份,填充材料为湿式氧化出口干污泥10份,干树叶粉30份,水20份。

角羽蛋白水解液来自羽毛被采集羽绒后废弃的羽毛梗和附着的绒毛水解而成,羽毛为鸡毛。污泥为无害化处理后的生活污水厂剩余污泥,以绝干泥计。无害化处理后的生活污水厂剩余污泥是指污泥经过前端的处理,包括厌氧消化、好氧堆肥、热水解、(催化)湿式氧化等其中一个工艺,其含水率降至50%以下的污泥。

干树叶粉粒度大小≥50目,经过碱液浸泡,进行增韧处理。植物纤维经过增韧处理,为避免起球和团聚。

容器制备方法如下步骤:

(1)调质过程先将水解液与水混合均匀,形成稀释水解液;这里水占总水量的96.7%。

(2)一边搅拌一边均匀地将稀释水解液喷洒于填充材料上,控制其整体含水率为35-45%,形成稠膏状混合物。

(3)挤压成型:成型设备的挤压温度调整为50℃。

成型设备为热压成型机,热压时间为240s,压力为0.2-0.4mpa。

(4)在乙酸的酸性气氛下将成型的物料烘干,最终定型。烘干的温度为常温。

酸性气氛是利用易挥发酸(如盐酸、醋酸或苯甲酸等)等在密闭空间形成的酸性气体。经过成型去除大量水分的过程,容器具有较多微孔,酸性气体与微孔中的碱性物料进行中和反应,使角羽蛋白硬化而增强了容器的强度。酸性气体可以反复利用,在这个过程中要求具有一定的温度主要是考虑酸的挥发,以及酸碱中和反应生成的水的蒸发,如果采用常温,则需要增加反应区的空气流动。

角羽蛋白水解液制备方法如下:

(1)剪切湿绒毛和羽毛梗为长度1mm的颗粒或小段;

(2)水解角羽蛋白:颗粒或小段和水加入水解罐内密封水解,水解温度为40℃,水解时间为10h,含水率为90%,边水解边搅拌;热量可通过不同的换热器设计由微波、电和余热提供;

(3)水解罐内加入以羽毛梗重量计的ca(oh)2和nahso3总量为2%,并通过不高于液面的低速搅拌机混合均匀;其中ca(oh)2与nahso3的加入量比例随羽毛梗的类型不同而变化。ca(oh)2和nahso3用量比例为2.5:1。

实施例2

容器配方由以下重量份的组份组成:质量浓度5%的角羽蛋白水解液20份,填充材料为湿式氧化出口干污泥15份,秸秆粉50份和水30份。秸秆粉粒度大小≥50目,经过增韧处理,即采用碱液浸泡处理。

角羽蛋白水解液来自羽毛被采集羽绒后废弃的羽毛梗和附着的绒毛水解而成,角羽蛋白水解液的质量百分比浓度为5-10%。羽毛为鸡毛、鸭毛或鹅毛等。

植物纤维为树叶、秸秆、木粉或其他植物纤维一种或两种以上。

其制备方法如下步骤:

(1)调质过程先将水解液与水混合均匀,形成稀释水解液;这里水占总水量95%。

(2)一边搅拌一边均匀地将稀释水解液喷洒于填充材料上,控制其整体含水率为20%,形成稠膏状混合物。

(3)挤压成型:成型设备的挤压温度调整为40℃。

(4)在苯甲酸酸性气氛下将成型的物料烘干,最终定型。

角羽蛋白水解液制备方法如下:

(1)剪切湿羽毛和羽毛梗为长度5mm的颗粒或小段;

(2)水解角羽蛋白:颗粒或小段和水加入水解罐内密封水解,水解温度为50℃,水解时间为6h,含水率为95%,边水解边搅拌;热量可通过不同的换热器设计由微波、电和余热提供;

(3)水解罐内加入以羽毛梗重量计的ca(oh)2和nahso3总量为2-10%,并通过不高于液面的低速搅拌机混合均匀;其中ca(oh)2与nahso3的加入量比例随羽毛梗的类型不同而变化。ca(oh)2和nahso3用量比例为1.5:1。

实施例3

可降解和增肥的绿化园林用容器配方由如下重量份组份组成:质量浓度8%的角羽蛋白水解液15份,填充材料为木粉60份和水15份。木粉粒度大小≥50目,经过增韧处理,即采用碱液浸泡处理。

其制备方法如下步骤:

(1)调质过程先将水解液与水混合均匀,形成稀释水解液。

(2)一边搅拌一边均匀地将稀释水解液喷洒于填充材料上,控制其整体含水率为40%,形成稠膏状混合物。

(3)挤压成型:热压成型机的挤压温度调整为45℃。

(4)在盐酸酸性气氛下将成型的物料烘干,最终定型。

角羽蛋白水解液制备方法如下:

(1)剪切湿羽毛和羽毛梗为长度10mm的颗粒或小段;

(2)水解角羽蛋白:颗粒或小段和水加入水解罐内密封水解,水解温度为70℃,水解时间为2h,含水率为92%,边水解边搅拌;热量可通过不同的换热器设计由微波、电和余热提供;

(3)水解罐内加入以羽毛梗重量计的ca(oh)2和nahso3总量为10%,并通过不高于液面的低速搅拌机混合均匀;其中ca(oh)2与nahso3的加入量比例随羽毛梗的类型不同而变化。ca(oh)2和nahso3用量比例为1:1。

实施例4

可降解和增肥的绿化园林用容器配方由如下重量份组份组成:质量浓度10%的角羽蛋白水解液15份,填充材料为热水解出口干污泥15份,树叶粉10份、秸秆粉20份,水20份。粉粒度大小≥50目,经过增韧处理,即采用碱液浸泡处理。

制备方法如下步骤:

(1)调质过程先将水解液与水混合均匀,形成稀释水解液。这里水占总水量95.72%。

(2)一边搅拌一边均匀地将稀释水解液喷洒于填充材料上,控制其整体含水率为30%,形成稠膏状混合物。

(3)挤压成型:热压成型机的挤压温度调整为42℃。

(4)在醋酸酸性气氛下将成型的物料烘干,最终定型。

秸秆角羽蛋白水解液来自羽毛被采集羽绒后废弃的羽毛梗和附着的绒毛水解而成,角羽蛋白水解液的质量百分比浓度为10%,羽毛为鹅毛。角羽蛋白水解液制备方法如下:

(1)剪切湿羽毛和羽毛梗为长度5mm的颗粒或小段;

(2)水解角羽蛋白:颗粒或小段和水加入水解罐内密封水解,水解温度为60℃,水解时间为8h,含水率为90%,边水解边搅拌;热量可通过不同的换热器设计由微波、电和余热提供;

(3)水解罐内加入以羽毛梗重量计的ca(oh)2和nahso3总量为5%,并通过不高于液面的低速搅拌机混合均匀;其中ca(oh)2与nahso3的加入量比例随羽毛梗的类型不同而变化。ca(oh)2和nahso3用量比例为2:1。

实施例5

容器配方包括以下重量份的组份:质量浓度6%的角羽蛋白水解液25份,填充材料30-60份和水10份;所述填充材料包括质量份的污泥干重20份和木粉40份。木粉粒度大小≥50目,经过增韧处理,即采用碱液浸泡处理。污泥为无害化处理后的生活污水厂剩余污泥,以绝干泥计。

制备方法如以下步骤:

(1)准备所需原料;

(2)将角羽蛋白水解液与水混合均匀,形成稀释水解液;

(3)边搅拌将稀释水解液喷洒于填充材料上,形成稠膏状混合物;稠膏状混合物含水率为25%。

(4)挤压成型,挤压温度为常温;

(5)在盐酸酸性气氛下将成型的物料烘干、定型即可。烘干的温度为常温。

角羽蛋白水解液制备方法如下:

(1)剪切湿羽毛和羽毛梗为长度6mm的颗粒或小段;

(2)水解角羽蛋白:颗粒或小段和水加入水解罐内密封水解,水解温度为45℃,水解时间为6h,含水率为94%,边水解边搅拌;热量可通过不同的换热器设计由微波、电和余热提供;

(3)水解罐内加入以羽毛梗重量计的ca(oh)2和nahso3总量为4%,并通过不高于液面的低速搅拌机混合均匀;其中ca(oh)2和nahso3用量比例为1:1。

实施例6

容器配方包括以下重量份的组份:质量浓度10%的角羽蛋白水解液20份,填充材料30份和水25份;填充材料由质量份的污泥干重10份和植物纤维材料20份组成,植物纤维为树叶,粒度大小≥50目,经过增韧处理,即采用碱液浸泡处理。污泥为无害化处理后的生活污水厂剩余污泥,以绝干泥计。

制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)准备所需原料;

(2)将角羽蛋白水解液与水混合均匀,形成稀释水解液;

(3)边搅拌将稀释水解液喷洒于填充材料上,形成稠膏状混合物;稠膏状混合物含水率为30%。

(4)挤压成型,挤压温度为50℃。

(5)在醋酸酸性气氛下将成型的物料烘干、定型即可。烘干的温度为常温。

角羽蛋白水解液制备方法如下:

(1)剪切羽毛的湿绒毛和羽毛梗为长度5mm的颗粒或小段;羽毛为鸭毛。

(2)水解角羽蛋白:颗粒或小段和水加入水解罐内密封水解,水解温度为65℃,水解时间为8h,含水率为90%,边水解边搅拌;热量可通过不同的换热器设计由微波、电和余热提供;

(3)水解罐内加入以羽毛梗重量计的ca(oh)2和nahso3总量为5%,并通过不高于液面的低速搅拌机混合均匀;其中ca(oh)2和nahso3用量比例为2:1。

本发明中采用了角羽蛋白水解液作为可降解绿化容器的成型剂,使养殖废料得以资源化应用,另一方面,角羽蛋白的有机物能够提高容器的肥效,且因为其粘性强,无毒无害,在常温下有较大粘性和起泡性,可在低温下实现容器的固定和成型,使固化成型过程不需要高温,只需要保证一定的成型压力。本发明容器用碱液浸泡,不足1小时就解体。

试验一可降解实验

根据实施例1-5中内容,制备了5个平面单片式材料,埋在土壤中,3天、10天、25天、40天、60天后查看完整程度,25天开始破碎失去粘性,容器解体,不对环境造成第二次污染。因为土壤中的微生物可以以角羽蛋白水解物为食,植物能够直接以污泥中的元素为营养元素。

再用本发明制作的容器进行育苗,1个月的大棚实验结果显示,根系与容器紧密连接,施用肥料明显减少,苗到田里后存活率和生长率都比塑料容器高,根系损伤小。

本发明中容器原料中的污泥是负成本,干泥每吨收益100元左右,秸秆每吨250元左右,角羽蛋白属于废料,主要支出为药剂支出,每个容器成本不足0.1元。成本低,经济效果高。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点,上述实施例和说明书所描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都将落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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