專利名稱：一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)土栽培材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是利用卷煙生產(chǎn)廢棄物制備無(wú)土栽培材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
三元多孔煙梗顆粒具有減害降焦、提高煙支抽吸品質(zhì)、降低原料成本等優(yōu)點(diǎn)，并具備優(yōu)良的吸附特性，是一種應(yīng)用于卷煙行業(yè)的新型原料。三元多孔煙梗顆粒是煙梗原料經(jīng)過(guò)微波膨脹處理，化學(xué)成分和物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，變成膨脹狀態(tài)的煙梗，膨脹煙梗經(jīng)過(guò)陳化、回潮、造粒、篩選、定型、清選和風(fēng)選工序處理，制成粒徑在1. 5mm 3. 3mm之間的卷煙葉組配方用原料。三元多孔膨脹煙梗顆粒材料由于制備方法的特點(diǎn)，在生產(chǎn)1. 5mm 3. 3mm粒級(jí)范圍材料同時(shí)，產(chǎn)生20% 30%粒徑小于1. 5mm的顆粒及粉末材料。小顆粒及粉末材料與合格多孔煙梗顆粒產(chǎn)品原料來(lái)源一致，加工方式相同，含有大量煙草化學(xué)成分，如煙草生物堿、淀粉、糖分、蛋白質(zhì)等。目前通常采用簡(jiǎn)單的焚燒或丟棄處理方法，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。無(wú)土栽培是一項(xiàng)農(nóng)業(yè)新技術(shù)，具有省水、省肥、省力的特點(diǎn)。無(wú)土栽培受環(huán)境的影響較小，可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)植物裝飾、屋頂綠化、城市立體綠化等領(lǐng)域。隨著其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平迅速提高，已發(fā)展成為一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)農(nóng)業(yè)工廠化與現(xiàn)代化的重要技術(shù)。無(wú)土栽培的主要形式為基質(zhì)栽培，泥炭是一種理想的基質(zhì)，但泥炭為不可再生資源，嚴(yán)禁過(guò)度開(kāi)采，且泥炭的開(kāi)采和運(yùn)輸費(fèi)用等綜合生產(chǎn)成本高。利用有機(jī)廢棄物合成固體基質(zhì)，是無(wú)土栽培基質(zhì)的研究熱點(diǎn)。中國(guó)專利CN200410023791. 6公開(kāi)了利用稻殼、椰渣、核桃殼等合成固體基質(zhì)。中國(guó)專利CN200910018376.4公開(kāi)了一種有機(jī)栽培基質(zhì)及制備方法，該栽培基質(zhì)以造紙工業(yè)廢棄木屑及造紙污泥分別進(jìn)行發(fā)酵和堆肥處理后，按一定的體積比混配得到。中國(guó)專利CN200910090033. 9提供了一種利用玉米稈配制的百合栽培基質(zhì)。而采用煙梗顆粒生產(chǎn)的廢棄物制備無(wú)土栽培材料的方法未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于將生產(chǎn)多孔煙梗顆粒的廢棄材料應(yīng)用于無(wú)土栽培領(lǐng)域，提供一種利用煙梗顆粒生產(chǎn)的廢棄物制備有機(jī)無(wú)土栽培基質(zhì)材料的方法，既解決多孔煙梗顆粒生產(chǎn)的廢棄物排放問(wèn)題，又能提供一種新型的無(wú)土栽培基質(zhì)材料。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)?！N輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其制備方法如下①選擇原料以三元多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粒徑小于1. 5mm的顆粒及粉狀廢棄物料作為原料；②溶劑萃取用萃取溶劑對(duì)原料進(jìn)行萃取處理；③調(diào)節(jié)水分將萃取后原料的含水率調(diào)整至12% 14%，即為所需的輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料。本發(fā)明所述原料為多孔煙梗顆粒在篩分、清選和風(fēng)選工藝處理過(guò)程中產(chǎn)生的粒徑小于1. 5mm的顆粒及粉狀廢棄物料。原料的化學(xué)成分為總糖含量10% 18%、還原糖含量8% 16%、煙堿含量0. 3% 1.5%、總氮含量1.0% 2.0%。所述萃取溶劑為水、乙醇、甲醇、二甲醚、石油醚中的一種。使用水作為萃取溶劑時(shí)，完成萃取處理后對(duì)煙梗顆粒進(jìn)行離心脫水。用水萃取原料的方法是，使用30°C 60°C溫水，以液固比為1 1 1 3， 萃取兩次，每次萃取時(shí)間2h 4h ；完成萃取操作后，使用離心機(jī)離心脫水至20%。使用乙醇、甲醇、二甲醚、石油醚中的一種作為萃取溶劑時(shí)，完成萃取處理后使用高溫蒸汽對(duì)煙梗顆粒進(jìn)行溶劑脫除。本發(fā)明采用微波干燥或滾筒干燥將萃取后的煙梗顆粒的含水率調(diào)整至 12% 14%。本發(fā)明還可在制備得到的輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料中按重量百分比添加0 5 %的液體肥后，再按重量百分比5 % 100 %的比例與其他基質(zhì)材料混配，制備得到無(wú)土栽培材料。本發(fā)明以卷煙工業(yè)中三元多孔顆粒生產(chǎn)線的生產(chǎn)廢料為原料，將原料經(jīng)過(guò)萃取、 干燥等工藝處理，制備得到一種新型的輕型無(wú)土有機(jī)基質(zhì)材料，應(yīng)用于綠化裝飾植物的無(wú)土栽培，有效解決了多孔煙梗顆粒生產(chǎn)線廢棄物的排放問(wèn)題。本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)1、制備得到的產(chǎn)品不經(jīng)微生物發(fā)酵，內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有多孔、多空腔的性質(zhì)，能夠保水、保肥，具有緩釋肥料的作用；2、產(chǎn)品密度小，質(zhì)地蓬松，肥效高，易于加工和使用。3、將三元多孔煙梗顆粒生產(chǎn)中產(chǎn)生的占比約20% 30%的粒徑小于1. 5mm的廢棄物進(jìn)行合理利用，生產(chǎn)出高附加值有機(jī)無(wú)土栽培基質(zhì)，完善多孔煙梗顆粒生產(chǎn)工藝。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但它不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。實(shí)施例1收集三元多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中篩分工序的廢料50kg作為原料，原料為粒徑小于1. 5mm的顆粒和粉末。原料采用50°C 60°C溫水浸泡萃取，水溶液液固比為1 1，萃取兩次，每次萃取時(shí)間2h。然后用離心機(jī)脫水至20%，干燥至水分含量為14%，得到煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料。將煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料按照重量比70%的添加量摻配到其他的屋頂栽培基質(zhì)材料(該基質(zhì)材料為爐渣與有機(jī)肥的混合物)中，得到一種新型的無(wú)土栽培材料，用于屋頂綠化馬尼拉草坪的種植，草坪長(zhǎng)勢(shì)良好。

實(shí)施例2收集三元多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中篩分工序的廢料50kg作為原料，原料為粒徑小于1. 5mm的顆粒和粉末。原料采用30°C 40°C溫水浸泡萃取，水溶液液固比為1 3，萃取兩次，每次萃取時(shí)間4h。然后用離心機(jī)脫水至20%，干燥至水分含量為13%，得到煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料。將煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料添加重量比4%的液體肥料，再按重量比100%的添加量摻配到其他的屋頂栽培基質(zhì)材料中，得到一種新型的無(wú)土栽培材料。實(shí)施例3收集三元多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中篩分工序的廢料20kg作為原料，原料為粒徑小于1.5mm的顆粒和粉末。原料采用40°C 50°C溫水浸泡萃取，水溶液液固比為1 2， 浸泡兩次，每次浸泡時(shí)間3h。然后用離心機(jī)脫水至20%，干燥至水分含量為14%，得到煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料。實(shí)施例4收集多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中篩分、清選和風(fēng)選工序的廢料IOkg作為原料，原料的成分為粒徑小于1. 5mm的顆粒和粉末。原料在40°C下，采用乙醇浸泡萃取，浸泡液液固比為1 2，浸泡次數(shù)為兩次，每次浸泡3h。將浸泡后的原料進(jìn)行高溫蒸汽(100°C以上)脫溶處理至含水率20%，然后干燥至水分12%得到煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料。將煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料添加重量比3%的液體肥料，按照重量比10%的添加量摻配到室內(nèi)栽培植物鐵線蕨的基質(zhì)中，鐵線蕨基質(zhì)為60%珍珠巖和40%有機(jī)肥，鐵線蕨長(zhǎng)勢(shì)良好。實(shí)施例5收集多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中篩分、清選和風(fēng)選工序的廢料IOOkg作為原料，原料的成分為粒徑小于1. 5mm的顆粒和粉末。原料在40°C下，采用甲醇浸泡萃取，浸泡液液固比為1 3，萃取次數(shù)為兩次，每次萃取池。產(chǎn)物進(jìn)行高溫蒸汽脫溶處理至含水率20%，然后微波干燥至水分13%得到煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料。將煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料添加5%的液體肥料，按照50%的添加量摻配到高羊茅草坪基質(zhì)中，高羊茅草坪基質(zhì)為80%石英砂和20%有機(jī)肥，高羊茅草坪長(zhǎng)勢(shì)良好。實(shí)施例6收集多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中篩分、清選和風(fēng)選工序的廢料IOkg作為原料，原料的成分為粒徑小于1. 5mm的顆粒和粉末。原料在40°C下，采用二甲醚浸泡萃取，浸泡液液固比為1 3，浸泡次數(shù)為兩次，每次浸泡4h。產(chǎn)物進(jìn)行高溫蒸汽脫溶處理至含水率20%，然后干燥至水分13%得到煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料。將煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料，按照5%的添加量摻配到銀皇后的栽培基質(zhì)中，銀皇后的栽培基質(zhì)為河砂、陶粒、爐渣60%和有機(jī)肥40%，銀皇后長(zhǎng)勢(shì)良好。實(shí)施例7收集多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中篩分、清選和風(fēng)選工序的廢料IOkg作為原料，原料的成分為粒徑小于1. 5mm的顆粒和粉末。原料在30°C下，采用石油醚浸泡萃取，浸泡液液固比為1 3，浸泡次數(shù)為兩次，每次浸泡4h。產(chǎn)物進(jìn)行高溫蒸汽脫溶處理至含水率20%，然后采用滾筒干燥至水分12%得到煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料。將煙梗顆粒栽培基質(zhì)材料作為銀皇后的栽培基質(zhì)，經(jīng)過(guò)4年的長(zhǎng)期觀察，銀皇后長(zhǎng)勢(shì)良好。本發(fā)明實(shí)施例所用原料的化學(xué)成分為總糖含量10% 18%、還原糖含量8% 16%、煙堿含量0. 3% 1. 5%、總氮含量1. 0% 2. 0%。所用液體肥料為現(xiàn)有技術(shù)常用的水溶性肥料，具體根據(jù)栽培的植物選用。與本發(fā)明產(chǎn)品摻配的其他栽培基質(zhì)均選用現(xiàn)有的產(chǎn)品，也可以自行制備其他新興栽培基質(zhì)。本發(fā)明所用技術(shù)及設(shè)備，如萃取技術(shù)、干燥技術(shù)、離心脫水技術(shù)等均為現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，制備方法如下①選擇原料以三元多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粒徑小于1.5mm的顆粒及粉狀廢棄物料作為原料；②溶劑萃取用萃取溶劑對(duì)原料進(jìn)行萃取處理；③調(diào)節(jié)水分將萃取后原料的含水率調(diào)整至12% 14%，即為所需的輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，所述原料為多孔煙梗顆粒在篩分、清選和風(fēng)選工藝處理過(guò)程中產(chǎn)生的粒徑小于1. 5mm的顆粒及粉狀廢棄物料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，原料的化學(xué)成分為總糖含量10% 18%、還原糖含量8% 16%、煙堿含量0. 3% 1. 5%、 總氮含量1. 0% 2. 0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，所述萃取溶劑為水、乙醇、甲醇、二甲醚、石油醚中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，使用水作為萃取溶劑時(shí)，完成萃取處理后對(duì)煙梗顆粒進(jìn)行離心脫水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，用水萃取原料的方法是，使用30°C 60°C溫水，以液固比為1 1 1 3，萃取兩次，每次萃取時(shí)間池 4h ；完成萃取操作后，使用離心機(jī)離心脫水至20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，使用乙醇、甲醇、二甲醚、石油醚中的一種作為萃取溶劑時(shí)，完成萃取處理后使用高溫蒸汽對(duì)煙梗顆粒進(jìn)行溶劑脫除。
8.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，采用微波干燥或滾筒干燥將萃取后的煙梗顆粒的含水率調(diào)整至12% 14%。
9.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，在制備得到的輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料中按重量百分比添加0 5%的液體肥后，再按重量百分比5% 100%的比例與其他基質(zhì)材料混配，制備得到無(wú)土栽培材料。
全文摘要
一種輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料的制備方法，其制備方法是，先選擇原料，以三元多孔煙梗顆粒生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粒徑小于1.5mm的顆粒及粉狀廢棄物料作為原料；再進(jìn)行溶劑萃取；然后調(diào)節(jié)水分，將萃取后原料的含水率調(diào)整至12％～14％，即為所需的輕型無(wú)土栽培基質(zhì)材料。本發(fā)明既解決了多孔煙梗顆粒生產(chǎn)的廢棄物排放問(wèn)題，又能提供一種新型的無(wú)土栽培基質(zhì)材料。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102180724SQ20101060365
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者付宇, 劉春暉, 夏非, 李軍, 李敏, 楊彥明, 王保興, 陳婉 申請(qǐng)人:云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司