專利名稱：一種沼液滴灌肥料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沼液滴灌肥料及其制備方法，屬于沼液肥料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，人們對(duì)能源的需求越來越大，沼氣作為可再生能源在廣大 農(nóng)村得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)隨著我國(guó)的畜牧養(yǎng)殖業(yè)向著規(guī)模化、集約化的方向發(fā)展，大中型沼氣工程的數(shù)量也與日俱增，但也帶來了一系列的問題。不論是農(nóng)村戶用沼氣池，還是大中型沼氣工程，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中除產(chǎn)生新能源-沼氣外，還會(huì)產(chǎn)生大量的沼液。沼液是很好的有機(jī)肥料，研究發(fā)現(xiàn)沼肥中含有植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn、B等，還含有10多種氨基酸(如蘇氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、亮氨酸、異亮氨酸等)、抗寒物質(zhì)(如脯氨酸、亞油酸、黃腐酸等)、生長(zhǎng)刺激素(如脫落酸、生長(zhǎng)素、赤霉素等)、B族維生素以及某些抗菌素等，具有廣泛的綜合利用前景。但截至2009年年底，全國(guó)農(nóng)村戶用沼氣池(12立方以下)累計(jì)保有量達(dá)到3507. 03 萬(wàn)戶，處理工業(yè)廢棄物的大型沼氣工程(500立方米以上)322處，處理農(nóng)業(yè)廢棄物大中小型沼氣工程56534處。如此多的戶用沼氣池和大中小型沼氣工程運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了大量的沼液，因目前沼液應(yīng)用的方法很少，大部分沼液隨意排放造成二次污染。專利號(hào)為200910146926. 0 “一種沼液滴灌施肥系統(tǒng)”中提到了一種包括沼液沉淀池、過濾裝置及滴灌裝置的沼液滴灌系統(tǒng)，但沒有提及沼液制備滴灌肥料的方法，專利號(hào)為 200610155376. 5 “沼液安全無公害灌溉施用方法”中提到了對(duì)蔬菜進(jìn)行沼液安全無公害灌溉施用方法，但只是將沼液作為基肥或追肥，沒有提到滴灌。經(jīng)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，未發(fā)現(xiàn)有包含本發(fā)明沼液制備滴灌肥料方法的記載。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)當(dāng)前沼液利用存在的問題，本發(fā)明提供一種沼液滴灌肥料及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種沼液滴灌肥料，是由以下重量份原料制成濃縮沼液100份，腐殖酸鉀1-5份，尿素5-15份，磷酸二氫鉀4_10份，氯化鉀1_5 份，乳化劑0. 5-2. 0份，消泡劑0. 1-0. 3份，微量元素0. 5-2份。所述濃縮沼液是取自正常產(chǎn)氣1個(gè)月以上的沼氣池的新鮮沼液，真空濃縮至含水率為65-75wt%。沼液在沼氣池中自然發(fā)酵1個(gè)月以上可使其富含有機(jī)養(yǎng)分。所述的微量元素為鈣、鐵、鋅、硼按質(zhì)量比0.9-1 0.5-0.6 0.3-0.4 0.2-0.3 的組合；特別優(yōu)選的，所述的微量元素為螯合態(tài)微量元素，即螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比 0.9-1 0.5-0.6 0.3-0.4 0. 2-0. 3 的組合。所述的乳化劑為吐溫80。所述的消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。所述的腐殖酸鉀、尿素、磷酸二氫鉀、氯化鉀都為市售常規(guī)試劑。
根據(jù)本發(fā)明，一種沼液滴灌肥料，優(yōu)選的重量份組成如下濃縮沼液100份，腐殖酸鉀4份，尿素8份，磷酸二氫鉀6份，氯化鉀3份，乳化劑吐溫800. 6份，有機(jī)硅消泡劑0. 1份，螯合態(tài)微量元素1. 0份；所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比 1 0. 5 0. 4 0. 3 的組合；所述濃縮沼液含水率為70wt %。根據(jù)本發(fā)明，一種沼液滴灌肥料，優(yōu)選的重量份組成如下濃縮沼液100份，腐殖酸鉀5份，尿素7份，磷酸二氫鉀8份，氯化鉀4份，乳化劑吐溫801. 0份，有機(jī)硅消泡劑0. 2份，螯合態(tài)微量元素1. 2份；所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比 1 0. 6 0. 5 0. 4 的組合； 所述濃縮沼液含水率為68wt %。根據(jù)本發(fā)明，一種沼液滴灌肥料，優(yōu)選的重量份組成如下濃縮沼液100份，腐殖酸鉀3份，尿素10份，磷酸二氫鉀9份，氯化鉀3份，乳化劑吐溫801. 5份，有機(jī)硅消泡劑0. 2份，螯合態(tài)微量元素1. 5份；所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比 1 0. 5 0. 3 0. 2 的組合；所述濃縮沼液含水率為72wt %。根據(jù)本發(fā)明，所述的沼液滴灌肥料的制備方法，步驟如下(1)真空濃縮取正常產(chǎn)氣1個(gè)月以上沼氣池的新鮮沼液，加入1號(hào)反應(yīng)釜，抽真空升溫至 60-75°C，壓力為0. 7-0. 8X IO5Pa,濃縮時(shí)間為0. 8-1. 2h，濃縮至沼液含水率為65_75wt%。(2)加熱溶解將濃縮后的沼液加入2號(hào)反應(yīng)釜，開動(dòng)攪拌，一次投入尿素、磷酸二氫鉀、氯化鉀、 微量元素、消泡劑，溫度保持在60-75°C，攪拌20-40min，溶解并混合均勻。(3)乳化將混合溶解好的原料打入3號(hào)反應(yīng)釜，開動(dòng)乳化機(jī)，加入腐殖酸鉀和乳化劑，保持溫度為60-75°C，攪拌乳化10-15min ；得混合乳化液。(4)過濾將步驟(3)的混合乳化液降溫至40-50°C，用孔徑大小為0. 7-1. 2mm袋式過濾器過濾，濾出的殘?jiān)墒┤朕r(nóng)田作為有機(jī)肥料；(5)將步驟(4)的濾液加入砂磨機(jī)進(jìn)行砂磨，然后進(jìn)入成品罐中儲(chǔ)存，冷卻至常
溫，罐裝。滴灌肥料經(jīng)步驟(4)溶解過濾后還有少量結(jié)晶體和微小的顆粒物質(zhì)，通過砂磨機(jī)可將這些顆粒物磨碎磨細(xì)，以防滴灌時(shí)堵塞滴灌管。以上方法所使用的設(shè)備均為本領(lǐng)域常規(guī)設(shè)備。本發(fā)明采用的沼液可為大中小型沼氣工程中的沼液，也可以是戶用沼氣池中沼液，沼氣工程原料可以為畜禽糞便，也可以為農(nóng)作物秸稈，要求發(fā)酵1個(gè)月以上的沼液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的產(chǎn)品為液體形態(tài)，用作滴灌肥施用方便省力，增產(chǎn)增效作用明顯。具體優(yōu)勢(shì)如下1、本發(fā)明以大中小型沼氣工程或戶用沼氣池中沼液為原料，通過真空濃縮、加熱溶解、乳化、過濾、砂磨機(jī)砂磨、成品罐儲(chǔ)存、罐裝等步驟，生產(chǎn)的滴灌肥料含有作物、蔬菜、 水果等生長(zhǎng)所需要的多種氨基酸、腐植酸、氮、磷、鉀及鈣、鐵、鋅、硼等微量元素，極大提高了沼液的商品性，可以解決沼氣工程沼液因利用率低而造成二次污染的問題。2、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，生產(chǎn)成本相對(duì)低廉，山東省目前僅壽光市就有80 萬(wàn)個(gè)大棚，同時(shí)還有大量的果樹和大田作物，生產(chǎn)的沼液滴灌肥易于推廣應(yīng)用，產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。3、本發(fā)明的方法將沼液生產(chǎn)成商品滴灌肥，是對(duì)廢棄物的合理再利用，能夠變廢為寶，保護(hù)環(huán)境，同時(shí)產(chǎn)生的沼液滴灌肥施用于農(nóng)田、大棚可提高作物、蔬果品質(zhì)，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)民增收。同時(shí)適應(yīng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的國(guó)策，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展。4、本方法具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。由于沒有施用化肥和農(nóng)藥，且沼液滴灌肥的肥效優(yōu)于普通農(nóng)家肥和化肥，所生產(chǎn)的蔬果的質(zhì)量都明顯優(yōu)于使用普通化肥的蔬果，而且產(chǎn)量也有很大的提高。施用沼液滴灌肥，每個(gè)大棚每年比采用普通措施的增加收入15000 20000 元。綜上所述，本發(fā)明提供的一種沼液滴灌肥料及其制備方法，應(yīng)用簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)效益高、易于普及，適于大中小型沼氣工程、戶用沼氣池及日光溫室蔬果、作物種植地區(qū)大面積推廣。本發(fā)明的方法中沒有特別限定的，按本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)選擇即可。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，實(shí)施例中未詳加說明的均按本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)施例中所用乳化劑均為吐溫80 (廣州市晨易化工有限公司產(chǎn))，消泡劑均為有機(jī)硅消泡劑(東莞市澳達(dá)化工有限公司產(chǎn))，螯合鈣肥，沈陽(yáng)五木果松農(nóng)業(yè)科技有限公司售；螯合鐵肥，陜西楊凌澳邦生物科學(xué)有限公司有售；螯合鋅肥，武漢格林凱爾公司有售；螯合硼月巴，黑龍江埃格瑞生物技術(shù)有限公司有售。其他原料未加特別說明的均為市售常規(guī)試劑。實(shí)施例制備方法中的1號(hào)反應(yīng)釜為夾套搪瓷反應(yīng)釜，山東龍興化工機(jī)械集團(tuán)有限公司有售。2號(hào)反應(yīng)釜與1號(hào)反應(yīng)釜型號(hào)和容積均相同，帶攪拌裝置；3號(hào)反應(yīng)釜與2號(hào)反應(yīng)釜型號(hào)和容積均相同，僅將攪拌配置改為乳化配置。真空泵為ZJ型羅茨式真空泵，無錫市邦杰機(jī)械設(shè)備廠有售。袋式過濾器為廣州菱田過濾設(shè)備有限公司生產(chǎn)的單袋式過濾器 (型號(hào)40AM)。砂磨機(jī)為山東龍興化工機(jī)械集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的SK20砂磨機(jī)。實(shí)施例1 沼液滴灌肥料，原料組分如下濃縮沼液100kg，腐殖酸鉀4kg，尿素8kg，磷酸二氫鉀6kg，氯化鉀3kg，乳化劑 0. 6kg，消泡劑0. 1kg，螯合態(tài)微量元素1. Okgo所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比1 0.5 0.4 0.3的組合。濃縮沼液含水率為70wt%。制備方法如下將正常產(chǎn)氣的沼氣池的新鮮沼液，在沼氣池中自然發(fā)酵1個(gè)月以上，加入1號(hào)反應(yīng)釜，抽真空升溫至65°C，壓力為0.7X IO5Pa,濃縮時(shí)間為lh，濃縮至沼液含水率為70wt%。將濃縮后的沼液加入2號(hào)反應(yīng)釜，開動(dòng)攪拌，一次投入尿素、磷酸二氫鉀、氯化鉀、螯合態(tài)微量元素、消泡劑，溫度保持在65°C，攪拌25min，溶解并混合均勻；將混合溶解好的原料打入 3號(hào)反應(yīng)釜，開動(dòng)乳化機(jī)，加入腐殖酸鉀和乳化劑，保持溫度為65°C，攪拌乳化IOmin ；得混合乳化液；將混合乳化液降溫至40°C，用孔徑大小為0. 7-1. 2mm袋式過濾器過濾，濾出的殘?jiān)墒┤朕r(nóng)田作為有機(jī)肥料；將上述所得的濾液加入砂磨機(jī)進(jìn)行砂磨，然后進(jìn)入成品罐中儲(chǔ)存；冷卻至常溫，罐裝。實(shí)施例2 制備方法與實(shí)施例1相同，所不同的是，原料組分如下濃縮沼液100kg，腐殖酸鉀5kg，尿素7kg，磷酸二氫鉀8kg，氯化鉀4kg，乳化劑 1. Okg,消泡劑0. 2kg，螯合態(tài)微量元素1. 2kg。所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比 1 0. 6 0. 5 0. 4 的組合。所述濃縮沼液是將取自正常產(chǎn)氣的沼氣池的新鮮沼液在沼氣池中自然發(fā)酵1個(gè)月以上，經(jīng)真空濃縮，含水率為68wt%。實(shí)施例3 制備方法與實(shí)施例1相同，所不同的是，原料組分如下濃縮沼液100kg，腐殖酸鉀3kg，尿素10kg，磷酸二氫鉀9kg，氯化鉀3kg，乳化劑 1. 5kg，消泡劑0. 2kg，螯合態(tài)微量元素1. 5kg。所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比 1 0. 5 0. 3 0. 2 的組合。所述濃縮沼液是將取自正常產(chǎn)氣的沼氣池的新鮮沼液在沼氣池中自然發(fā)酵1個(gè)月以上，經(jīng)真空濃縮，含水率為72wt%。實(shí)施例4 草莓日光溫室肥效試驗(yàn)為驗(yàn)證沼液滴灌肥的施用效果，2010年我們進(jìn)行了草莓日光溫室沼液滴灌肥肥效試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)選在濟(jì)南市歷城區(qū)郭店鎮(zhèn)。該鎮(zhèn)現(xiàn)有80個(gè)草莓日光溫室，選擇9個(gè)日光溫室，每個(gè)棚占地面積1. 2畝，基肥相同，草莓品種相同，設(shè)3個(gè)處理，3個(gè)重復(fù)。處理1 實(shí)施例1的沼液滴灌肥，每個(gè)棚在草莓生長(zhǎng)期每隔10天滴灌1次，每次5L，共50L ；處理2 普通有機(jī)肥滴灌，每個(gè)棚在草莓生長(zhǎng)期每隔10天滴灌1次，每次5L，共50L ；處理3 農(nóng)民習(xí)慣追肥，化肥200kg。試驗(yàn)于11月10日開始，4月10日結(jié)束，各處理效果見下表1。表1滴灌肥和化肥處理對(duì)草莓果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)及效益指標(biāo)的影響
權(quán)利要求
1.一種沼液滴灌肥料，其特征在于，是由以下重量份原料制成濃縮沼液100份，腐殖酸鉀1-5份，尿素5-15份，磷酸二氫鉀4-10份，氯化鉀1_5份， 乳化劑0. 5-2. 0份，消泡劑0. 1-0. 3份，微量元素0. 5-2份；所述濃縮沼液是取自正常產(chǎn)氣1個(gè)月以上沼氣池的新鮮沼液，真空濃縮至含水率為 65-75wt% ；所述的微量元素為鈣、鐵、鋅、硼按質(zhì)量比0.9-1 0.5-0.6 0.3-0.4 0. 2-0. 3的組合。
2.如權(quán)利要求1所述的沼液滴灌肥料，其特征在于，所述的微量元素為螯合態(tài)微量元素，即螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比0.9-1 0.5-0.6 0.3-0.4 0. 2-0. 3的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的沼液滴灌肥料，其特征在于，所述的乳化劑為乳化劑吐溫80。
4.如權(quán)利要求1所述的沼液滴灌肥料，其特征在于，所述的消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的沼液滴灌肥料，其特征在于，是由以下重量份原料制成濃縮沼液100份，腐殖酸鉀4份，尿素8份，磷酸二氫鉀6份，氯化鉀3份，乳化劑吐溫800.6份，有機(jī)硅消泡劑0. 1份，螯合態(tài)微量元素1. 0份；所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比1 0.5 0.4 0.3 的組合；所述濃縮沼液含水率為70wt%。
6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的沼液滴灌肥料，其特征在于，是由以下重量份原料制成濃縮沼液100份，腐殖酸鉀5份，尿素7份，磷酸二氫鉀8份，氯化鉀4份，乳化劑吐溫801.0份，有機(jī)硅消泡劑0. 2份，螯合態(tài)微量元素1. 2份；所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比1 0.6 0.5 0.4 的組合；所述濃縮沼液含水率為68wt%。
7.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的沼液滴灌肥料，其特征在于，是由以下重量份原料制成濃縮沼液100份，腐殖酸鉀3份，尿素10份，磷酸二氫鉀9份，氯化鉀3份，乳化劑吐溫 801. 5份，有機(jī)硅消泡劑0. 2份，螯合態(tài)微量元素1. 5份；所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比1 0.5 0.3 0.2 的組合；所述濃縮沼液含水率為72wt%。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的沼液滴灌肥料的制備方法，其特征在于，步驟如下(1)真空濃縮將正常產(chǎn)氣1個(gè)月以上沼氣池的新鮮沼液，加入1號(hào)反應(yīng)釜，抽真空升溫至60-75°C，壓力為0. 7-0. 8X IO5Pa,濃縮時(shí)間為0. 8-1. 2h，濃縮至沼液含水率為65-75wt% ；(2)加熱溶解將濃縮后的沼液加入2號(hào)反應(yīng)釜，開動(dòng)攪拌，一次投入尿素、磷酸二氫鉀、氯化鉀、微量元素、消泡劑，溫度保持在60-75°C，攪拌20-40min，溶解并混合均勻；(3)乳化將混合溶解好的原料打入3號(hào)反應(yīng)釜，開動(dòng)乳化機(jī)，加入腐殖酸鉀和乳化劑，保持溫度為60-75°C，攪拌乳化10-15min ；得混合乳化液；(4)過濾將步驟(3)的混合乳化液降溫至40-50°C，用孔徑大小為0.7-1. 2mm袋式過濾器過濾， 濾出的殘?jiān)墒┤朕r(nóng)田作為有機(jī)肥料；(5)將步驟(4)的濾液加入砂磨機(jī)進(jìn)行砂磨，然后進(jìn)入成品罐中儲(chǔ)存；冷卻至常溫，罐裝。
9.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的沼液滴灌肥料，其特征在于，是由以下原料制成 濃縮沼液100kg，腐殖酸鉀4kg，尿素8kg，磷酸二氫鉀6kg，氯化鉀3kg，乳化劑0. 6kg， 消泡劑0. 1kg，螯合態(tài)微量元素1. Okg ；所述螯合態(tài)微量元素是螯合鈣、螯合鐵、螯合鋅、螯合硼按質(zhì)量比1 0. 5 0. 4 0. 3的組合； 按照如下方法制備而成的將正常產(chǎn)氣1個(gè)月以上的沼氣池的新鮮沼液，加入1號(hào)反應(yīng)釜，抽真空升溫至65°C，壓力為0. 7X IO5Pa,濃縮時(shí)間為lh，濃縮至沼液含水率為70wt%;將濃縮后的沼液加入2號(hào)反應(yīng)釜，開動(dòng)攪拌，一次投入尿素、磷酸二氫鉀、氯化鉀、螯合態(tài)微量元素、消泡劑，溫度保持在 65°C，攪拌25min，溶解并混合均勻；將混合溶解好的原料打入3號(hào)反應(yīng)釜，開動(dòng)乳化機(jī)，力口入腐殖酸鉀和乳化劑，保持溫度為65°C，攪拌乳化IOmin ；得混合乳化液；將混合乳化液降溫至40°C，用孔徑大小為0. 7-1. 2mm袋式過濾器過濾，濾出的殘?jiān)墒┤朕r(nóng)田作為有機(jī)肥料；將上述所得的濾液加入砂磨機(jī)進(jìn)行砂磨，然后進(jìn)入成品罐中儲(chǔ)存；冷卻至常溫，罐裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沼液滴灌肥料及其制備方法，是由以下重量份原料制成濃縮沼液100份，腐殖酸鉀1-5份，尿素5-15份，磷酸二氫鉀4-10份，氯化鉀1-5份，乳化劑0.5-2.0份，消泡劑0.1-0.3份，微量元素0.5-2份。通過真空濃縮、加熱溶解、乳化、過濾、砂磨機(jī)砂磨、罐裝等步驟制得，生產(chǎn)的滴灌肥料含有作物、蔬菜、水果等生長(zhǎng)所需要的多種氨基酸、腐植酸、氮、磷、鉀及鐵、鋅、鋅、硼等微量元素，極大提高了沼液的商品性，可以解決沼氣工程沼液因利用率低而造成二次污染的問題。應(yīng)用簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)效益高、易于普及，適于大中小型沼氣工程、戶用沼氣池及日光溫室蔬果、作物種植地區(qū)大面積推廣。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102219596SQ20111008392
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者姚利, 張昌愛, 李國(guó)生, 楊果, 王艷芹, 袁長(zhǎng)波, 邊文范, 鐘林, 魏建林 申請(qǐng)人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所