一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥及生產(chǎn)方法，將植物秸稈與草炭土按一定比例混合，使混合原料中的含水量在適宜蒸煮的范圍，通過選擇使用適宜的蒸煮腐解劑和反應(yīng)工藝條件，可得到高濃度的腐殖質(zhì)漿狀蒸煮液；將動(dòng)物廢棄物冷凍、粉碎、高溫高壓殺菌，添加催化劑、高效復(fù)合微生物進(jìn)行發(fā)酵，得到有機(jī)漿狀發(fā)酵液，將漿狀蒸煮液與漿狀發(fā)酵液混合，加入氮、磷、鉀及多功能土壤改良劑，烘干造粒即成無機(jī)有機(jī)肥料。經(jīng)田間試驗(yàn)，能顯著的改良土壤，提高作物產(chǎn)量。
【專利說明】一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合肥，尤其涉及一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥及生產(chǎn)方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展，各種肥料的生產(chǎn)和施用量不斷增加，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用，但隨著化肥施用量的不斷增加，農(nóng)業(yè)對化肥產(chǎn)生了很強(qiáng)的依賴，而化肥的施用缺點(diǎn)也日益凸現(xiàn)出來。
[0003]首先，化肥的長期使用造成了土壤肥力下降，土壤板結(jié)嚴(yán)重。過量使用化肥會(huì)惡化土壤的理化性質(zhì)、阻塞土壤空隙、破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，造成土壤營養(yǎng)元素失衡、板結(jié)、污染和肥力下降。同時(shí)過量施用化肥也可導(dǎo)致地下水污染和大氣污染，對人體健康也是一種威脅。其次，化肥的過量使用導(dǎo)致土壤吸收能力差，化肥利用效率降低，成本增加。目前，我國化肥領(lǐng)域的氮肥利用率僅為15~40%，磷肥利用率僅為10~20%，鉀肥利用率僅為20~25%。第三，化學(xué)肥料的長期使用嚴(yán)重影響農(nóng)作物質(zhì)量，化學(xué)物質(zhì)殘留富集讓作物危害人類生命安全。
[0004]有機(jī)肥料雖然含有植物生長所需的各種營養(yǎng)元素，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，但有機(jī)肥料中所含的養(yǎng)分大多為有機(jī)態(tài)的物質(zhì)，且N、P、K含量不高，所以其肥效慢，單獨(dú)使用還滿足不了農(nóng)作物的需求。
[0005]我公司科技人員結(jié)合國內(nèi)外農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r和將來肥料的發(fā)展趨勢，經(jīng)過反復(fù)研究論證，開發(fā)生產(chǎn)了代表我國新型肥料先進(jìn)水平的功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，這種新型肥料能提高種植物的產(chǎn)量和品 質(zhì)，能夠改善土壤肥力、緩解土壤板結(jié)、增加土壤中有機(jī)質(zhì)的含量。該肥料應(yīng)用范圍廣泛、適應(yīng)各種土壤。具有抑菌抗病滅蟲，提高作物抗逆性的功效，長期施用能起到防止和減少環(huán)境污染的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種以植物秸桿和動(dòng)物廢棄物為原料，以多功能土壤改良劑為添加劑的功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥及生產(chǎn)方法，實(shí)現(xiàn)了植物秸桿和動(dòng)物廢棄物的肥料化利用。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，將植物秸桿與草炭土按一定比例混合，使混合原料中的含水量在適宜蒸煮的范圍，通過選擇使用適宜的蒸煮腐解劑和反應(yīng)工藝條件，可得到高濃度的腐殖質(zhì)漿狀蒸煮液；將動(dòng)物廢棄物冷凍、粉碎、高溫高壓殺菌，添加催化劑、高效復(fù)合微生物進(jìn)行發(fā)酵，得到有機(jī)漿狀發(fā)酵液；將漿狀蒸煮液與漿狀發(fā)酵液和多功能土壤改良劑混合，加入氮、磷、鉀，烘干造粒即成無機(jī)有機(jī)肥料。
[0008]具體地，本發(fā)明所說的功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥及生產(chǎn)方法包括以下步驟：
[0009](I)植物秸桿粉蒸煮
[0010]將植物秸桿粉和草炭土（原始未加工的）及蒸煮藥劑混合，并拌合均勻，裝入耐壓和耐高溫的容器中，用蒸汽或外源熱源加熱到120~160°C之間，并保持5~7h，加熱過程中應(yīng)使容器慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，以使物料保持混勻狀態(tài)；植物秸桿和草炭土的混合質(zhì)量比控制在5 ： 15，蒸煮藥劑的用量為上述混合物折合干重質(zhì)量的5~10%，拌合過程可在蒸煮容器外進(jìn)行，也可在蒸煮容器中進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后得到腐殖質(zhì)漿液，其干固體含量為20~60% ；pH在8~9之間，呈弱堿性，可免去用酸中和，得到漿狀蒸煮液。
[0011](2)動(dòng)物廢棄物發(fā)酵
[0012]動(dòng)物殘?bào)w、下腳料放入冷庫冷凍，將冷庫后的動(dòng)物體用密封輸送帶送入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，把動(dòng)物體粉碎成塊狀，大小3-4厘米左右，粉碎后再進(jìn)行高溫高壓殺菌；粉碎后的動(dòng)物體經(jīng)高溫高壓殺菌后經(jīng)格柵進(jìn)行分離過濾，將油脂類物質(zhì)與毛和骨頭類物質(zhì)分開，毛和骨頭類物質(zhì)烘干后進(jìn)入真空碳化爐進(jìn)行碳化處理，經(jīng)碳化處理的毛和骨頭類物質(zhì)加入到油脂類物質(zhì)中，將PH值調(diào)至7-8，再添加催化劑、高效復(fù)合微生物、有機(jī)廢水和污泥攪拌配制成混合有機(jī)物質(zhì)，污泥、油脂類物質(zhì)、催化劑、高效復(fù)合微生物和高濃度有機(jī)廢水的質(zhì)量比為I : 0.6 : 0.4 : 0.2 : 1，并在厭氧塔內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間2~5天，發(fā)酵溫度控制在20~55°C，得到漿狀發(fā)酵液。
[0013](3)所述多功能土壤改良劑為粉煤灰、中草藥使君子粉、海藻提取物的混合物，所述它們的用量比為5 : 3 : 2。
[0014](3)有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥制備
[0015]將步驟（I)得到的漿狀蒸煮液和步驟（2)得到的漿狀發(fā)酵液按I : I的比例混合，向混合液中加入成品化學(xué)肥料和多功能土壤改良劑，充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后干燥造粒制成顆粒狀有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥。[0016]所述步驟（I)中的植物秸桿可以是小麥、玉米、棉花、高粱、稻草、豆類的秸桿的一種或多種的任意質(zhì)量比混合，使用時(shí)粉碎。
[0017]所述步驟⑴中的草炭土有機(jī)質(zhì)含量50% -60%，腐殖酸40%-50%，含水量50-70%，PH值為5. 0-5. 5成偏酸性。
[0018]所述步驟（I)中的蒸煮藥劑為亞硫酸銨、亞硫酸鈉和亞硫酸氫鉀中的一種或幾種，加入亞硫酸鹽的作用是使秸桿和污泥中的有機(jī)物發(fā)生水解、分解、溶解及腐殖化轉(zhuǎn)化。
[0019]所述步驟⑵中催化劑由硅藻土、麥飯石、沸石及硫酸亞鐵按質(zhì)量比1.5 ： 2 ： 2 ： I配制而成。
[0020]所述步驟（2)中的高效復(fù)合微生物為芽孢桿菌屬、產(chǎn)堿假單胞菌屬、硫桿菌屬、硝化菌屬、乳桿菌屬、糖單胞菌屬、產(chǎn)堿菌屬中的一種或多種組成的組合物。
[0021]所述步驟（2)中的有機(jī)污水主要有畜禽屠宰廢水、腸衣廠加工廢水、豆制品加工廠廢水；所述的污泥主要指生活污水處理廠污泥、腸衣加工廠污泥。
[0022]所述步驟（3)的使君子粉，是將中草藥使君子晾干或烘干，過40目篩。
實(shí)施例
[0023](I)植物秸桿粉蒸煮：取草炭土 150千克（含水率為60% )，加入固體亞硫酸鈉8. 5千克，攪拌均勻，再加入粉碎并過20目篩網(wǎng)的玉米秸粉30千克，攪拌均勻，裝入蒸煮罐中，保持蒸球慢速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下，用高壓水蒸氣加熱至150°C，然后在此溫度下保持2h ;停止加熱和轉(zhuǎn)動(dòng)，待冷卻至100°C左右時(shí)將蒸煮得到的漿狀物放出，轉(zhuǎn)移至冷卻池中降至室溫，得到漿狀蒸煮液。[0024](2)動(dòng)物廢棄物發(fā)酵：取動(dòng)物殘?bào)w、下腳料180千克放入冷庫冷凍，將冷庫后的動(dòng)物體用密封輸送帶送入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，把動(dòng)物體粉碎成塊狀，大小3-4厘米左右，粉碎后再進(jìn)行高溫高壓殺菌；粉碎后的動(dòng)物體經(jīng)高溫高壓殺菌后經(jīng)格柵進(jìn)行分離過濾，將油脂類物質(zhì)與毛和骨頭類物質(zhì)分開，毛和骨頭類物質(zhì)烘干后進(jìn)入真空碳化爐進(jìn)行碳化處理，經(jīng)碳化處理的毛和骨頭類物質(zhì)加入到油脂類物質(zhì)中，將PH值調(diào)至7-8，再添加由硅藻土、麥飯石、沸石及硫酸亞鐵按質(zhì)量比1.5 ： 2 ： 2 ： I配制而成的催化劑4千克、芽孢桿菌屬、產(chǎn)堿假單胞菌屬、硫桿菌屬高效復(fù)合微生物2千克、有機(jī)廢水10千克和污泥10千克攪拌配制成混合有機(jī)物質(zhì)，在厭氧塔內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間4天，發(fā)酵溫度控制在45°C，得到漿狀發(fā)酵液。
[0025](3)取粉煤灰5千克、中草藥使君子粉3千克、海藻提取物2千克充分混合。
[0026](4)將步驟⑴得到的漿狀蒸煮液和步驟（2)得到的漿狀發(fā)酵液按I : I的比例混合，然后加入含氮（N)量46%的尿素50千克、含磷（P205) 46%的重過磷酸鈣40千克、含鉀（K20)60%的氯化鉀35千克，以及步驟（3)制得的多功能土壤改良劑，經(jīng)熱風(fēng)干燥后，通過機(jī)械擠壓造粒得到粒狀有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥產(chǎn)品。產(chǎn)品的指標(biāo)為：有機(jī)質(zhì)30. 5%，含氮（N)量20. 4%,含磷(Ρ205)8. 5%,含氧化鉀(Κ20)9.5%。
[0027]本發(fā)明所述的功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥不但養(yǎng)分全面，養(yǎng)分易于被作物吸收，同時(shí)，還能通過改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤膠體帶有較多的正電荷，從而提高作物對土壤中養(yǎng)分的吸收，同時(shí)，置換掉一些如CI_、N03_、NO2-等，從而達(dá)到降低土壤鹽堿度，調(diào)節(jié)酸堿度，改善土壤環(huán)境的效果。
[0028]田間改土試驗(yàn)
[0029]選擇砂壤土、輕粘土、重粘土三種質(zhì)地不同的土壤，在基礎(chǔ)條件盡量一致的情況下，每種類型的土壤都設(shè)置對照區(qū)和試驗(yàn)區(qū)，面積各66. 7平方米，試驗(yàn)區(qū)施用功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥5公斤，對照區(qū)`按正常田間管理，改土效果見表1.
[0030]表1不同類型的土壤施用功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥改土效果
土壤類甩陽離了·交換景孔隙度_水分含量


(m. e/1 OOg十)
_對照區(qū)試驗(yàn)岡對照岡試驗(yàn)區(qū)對照區(qū)試驗(yàn)區(qū)
[0031]
砂壤土 18. 51 19.6540. 30 48. 10 24.00 27.60
輕粘十 16.10 17.5041. 50 49. 60 25.50 28.80
重粘土 14. 50 15. 63 35. 50 40. 90 25. 45 29. 50
[0032]結(jié)果表明，試驗(yàn)區(qū)施用本發(fā)明所述的功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥后，陰離子交換量（衡量土壤保肥能力的重要指標(biāo)）有較大幅度的提高，增長幅度在3-5%之間，孔隙度提高12-13%之間，水分含量增加9-11%，孔隙度增加，則土壤容重降低，板結(jié)程度也就降低，這也表明施用該功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥后土壤的結(jié)構(gòu)得到了改善，土壤對水、肥、氣、熱的調(diào)控能力增強(qiáng)，有利于微生物的滋生。
[0033]田間增產(chǎn)試驗(yàn)
[0034]經(jīng)田間試驗(yàn)證明，施用本發(fā)明所述的功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥具有較好的增產(chǎn)效果，在山東省壽光市的進(jìn)行了黃瓜栽培的試驗(yàn)，設(shè)立其它肥料區(qū)和空白區(qū)作對照，在同等條件下，施用本肥料的苗出苗早且壯，葉片肥厚且綠色深。在臨沂現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園的試驗(yàn)表明，用該肥料種植的西紅柿、袖珍黃瓜、甜瓜等品種，比施用其它肥料種植的長勢好、葉大、莖粗、色深，掛果早，數(shù)量多，果實(shí)飽滿，一般增產(chǎn)15-30%，而且品質(zhì)好，化肥和農(nóng)藥殘留符合國家標(biāo)準(zhǔn)，可以認(rèn)定為綠色產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟： (1)植物秸桿粉蒸煮 將植物秸桿粉和草炭土（原始未加工的）及蒸煮藥劑混合，并拌合均勻，裝入耐壓和耐高溫的容器中，用蒸汽或外源熱源加熱到120~160°C之間，并保持5~7h，加熱過程中應(yīng)使容器慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，以使物料保持混勻狀態(tài)；植物秸桿和草炭土的混合質(zhì)量比控制在5 ： 15，蒸煮藥劑的用量為上述混合物折合干重質(zhì)量的5~10%，拌合過程可在蒸煮容器外進(jìn)行，也可在蒸煮容器中進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后得到腐殖質(zhì)漿液，其干固體含量為20~60% ;pH在8~9之間，呈弱堿性，可免去用酸中和，得到漿狀蒸煮液； (2)動(dòng)物廢棄物發(fā)酵 動(dòng)物殘?bào)w、下腳料放入冷庫冷凍，將冷庫后的動(dòng)物體用密封輸送帶送入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，把動(dòng)物體粉碎成塊狀，大小3-4厘米左右，粉碎后再進(jìn)行高溫高壓殺菌；粉碎后的動(dòng)物體經(jīng)高溫高壓殺菌后經(jīng)格柵進(jìn)行分離過濾，將油脂類物質(zhì)與毛和骨頭類物質(zhì)分開，毛和骨頭類物質(zhì)烘干后進(jìn)入真空碳化爐進(jìn)行碳化處理，經(jīng)碳化處理的毛和骨頭類物質(zhì)加入到油脂類物質(zhì)中，將PH值調(diào)至7-8，再添加催化劑、高效復(fù)合微生物、有機(jī)廢水和污泥攪拌配制成混合有機(jī)物質(zhì)，污泥、油脂類物質(zhì)、催化劑、高效復(fù)合微生物和高濃度有機(jī)廢水的質(zhì)量比為1 ： 0.6 ： 0.4 ： 0.2 ： 1，并在厭氧塔內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間2~5天，發(fā)酵溫度控制在20~55°C，得到漿狀發(fā)酵液； (3)所述多功能土壤改良劑為粉煤灰、中草藥使君子粉、海藻提取物的混合物，所述它們的用量比為5 : 3 : 2。 (4)有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥制備 將步驟（1)得到的漿狀蒸煮液和步驟（2)得到的漿狀發(fā)酵液按I : I的比例混合，向混合液中加入成品化學(xué)肥料和多功能土壤改良劑，充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后干燥造粒制成顆粒狀有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟⑴中的植物秸桿可以是小麥、玉米、棉花、高粱、稻草、豆類的秸桿的一種或多種的任意質(zhì)量比混合，使用時(shí)粉碎。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟（1)中的草炭土有機(jī)質(zhì)含量50% -60%，腐殖酸40% -50%，含水量50-70%，PH值為5. 0-5. 5成偏酸性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟（1)中的蒸煮藥劑為亞硫酸銨、亞硫酸鈉和亞硫酸氫鉀中的一種或幾種。加入亞硫酸鹽的作用是使秸桿和污泥中的有機(jī)物發(fā)生水解、分解、溶解及腐殖化轉(zhuǎn)化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟（2)中催化劑由硅藻土、麥飯石、沸石及硫酸亞鐵按質(zhì)量比I. 5 ： 2 ： 2 ： I配制而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟（2)中的高效復(fù)合微生物為芽孢桿菌屬、產(chǎn)堿假單胞菌屬、硫桿菌屬、硝化菌屬、乳桿菌屬、糖單胞菌屬、產(chǎn)堿菌屬中的一種或多種組成的組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟（2)中的有機(jī)污水主要有畜禽屠宰廢水、腸衣廠加工廢水、豆制品加工廠廢水；所述的污泥主要指生活污水處理廠污泥、腸衣加工廠污泥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能性改土有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟（3)的使君 子粉，是將中草藥使君子晾干或烘干粉碎，過40目篩。
【文檔編號】C05G3/04GK103708982SQ201310722179
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月15日
【發(fā)明者】張彩年, 岳萬華 申請人:張彩年