專利名稱：一種馬鈴薯淀粉廢渣廢液生產(chǎn)液體地膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣、廢液為原料生產(chǎn)液體地
膜的方法，屬農(nóng)產(chǎn)品深加工廢物利用于農(nóng)用地膜生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量富含淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、單寧、樹脂的 廢渣和廢水，每加工1000kg馬鈴薯約排放770kg含水廢渣，折合干渣150kg，排放廢水約 1000kg-1500kg，水質(zhì)COD高達(dá)20000-40000mg/L。 目前，馬鈴薯生產(chǎn)企業(yè)都將廢渣堆放于廠區(qū)周圍，除少部分被廠區(qū)農(nóng)戶直接用于 牲畜飼料外，大部分長(zhǎng)期堆放，經(jīng)自然發(fā)酵后產(chǎn)生有機(jī)酸、硫化氫、吲哚、甲烷、氨氣等混合 惡臭氣體，污染廠區(qū)環(huán)境。同時(shí)，廢渣的長(zhǎng)期堆放，占據(jù)大量廠區(qū)土地，影響企業(yè)正常生 產(chǎn)，也造成有機(jī)物料的浪費(fèi)。國(guó)內(nèi)科技人員對(duì)廢渣綜合利用研究主要集中于飼料開發(fā)和 膳食纖維方向。如黃磊申請(qǐng)的發(fā)明專利"一種馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中廢水廢渣的循環(huán)利 用工藝"(申請(qǐng)專利號(hào)200510065866)中，將廢渣經(jīng)脫水、干燥、粉碎、膨化、超微粉碎后制 成膳食纖維；褚軒霆申請(qǐng)的發(fā)明專利"馬鈴薯淀粉渣加工顆粒飼料新工藝"(申請(qǐng)專利號(hào) 200410043798)中，將馬鈴薯淀粉渣經(jīng)脫水、干燥、造粒后直接加工成顆粒飼料。但生產(chǎn)實(shí) 踐中，利用馬鈴薯淀粉廢渣直接飼喂牲畜由于易腐敗變質(zhì)和適口性較差而不被農(nóng)戶廣泛接 收。將馬鈴薯淀粉渣脫水、干燥、造粒后直接加工成顆粒飼料由于蛋白質(zhì)含量偏低，脫水、干 燥加工成本高不被企業(yè)廣泛采用，轉(zhuǎn)化阻力大。 馬鈴薯淀粉生產(chǎn)排放廢水由于C0D較高，處理困難，國(guó)內(nèi)馬鈴薯企業(yè)采用多種處 理方法但效果不佳，如投加化學(xué)絮凝劑處理成本高，也只能將C0D降至4000mg/L-5000mg/ L ;采用氧化塘好氧曝氣處理，運(yùn)行費(fèi)用高，環(huán)境干擾大，處理水質(zhì)效果不理想；采用升流式 厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)處理，雖能產(chǎn)生沼氣循環(huán)利用，但處理水COD高于1000mg/L，需配 置多級(jí)吸附過濾器或曝氣池二次處理。 由于廢渣中含有大量水分，廢液中含有大量有機(jī)化合物，單純的物理、化學(xué)、生物 法處理成本大，效益不高。本發(fā)明針對(duì)廢渣、廢液的上述兩種特性，利用其農(nóng)業(yè)可利用有機(jī) 物料含量高的特點(diǎn)，通過廢渣高溫糊化后，加入廢液溶化調(diào)制的成膜劑、穩(wěn)定合成劑、交聯(lián) 劑、引發(fā)劑、殺菌劑、吸熱劑等物料處理，將其生產(chǎn)成一種可噴施于土壤表面的保護(hù)劑，噴施 后在土壤表面形成密閉性保護(hù)劑，土壤溫度提高，水分蒸發(fā)減弱，產(chǎn)生與地膜覆蓋相當(dāng)?shù)男?果。若配加除草劑、氮磷鉀肥，則有除草、供肥、緩釋養(yǎng)分的多重效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢渣、廢液的綜合利用研究開發(fā)， 基于廢渣、廢液中含有大量水分和有機(jī)化合物的特點(diǎn)，通過廢渣糊化后添加一定比例的成 膜劑、穩(wěn)定合成劑、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、殺菌劑、吸熱劑等物料，配制生產(chǎn)為一種可噴施于土壤 表面的保護(hù)劑，噴施后在土壤表面形成密閉性保護(hù)劑，土壤溫度提高，水分蒸發(fā)減弱，產(chǎn)生與地膜覆蓋相當(dāng)?shù)男ЧＨ襞浼映輨?、氮磷鉀肥，則有除草、供肥、緩釋養(yǎng)分的多重效益。研究測(cè)定，噴施于土壤表面后，土溫提高3-4°C ， 土壤含水量提高5% -12% ，玉米產(chǎn)量提高60-83kg/667m2。 為擴(kuò)大其生產(chǎn)和使用范圍，馬鈴薯淀粉廢渣可用煙葉復(fù)烤下腳料粉碎后的煙末、紫莖澤蘭粉碎粉末、秸稈粉末等代替。 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明，一種馬鈴薯淀粉廢渣廢液生產(chǎn)液體地膜的方法其成分、成分質(zhì)量配比為 馬鈴薯淀粉廢渣(含水量75% -85% ) 50% -75% 馬鈴薯淀粉廢渣為主原料 馬鈴薯淀粉廢液(I)的溶劑 ra調(diào)節(jié)劑 成膜劑(I) 成膜劑(II) 穩(wěn)定合成劑 交聯(lián)劑
二酸酐等)
引發(fā)劑
(或過硫酸銨)
殺菌劑
15%-25% 馬鈴薯淀粉廢液為成膜劑
2%-4% ra調(diào)節(jié)劑為碳酸氫鈉
2%-3% 成膜劑(I)為聚乙烯醇
2%-3% 成膜劑(II)為丙烯酸
0. 2% -0. 4% 穩(wěn)定合成劑為甲酸鈉
0.05%-0.1% 交聯(lián)劑為苯二甲酸(或丁
0.01% -0.05% 引發(fā)劑為偶氮二異庚腈
0. 01% -0. 05%0. 3% -0. 8%
殺菌劑為苯甲酸吸熱劑為液體炭黑 吸熱齊U
所有原材料質(zhì)量配比之和為100%。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明，本發(fā)明的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)流程是 1、原料預(yù)處理原料預(yù)處理包括薯渣糊化和糊化薯渣ra調(diào)節(jié)。稱取含水量75% _85%的馬鈴薯渣5000g，放入耐高溫容器中，于90°C -IO(TC溫度下高溫糊化1小時(shí)，間隔IO分鐘攪拌一次，使其糊化均勻，糊化后冷卻至室溫。稱取250g碳酸氫鈉放入盛有600g馬鈴薯廢液的容器中，直至其完全溶解，然后緩慢加入糊化后的馬鈴薯廢渣中，邊加邊
攪拌，直至兩者混合均勻，此時(shí)薯渣ra調(diào)節(jié)至7左右，備用。 2、成膜劑(I)預(yù)處理稱取工業(yè)純聚乙烯醇120g，放入盛有907g的馬鈴薯廢液中，間隔10分鐘攪拌一次，使其充分溶脹，直至聚乙烯醇均勻地懸浮在廢液中，此過程約需120分鐘。溶脹后，將容器放入溫度90°C _95°。恒溫水浴使聚乙烯醇完全溶解，間隔10分鐘攪拌一次，此過程約需90分鐘，待其聚乙烯醇完全溶解后，立即將容器密封冷卻至室溫，否則會(huì)產(chǎn)生顆粒狀懸浮物，備用。 3、地膜制備將完全溶解于廢液中的成膜劑(I)溶液緩慢加入糊化后調(diào)至中性的薯渣中，邊加邊攪拌，充分混勻后加入成膜劑(II)丙烯酸200g，再次混勻后依次加入穩(wěn)定合成劑甲酸鈉16g、交聯(lián)劑苯二甲酸(或戊二酸酐、丁二酸酐)6g、引發(fā)劑偶氮二異庚腈(或過硫酸銨)2g，混勻后放置于恒溫容器中，于45t:溫度下恒溫加熱反應(yīng)5-6小時(shí)，冷卻后，加入殺菌劑苯甲酸3g，吸熱劑液體炭黑35g，充分混勻即可。地膜干物質(zhì)濃度20% -25%。
使用時(shí)，將上述液體地膜兌水稀釋1-2倍，可借助稀釋后的地膜溶液選擇性添加除草劑和尿素、磷酸銨、硫酸鉀等水溶性肥料后噴施或澆施于土壤表面，噴施后在土壤表面形成密閉性保護(hù)劑。 本發(fā)明的特點(diǎn)是1、可以對(duì)淀粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣、廢液進(jìn)行綜合利用，一方面解決了淀粉生產(chǎn)過程中排放廢物對(duì)環(huán)境的污染問題，另一方面，可以有效地利用廢物中的有機(jī)質(zhì)。2、生產(chǎn)的液體地膜覆蓋于土壤表面后，可以提高土壤溫度，減少土壤水分蒸發(fā)，促進(jìn)植物種子萌發(fā)和根系生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量。3、地膜中的有機(jī)質(zhì)和聚乙烯醇、丙烯酸均是土壤改良劑，地膜易降解，降解后，可形成大量土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。4、可借助稀釋后的地膜溶液選擇性添加除草劑和尿素、磷酸銨、硫酸鉀等水溶性肥料，大大減少除草、施肥勞力投入。5、本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，廢渣處理能力大，一次性固定資產(chǎn)投入低。6、產(chǎn)品適用范圍廣，可廣泛用于旱作農(nóng)業(yè)、園藝栽培、道路護(hù)坡、水土保持等方面。
具體實(shí)施例
實(shí)施例1 1、原料預(yù)處理稱取含水量80X的馬鈴薯渣5000g，放入耐高溫容器中，于90°C -IO(TC溫度下高溫糊化1小時(shí)，間隔10分鐘攪拌一次，使其糊化均勻，糊化后冷卻至室溫。稱取250g碳酸氫鈉放入盛有600g馬鈴薯廢液的容器中，直至其完全溶解，然后緩慢加
入糊化后的馬鈴薯廢渣中，邊加邊攪拌，直至兩者混合均勻，此時(shí)薯渣ra調(diào)節(jié)至7左右，備用。 2、成膜劑(I)預(yù)處理稱取工業(yè)純聚乙烯醇120g，放入盛有907g的馬鈴薯廢液中，間隔10分鐘攪拌一次，使其充分溶脹，直至聚乙烯醇均勻地懸浮在廢液中，此過程約需120分鐘。溶脹后，將容器放入溫度90°C _95°。恒溫水浴使聚乙烯醇完全溶解，間隔10分鐘攪拌一次，此過程約需90分鐘，待其聚乙烯醇完全溶解后，立即將容器密封冷卻至室溫，否則會(huì)產(chǎn)生顆粒狀懸浮物，備用。 3、地膜制備將完全溶解于廢液中的成膜劑(I)溶液緩慢加入糊化后調(diào)至中性的薯渣中，邊加邊攪拌，充分混勻后加入成膜劑(II)丙烯酸200g，再次混勻后依次加入穩(wěn)定合成劑甲酸鈉16g、交聯(lián)劑苯二甲酸6g、引發(fā)劑偶氮二異庚腈2g，混勻后放置于恒溫容器中，于45t:溫度下恒溫加熱反應(yīng)5-6小時(shí)，冷卻后，加入殺菌劑苯甲酸3g，吸熱劑液體炭黑35g，充分混勻即可。地膜干物質(zhì)濃度23%。
實(shí)施例2 1、原料預(yù)處理稱取含水量85X的馬鈴薯渣5000g，放入耐高溫容器中，于90°C -IO(TC溫度下高溫糊化1小時(shí)，間隔10分鐘攪拌一次，使其糊化均勻，糊化后冷卻至室溫。稱取230g碳酸氫鈉放入盛有600g馬鈴薯廢液的容器中，直至其完全溶解，然后緩慢加
入糊化后的馬鈴薯廢渣中，邊加邊攪拌，直至兩者混合均勻，此時(shí)薯渣ra調(diào)節(jié)至7左右，備用。 2、成膜劑(I)預(yù)處理稱取工業(yè)純聚乙烯醇130g，放入盛有907g的馬鈴薯廢液中，間隔10分鐘攪拌一次，使其充分溶脹，直至聚乙烯醇均勻地懸浮在廢液中，此過程約需120分鐘。溶脹后，將容器放入溫度90°C _95°。恒溫水浴使聚乙烯醇完全溶解，間隔10分鐘攪拌一次，此過程約需90分鐘，待其聚乙烯醇完全溶解后，立即將容器密封冷卻至室溫，否則會(huì)產(chǎn)生顆粒狀懸浮物，備用。
3、地膜制備將完全溶解于廢液中的成膜劑(I)溶液緩慢加入糊化后調(diào)至中性的薯渣中，邊加邊攪拌，充分混勻后加入成膜劑(II)丙烯酸190g，再次混勻后依次加入穩(wěn)定合成劑甲酸鈉16g、交聯(lián)劑戊二酸酐6g、引發(fā)劑過硫酸銨2g，混勻后放置于恒溫容器中，于45t:溫度下恒溫加熱反應(yīng)5-6小時(shí)，冷卻后，加入殺菌劑苯甲酸3g，吸熱劑液體炭黑35g，充分混勻即可。地膜干物質(zhì)濃度20%。
實(shí)施例3 1、原料預(yù)處理稱取含水量15%的煙葉復(fù)烤下腳料粉碎后的煙末或紫莖澤蘭粉碎粉末1200g，加入馬鈴薯廢液或普通自來水3800g，放入耐高溫容器中，于9(TC -IO(TC溫度下高溫糊化1小時(shí)，間隔10分鐘攪拌一次，使其糊化均勻，糊化后冷卻至室溫。稱取150g碳酸氫鈉放入盛有600g馬鈴薯廢液或普通自來水的容器中，直至其完全溶解，然后緩慢加入糊化后的粉末中，邊加邊攪拌，直至兩者混合均勻，此時(shí)粉末PH調(diào)節(jié)至7左右，備用。
2、成膜劑(I)預(yù)處理稱取工業(yè)純聚乙烯醇130g，放入盛有907g的馬鈴薯廢液或
普通自來水中，間隔io分鐘攪拌一次，使其充分溶脹，直至聚乙烯醇均勻地懸浮在溶液中，
此過程約需120分鐘。溶脹后，將容器放入溫度90°C -95t:恒溫水浴使聚乙烯醇完全溶解，間隔10分鐘攪拌一次，此過程約需90分鐘，待其聚乙烯醇完全溶解后，立即將容器密封冷卻至室溫，備用。 3、地膜制備將完全溶解于廢液中的成膜劑(I)溶液緩慢加入糊化后調(diào)至中性的粉末中，邊加邊攪拌，充分混勻后加入成膜劑(II)丙烯酸210g，再次混勻后依次加入穩(wěn)定合成劑甲酸鈉16g、交聯(lián)劑戊二酸酐6g、引發(fā)劑過硫酸銨2g，混勻后放置于恒溫容器中，于45t:溫度下恒溫加熱反應(yīng)5-6小時(shí)，冷卻后，加入殺菌劑苯甲酸3g，吸熱劑液體炭黑35g，充分混勻即可。地膜干物質(zhì)濃度23%。
權(quán)利要求
一種馬鈴薯淀粉廢渣廢液生產(chǎn)液體地膜的方法，其特征在于，其原料和質(zhì)量配比為馬鈴薯淀粉廢渣(含水量75％-85％) 50％-75％馬鈴薯淀粉廢渣為主原料馬鈴薯淀粉廢液 15％-25％馬鈴薯淀粉廢液為成膜劑(I)的溶劑PH調(diào)節(jié)劑 2％-4％ PH調(diào)節(jié)劑為碳酸氫鈉成膜劑(I)2％-3％ 成膜劑(I)為聚乙烯醇成膜劑(II) 2％-3％ 成膜劑(II)為丙烯酸穩(wěn)定合成劑 0.2％-0.4％ 穩(wěn)定合成劑為甲酸鈉交聯(lián)劑 0.05％-0.1％ 交聯(lián)劑為苯二甲酸(或丁二酸酐等)引發(fā)劑 0.01％-0.05％引發(fā)劑為偶氮二異庚腈(或過硫酸銨)殺菌劑 0.01％-0.05％殺菌劑為苯甲酸吸熱劑 0.3％-0.8％ 吸熱劑為液體炭黑所有原材料質(zhì)量配比之和為100％。
2.如權(quán)利1要求所述的一種馬鈴薯淀粉廢渣廢液生產(chǎn)液體地膜的方法，其特征在于① 原料預(yù)處理，稱取含水量75 % -85 %的馬鈴薯渣5000g，放入耐高溫容器中，于 90°C -IO(TC溫度下高溫糊化1小時(shí)，間隔10分鐘攪拌一次，使其糊化均勻，糊化后冷卻至室 溫。稱取250g碳酸氫鈉放入盛有600g馬鈴薯廢液的容器中，直至其完全溶解，然后緩慢加入糊化后的馬鈴薯廢渣中，邊加邊攪拌，直至兩者混合均勻，此時(shí)薯渣ra調(diào)節(jié)至7左右，備用。② 成膜劑(I)預(yù)處理，稱取工業(yè)純聚乙烯醇120g，放入盛有907g的馬鈴薯廢液中，間 隔10分鐘攪拌一次，使其充分溶脹，直至聚乙烯醇均勻地懸浮在廢液中，此過程約需120分 鐘。溶脹后，將容器放入溫度90°C _95°。恒溫水浴使聚乙烯醇完全溶解，間隔10分鐘攪拌 一次，此過程約需90分鐘，待其聚乙烯醇完全溶解后，立即將容器密封冷卻至室溫，否則會(huì) 產(chǎn)生顆粒狀懸浮物，備用。③ 地膜制備，將完全溶解于廢液中的成膜劑(I)溶液緩慢加入糊化后調(diào)至中性的薯渣 中，邊加邊攪拌，充分混勻后加入成膜劑(II)丙烯酸200g，再次混勻后依次加入穩(wěn)定合成 劑甲酸鈉16g、交聯(lián)劑苯二甲酸(或戊二酸酐、丁二酸酐)6g、引發(fā)劑偶氮二異庚腈(或過硫 酸銨)2g，混勻后放置于恒溫容器中，于45t:溫度下恒溫加熱反應(yīng)5-6小時(shí)，冷卻后，加入殺 菌劑苯甲酸3g，吸熱劑液體炭黑35g，充分混勻即可。地膜干物質(zhì)濃度20% -25%。
全文摘要
本發(fā)明的目的是利用馬鈴薯淀粉廢渣、廢液研制生產(chǎn)一種液體地膜。在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量廢渣和廢液。廢渣的長(zhǎng)期堆放、廢水的直接排放，都嚴(yán)重影響周邊環(huán)境。由于廢渣中含有大量水分，廢液中含有大量有機(jī)物料，單純的物理、化學(xué)、生物法處理成本大，效益不高。本發(fā)明針對(duì)廢渣、廢液的上述兩種特性，利用其農(nóng)業(yè)可利用有機(jī)物料含量高的特點(diǎn)，通過廢渣高溫糊化后，配加廢液溶化調(diào)制的成膜劑、穩(wěn)定合成劑、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、殺菌劑、吸熱劑處理，將其生產(chǎn)成一種可噴施于土壤表面的密閉性保護(hù)劑，噴施后土壤溫度提高，水分蒸發(fā)減弱，產(chǎn)生與地膜覆蓋相當(dāng)?shù)男Ч?。若配加除草劑、氮磷鉀肥，則有除草、供肥、緩釋養(yǎng)分的多重效益。
文檔編號(hào)C09K101/00GK101787287SQ20091021725
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者劉洪 , 沈飛, 王志民, 蔡光澤, 袁穎, 陳開陸 申請(qǐng)人:西昌學(xué)院