[發明專利]由無機肥制備有機肥或復合肥同時生產沼氣能源的方法

有效

• 申請號: 201210153264.1
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102701801A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 靳強
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C05F7/00
• 分類號: C05F7/00;C12P5/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本發明涉及農業和能源領域，尤其是涉及一種由無機肥制備有機肥或復合肥同時生產沼氣能源的方法。

背景技術

無機肥指由含有植物所需要的氮(N)、磷(P)、鉀(K)等營養物質的無機物所組成的肥料，俗稱為礦質肥料、化學肥料、化肥。它具有成分單純，含有效成分高，易溶于水，分解快，易被根系吸收等特點，故別稱“速效性肥料”。但無機肥的缺點也十分明顯，它肥效短，易分解，養分單一，不含有機物，而且，長期使用還會造成污染，土壤板結，沖刷加劇，水土流失加重。

有機肥指各種動物和植物經過一定時期發酵腐熟后形成的肥料。有機肥雖然肥效慢，養分含量低，施用量大，但是它有很多無機肥無可替代的優勢。有機肥含養分齊全，可向植物提供各種營養元素；有機肥肥效持久而穩定，能源源不斷的供給植物養分，能發揮土壤潛在肥力的作用；有機肥能改善土壤結構，腐殖化形成腐殖質，腐殖質是一種復雜的有機膠體，具有改良土壤結構性、吸收性、粘結性，促進團粒結構形成等；有機肥能供給微生物能量和養分，并增加其數量，其本身含有大量微生物；有機肥可以增加土壤溫度和保存土壤水分。

如果將無機肥和有機肥復配成一種復合肥，無機肥充分彌補有機肥的缺點，進一步增進肥效。復合肥中不僅具有無機肥的速效性，使植物易于吸收利用，還具有有機肥的長效性，并改良土壤性質，保證植物在整個生長期的營養需求和根系生存環境。

因此，在農業領域，無機肥由有機肥或由無機有機復配而成的復合肥取代，是大勢所趨。目前很多發達國家主張有機農業，普遍反對施用無機肥而要求施用有機肥或復合肥。

專利CN1544393公開了一種包括儲存備料、切割碎料、物料混合、生化反應、攪拌降溫、堆放及包裝等工序的農業秸稈制備有機肥料的方法。在被切碎為20-30厘米長的農業秸稈基料中按比例添加遠紅外催化劑和土壤土、糞便和水等輔料，混合堆放后進行生化反應生溫至60-70度，用攪拌進氣方式溫度控制，經堆放反應21-39天至室溫后形成有機肥料。但該發明需要搜集原料，消化時未收集和利用沼氣，肥力缺少速效性。

專利CN1830917公開了一種速效有機復合肥的制備方法，屬肥料技術領域。其制備方法為：a、制備有機肥提取液：將食用菌糠或秸稈粉2～6、畜禽新鮮糞便2～7、水1～4、氮源0.05～0.4、EM活菌微生物制劑0.1～0.3等原料混勻堆置發酵，過濾取其液體，蒸發濃縮得到有機肥提取液；b、復配：在有機肥提取液中加入黃腐酸和氨基酸，其中：有機肥提取液5.5～9.5；黃腐酸0.5～2；氨基酸0.5～2；制成速效有機復合肥。但該發明程序相當復雜，添加物質種類較多，而且不含除氮外的其它肥效快的無機營養物質。還有，該發明也未收集利用沼氣，肥力也缺少速效性。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種由無機肥制備有機肥或復合肥同時生產沼氣能源的方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種由無機肥制備有機肥或復合肥同時生產沼氣能源的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：將無機肥投入接種有微藻的光生物反應器中，在該光生物反應器中微藻在無機肥的作用下快速生長，當微藻的濃度達到0.5g/L～50g/L時，將微藻從光生物反應器中分離出來，并置于沼氣發酵器中，發酵3-45天，生成沼氣、沼液和沼渣，沼液回流至光生物反應器重新利用，沼氣用作能源，沼渣用作有機肥或復合肥。

所述的無機肥指由含有植物所需要營養物質的無機物所組成的肥料，包括市售化肥中的任何一種，或者自行復配的含氮(N)、磷(P)、鉀(K)的無機肥；投入光生物反應器中無機肥的量為其溶解后氮和磷的濃度分別不低于0.1mg/L和0.02mg/L。

所述的光生物反應器中的微藻直接取自各類含藻水體，或者直接購買藻種。

所述的光生物反應器中設有水，該水為純水、自來水、雨水或河水。

所述的微藻從光生物反應器中分離采用離心、過濾或絮凝中的任何一種分離手段或者其他的分離方式。

所述的微藻從光生物反應器中分離出來后采用傳統的超聲波法對微藻細胞進行破碎后，再進入沼氣發酵器中，也可采用其他破碎方法。

所述的沼氣發酵器的溫度為35～40℃，pH值范圍取6.8～7.5，也可以在四季的自然條件下進行，不進行溫度和pH值控制，這樣可以減少人工干預以及降低溫度和pH值的控制成本。

所述的沼液回流至光生物反應器，作為微藻生長補充營養物質，并且自身也得到凈化。