[發明專利]一種含水溶性有機炭大量元素水溶肥及其制備方法

在審

• 申請號: 201511000658.3
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105732171A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 邵海峰;鄭潤
• 申請（專利權）人: 湖北新洋豐肥業股份有限公司
• 主分類號: C05G1/06
• 分類號: C05G1/06
• 代理公司: 荊門市首創專利事務所 42107
• 代理人: 董聯生

技術領域

本發明屬于農業肥料技術領域，具體涉及一種利用食品加工酵母廢液、味精廢液，生活污水廠生物活性污泥、生物制藥廠生物發酵菌渣、養殖場禽畜糞便等廢液制作含水溶性有機炭大量元素水溶肥及其制備方法。

背景技術

我國化肥當季利用率氮肥20～35%，磷肥10～25%，鉀肥35～50%。肥料低利用率，不僅造成資源浪費，也造成土壤結構惡化、水體富營養和氮氧物排放等環境污染問題。解決這些問題的一個主要措施是發展高效節水設施農業，水溶肥作為新型環保肥料使用方便可噴施、沖施并可和噴滴灌結合使用在提高肥料利用率、節約農業用水、減少生態環境污染、改善作物品質以及減少勞動力等方面明顯優勢。但目前我國水溶肥大多是氮磷鉀大量元素或中微量元素的單一化肥，長期施用單一化肥易造成土壤塊結、肥力退化、作物品質下降。同時，國內水溶肥產品大多是通過選用高水溶性原料，或采用物理方法將原料磨細，以提高產品水溶性，該類方法都存在成本過高，未能很好解決噴頭堵塞問題。在北方，水中鈣鎂鐵含量高，其與肥料中的水溶性磷源（如磷酸氫銨、磷酸鉀等）形成不可溶的磷酸鹽，堵塞噴頭，降低了設施使用效率。

水溶性有機碳（water-solubleorganiccarbon，縮寫WSOC）通常是指能通過0.45μm微孔濾膜的水溶性有機物質，WSOC雖然只占土壤有機碳的很少部分，一般含量不超過200mg/kg，但它卻是土壤微生物可直接利用的有機碳源，并且它還會影響土壤中有機和無機物質的轉化、遷移和降解，如影響重金屬和農藥在土壤中的遷移以及土壤對P和SO₄^2-等無機離子的吸附等。

腐植酸具有較高的陽離子變換量，比一般土壤高10倍以上。施入土壤后，使土壤對陰離子吸附能力顯著提高，使表層鹽含量減少。改變土壤中含鹽過高、土粒高度分散、土壤結構性差的理化性狀，促進土壤團聚體的形成，使其成良好狀態，從而為植物根系生長發育創造良好的條件。腐植酸能促進土壤微生物的活動，增加土壤微生物的數量，增強土壤酶的活性等事實，已被國內外大量研究資料所證實。而且一致認為，施用腐植酸使好氣性細菌、放線菌、纖維分解菌的數量增加較多。對加速有機物的礦化，促進營養元素的釋放有利。因此，腐植酸可以防治果樹的爛根病、黃葉、小葉、枯萎病。

H₂O₂作為一種綠色強氧化劑廣泛應用于有機物處理，因其在一般情況下會分解成水和氧氣，不會造成環境二次污染。但處理有機廢棄物時，特別是食品加工廢液處理過程中，由于大多為酸處理廢液，且有機物中大多含有一定量Fe，易發生Fenton反應，最終生成CO₂，和H₂O，隨著全球氣候變曖趨勢加重，及對的產生CO₂排放問題越來越重視，同時，對炭資源也是一種浪費。Fenton氧化法是1894年首次發明，H₂O₂在Fe²⁺離子的催化作用下具有氧化多種有機物的能力，Fenton試劑具有極強的氧化能力，特別適用于多種難生物降解的或對生物有毒性的工業廢水的處理上。但因為Fe在溶液中的存在形式受制于溶液的pH值，所以Fenton試劑只在酸性條件下發生作用，在中性和堿性環境中，Fe不能催化H₂O₂產生·OH。研究者普遍認為，當pH值在2～4范圍內時，氧化廢水處理效果較好，最佳效果出現在pH=3時。Lin和Peng在采用Fenton試劑處理紡織廢水時發現，當pH值增加并超過3時，廢水中的COD迅速升高，從而得到最優點pH=3。在該條件下，COD的去除率達到80%。

如中國專利公開號CN103435389A，公開了一種利用微生物細胞廢液制備菌肽有機肥的方法，該專利將微生物細胞廢液采用生石灰或濃硫酸水解后固液分離，該方法產生大量廢水，反應過程產生廢氣及廢水中含有大量水溶性礦物質和有機質都會造成環境二次污染。如中國專利公開號CN103524175A，公開了一種含海藻酸有機水溶肥料及其生產方法，該專利采用超聲波破壁切碎的方法對海藻類有機料進行預處理，及利用木瓜蛋白酶酶解獲利海藻酸，但由于海藻酸在水、甲醇、乙醇、丙酮、氯仿中不溶，只在氫氧化鈉堿溶液中溶解，且其易與二價鈣鎂鐵生成沉淀，因此該類水溶肥易造成滴灌管道、噴頭結垢，影響設施運行效率。。

發明內容