[發(fā)明專利]以生物酶預(yù)處理+氫氧化鉀堿法玉米秸稈制漿提取黑液生產(chǎn)黃腐酸鉀有機(jī)肥的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611068710.3
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106631392A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海斌;張東紅;楊發(fā)學(xué);李世杰
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏紫荊花紙業(yè)有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04
• 代理公司: 寧夏合天律師事務(wù)所64103
• 代理人: 郭立寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域的延伸，拓展到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有機(jī)肥料領(lǐng)域，具體涉及一種以生物酶預(yù)處理+氫氧化鉀堿法玉米秸稈制漿過程中產(chǎn)生的黑液中提取黃腐酸鉀有機(jī)肥的方法。

背景技術(shù)

目前造紙廠的蒸煮普遍使用化學(xué)藥品溶出、脫除木素的反應(yīng)過程，一般的化學(xué)法制漿，不但要用到各種化學(xué)藥品，而且成本高、能耗大，若將制漿產(chǎn)生的黑液直接排入污水處理廠，會(huì)大大增加污水處理的費(fèi)用。

肥料是作物生長所需養(yǎng)分的直接或間接供給體，具有改良土壤性狀，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的功能。但是長期以來，田間大量或過量施用化肥，不僅造成了土壤肥力利用率低，養(yǎng)分不均衡，土壤板結(jié)，土壤微生物群落失衡等問題，而且造成環(huán)境污染、重化肥輕有機(jī)肥等一系列現(xiàn)象。因而無公害已作為人們對食品和蔬菜質(zhì)量安全的衡量標(biāo)準(zhǔn)，故在此種情況下實(shí)現(xiàn)生物有機(jī)肥類型的多元化生產(chǎn)便提上日程。這也是保護(hù)土壤肥力與農(nóng)村環(huán)境，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需要。

國家知識產(chǎn)權(quán)局公開的《鉀堿+黑液回收制漿法》的專利申請（專利申請?zhí)枺?6118204.0）僅涉及到制漿黑液的回收利用，并未涉及用于生產(chǎn)肥料?！独脷溲趸泬A法造紙制漿黑液生產(chǎn)肥料的方法》（專利申請?zhí)枺?3122742.2）,雖然談到了利用氫氧化鉀堿法造紙制漿黑液生產(chǎn)肥料，但提到的制備原材料和制備工序過于寬泛，不具體和不明確，實(shí)際操作中難以具體實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種以生物酶預(yù)處理+氫氧化鉀堿法玉米秸稈制漿提取黑液生產(chǎn)黃腐酸鉀有機(jī)肥的方法。其方法是充分利用農(nóng)作物秸稈中所含的的黃腐酸等有機(jī)質(zhì)利于農(nóng)作物生長的先天條件。首先將玉米秸稈經(jīng)過濕法備料后進(jìn)入生物酶預(yù)處理倉在一定的溫度下對玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過預(yù)處理的玉米秸稈，保留了秸稈中氮、鉀、鈣、鎂、硫、硅等無機(jī)養(yǎng)分。在預(yù)處理倉內(nèi)特別指出的是使用新型生物酶（特殊菌種培養(yǎng)的生物酶），預(yù)處理液使用蒸煮后的黑液。預(yù)處理后的玉米秸稈經(jīng)過單螺旋擠草機(jī)擠后利用皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)入螺旋預(yù)浸機(jī)與配制好的氫氧化鉀藥液混合進(jìn)入40m3的蒸球進(jìn)行蒸煮。蒸煮后的黑液作為預(yù)處理液又返回到生物酶預(yù)處理倉作為生物酶的預(yù)處理液。單螺旋擠草機(jī)擠后的黑液當(dāng)中富含黃腐酸鉀及多種微量元素，是農(nóng)作物所必須的營養(yǎng)元素。然后將這些黑液經(jīng)過過濾后輸送進(jìn)入蒸發(fā)工段進(jìn)行蒸發(fā)濃縮成濃黑液。蒸發(fā)后的黑液在配料罐內(nèi)通過添加一定量的農(nóng)作物所需的營養(yǎng)元素，然后將濃黑液通過噴漿造粒技術(shù)、熱冷篩分系統(tǒng)最終生產(chǎn)出具有高活性的富含天然黃腐酸鉀的有機(jī)肥。本發(fā)明改變原來的蒸煮方式，利用生物酶預(yù)處理新技術(shù)，對玉米秸稈進(jìn)行生物酶預(yù)處理，降解木素，對環(huán)境無污染，將玉米秸稈的木素降解成低分子木素，增加了木素的溶出和被抽提的能力，從而實(shí)現(xiàn)木素與纖維素、半纖維素的分離。最重要的是玉米秸稈經(jīng)過生物酶預(yù)處理后，在一定的溫度條件下生成富含天然的黃腐酸，而且保留了農(nóng)作物玉米秸稈秸稈中本身含有豐富的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀及其微量元素。經(jīng)過預(yù)處理后的玉米秸稈再使用氫氧化鉀堿法制漿，大大降低用堿量，蒸煮后的黑液作為生物酶預(yù)處理液通過泵打回至預(yù)處理倉。

本發(fā)明的目的按下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種以生物酶預(yù)處理+氫氧化鉀堿法玉米秸稈提取黑液生產(chǎn)黃腐酸鉀有機(jī)肥的方法，主要包括生物酶預(yù)處理玉米秸稈提取預(yù)處理黑液、氫氧化鉀堿法玉米秸稈制漿蒸煮黑液的提取和黃腐酸鉀有機(jī)肥成品生產(chǎn)三部分，其中，生物酶預(yù)處理玉米秸稈提取預(yù)處理黑液包括：濕法備料、生物酶預(yù)處理玉米秸稈、富含黃腐酸鉀黑液的貯存；氫氧化鉀堿法玉米秸稈制漿蒸煮黑液的提取包括：生物酶預(yù)處理玉米秸稈的擠壓、預(yù)浸機(jī)內(nèi)玉米秸稈與氫氧化鉀藥液的混合、蒸球蒸煮噴放、蒸煮后黑液的的收集貯存；黃腐酸鉀有機(jī)肥成品生產(chǎn)包括：黑液蒸發(fā)濃縮、噴漿造粒機(jī)、熱冷篩分系統(tǒng)、有機(jī)肥成品包裝。本發(fā)明使用的是天然有機(jī)肥原料，不同于從其他煤質(zhì)中提取黃腐酸，提取的黑液當(dāng)中的天然黃腐酸在蒸煮過程中與氫氧化鉀反應(yīng)生產(chǎn)富含黃腐酸鉀的黑液，黑液當(dāng)中富含多種微量元素，是農(nóng)作物所必須的營養(yǎng)元素。本發(fā)明將玉米秸稈預(yù)處理后通過單螺旋擠草機(jī)擠出的黑液，通過蒸發(fā)濃縮過程，制得高濃度的黑液，提取其中的有機(jī)質(zhì)。然后將濃黑液通過噴漿造粒技術(shù)生產(chǎn)出高活性的黃腐酸鉀有機(jī)肥料。

（1）生物酶預(yù)處理玉米秸稈后黑液提取的工藝參數(shù)為：

生物酶用量：3.5%（以玉米秸稈絕干量為基準(zhǔn)）；

生物酶預(yù)處理溫度：50℃；

蘆葦干度：18-20%；

生物酶預(yù)處理時(shí)間：55h(玉米秸稈與生物酶進(jìn)行反應(yīng)溫度達(dá)到55℃開始計(jì)時(shí))，條件：8≤PH≤10；T=55-57℃；

提取黑液濃度：8-10%；

提取黑液溫度：80℃。

（2）氫氧化鉀堿法玉米秸稈制漿黑液的工藝參數(shù)：