[發(fā)明專利]一種回收利用污水中磷制作緩釋磷肥的方法及應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010535602.2
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111747794A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 薛利紅;褚清南;潘綱;楊林章
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院
• 主分類號: C05G3/40
• 分類號: C05G3/40;C05B17/00;C05G3/80
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 劉妍妍

本發(fā)明為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，涉及一種回收利用污水中磷制作緩釋磷肥的方法，其特征在于，包括以下步驟：將微藻在加入富含磷的養(yǎng)殖場廢水的生物反應器中培養(yǎng)，生物反應器中持續(xù)曝氣并維持光照；向培養(yǎng)后的微藻中加入絮凝劑并攪拌；過濾收集絮凝后的微藻，將絮凝后的微藻與檸檬酸溶液混合；將混合物置于高壓反應釜中水熱炭化，得到水熱炭緩釋磷肥；所述微藻為微囊藻或小球藻。本發(fā)明為解決污水除磷問題以及植物的磷肥供應問題提供了一個新的技術(shù)途徑，可以將污水中的磷變廢為寶，制成新型緩控釋磷肥，從而實現(xiàn)磷從污水到作物中的循環(huán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種回收利用污水中磷并制作緩釋磷肥的方法和應用。

背景技術(shù)

磷是維持作物生長的最重要的養(yǎng)分之一，磷肥對農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的貢獻至關(guān)重要。磷肥的生產(chǎn)主要依賴于對磷礦石中磷酸鹽的提取和再加工，而地球上的磷礦石儲量將在50-100年內(nèi)耗盡。依據(jù)對全球食品生產(chǎn)和消耗中磷的物質(zhì)流分析，磷肥中僅有10-30％左右的磷可以溶解到土壤溶液中供植物利用，從而導致了大量的磷殘留在土壤中，可能通過地表徑流或土壤淋失進入河流、湖泊等，引起水華等水體污染現(xiàn)象。磷本身是一種農(nóng)作物生長必需的大量營養(yǎng)元素，而當其流失到水體中時，卻變身為污染物。相比于地球上磷礦石儲存的匱乏，養(yǎng)殖污水、生活污水和被污染的地表水體中卻存在著大量的磷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種回收利用污水中磷并制作緩釋磷肥的方法和應用，將磷從污水中循環(huán)到農(nóng)田并提高作物對磷的利用率，實現(xiàn)對化肥磷的替代和增產(chǎn)增收。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種回收利用污水中磷制作緩釋磷肥的方法，包括以下步驟：

將微藻加入富磷污水的生物反應器中培養(yǎng)，生物反應器中持續(xù)曝氣并維持光照；

向培養(yǎng)后的微藻中加入絮凝劑并攪拌；

過濾收集絮凝后的微藻，將絮凝后的微藻與檸檬酸溶液混合；

將混合物置于高壓反應釜中水熱炭化，得到水熱炭緩釋磷肥；

所述微藻為微囊藻或小球藻。

優(yōu)選地，微藻的培養(yǎng)方法為，將微藻加入富磷污水的生物反應器中保持25℃恒溫以及每天14～16小時至少150μmol/m²/s的光照強度，培養(yǎng)兩周；所述富磷污水為養(yǎng)殖場廢水、生活污水、沼液或其混合物。

優(yōu)選地，所述絮凝劑為1～5mg/L的殼聚糖、冰醋酸和聚合氯化鋁的混合溶液，所述殼聚糖、冰醋酸和聚合氯化鋁的濃度相同。

優(yōu)選地，所述絮凝劑的pH為3。

優(yōu)選地，絮凝時將1～5mL絮凝劑滴入1-3升的微藻培養(yǎng)液中，采用玻璃棒攪拌1～3分鐘。

優(yōu)選地，所述檸檬酸溶液的濃度為1％。優(yōu)選地，所述絮凝后的微藻與檸檬酸溶液的混合比例為1:1-4％(w/v)。

優(yōu)選地，所述水熱炭化是在260℃的高壓反應釜中水熱炭化1～2小時。

優(yōu)選地，所述高壓反應釜的壓力為5-10MPa。

本發(fā)明還提供一種緩釋磷肥，所述緩釋磷肥前述制備方法得到。

本發(fā)明還提供一種上述的微囊藻水熱炭緩釋磷肥在農(nóng)田對磷化肥的替代及減磷增效中的應用。