本發(fā)明涉及一種含腐植酸液體肥的制取方法，特別是一種以沼液為原料制取含腐植酸液體肥的工藝方法。
背景技術(shù)：
腐植酸液體肥料(包括腐植酸葉面肥、沖施肥等)是含有腐植酸以及一種或一種以上農(nóng)作物所需要的營養(yǎng)元素的腐植酸液體肥料產(chǎn)品，具有易吸收、利用率高、抗逆性強、省水省肥省工的效能，是未來我國液體肥料發(fā)展的重要方向之一。
近年來，隨著規(guī)?；笾行驼託夤こ痰陌l(fā)展，產(chǎn)生了大量的沼液，根據(jù)《中國農(nóng)村能源年鑒(2009-2013)》統(tǒng)計，截止到2012年底，我國已有大中型沼氣工程15026處，根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年我國大型畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程提供的沼氣年利用量將達440億立方米，屆時將產(chǎn)生高達11.2億噸的沼液。由于沼液產(chǎn)生量大且集中，傳統(tǒng)的土地消納方法，受可消納土地面積和運輸成本問題影響，難以實現(xiàn)全部安全有效利用，亟待研發(fā)新的方法予以解決。而沼液中富含腐植酸、氮磷鉀等植物生長所需中微量營養(yǎng)元素，利用沼液開發(fā)液體肥，如含腐植酸液體肥，不僅可以解決沼液的無害化處理問題，還可以提升沼液的附加值，擴大沼液的經(jīng)濟運輸半徑，增加沼氣工程的綜合效益，對實現(xiàn)沼液無害化處理和資源化利用具有重要意義。
目前，國內(nèi)利用沼液開發(fā)液體肥的主要方法包括兩種，一種是濃縮法，包括沼液低溫蒸發(fā)和膜濃縮等技術(shù)手段，降低沼液含水率，提高腐植酸、氮磷鉀等營養(yǎng)元素含量，在此基礎(chǔ)上再添加氮磷鉀等營養(yǎng)元素生產(chǎn)液體肥，存在的主要問題是投資大、運行成本高，同時存在膜污染等問題，主要作為沼液減量達標排放處理的手段，液體肥生產(chǎn)為輔。另一種是添加法，即向沼液中添加無機營養(yǎng)元素或有機物質(zhì)，來提升沼液中的養(yǎng)分含量，該方法操作簡單，投資運行成本低，同時能夠?qū)崿F(xiàn)沼液全量回收利用，是當前沼液液體肥的主要生產(chǎn)方法。目前利用該方法生產(chǎn)的肥料主要為液體有機肥，存在的問題是，不溶物含量高、氮磷鉀養(yǎng)分含量低、腐植酸含量低，沒有達到國家液體肥料《含腐植酸水溶性肥料》(NY 1106-2010)產(chǎn)品質(zhì)量標準?，F(xiàn)有的含腐植酸液體肥料大多以水為液相載體，還未見以沼液為載體生產(chǎn)含腐植酸液體肥料的報告，專利《一種豬糞尿原液發(fā)酵的沼液配方肥制備方法》(申請?zhí)枺?0150748230.0)公布了一種糞尿沼液生產(chǎn)配方肥的方法，將豬糞尿原液與餅肥、魚粉、微量元素混合發(fā)酵1.5個月以上，所得發(fā)酵液體過濾后與氮磷鉀復(fù)合肥混配。該方法不足之處是需在發(fā)酵前端將餅肥、魚粉、微量元素混入發(fā)酵罐，同時需要發(fā)酵1.5個月以上，該方法所述“豬糞尿原液發(fā)酵的沼液”不同于通常所指以秸稈、畜禽糞便為主要原料進行厭氧發(fā)酵處理的沼氣工程產(chǎn)生的沼液。
為此，開發(fā)一種以沼液為液相載體的液體肥料高效制取工藝技術(shù)，產(chǎn)品可滿足《含腐植酸水溶性液肥料》(NY 1106-2010)行業(yè)標準，對實現(xiàn)沼液全量利用，延伸沼氣工程產(chǎn)業(yè)鏈，提升沼氣工程綜合效益，推動水肥一體化技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何以沼液為原料，低成本、高效制取滿足《含腐植酸水溶性液肥料》行業(yè)標準的液體肥料的工藝技術(shù)方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了利用沼液制取含腐植酸液體肥的工藝方法。包括：
步驟1：將硝酸鉀、黃腐酸鉀、硫酸亞鐵、硼砂、胺鮮酯、萘乙酸納按比例混合均勻，得到含腐植酸和大量元素的基肥；
步驟2：將步驟1制得的基肥與沼液、螯合劑、穩(wěn)定劑按比例混合均勻，得到粘稠狀液體狀肥料；
步驟3：將步驟2制得的粘稠狀液體肥料在30-80℃的溫度下，連續(xù)加熱攪拌0.5-3小時，得到黑色粘稠狀液體肥料；
步驟4：將步驟3制得的黑色粘稠狀液體肥料冷卻至20～30℃，按比例添加磷酸氫二胺、硝銨磷、氨基酸肥料，連續(xù)攪拌，充分溶解，得到褐色粘稠狀液體肥料；
步驟5：將步驟4制得的褐色粘稠狀液體肥過濾，所得篩下液體即為含腐植酸液體肥料。
上述方法中，所述沼液是畜禽糞便、作物秸稈經(jīng)沼氣池充分厭氧發(fā)酵，經(jīng)固液分離機分離后，經(jīng)孔徑0.18mm的篩網(wǎng)過濾后的濾液，可為果蔬廢棄物為主要原料的沼氣工程所產(chǎn)沼液。
上述方法中，所述腐植酸鉀是以泥炭或褐煤為原料，通過化學方法活化，制成的腐植酸鉀，腐植酸含量大于60％，可為山東省菏澤市步步高肥業(yè)有限公司產(chǎn)品，產(chǎn)品CAS號為68514-28-3，使用前經(jīng)粉碎和100目篩篩分處理。
上述方法中，所述硝酸鉀為白色、晶體狀農(nóng)用級硝酸鉀，含硝態(tài)氮13％，氧化鉀46.5％，可以為濰坊昌盛硝鹽有限公司產(chǎn)品，產(chǎn)品CAS號為7757-79-1。
上述方法中，所述磷酸氫二銨為白色、晶體狀工業(yè)級磷酸氫二銨，含五氧化二磷53％，含氮21％，可以為吳江市億華化工有限公司產(chǎn)品，產(chǎn)品CAS號為7783-28-0。
上述方法中，所述硝銨磷為白色、粒狀產(chǎn)品，滿足GB 15063－2009質(zhì)量要求，含五氧化二磷大于6％，含氮大于31％，可以為吳江市億華化工有限公司產(chǎn)品。
上述方法中，所述硼砂為無色、晶體狀農(nóng)用級硼砂，含硼大于10％，可以為遼寧大石橋市硼制品廠產(chǎn)品，產(chǎn)品CAS號為1303-96-4。
上述方法中，所述硫酸亞鐵為綠色、晶體狀飼料級硫酸亞鐵，含鐵大于20％，可以為臨沂市富農(nóng)愿意資材廠產(chǎn)品，產(chǎn)品CAS號為7782-63-0。
上述方法中，所述胺鮮酯為白色、粉末狀產(chǎn)品，胺鮮酯含量大于98％，可以為山東梁山鼎圣生物工程有限公司產(chǎn)品，產(chǎn)品CAS號為10369-83-2。
上述方法中，所述萘乙酸納為白色、粉末狀產(chǎn)品，萘乙酸納含量大于98％，可以為山東梁山鼎圣生物工程有限公司產(chǎn)品，產(chǎn)品CAS號為86-87-3。
上述方法中，所述氨基酸為淡黃色、粉末產(chǎn)品，氨基酸含量大于98％，可以為山東濟寧生物氨基酸廠產(chǎn)品。
上述方法中，所述螯合劑為EDTA-K2，為白色粉末狀產(chǎn)品，EDTA-K2含量大于99％，可以為鄭州雙贏化工肥料廠產(chǎn)品，產(chǎn)品CAS號為60-00-4。
上述方法中，所述穩(wěn)定劑為吐溫-80(聚山梨酯80)，為透明油狀液體，分析純，可為天津市富宇精細化工有限公司產(chǎn)品，產(chǎn)品CAS號為9005-65-6。
上述方法中，步驟1所述基肥中，所述硝酸鉀、黃腐酸鉀、硫酸亞鐵、硼砂、胺鮮酯、萘乙酸納的質(zhì)量比可為60.32：33.19：3.02：3.02：0.3：0.16。
上述方法中，步驟2所述粘稠狀液體狀肥料中，所述基肥與所述沼液、螯合劑、穩(wěn)定劑的質(zhì)量比可為0.57：(1-2)：(0.052-0.078)：(0.0052-0.0104)。
上述方法中，步驟4所述褐色粘稠狀液體肥料中，所述黑色粘稠狀液體肥料與所述磷酸氫二胺、硝銨磷、氨基酸的質(zhì)量比為28.22-28.58：1：2：2。
利用本發(fā)明制備的含腐植酸液體肥料具有以下優(yōu)點：
1.創(chuàng)新研發(fā)了直接以沼液為原料生產(chǎn)含腐植酸液體肥的技術(shù)方法，不僅可全量化利用沼液，提升了沼液的附加值，提升了沼氣工程的綜合效益；
2.產(chǎn)品質(zhì)量好，達到《含腐植酸水溶性液肥料》行業(yè)標準要求，其中腐植酸含量達到30g/L以上，總養(yǎng)分達到200g/L以上，水不溶物含量低于50g/L；
3.生產(chǎn)工藝流程簡單、產(chǎn)出高效、成本低廉，可直接與現(xiàn)有的沼氣工程對接。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步的說明。
附圖1是一種沼液制取含腐植酸液體肥的生產(chǎn)工藝流程簡圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述，給出的實施例僅為了闡明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。
下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
下述實施例中的沼液是以果蔬廢棄物為主要原料的沼氣工程所產(chǎn)厭氧發(fā)酵剩余物，經(jīng)固液分離機分離后，經(jīng)孔徑0.18mm的篩網(wǎng)過濾后的濾液。
下述實施例中的腐植酸鉀為山東省菏澤市步步高肥業(yè)有限公司產(chǎn)品，粉碎過100目篩，保留篩下物待用。
下述實施例中的硝酸鉀為濰坊昌盛硝鹽有限公司產(chǎn)品。
下述實施例中的磷酸氫二銨為吳江市億華化工有限公司產(chǎn)品。
下述實施例中的硝銨磷為吳江市億華化工有限公司產(chǎn)品。
下述實施例中的硼砂為遼寧大石橋市硼制品廠產(chǎn)品。
下述實施例中的硫酸亞鐵為臨沂市富農(nóng)愿意資材廠產(chǎn)品。
下述實施例中的胺鮮酯為山東梁山鼎圣生物工程有限公司產(chǎn)品。
下述實施例中的萘乙酸納為山東梁山鼎圣生物工程有限公司產(chǎn)品。
下述實施例中的氨基酸為山東濟寧生物氨基酸廠產(chǎn)品。
下述實施例中的螯合劑為EDTA-K2，為鄭州雙贏化工肥料廠產(chǎn)品。
本發(fā)明制備了4種以沼液為主要原料的含腐植酸液體肥，分別為沼液基含腐植酸液體肥1-4，用以闡述以沼液為原料直接制備含腐植酸液體肥的具體制備過程。
實施例1
步驟1：將硝酸鉀、黃腐酸鉀、硫酸亞鐵、硼砂、胺鮮酯、萘乙酸納按質(zhì)量比60.32：33.19：3.02：3.02：0.3：0.16混合均勻，得到含腐植酸和大量元素的基肥；
步驟2：將步驟1制得的基肥與沼液、螯合劑、穩(wěn)定劑按質(zhì)量比109.62：346.15：10：1的比例混合均勻，得到粘稠狀液體狀肥料；
步驟3：將步驟2制得的粘稠狀液體狀肥料在60℃的條件下，連續(xù)加熱攪拌2小時，得到黑色粘稠狀液體肥料；
步驟4：將步驟3制得的黑色粘稠狀液體肥料冷卻至常溫，將黑色粘稠狀液體肥料與磷酸氫二胺、硝銨磷、氨基酸按質(zhì)量比28.22：1：2：2混合，連續(xù)攪拌，充分溶解，得到褐色粘稠狀液體肥料；
步驟5：將步驟4制得的褐色粘稠狀液體肥過濾，所得篩下液體即為沼液基含腐植酸液體肥1。
實施例2
步驟1：將硝酸鉀、黃腐酸鉀、硫酸亞鐵、硼砂、胺鮮酯、萘乙酸納按質(zhì)量比60.32：33.19：3.02：3.02：0.3：0.16混合均勻，得到含腐植酸和大量元素的基肥；
步驟2：將步驟1制得的基肥與沼液、螯合劑、穩(wěn)定劑按質(zhì)量比109.62：346.15：12.5：1的比例混合均勻，得到粘稠狀液體狀肥料；
步驟3：將步驟2制得的粘稠狀液體狀肥料在60℃的條件下，連續(xù)加熱攪拌1小時，得到黑色粘稠狀液體肥料；
步驟4：將步驟3制得的黑色粘稠狀液體肥料冷卻至常溫，將黑色粘稠狀液體肥料與磷酸氫二胺、硝銨磷、氨基酸按質(zhì)量比28.4：1：2：2混合，連續(xù)攪拌，充分溶解，得到褐色粘稠狀液體肥料；
步驟5：將步驟4制得的褐色粘稠狀液體肥過濾，所得篩下液體即為沼液基含腐植酸液體肥2。
實施例3
步驟1：將硝酸鉀、黃腐酸鉀、硫酸亞鐵、硼砂、胺鮮酯、萘乙酸納按質(zhì)量比60.32：33.19：3.02：3.02：0.3：0.16混合均勻，得到含腐植酸和大量元素的基肥；
步驟2：將步驟1制得的基肥與沼液、螯合劑、穩(wěn)定劑按質(zhì)量比109.62：346.15：15：1的比例混合均勻，得到粘稠狀液體狀肥料；
步驟3：將步驟2制得的粘稠狀液體狀肥料在60℃的條件下，連續(xù)加熱攪拌1.5小時，得到黑色粘稠狀液體肥料；
步驟4：將步驟3制得的黑色粘稠狀液體肥料冷卻至常溫，將黑色粘稠狀液體肥料與磷酸氫二胺、硝銨磷、氨基酸按質(zhì)量比28.28：1：2：2混合，連續(xù)攪拌，充分溶解，得到褐色粘稠狀液體肥料；
步驟5：將步驟4制得的褐色粘稠狀液體肥過濾，所得篩下液體即為沼液基含腐植酸液體肥3。
實施例4
步驟1：將硝酸鉀、黃腐酸鉀、硫酸亞鐵、硼砂、胺鮮酯、萘乙酸納按質(zhì)量比60.32：33.19：3.02：3.02：0.3：0.16混合均勻，得到含腐植酸和大量元素的基肥；
步驟2：將步驟1制得的基肥與沼液、螯合劑、穩(wěn)定劑按質(zhì)量比73.07：230.76：6.67：1的比例混合均勻，得到粘稠狀液體狀肥料；
步驟3：將步驟2制得的粘稠狀液體狀肥料在40℃的條件下，連續(xù)加熱攪拌2小時，得到黑色粘稠狀液體肥料；
步驟4：將步驟3制得的黑色粘稠狀液體肥料冷卻至常溫，將黑色粘稠狀液體肥料與磷酸氫二胺、硝銨磷、氨基酸按質(zhì)量比28.58：1：2：2混合，連續(xù)攪拌，充分溶解，得到褐色粘稠狀液體肥料；
步驟5：將步驟4制得的褐色粘稠狀液體肥過濾，所得篩下液體即為沼液基含腐植酸液體肥4。
檢測總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)、腐植酸含量、水不溶物、pH等技術(shù)指標，實驗重復(fù)三次。檢查方法按照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準-含腐植酸水溶性肥(NY 1106-2010)中的檢測方法進行，得到的檢測結(jié)果如表所示。
表含腐植酸液體肥的技術(shù)指標
結(jié)果顯示，通過本方法制取的含腐植酸液體肥均達到《含腐植酸水溶性液肥料》行業(yè)標準要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。