一種利用活性腐殖酸和專用分解劑制備多元有機(jī)肥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)肥生產(chǎn)方法領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用活性腐殖酸和專用分解劑制備多元有機(jī)肥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]腐植酸及其制品在農(nóng)業(yè)方面有多種用途。它與氮、磷、鉀等元素結(jié)合制成的腐植酸類肥料，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生長、改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量等功能；硝基腐植酸可用作水稻育秧調(diào)酸劑；腐植酸鎂、腐植酸鋅、腐植酸尿素鐵分別在補(bǔ)充土壤缺鎂、玉米缺鋅、果樹缺鐵上有良好的效果；腐植酸和除草醚、莠去津等農(nóng)藥混用?；钚愿菜崾蔷哂谢瘜W(xué)反應(yīng)能力的腐植酸可與二價(jià)以上的陽離子或有機(jī)離子發(fā)生離子交換、氧化還原、吸附、絡(luò)合、螯合、交聯(lián)等反應(yīng)。這就不同于不完全分解中的堆肥，腐植酸系列產(chǎn)品可以持續(xù)改善土壤結(jié)構(gòu)達(dá)5年之久。
[0003]在大量的專利技術(shù)中都有提及腐殖酸，而多數(shù)專利技術(shù)中是通過腐植酸與常規(guī)無機(jī)肥料混合制成的，個(gè)別技術(shù)雖然有發(fā)酵過程，但所能提供的微量元素不多；而且只有少數(shù)技術(shù)在生產(chǎn)肥料過程中使腐植酸活化，多數(shù)技術(shù)沒考慮利用活化腐植酸的性質(zhì)，且生產(chǎn)成本較高。目前，我國對腐植酸的研究與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用上還有一段距離，如何有效的降低提取腐植酸成本，提高產(chǎn)量，且如何充分利用腐殖酸的活性制備多元有機(jī)肥成為有機(jī)肥生產(chǎn)研究中的重大問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是提供一種利用活性腐殖酸和專用分解劑制備多元有機(jī)肥的方法，該本發(fā)明采用褐煤為原料提取活性腐殖酸，然后制備多元活性腐殖酸有機(jī)肥，可以改善土壤結(jié)構(gòu)，改善土壤酸堿度，改良土壤形成沃土。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種利用活性腐殖酸和專用分解劑制備多元有機(jī)肥的方法，包括以下步驟:
[0007]第一步，制備活性腐植酸:
[0008]稱取粉碎后的褐煤原料，經(jīng)過水洗-酸洗-堿洗-酸析-二次水洗五步，充分?jǐn)嚢柽^濾濃縮干燥得到活性腐殖酸；
[0009]第二步，預(yù)發(fā)酵:
[0010]按照有機(jī)原料、專用分解劑質(zhì)量配比為(96?98): (4?2)投加到預(yù)發(fā)酵裝置中，充分混合、預(yù)發(fā)酵，設(shè)定溫度和濕度，完成預(yù)發(fā)酵；
[0011]第三步，二次持續(xù)發(fā)酵:
[0012]向預(yù)發(fā)酵后畜禽糞便添加第一步得到的活性腐植酸，按照畜禽糞便、活性腐植酸、礦物質(zhì)質(zhì)量配比為(63?68): (20?24): (22?15)混合，然后放置發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行二次持續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵溫度設(shè)為60°C?65°C，二次持續(xù)發(fā)酵時(shí)間為2?3天；
[0013]第四步，制取多元活性腐殖酸有機(jī)肥:
[0014]將二次持續(xù)發(fā)酵好的的肥料用傳送帶經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后送至造粒機(jī)內(nèi)，設(shè)定造粒機(jī)溫度，通過造粒機(jī)的滾筒的不停轉(zhuǎn)動(dòng)成球，將成球的肥料送入烘干滾筒內(nèi)熱風(fēng)烘干，將烘干的肥料再經(jīng)冷卻、篩分、上油，然后進(jìn)行電離輻射儀輻射滅菌，包裝，即得到多元活性腐殖酸有機(jī)肥。
[0015]所述第一步制備活性腐殖酸的具體步驟如下:
[0016](I)水洗:稱取粉碎后的褐煤，用5倍的自來水漂洗雜質(zhì)，充分?jǐn)嚢?，過濾，收集濾渣；
[0017](2)酸洗:將上述(I)中濾渣加5倍量水，加無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH到1.0到1.5，邊加熱邊攪拌，加熱過程中攪拌，測試PH變化到2?3時(shí)，再加無機(jī)酸調(diào)到pH到1.0至1.5，加熱攪拌，PH又升到2?3，再加無機(jī)酸，反復(fù)數(shù)次至pH到1.0-1.5不變?yōu)橹?，過濾，得到的濾渣用自來水洗滌濾渣至pH至5.5-6.0，洗滌三次，收集濾渣；
[0018](3)堿洗:將上述⑵中濾密，加10倍量2% NaOH加熱一小時(shí)，邊加熱邊攪拌，靜置半小時(shí),過濾,收集濾液,檢測濾液的pH = 9?10，收集濾液，濾渣中加5倍量自來水，力口熱攪拌半小時(shí)，靜置半小時(shí)，過濾，反復(fù)水煮2次，收集濾液；合并上述兩次濾液進(jìn)行酸析；
[0019](4)酸析:將⑶中合并后濾液加無機(jī)酸，調(diào)節(jié)PH = 2?3，析出棕黑色沉淀，濾過,收集沉淀物；
[0020](5) 二次水洗:向⑷中得到的黑色沉淀加水、攪拌、過濾，然后將沉淀放置在60°C熱風(fēng)下干燥，粉碎，即得活性腐植酸。
[0021]第二步內(nèi)，所述專用分解劑的制備過程是:將3%硫酸鎂、35%過磷酸鈣、16%氧化鉀礦粉、20%五氧化二磷礦粉、5%薄荷提取物、7%月桂提取物、0.3%凝膠劑、4%硼酸、6 %微生物除臭菌劑置于水中攪拌，溶解。
[0022]所述第二步中，所述有機(jī)原料為農(nóng)業(yè)廢棄物、畜禽糞便、工業(yè)廢棄物、生活垃圾、城市污泥中的一種或者其中的幾種。
[0023]所述第三步中，所述礦物質(zhì)包含以下重量份比例的原料:硫酸銨2%?6%、尿素13%?17%、磷酸二銨15%?23%、鈣鎂磷4%?10%、氯化鉀或硫酸鉀13%?20%、鐵礦燒渣選鐵后廢渣14%?19%、磷石膏9%?18% ；
[0024]所述第三步中，所述的電離輻射儀輻照滅菌輻射時(shí)間為3分鐘到5分鐘，放射劑量為 55 ?60KGY。
[0025]本發(fā)明利用褐煤為原料制備多元活性腐殖酸有機(jī)肥，降低了生產(chǎn)成本，采用二次持續(xù)發(fā)酵技術(shù)，提高了肥料活性，具有變廢為寶、綠化大自然、凈化環(huán)境、有利于生態(tài)有機(jī)農(nóng)業(yè)的良性循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，改善土壤酸堿度，防止土壤板結(jié)、培肥地力，刺激土壤中有益微觀生物的繁殖和生長，尤其是對營養(yǎng)物質(zhì)的直接吸收，從而刺激植物的生長；增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時(shí)提高質(zhì)量，改進(jìn)其物理外觀和營養(yǎng)價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0026]風(fēng)化褐煤中既含有較高腐植酸含量也有較高的碳基含量，與其他有機(jī)產(chǎn)品相對t匕，風(fēng)化褐煤富含腐植酸。褐煤是經(jīng)過7千萬年腐植酸過程而形成的一種中斷產(chǎn)品。褐煤的生態(tài)活性相當(dāng)于其他腐植酸物質(zhì)的5倍，即I公斤風(fēng)化褐煤相當(dāng)于5公斤其他腐植酸的有機(jī)原料，I公斤液體腐植酸相當(dāng)于7—8噸有機(jī)化肥腐植酸含量，同樣粉狀的腐植酸物質(zhì)I公斤相當(dāng)于30噸化肥中的腐植酸含量。因此本發(fā)明中選用褐煤作為原料制備活性腐殖酸。
[0027]腐殖酸對土壤的作用原理:
[0028]1.改善土壤的特性
[0029]腐植酸中的羥基、羧基易與土壤中的鈣離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，再通過植物根系的生理作用就形成了土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。當(dāng)土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)變好時(shí)，其容重降低、空隙度增大，從而具備良好的通透性。腐植酸又是形成土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的重要的膠結(jié)劑，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成提高了土壤有機(jī)、無機(jī)復(fù)合度，增加了水穩(wěn)性大顆粒團(tuán)聚體數(shù)量，改善了土體的結(jié)構(gòu)。因此，腐植酸可以改善土壤的物理特性。腐植酸相對其他有機(jī)物料來說，改善土壤物理特性方面具有一定優(yōu)勢。施用腐植酸類物料可以促進(jìn)作物根系的發(fā)育，使農(nóng)作物形成龐大的深層根系，有利于土壤中水、肥、氣、熱狀況的調(diào)節(jié)，有利于作物吸收水分、養(yǎng)分。同時(shí)，腐植酸的保水、保肥功效有利于作物的生長發(fā)育，進(jìn)而提高作物的產(chǎn)量。
[0030]2.改善土壤肥力的特性
[0031]由于腐植酸是一種酸性物質(zhì)，通過酸堿中和反應(yīng)以及陰陽離子交換作用可以降低鹽堿土的PH值，降低土壤中交換性鈉離子的份額，活化養(yǎng)分離子，從而達(dá)到改善土壤肥力狀況的效果。已有的報(bào)道稱，呈現(xiàn)堿性的土壤中在施用占土壤質(zhì)量10%的風(fēng)化煤粉后，土壤的PH值由原來的9.0降低了 I個(gè)單位。
[0032]3.改善土壤生物活力
[0033]土壤中存在著大量微生物，這些微生物參與了土壤的形成過程又是土壤的重要組成部分，使土壤具有一定的生物活力。土壤微生物種類及含量可作為I個(gè)指標(biāo)反映土壤質(zhì)量情況。土壤微生物的主要作用是促進(jìn)土壤養(yǎng)分的有效化及團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，經(jīng)微生物改良后的土壤又為微生物提供良好的生存環(huán)境，有利于其大量繁殖。腐植酸類物質(zhì)所含有的C、N、P等元素為土壤微生物提供了生存能源，土壤施用腐植酸類物質(zhì)后，首先土壤自生固氮菌顯著增多，使NO的含量明顯增加，豐富了土壤的N素營養(yǎng)，改善了植物根際環(huán)境；其次，增加土壤中好氣性細(xì)菌、放線菌、纖維分解菌的數(shù)量，提高有機(jī)物的礦化速度，促進(jìn)養(yǎng)分元素的釋放；再有，土壤中蔗糖酶、蛋白酶、多酚氧化酶的活性均有所提高。
[0034]下面結(jié)合具體實(shí)例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0035]實(shí)施例1
[0036]多元有機(jī)肥的制備方法包括幾個(gè)步驟:制備活性腐植酸；預(yù)發(fā)酵；二次持續(xù)發(fā)酵；制取多元活性腐殖酸有機(jī)肥。
[0037]第一步，制備活性腐殖酸。
[0038]稱取粉碎后過60目篩的褐煤原料，經(jīng)過水洗-酸洗-堿洗-酸析-水洗五步，充分?jǐn)嚢柽^濾濃縮干燥得到活性腐殖酸。
[0039](I)水洗:稱取粉碎后褐煤10kg，用5倍的自來水漂洗雜質(zhì)，充分?jǐn)嚢?過濾,收集濾渣。
[0040](2)酸洗:將上述濾渣加5倍量水，加無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH到1.0到1.5，在75°C下加熱一小時(shí),在加熱過程中電攪拌,測試pH變化到2?3時(shí)，再加無機(jī)酸調(diào)到pH到1.0至1.5，75°C下加熱一小時(shí)，pH又升到2?3，再加無機(jī)酸，反復(fù)數(shù)次至pH到1.0-1.5不變?yōu)橹梗^濾，收集濾渣，用自來水洗滌的濾渣pH至5.5-6.0，洗滌三次。
[0041](3)堿洗:將上述洗滌后濾渣，加10倍量2% NaOH煮沸一小時(shí)，邊煮邊電攪拌。靜置半小時(shí),過濾,收集濾液,檢測濾液的pH = 9?10，收集濾液；濾渣中加5倍量自來水，煮沸半小時(shí)，靜置半小時(shí)，過濾，反復(fù)水煮2次，收集濾液；合并上述兩次濾液進(jìn)行酸析。
[0042](4)酸析:將上述所得濾液加無機(jī)酸，調(diào)節(jié)pH = 2?3，析出棕黑色沉淀，濾過，收集沉淀物。
[0043](5) 二次水洗:向沉淀物加水、攪拌，過濾，收集沉淀，在60°C熱風(fēng)下干燥，粉碎，即得活性腐植酸。
[0044]制得活性腐殖酸成品重量為3.7kg，用此方法制得活性腐植酸的收率為37%。
[0045]第二步，預(yù)發(fā)酵:
[0046]將3%硫酸鎂、35%過磷酸鈣、16%氧化鉀礦粉、20%五氧化二磷礦粉、5%薄荷提取物、7%月桂提取物、0.3%凝膠劑、4%硼酸、6%微生物除臭菌劑置于水中攪拌，溶解，制成專用分解劑。
[0047]按照有機(jī)原料、分解劑質(zhì)量配比為