CN102910979B

CN102910979B - 利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥、有机无机复混肥及其制备方法

Info

Publication number: CN102910979B
Application number: CN201210476571.3A
Authority: CN
Inventors: 王喜江
Original assignee: JILIN XIANGHAI GREASE INDUSTRY CO LTD
Current assignee: Jilin Xianghai agriculture ecological science and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2032-11-21
Also published as: CN102910979A

Abstract

本发明属于农业用肥技术领域，尤其涉及一种利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥、有机无机复混肥及其制备方法。本发明肥料营养元素补充充分、对土壤无损伤。生物有机肥包括蓖麻蛋白、硫酸、无机中微肥、液氨。生物有机无机复混肥包括蓖麻纤维蛋白粉、有机废弃物、氨基酸螯合液、凹凸棒土、尿素、磷酸一铵、氯化钾、PPF促生真菌、无机中微肥。制备方法包括：1)蓖麻饼粕粉碎、筛分，筛上制备纤维粉，筛下制备蛋白粉；2)纤维粉经粉碎、筛分、整理、配比后与N、P、K混料后造粒；蛋白粉经水解、中合、整合、贮藏后造粒；3)造粒后经烘干、冷却、过筛、包裹PPF促生真菌后制得生物有机肥、生物有机无机复混肥。

Description

利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥、有机无机复混肥及其制备方法

技术领域

本发明属于农业用肥技术领域，尤其涉及一种利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥、有机无机复混肥及其制备方法。

背景技术

肥料，是提供一种或一种以上植物必需的营养元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，是农业生产的物质基础之一。现有肥料所能提供的营份不够充分，且对土壤产生较大的副作用。

如图5所示，现有生物有机肥、有机无机复混肥的制备工艺中包括发酵步骤，发酵工艺所造成的氨气、二氧化硫或氢二硫等气体，对环境污染严重。下面为蓖麻籽的一些营养成分：

蓖麻籽中的蛋白质的组成

蓖麻蛋白粉氨基酸含量(％)

浸出后的蓖麻饼粕肥力要素组成

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种营养元素补充充分、对土壤无损伤的利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥、有机无机复混肥，以及一种无毒、无害，不污染环境且成本低的利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥、有机无机复混肥的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明一种利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥(氨基酸中微肥)，包括蓖麻蛋白、硫酸、无机中微肥、液氨。

作为一种优选方案，本发明还包括大豆蛋白废水，所述蓖麻蛋白、硫酸、无机中微肥、液氨、大豆蛋白废水份数比为：蓖麻蛋白22～40，硫酸18～22，无机中微肥10～20，液氨4～8，大豆蛋白废水10～46。

另一种利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥，包括蓖麻纤维蛋白、有机废弃物、无机中微肥、氨基酸螯合液、凹凸棒土、PPF促生真菌。

作为一种优选方案，本发明所述蓖麻纤维蛋白、有机废弃物、无机中微肥、氨基酸螯合液、凹凸棒土、PPF促生真菌份数比为：蓖麻纤维蛋白40～60，有机废弃物5～25，无机中微肥10，氨基酸螯合液10～20(固体物占50％)，凹凸棒土5～10，PPF促生真菌0.0003。

一种利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机无机复混肥，包括蓖麻纤维蛋白粉、有机废弃物、氨基酸螯合液、凹凸棒土、尿素、磷酸一铵、氯化钾、PPF促生真菌、无机中微肥。

作为一种优选方案，本发明所述蓖麻纤维蛋白粉、有机废弃物、氨基酸螯合液、凹凸棒土、尿素、磷酸一铵、氯化钾、PPF促生真菌、无机中微肥份数比为：蓖麻纤维蛋白粉20～30，有机废弃物8～18，氨基酸螯合液10，凹凸棒土10，尿素18.9，磷酸一铵8.9，氯化钾15，PPF促生真菌0.0003，无机中微肥5。

作为另一种优选方案，本发明还包括粉状硅肥，蓖麻纤维蛋白粉、有机废弃物、氨基酸螯合液、凹凸棒土、尿素、磷酸一铵、氯化钾、PPF促生真菌、无机中微肥、粉状硅肥份数比为：蓖麻纤维蛋白粉30、有机废弃物12.6、氨基酸螯合液10、凹凸棒土10、尿素10.9、磷酸一铵6.7、氯化钾6.7、PPF促生真菌0.0003、无机中微肥8.1、粉状硅肥10。

利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥、有机无机复混肥的制备方法，包括以下步骤：

1)蓖麻饼粕粉碎、筛分，筛上制备纤维粉，筛下制备蛋白粉；

2)纤维粉经粉碎、筛分、整理、配比后与N、P、K混料后造粒；蛋白粉经水解、中合、整合、贮藏后造粒；

3)造粒后经烘干、冷却、过筛、包裹PPF促生真菌后制得生物有机肥、生物有机无机复混肥。

作为一种优选方案，本发明所述制备纤维粉和制备蛋白粉的方法为：浸出蓖麻饼粕物料，经40目圆滚筛筛理，其中筛上物在经粉碎机粉碎后，做生物肥混合底物料，筛下物经粉碎机将40目筛下粗纤维粉碎至60目，再经80目旋转筛筛理后，其中筛上物做生物有机肥混合底物料，筛下即得蓖麻蛋白粉产品；

所述水解部分通过硫酸、盐酸进行水解；所述中合通过液氨、碳酸氢氨进行中合；所述整合通过中微量元素进行整合；

所述造粒、烘干的方法为：控制进风温度在250℃～350℃，出口温度95℃～110℃；烘干后的物料经分级筛将颗粒直径小于2.5mm的粉料经粉碎机粉碎后返回造粒机，颗粒直径2.5mm～4.75mm的进入冷却机。

作为另一种优选方案，本发明所述整理步骤包括：将废弃城市污泥挤压、翻抛，将干物质畜禽粪便粉碎、筛分；

所述混合、配比步骤包括：将废弃有机质、氨基酸上清液、蓖麻纤维粉、农家肥、矿物质粘合剂、氮、磷、钾与水混合，水分重量占混合物重量的45％。

本发明有益效果：

本发明利用浸出后的蓖麻饼粕，经粉碎、筛分后制取的蓖麻蛋白为基本原料，用于生产氨基酸多元素螯合物和纤维蛋白粉，并将其作为生产有机肥、有机无机复混肥的底物料。

蓖麻饼粕本身具有蓖麻碱、变应原2种毒素，蓖麻碱对热较稳定。当蓖麻籽加工蓖麻油过程中，经蒸炒，挤压时温度可达110度～250度高温过程。压榨浸出蓖麻饼中所含蓖麻碱毒素含量0.22％，它对幼小动物毒性较强，变应原毒性在100度时不变性，所以含量可高达3.8％，两种毒素对农作物病虫害具有预防和抑制作用。氨基酸生物有机肥可改善作物品质，具有速效、长效、增效作用，并能改善土壤结构，且无毒、无害，不污染环境。

本发明是以有机肥料为载体，加入氨基酸螯合液中微量元素和生物菌，使之有机与无机相结合，大量元素与中微量元素相结合，生物肥与有机肥相结合，全面补充植物营养。氨基酸生物有机无机复混肥内含有多种有益微生物，能将作物不能吸收利用的物质转化为可被作物吸收利用的营养物质。

本发明制备方法避免了现有肥料制备方法发酵步骤所造成的氨气、二氧化硫或氢二硫等气体对环境产生的影响；并避去了现有发酵工艺占地、建筑成本、翻抛机费用的支出，大幅降低产品成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明制备方法工艺流程图。

图2是本发明制备纤维粉和制备蛋白粉方法工艺流程图。

图3是本发明整理、混合、配比工艺流程图。

图4是本发明造粒、烘干工艺流程图。

图5是现有生物有机肥、有机无机复混肥的制备工艺流程图。

具体实施方式

如图所示，本发明采用如下技术方案，本发明一种利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机肥，包括蓖麻蛋白、硫酸、无机中微肥、液氨。

本发明还包括大豆蛋白废水，所述蓖麻蛋白、硫酸、无机中微肥、液氨、大豆蛋白废水份数比为：蓖麻蛋白22～40，硫酸18～22，无机中微肥10～20，液氨4～8，大豆蛋白废水10～46。

所述蓖麻纤维蛋白、有机废弃物、无机中微肥、氨基酸螯合液、凹凸棒土、PPF促生真菌份数比为：蓖麻纤维蛋白40～60，有机废弃物5～25，无机中微肥10，氨基酸螯合液10～20(固体物占50％)，凹凸棒土5～10，PPF促生真菌 0.0003。

所述蓖麻纤维蛋白粉、有机废弃物、氨基酸螯合液、凹凸棒土、尿素、磷酸一铵、氯化钾、PPF促生真菌、无机中微肥份数比为：蓖麻纤维蛋白粉20～30，有机废弃物8～18，氨基酸螯合液10，凹凸棒土10，尿素18.9，磷酸一铵8.9，氯化钾15，PPF促生真菌0.0003，无机中微肥5。

本发明还包括粉状硅肥，蓖麻纤维蛋白粉、有机废弃物、氨基酸螯合液、凹凸棒土、尿素、磷酸一铵、氯化钾、PPF促生真菌、无机中微肥、粉状硅肥份数比为：蓖麻纤维蛋白粉30、有机废弃物12.6、氨基酸螯合液10、凹凸棒土10、尿素10.9、磷酸一铵6.7、氯化钾6.7、PPF促生真菌0.0003、无机中微肥8.1、粉状硅肥10。

3)造粒后经烘干、冷却、过筛、包裹PPF促生真菌后制的生物有机肥、生物有机无机复混肥。

所述制备纤维粉和制备蛋白粉的方法为：浸出蓖麻饼粕(水分8％～14％)物料，经40目圆滚筛筛理，其中筛上物(蛋白含量8％)在经粉碎机粉碎后，做生物肥混合底物料，筛下物经粉碎机将40目筛下粗纤维粉碎至60目，再经80目旋转筛筛理后，其中筛上物做生物有机肥混合底物料，筛下即得蓖麻蛋白粉产品，其蛋白质含量为38％；

所述造粒、烘干的方法为：将整理、混合、配比物料混匀后送入滚筒造粒机，同时将PPF促生真菌与氨基酸微量元素螯合液喷涂、包裹、造粒成球。再由输送机送入烘干、筛分工序，控制进风温度在250℃～350℃，出口温度95℃～110℃；烘干后的物料(二次烘干)经分级筛将颗粒直径小于2.5mm的粉料经粉碎机粉碎后返回造粒机，颗粒直径2.5mm～4.75mm的进入冷却机，经冷却使物料温度下降到50度以下，进入包裹机包裹PPF(利用喷涂包裹技术，在肥料表面涂膜功能性生物菌，以改善和提高土壤有机质的分解)促生真菌后即产品包装。烘干造粒工段，采用表面涂膜技术，将PPF促生真菌涂膜在肥料颗粒表面，配比量为3‰，烘干冷却后的物料温度降至50℃以下时，进入包裹机包裹PPF促生真菌后，进行成品包装。物料载体畜禽粪便含有大肠杆菌、蛔虫卵等有害菌，经过二次烘干(110℃～250℃)造粒成半成品后，将会全部失活(标准灭活温度80℃)。

所述整理步骤包括：将废弃城市污泥挤压、翻抛，将干物质畜禽粪便粉碎、筛分；

所述混合、配比步骤包括：将废弃有机质、氨基酸上清液、蓖麻纤维粉、农家肥、矿物质粘合剂、氮、磷、钾与水混合，水分重量占混合物重量的45％。含有农家畜禽粪便的物料在混料配比中添加量为10％左右，且混拌均匀，并经二次烘干熟化处理后，对作物生长不产生“烧苗”现象。本发明采用蓖麻蛋白为底物料，其养分含量高，施肥用量少，自然发酵热量与地温保持相同。本发明产品每亩施肥量为100公斤左右，现有有机肥因其养分含量低，每亩施肥量为1000多公斤左右，若不进行发酵腐熟将会产生“烧苗”问题。

本发明利用蓖麻蛋白粉制取氨基酸多元素螯合物的方法为：

将蓖麻蛋白粉物料加入搪瓷反应釜，同时加入25％硫酸和中微量元素(钙、镁、硅)的无机盐，加热到95度～105度，水解4小时，水解后通入液氨或轻质氧化镁中和，酸碱度(PH)为5～6，反应结束将螯合液用泵打到储罐备用。

本发明利用蓖麻筛上纤维粉(蛋白含量8％)生产有机肥混合底物料的方法：

蓖麻蛋白在制取过程中，所产生的筛上纤维及蛋白粉料约占总量的60％以上，该部分物料含有粗蛋白8％以上，粗脂肪1.5％以上，氮(N)4.0％，磷(P)1.2％，钾(K)0.5％，粗纤维30％以上。用时添入畜禽粪便、城市污泥、大豆蛋白渣等有机废弃物，使水分达到40％～45％，水分来源采用蓖麻蛋白粉制取氨基酸多元素螯合物的工艺废水(即螯合上清液)，混料时加入氮、磷、钾搅拌混匀，送至造粒烘干工段。

以下为本发明配方配比实施例。

1、氨基酸中微肥

名称规格	配比1	配比2	配比3
				蓖麻蛋白	220kg	300kg	400kg
硫酸(95％)	180kg	200kg	220kg
				无机中微肥	100kg	150kg	200kg
液氨	40kg	60kg	80kg
				大豆蛋白废水	460kg	290kg	100kg

质量指标：氨基酸10％、微量元素2％、氮(N)4.5％。

2、生物有机肥

质量指标：

有效活菌数≥1.0×10cfu/g(国家指标为0.2×10cfu/g)；

有机质含量≥30％(国标为≥20％)；

PH值6-8，杂菌数＜15％，食水量≤6％。

3、氨基酸多元素生物有机无机复混肥(配方1)。

名称规格	配比1	配比2	配比3
				蓖麻纤维蛋白粉	300kg	250kg	200kg
有机废弃物(30％)	80kg	130kg	180kg
				氨基酸螯合液(50％)	100kg	100kg	100kg
凹凸棒上	100kg	100kg	100kg
				尿素	185kg	185kg	185kg
磷酸一铵	89kg	89kg	89kg
				氯化钾	150kg	150kg	150kg
PPF功能菌	3‰	3‰	3‰
				无机中微肥	50kg	50kg	50kg

质量指标：N10％、P₂O₅5％、K₂O10％、总养分25％、有机质20％、微量元素0.2％、生物菌0.2亿/g。

4、氨基酸多元素生物有机无机复混肥(配方2)。

名称及规格	配比
		蓖麻纤维蛋白粉	300kg
有机废弃物(30％)	126kg
		尿素	109kg
磷酸一铵	67kg
		氯化钾	67kg
无机中微肥	81kg
		氨基酸螯合液	100kg(固50％)

粉状硅肥	100kg
		凹凸棒上	100kg
PPF功能菌	3‰

质量指标：N7％、P3％、K5％、总养分15％、有机质20％、SiO₂2.5％、Mg1％。

依据不同配比量并以高活性蓖麻蛋白粉为载体添加PPF促生真菌的生物肥对高粱生长的影响，验证吉林向海油脂工业有限公司开发的优质高效生物肥料的生产效果，为批量投产提供理论依据。

大棚蓖麻生物肥施种试验：验证不同有机肥对高粱生长的影响。

试验目的：

以氨基酸多元素生物有机肥和氨基酸多元素生物有机无机复混肥为载体的肥料对高粱生长的影响，验证吉林向海油脂工业有限公司开发的优质高效蓖麻生物肥的质量效果，为批量投产提供理论依据。

试验材料及用具：

(1)试验材料：高粱种子(敖杂二号)、氨基酸中微肥(配比一)、生物有机肥(配比一)、氨基酸多元素生物有机无机复混肥(配方一配比一)、无机复合肥(氮∶磷∶钾＝15∶15∶15，总含量45％)。

(2)试验用具：喷壶、尺子、天平(最大量程2kg)、地温计、簸箕、标签、标牌、筛子(2mm)、铁锹、耙子、记录本。

试验方案

本次试验共设4个处理，1个对照，CK为空白试验。

试验步骤

(1)制床：①本次试验田长为12m、宽4m，总面积为48m²。其中东西两侧各留有30cm，将剩余试验田平均分为五个畦，每畦面积为7.2m²(长1.8m、宽4m)，畦与畦间隔10cm。②将五个畦编号，从东到西依次为1号、2号、3号、4号、5号。③将五畦中土壤翻起25cm，混合在一起，再将土风干、打碎、混匀过筛，移出全部土壤的1/3，将剩余土壤平铺于五个畦中。

(2)施底肥：用移出土壤的80％与各处理混拌均匀，平铺在每个畦中，使每畦肥力均匀。

(3)选种：人工选择优质的高粱种子作为试验用种，确保出苗率。

(4)浇水：用喷壶将五个畦均匀浇透，每个畦中用水量要一致。

(5)播种：每个畦浇透两小时后把种子均匀的播种到畦中，播种时保证各试验畦密度一致(每个畦用种1.5kg)。

(6)覆盖：用制床时移出土壤的20％酌情覆盖在种子上(厚度约1cm)。

(7)田间管理：出苗后，采用精细管理，两至三天浇一次水，浇水量要充足，使各畦管理一致。

试验调查

(1)本次试验播种日期：2012年10月8日，在试验过程中调查大棚内的室温、地温以及高粱出苗情况，具体数据见下表(大棚种植田间管理记录)。

大棚种植田间管理记录

(2)出苗后，调查植株的生长情况如下：

①调查100株的株高、根长、植株鲜重、根鲜重、植株干重以及根干重，调查结果如下：

各处理植株长势情况

试验结果

通过本次试验得到相关结论如下：

①各处理长势比较(包括：株高、根长、植株干、鲜重、根干、鲜重)：(按从大到小的顺序排列)

处理四＞处理三＞处理二＞处理五＞处理一。

②此次调查结果如下：氨基酸多元素生物有机无机复混肥(配方一配比一)肥效最好，植株长势最好，其次是生物有机肥(配比一)，第三是氨基酸中微肥(配比一)，肥效最差的是加无机复合肥。

附：大棚土和蓖麻蛋白粉检验报告

注：以上结果均以湿基计算。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机无机复混肥，其特征在于包括蓖麻纤维蛋白粉、有机废弃物、氨基酸螯合液、凹凸棒土、尿素、磷酸一铵、氯化钾、PPF促生真菌、无机中微肥；所述蓖麻纤维蛋白粉、有机废弃物、氨基酸螯合液、凹凸棒土、尿素、磷酸一铵、氯化钾、PPF促生真菌、无机中微肥份数比为：蓖麻纤维蛋白粉20～30，有机废弃物8～18，氨基酸螯合液10，凹凸棒土10，尿素18.9，磷酸一铵8.9，氯化钾15，PPF促生真菌0.0003，无机中微肥5。

2.根据权利要求1所述一种利用蓖麻蛋白制取氨基酸多元素螯合物生产的生物有机无机复混肥，其特征在于还包括粉状硅肥，蓖麻纤维蛋白粉、有机废弃物、氨基酸螯合液、凹凸棒土、尿素、磷酸一铵、氯化钾、PPF促生真菌、无机中微肥、粉状硅肥份数比为：蓖麻纤维蛋白粉30、有机废弃物12.6、氨基酸螯合液10、凹凸棒土10、尿素10.9、磷酸一铵6.7、氯化钾6.7、PPF促生真菌0.0003、无机中微肥8.1、粉状硅肥10。