CN105367227A - 一种碳平衡有机液体肥的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳平衡有机液体肥的制备方法,其以有机废弃物为原料,加入酸进行消解反应,消解反应在微波照射的密闭反应釜中进行,消解反应的时间为3~20min,消解反应的酸为硝酸、硫酸、高氯酸或者双氧水中的一种或两种以上混合,有机废弃物与酸的质量比为(10~1):1,微波频率为300MHz~300GHz,消解反应后加入纳米增效剂,所述纳米增效剂为纳米硅藻土、纳米膨润土、纳米二氧化硅中的一种或两种以上混合。本发明通过酸消解和微波消解的共同作用,获得容易被作物吸收利用的小分子有机化合物,能够供给作物碳元素,平衡作物中碳含量。
Description
技术领域
本发明涉及肥料技术领域,具体涉及一种以有机废弃物为原料制备满足农作物碳平衡需要的有机液体肥的方法。
背景技术
农业是国民经济发展的支柱之一,化肥是农业可持续发展的物质基础、粮食增产的保障。随着建设用地逐渐扩展,在可耕地相对短缺的情况下,通过施肥提高土壤肥力是持续利用土地和发展农业的重要保证。有文献报道,目前我国氮肥利用率仅为20~50%、磷肥为15~25%、钾肥为30~35%。肥料利用率低不权造成巨大的资源浪费,同时也使得土壤质量下降,而且污染地表水、地下水和大气环境,使人类的生活质量和生存环境受到严重的威胁。提高农作物的品质,不仅要重视氮、磷、钾等大量元素肥的使用,更要重视碳的供给和中微量元素、有益元素肥的使用。
在农业、工业废弃物大量被丢弃的情况下,利用这些废弃物制备生产肥料是可持续发展的重要途径。目前,已经出现利用酒精废弃液生产活性腐殖酸的技术,主要是通过沉降、氧化、添加各种有益元素等工艺得到肥料。也有利用高浓度有机废水生产高活性的液体肥料,废水主要是酒精废水、味精废水、酵母废水、造纸废水或垃圾废液,通过旋转搅拌与氨水反应得到有利于作物吸收利用的黄腐植酸。也有利用硝酸和双氧水氧化废水中的有机物使得有机分子化学键断裂得到有机物的。
以上分解废水制得可利用的有机物的方法均为化学试剂法,单纯地使用化学试剂的方法若反应不够则产生的有机物是大分子有机物,如果反应过度则有机物可能被过度氧化为二氧化碳。
综上,研发一种利用有机废弃物制备作物能够高效吸收利用的有机液体肥,促进碳的吸收利用,在作物中平衡碳含量,确保作物健康生成的新技术十分必要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷,提供一种碳平衡有机液体肥的制备方法,该方法以有机废弃物为原料,通过酸消解和微波消解的共同作用,获得容易被作物吸收利用的小分子有机化合物,能够供给作物碳元素,平衡作物中碳含量。
本发明所述的碳平衡有机液体肥是指有机含碳小分子重量百分比占5-85%,该碳平衡有机液体肥可以通过对含有机碳的高分子物质经过处理得到,其中有机含碳小分子是指分子量在800以下,可以包含烷类、脂肪类、糖类、酸类等成分;有机碳的高分子混合物可以为酒精废水、酵母废水、氨基酸废水等;处理方式可以为酸消解、微波消解、微生物处理碱解、光解、酶解等。碳平衡有机液体肥在使用过程中可以稀释或者浓缩,以达到肥料产品所需的功能。
本发明为了实现上述目的,采用如下方法制备碳平衡有机液体肥:一种碳平衡有机液体肥的制备方法,其包括以下步骤:以有机废弃物为原料,加入酸进行消解反应,消解反应在微波照射的密闭反应釜中进行。
优选地,消解反应的时间为3~20min,消解反应的酸为硝酸、硫酸、高氯酸或者双氧水中的一种或两种以上混合,有机废弃物与酸溶液的质量比为(10~1):1,酸溶液的浓度以氢离子计为2mol/L,微波频率为300MHz~300GHz。
优选地,消解反应之前先用消解液浸泡1~2h。
优选地,消解反应后用氨水调节体系PH至6~8之间。
优选地,消解反应后加入纳米增效剂。
优选地,所述纳米增效剂为纳米硅藻土、纳米膨润土、纳米二氧化硅中的一种或两种以上混合。
优选地,所述纳米增效剂的用量为有机废弃物质量的0.1~20%。
进一步,本发明为克服背景技术中所述的技术缺陷,提供了一种碳平衡有机液体肥,其特征在于,是以本发明所述的碳平衡有机液体肥为原料制备得到的。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明以有机废弃物为原料,将其资源化,通过酸消解和微波消解的共同作用,获得乙酸、丙酸、氨基酸、葡萄糖、木糖等小分子有机化合物,能够被作物高效吸收得用,为作物补充碳元素,平衡作物碳含量。
2、本发明结合酸消解和微波消解,且在消解前先浸泡,保证原料不被过度分解为二氧化碳,又可以分解为被作物高效吸收的小分子有机化合物。
3、本发明还引入纳米增效剂,由于纳米增效剂的表面积大、表面活性原子多,不饱和的原子具有很大的结合能,能够促进氮、磷、钾的吸收,提高肥料的利用率,降低肥料流失对环境的污染。
4、本发明引入的纳米增效剂容易被植物根毛或根尖部分吸附,可以补充硅中微量元素,提高作物的抗荫性和抗倒伏性,促进光合作用的发生,且与碳元素共同作用于农作物,进一步又提高了作物对碳的吸收和利用,在增产增效的同时提高农作物品质。
具体实施方式
下面通过具体实施例子对本发明做进一步详细介绍,以便清楚本发明所要保护的技术方案。
实施例1
取酒精生产厂的废水100L放入微波消解罐中,加入47L,氢离子浓度为2mol/L的硝酸消解液浸泡废水1.5h,而后开启微波照射进行消解,微波频率为110GHZ,消解反应持续时间为15min。消解反应后再加入氨水调节PH值到7,并加入纳米硅藻土10kg。
上述的酸解液选用深圳市鼎庆化工有限公司的产品,微波消解仪为意大利Milestone公司生产的ETHOSA型消解仪。
实施例2
取酒精生产厂的废水100L放入微波消解罐中,加入47L,氢离子浓度为2mol/L硝酸消解液浸泡2h,而后开启微波照射进行消解,微波频率为300GHZ,消解反应持续时间为20min。消解反应后再加入氨水调节PH值到8,并加入纳米硅藻土20kg。
上述的酸解液选用深圳市鼎庆化工有限公司的产品,微波消解仪为意大利Milestone公司生产的ETHOSA型消解仪。
实施例3
取酒精生产厂的废水100L放入微波消解罐中,加入47L,氢离子浓度为2mol/L硝酸消解液浸泡1h,而后开启微波照射进行消解,微波频率为300MHZ,消解反应持续时间为3min。消解反应后再加入氨水调节PH值到6,并加入纳米膨润土1kg。
上述的酸解液选用深圳市鼎庆化工有限公司的产品,微波消解仪为意大利Milestone公司生产的ETHOSA型消解仪。
对比实施例1
取酒精生产厂的废水100L放入反应罐中,加入47L,氢离子浓度为2mol/L硝酸消解液浸泡1h,然后加热反应持续时间为30min。消解反应后再加入氨水调节PH值到6,并加入纳米膨润土1kg。
实施例1-3的产品与对比实施例1的产品在相同的环境等条件,施用于辣椒田内,于辣椒苗期根施100kg/亩。同时停止采收后测产。
表1:实施结果
肥料 | 试验处理 | 辣椒产量/kg/亩 |
实施例1 | 根施100kg/亩 | 1953.26 |
实施例2 | 根施100kg/亩 | 1979.32 |
实施例3 | 根施100kg/亩 | 1927.38 |
对比实施例1 | 根施100kg/亩 | 1620.46 |
空白 | 普通有机肥 | 1500.80 |
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种碳平衡有机液体肥的制备方法,其特征在于包括以下步骤:以有机废弃物为原料,加入酸进行消解反应,消解反应在微波照射的密闭反应釜中进行。
2.如权利要求1所述的碳平衡有机液体肥的制备方法,其特征在于:所述消解反应的时间为3~20min。消解反应的酸为硝酸、硫酸、高氯酸或者双氧水中的一种或两种以上混合,有机废弃物与酸溶液的质量比为(10~1):1,酸溶液的浓度以氢离子计为2mol/L,微波频率为300MHz~300GHz。
3.如权利要求1所述的碳平衡有机液体肥的制备方法,其特征在于:所述消解反应之前先用消解液浸泡1~2h。
4.如权利要求1所述的碳平衡有机液体肥的制备方法,其特征在于:所述消解反应后用氨水调节体系PH至6~8之间。
5.如权利要求1所述的碳平衡有机液体肥的制备方法,其特征在于:消解反应后加入纳米增效剂。
6.如权利要求5所述的碳平衡有机液体肥的制备方法,其特征在于:所述纳米增效剂为纳米硅藻土、纳米膨润土、纳米二氧化硅中的一种或两种以上混合。
7.如权利要求5所述的碳平衡有机液体肥的制备方法,其特征在于:所述纳米增效剂的用量为有机废弃物质量的0.1~20%。
8.一种有机碳肥,其特征在于,是以权利要求1-7任一项所述的碳平衡有机液体肥为原料制备得到的。
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