CN109336699A - 一种利用高压部分氧化法煤气化废渣制备的有机无机复混肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用高压部分氧化法煤气化废渣制备的有机无机复混肥及其制备方法，属于肥料技术领域。本发明所述有机无机复混肥包括发酵后高压部分氧化法煤气化废渣、发酵后鸡粪、发酵后秸秆、尿素、硫酸钾、磷酸一铵。本发明采用的高压部分氧化法煤气化废渣具有较高的pH值、孔隙度，在发酵过程中给堆体提供了空气通道，促进有氧发酵，制备的有机无机复混肥具有调节土壤pH值、改良土壤结构的效果，同时，还可以利用其较高的孔隙度减缓肥料养分的释放速度，提高养分利用率，减少追肥次数。

Description

一种利用高压部分氧化法煤气化废渣制备的有机无机复混肥 及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用高压部分氧化法煤气化废渣制备的有机无机复混肥及其制备方法，属于肥料技术领域。
背景技术
高压部分氧化法煤气化废渣通常是指使用德士古炉以水煤浆为原料制合成氨，在气化过程中所剩的灰渣，水煤浆和纯氧经喷嘴进入气化炉，在高温高压下进行气化反应，得到H2、CO为主的水煤气，其后可进一步合成甲醇、烯烃等，在气化过程中为达到较高的碳转化率，采用部分氧化反应释放大量的热源，维持反应器内温度在煤灰熔点温度以上，气化后气化炉炉底所剩的灰渣即为高压部分氧化法煤气化废渣。它是德士古、壳牌等煤炭加压气化技术产生的主要工业废料。高压部分氧化法煤气化废渣的产出量呈逐年增加的趋势，随之而来的污染问题也越来越严重。目前对高压部分氧化法煤气化废渣的处理方式主要是作为水泥等建筑材料以及道路桥梁的掺混原料处理，或者进行填埋处理。但这两种处理方式都存在着很大的弊端，都会造成环境污染，危及生态平衡，给工农业生产和人民生活带来危害。因此，高压部分氧化法煤气化废渣废料的综合利用具有重要的社会意义和经济效益。
我国传统肥料以氮磷钾肥为主，因长期使用无机肥料，造成土壤对肥料利用率低、有机质含量降低、土壤容易板结等问题出现。为了改善这种情况，必须提高肥料利用率，主要进行有机肥、有机无机复混肥、微生物肥料、缓释控释肥等新型肥料的推广应用。其中，有机无机复混肥综合了有机肥和无机肥的优势，成本低廉、营养全面、原料来源广泛，与氮、磷、钾肥配合使用，可显著提高氮、磷、钾肥吸收率，对于养分的高效充分利用具有十分重要的意义。因此，有机无机复混肥成为当前肥料研究和生产的重要课题。
发明内容
本发明通过将高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪与秸秆发酵制成有机肥，再加入其他物料制得有机无机复混肥，不但提高了高压部分氧化法煤气化废渣的利用率，也一定程度上解决了固废处理问题，体现了循环经济，是保持农业可持续发展的有效途径。
本发明提供了一种利用高压部分氧化法煤气化废渣制备的有机无机复混肥，所述有机无机复混肥包括发酵后高压部分氧化法煤气化废渣、发酵后鸡粪、发酵后秸秆、尿素、硫酸钾、磷酸一铵。
本发明优选为所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆和油菜秸秆中的至少一种。
本发明优选为所述秸秆粉碎至0.5-1cm。
本发明优选为所述有机无机复混肥，按质量百分比，由下述组份组成：
本发明另一目的为提供一种上述有机无机复混肥的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：①按预定质量百分比，将高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪、秸秆和水混合，使碳氮比为15-25，加水量为高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪和秸秆重量的50-70％，加入复合微生物菌剂进行有氧发酵，当堆体温度在8-15℃时，加入起爆剂使其发酵，当堆体温度＞65℃时，翻堆，当堆体温度由65℃降至40℃时，发酵结束，得到发酵物料；②按预定质量百分比，将步骤①所得发酵物料和尿素、硫酸钾、磷酸一铵混匀，得到有机无机复混肥。
本发明优选为所述复合微生物菌剂为液体，其包括解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、酵母菌和嗜热放线菌，且各个菌种的浓度为10-20×108cfu/mL。
本发明优选为所述发酵菌剂中有效菌数＞20亿/g。
本发明优选为所述发酵菌剂的添加量为高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪和秸秆混合物重量的0.1-0.5％。
本发明优选为所述有机无机复混肥经圆盘造粒、烘干，得到粒径为3-5mm的花卉园艺专用肥。
本发明优选为所述有机无机复混肥经挤压造粒、烘干，得到粒径为3-5mm的蔬菜瓜果专用肥。
本发明有益效果为：
本发明采用的高压部分氧化法煤气化废渣具有较高的pH值、孔隙度，在发酵过程中给堆体提供了空气通道，促进有氧发酵，制备的有机无机复混肥具有调节土壤pH值、改良土壤结构的效果，同时，还可以利用其较高的孔隙度减缓肥料养分的释放速度，提高养分利用率，减少追肥次数；高压部分氧化法煤气化废渣的比表面积大，对气体的吸附有很好的效果，在发酵过程中增强了对氯化铵的吸附程度，减少了堆肥难闻的气味，抑制了氨的外溢，降低了氮损失，提高了有效养分含量；高压部分氧化法煤气化废渣含有大量的营养元素，可减少无机肥料磷和钾的加入量，降低生产成本，另外，钙对果实可溶性固形物含量和果实硬度有较大影响，而硼的增加有助于树体内更多的钙保持在可溶性状态，增加运输到果实内钙的量，使果实硬度增加；高压部分氧化法煤气化废渣如不合理利用，不但造成环境污染，而且造成能源浪费，本发明提供了高压部分氧化法煤气化废渣新的利用方法，优化了资源，实现了废渣的再利用，符合国家环境保护发展政策。
此外，本发明利用高压部分氧化法煤气化废渣进行有机无机复混肥的制备，原料来源广泛，加工成本较低，生产工艺简单易实施，发酵过程能够增加微生物的活性，通过复杂的生化反应，最终使肥料中的微量元素优于国标的要求，符合国标《GB18877-2009有机无机复混肥料》中Ⅰ型标准，适合规模化生产，可大面积推广应用。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
国标《GB 18877-2009有机无机复混肥料》Ⅰ型规定：总养分(N+P2O5+K2O)的质量分数≥15.0，单一养分含量不得低于3％，水分(H2O)的质量分数≤12.0，有机质的质量分数≥20。
下述复合微生物菌剂为液体，其包括解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、酵母菌和嗜热放线菌，且各个菌种的浓度为10-20×108cfu/mL，发酵菌剂中有效菌数＞20亿/g。
实施例1
一种利用高压部分氧化法煤气化废渣制备的蔬菜瓜果专用肥的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
①将玉米秸秆粉碎至0.5-1cm；
②按质量百分比，将17.5％高压部分氧化法煤气化废渣、42.5％鸡粪、16％粉碎后玉米秸秆和水混合，使碳氮比为20，加水量为高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪和秸秆重量的64％，加入发酵菌剂进行有氧发酵，发酵菌剂的添加量为高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪和秸秆混合物重量的0.3％，当堆体温度在8-15℃时，加入红糖使其发酵，当堆体温度＞65℃时，翻堆，当堆体温度由65℃降至40℃时，发酵结束，得到发酵物料；
③按质量百分比，将步骤②所得发酵物料和13％尿素、7.5％硫酸钾、3.5％磷酸一铵混匀，得到有机无机复混肥；
④将步骤③所得有机无机复混肥经平模挤压造粒、低于80℃烘干2h，得到粒径为3-5mm的蔬菜瓜果专用肥，其营养成分为：水份8.08％，总养分16.97％，其中：氮7.65％，五氧化二磷4.22％，氧化钾5.1％，有机质30.81％，符合国标《GB 18877-2009有机无机复混肥料》中Ⅰ型标准。
实施例2
一种利用高压部分氧化法煤气化废渣制备的花卉园艺专用肥的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
①将玉米秸秆粉碎至0.5-1cm；
②按质量百分比，将17.5％高压部分氧化法煤气化废渣、42.5％鸡粪、16％粉碎后玉米秸秆和水混合，使碳氮比为20，加水量为高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪和秸秆重量的64％，加入发酵菌剂进行有氧发酵，发酵菌剂的添加量为高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪和秸秆混合物重量的0.3％，当堆体温度在8-15℃时，加入红糖使其发酵，当堆体温度＞65℃时，翻堆，当堆体温度由65℃降至40℃时，发酵结束，得到发酵物料；
③按质量百分比，将步骤②所得发酵物料和15％尿素、3.5％硫酸钾、5.5％磷酸一铵混匀，得到有机无机复混肥；
④将1/3步骤③所得有机无机复混肥经圆盘造粒，形成球核后，余料均分三次，重复圆盘造粒过程，低于80℃烘干2h，得到粒径为3-5mm的花卉园艺专用肥，其营养成分为：水分8.15％，总养分16.96％，其中：氮8.80％，五氧化二磷5.06％，氧化钾3.1％，有机质30.81％。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用高压部分氧化法煤气化废渣制备的有机无机复混肥，其特征在于：所述有机无机复混肥包括发酵后高压部分氧化法煤气化废渣、发酵后鸡粪、发酵后秸秆、尿素、硫酸钾、磷酸一铵。
2.根据权利要求1所述的有机无机复混肥，其特征在于：所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆和油菜秸秆中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的有机无机复混肥，其特征在于：所述秸秆粉碎至0.5-1cm。
4.根据权利要求3所述的有机无机复混肥，其特征在于：所述有机无机复混肥，按质量百分比，由下述组份组成：
5.权利要求1、2、3或4所述有机无机复混肥的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
①按预定质量百分比，将高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪、秸秆和水混合，使碳氮比为15-25，加水量为高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪和秸秆重量的50-70％，加入复合微生物菌剂进行有氧发酵，当堆体温度在8-15℃时，加入起爆剂使其发酵，当堆体温度＞65℃时，翻堆，当堆体温度由65℃降至40℃时，发酵结束，得到发酵物料；
②按预定质量百分比，将步骤①所得发酵物料和尿素、硫酸钾、磷酸一铵混匀，得到有机无机复混肥。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述复合微生物菌剂为液体，其包括解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、酵母菌和嗜热放线菌，且各个菌种的浓度为10-20×108cfu/mL。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述发酵菌剂中有效菌数＞20亿/g。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述发酵菌剂的添加量为高压部分氧化法煤气化废渣、鸡粪和秸秆混合物重量的0.1-0.5％。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述有机无机复混肥经圆盘造粒、烘干，得到粒径为3-5mm的花卉园艺专用肥。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述有机无机复混肥经挤压造粒、烘干，得到粒径为3-5mm的蔬菜瓜果专用肥。
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