CN1603286A

CN1603286A - 有机－无机复混缓释肥料生产方法

Info

Publication number: CN1603286A
Application number: CN 200410078164
Authority: CN
Inventors: 张夫道; 姚青松; 王玉军; 张树清; 张建峰
Original assignee: SOIL AND FERTILIZER INST CHINE
Current assignee: SOIL AND FERTILIZER INST CHINE
Priority date: 2004-09-20
Filing date: 2004-09-20
Publication date: 2005-04-06

Abstract

以发酵腐熟的规模化畜禽场粪便或风化煤与氮、磷、钾化肥为原料，使用有机复混肥造粒粘结剂CF2生产有机复混肥。采用不同时段释放养分的包膜剂：废弃塑料—淀粉混聚物胶结包膜剂、粘土—聚酯混聚物胶结包膜剂、磺化木质素胶结包膜剂、腐殖酸类混聚物胶结包膜剂包膜，生产有机—无机复混缓释肥料，适用于各种作物施用。

Description

有机-无机复混缓释肥料生产方法

本发明属农业、生态环境领域。

1.发明背景

有机肥料本身就是一种养分缓慢释放的肥料。其研究分为三个阶段：

(1)传统有机肥料阶段

我国农民使用有机肥料已有几千年历史，建立一整套成熟的积肥、制肥、保肥、用肥的技术。

(2)有机肥与化肥配合施用阶段

从20世纪60年代末和70年代初开始，我国大力发展化肥，中国从有机农业进入了有机肥与化肥配合施用的阶段。

(3)有机-无机复混肥阶段

20世纪80年代开始，我国规模化畜禽场发展速度很快，有机废弃物工厂化处理和有机肥料商品化成为新的研究课题。农业部和原国家科委分别在“八·五”和“九·五”立项研究，其课题主持人均是张夫道，特别是“九·五”科技攻关时，研制了有机发酵物料造粒粘结剂，为有机复混肥的生产奠定了基础。并于2002年7月2日申报了发明专利，申请号02123522.8。

2.本发明的目的

(1)有机-无机复混肥解决了规模化畜禽场粪便发酵后的造粒和商品化问题，有机-无机复混肥中的化肥氮素释放速度虽然比纯化肥氮释放慢，但比缓释肥料氮释放速度快，有必要进行技术升级，使有机-无机复混肥升级为有机-无机缓释肥料。

(2)目前国内外的缓释肥料均为化学肥料，缺乏有机成分，长期施用，对土壤理化性状改善不利。

3.本发明的技术方案

将发酵腐熟后的有机物料或经粉碎过筛后的风化煤按比例与氮、磷、钾化肥混合均匀，加入本发明所使用的造粒粘结剂CF2，采用复混肥生产通用设备，通过造粒、干燥、筛分，得到圆颗粒状有机-无机复混肥；将以上颗粒肥缓慢加入本发明所提供的专用旋转包膜圆筒内，向颗粒表面喷洒稀释的包膜胶结剂水溶液，使用滑石粉扑粉并再经热风干燥，即成。

4.本发明的详细描述

本发明的原理是将发酵腐熟后的有机物料(畜禽粪便和作物秸秆)或风化煤(腐殖酸含量50％以上，粉碎过100目筛孔，筛孔直径0.149mm)与氮、磷、钾化肥掺混均匀，使用造粒粘结剂CF2造粒、烘干、过筛，成为有机-无机复混肥；选择直径1-5mm的园颗粒有机-无机复混肥，使用不同时间段释放养分的包膜胶结剂包膜，即成为胶结包膜型有机-无机复混缓释肥料，从而延长复混肥料中氮素的释放时间。

主要工艺路线：

有机-无机复混缓释肥料工艺流程见附图1。

1)包膜胶结剂的选择

(1)造粒粘结剂CF2(专利申请号：02123522.8，公开号：CN1390812A)

(2)废弃塑料-淀粉混聚物胶结包膜剂(专利申请号：02125678.0，公开号：CN1388169A)

(3)粘土-聚酯混聚物胶结包膜剂(专利申请号：02126009.5，公开号：CN1414033A)

(4)磺化木质素胶结包膜剂(专利申请号：02149247.6，公开号：CN1417173A)

(5)腐殖酸类混聚物胶结包膜剂(专利申请号：02123975.4，公开号：CN1390877A)

使用造粒粘结剂制备有机-无机复混肥，再用上述包膜胶结剂包裹制备有机-无机复混缓释肥料，为了评价各肥料氮素养分的缓释性能，采用土注间歇淋洗法(参见Paramasivam S and A.K.Ara，Nitrogn recovery from controlled release fertilizers underintermittent leaching and dry cyclings[J].Soil Sci.，1997，162：447-453.)，结果见表1。

表1 土柱中氮素累积淋出率(％)

肥料品种	2d	4d	6d	8d	14d	20d
肥料品种	2d	4d	6d	8d	14d	20d	等NPK化肥	4.01	6.73	8.37	9.80	12.59	15.46
CF2粘结肥	2.65	3.58	4.31	5.81	7.01	8.20	等NPK化肥	4.01	6.73	8.37	9.80	12.59	15.46
CF2粘结肥	2.65	3.58	4.31	5.81	7.01	8.20	废弃塑料-淀粉混聚物包膜肥	1.85	2.67	3.32	3.80	4.25	5.04
粘土-聚酯混聚物包膜肥	2.5	3.15	4.30	4.87	6.17	6.98	废弃塑料-淀粉混聚物包膜肥	1.85	2.67	3.32	3.80	4.25	5.04
粘土-聚酯混聚物包膜肥	2.5	3.15	4.30	4.87	6.17	6.98	磺化木质素混聚物包膜肥	1.42	2.19	3.01	3.53	4.85	5.57
腐殖酸类混聚物包膜肥	1.93	2.62	3.32	3.78	4.91	5.81	磺化木质素混聚物包膜肥	1.42	2.19	3.01	3.53	4.85	5.57

土柱水淋洗结果，20天氮素累计淋失率以废弃塑料-淀粉混聚物包膜肥为最低，其次为磺化木质素混聚物包膜肥和腐殖酸类混聚物包膜肥，再其次为粘土-聚酯混聚物包膜肥，造粒粘结剂CF2胶结肥氮素累计淋失率较高，但远低于等NPK化肥，说明CF2粘结型有机-无机复混肥有一定的缓释效果。同时说明用以上包膜胶结剂包裹后，可延长肥料中氮素的释放时间。这4种包膜胶结剂均可用于有机-无机复混肥料包膜剂。

2)有机-无机复混肥料生产方法

有机物料高温好氧发酵腐熟后，按其干基计，称取40％发酵后的有机物料，另外添加60％的化肥，氮(N)、磷(P₂O₅)、钾(K₂O)的含量可按不同作物需要比例称取。用非对称双螺旋混料机充分混匀后，加入有机复混肥造粒粘结剂CF2，加入量为有机-无机混合物料干基质量的0.5％～1％，充分混匀后，用皮带输送机送入转鼓式造粒机中造粒，然后进入旋转干燥筒，旋转过程实际是再造粒过程。干燥后通过圆筒筛筛分，小于1mm和大于5mm的物料返回，经粉碎后再造粒。

3)有机-无机复混缓释肥料生产方法

(1)有机-无机复混肥包膜

选择直径1～5mm的有机复混肥，用皮带输送机缓慢送入旋转包膜圆筒。圆筒直径1500mm，长8000mm，分为两段，前半段为包膜室，后半段为扑粉干燥室，在内壁中间4000mm处焊有一半圆形隔档，高100mm，内壁还焊有12排抄料板，抄料板长300mm，高150mm，交错排列。包膜筒入料端伸进一根喷洒包膜剂管子，长800mm、直径为25mm不锈钢管，管子两端安装2个喷头，喷嘴孔径10μm，包膜剂用水稀释5倍后由压力泵(压强大于0.4Mpa)压入管内，呈雾状喷洒(见附图2)。有机-无机复混肥圆颗粒一边在旋转圆筒内转动上扬，一边喷洒雾状包膜胶结剂，至肥料颗粒表面完全湿润为止。包膜胶结剂母液用量为复混肥干基质量的1％-3％。

(2)扑粉干燥

包膜后的复混肥由中间隔档进入扑粉室，扑粉剂为粉碎后过200目筛孔(筛孔直径0.074mm)的滑石粉，经扑粉管通入扑粉室。湿润的肥料颗粒一边转动、上扬和滚动，一边沾上一层滑石粉。热风通入旋转包膜圆筒底部的热风管，风温80℃-100℃左右，包膜扑粉后的肥料颗粒经热风干燥后流出包膜筒，此时表面已干燥硬化。

(3)过筛分装

振动筛分两段，第一段为1mm筛孔，第二段为3mm筛孔，直径1～3mm和3～5mm的圆颗粒缓释肥料分别装袋，小于1mm的粉末返回重新造粒。

5.附图说明

附图1本发明工艺流程图

附图2旋转包膜圆筒示意图

6.本发明的优点

1)设备简单，在现有复混肥设备基础上改造完善即可生产有机-无机复混缓释肥。

2)缓释肥料既含无机化肥成分，又含有机成分，利于改良土壤。

3)可根据不同作物对养分需求调整氮、磷、钾含量的比例。

实施例一

1)有机-无机复混肥料的制备

称取有机物料(发酵腐熟有机肥，以干基计)：412kg，另外添加尿素：286.3kg(尿素含N46％)，磷酸一铵：166.7kg(磷酸一铵含P₂O₅45％，含N11％)，氯化钾：125kg(氯化钾含K₂O 60％)。将以上原料加入非对称双螺旋混料机中，充分混匀后，再加入有机复混肥造粒粘结剂CF2(母液，固形物含量10％)10kg，充分混匀后，用皮带输送机送入转鼓式造粒机中造粒，然后进入旋转干燥筒。干燥后通过圆筒筛筛分，小于1mm和大于5mm的物料返回，经粉碎后再造粒。

2)有机-无机复混缓释肥料的制备

(1)有机-无机复混肥包膜

选择直径1～5mm的有机复混肥，用皮带输送机缓慢送入旋转包膜圆筒。圆筒直径1500mm，长8000mm，分为两段，前半段为包膜室，后半段为扑粉干燥室，在内壁中间4000mm处焊有一半圆形隔档，高100mm，内壁还焊有12排抄料板，抄料板长300mm，高150mm，交错排列。包膜筒入料端伸进一根喷洒包膜剂管子，长800mm、直径为25mm不锈钢管，管子两端安装2个喷头，喷嘴孔径10μm，包膜用包膜胶结剂(废弃塑料-淀粉混聚物胶结包膜剂、粘土-聚脂混聚物胶结包膜剂、磺化木质素胶结包膜剂、腐殖酸类混聚物胶结包膜剂)：20kg(母液，固形物含量20％)用水稀释5倍后由压力泵(压强大于0.4Mpa)压入管内，呈雾状喷洒。有机-无机复混肥圆颗粒一边在旋转圆筒内转动上扬，一边喷洒雾状包膜胶结剂，至肥料颗粒表面完全湿润为止。

(2)扑粉干燥

包膜后的复混肥由中间隔档进入扑粉室，扑粉剂为粉碎后过200目筛孔(筛孔直径0.074mm)的滑石粉10kg，经扑粉管通入扑粉室。湿润的肥料颗粒一边转动、上扬和滚动，一边沾上一层滑石粉。热风通入旋转包膜圆筒底部的热风管，风温80℃-100℃左右，包膜扑粉后的肥料颗粒经热风干燥后流出包膜筒，此时表面已干燥硬化。

(3)过筛分装

实施例二

称取有机物料——风化煤，以干基计为：412kg，另外添加尿素：286.3kg(尿素含N46％)，磷酸一铵：166.7kg(磷酸一铵含P₂O₅ 45％，含N 11％)，氯化钾：125kg(氯化钾含K₂O 60％)。将以上原料加入非对称双螺旋混料机中，充分混匀后，再加入有机复混肥造粒粘结剂CF2(母液，固形物含量10％)10kg，充分混匀后，用皮带输送机送入转鼓式造粒机中造粒，然后进入旋转干燥筒。干燥后通过圆筒筛筛分，小于1mm和大于5mm的物料返回，经粉碎后再造粒。

其他生产过程和条件同实施例1。

实施例三

实施例一和实施例二的生产过程中，以同样量的粘土-聚酯混聚物胶结包膜剂代替其中的废弃塑料-淀粉混聚物胶结包膜剂作为复混肥包膜使用，其他生产过程和条件不变。

实施例四

实施例一和实施例二的生产过程中，以同样量的磺化木质素胶结包膜剂代替其中的废弃塑料-淀粉混聚物胶结包膜剂作为复混肥包膜使用，其他生产过程和条件不变。

实施例五

实施例一和实施例二的生产过程中，以同样量的腐殖酸类混聚物胶结包膜剂代替其中的废弃塑料-淀粉混聚物胶结包膜剂作为复混肥包膜使用，其他生产过程和条件不变。

Claims

1.一种有机-无机复混缓释肥料生产方法，其特征是将发酵腐熟后的有机物料或经粉碎过筛后的风化煤按比例与氮、磷、钾化肥混合均匀，加入本发明所使用的造粒粘结剂CF2，采用复混肥生产通用设备，通过造粒、干燥、筛分，得到圆颗粒状有机-无机复混肥；将以上颗粒肥缓慢加入本发明所提供的专用旋转包膜圆筒内，向颗粒表面喷洒稀释的包膜胶结剂水溶液，使用滑石粉扑粉并经热风干燥，即成。

2.如权利要求1所述的有机-无机复混缓释肥料生产方法，其特征是使用废弃塑料-淀粉包膜胶结剂在专用旋转包膜圆筒内将圆颗粒有机-无机复混肥包膜，包膜胶结剂母液使用量为复混肥干基质量的1％-3％。

3.如权利要求1、2所述的有机-无机复混缓释肥料生产方法，其特征是以同样量的粘土-聚酯混聚物胶结包膜剂代替废弃塑料-淀粉混聚物胶结包膜剂作为包膜使用。

4.如权利要求1、2所述的有机-无机复混缓释肥料生产方法，其特征是以同样量的磺化木质素胶结包膜剂代替废弃塑料-淀粉混聚物胶结包膜剂作为包膜使用。

5.如权利要求1、2所述的有机-无机复混缓释肥料生产方法，其特征是以同样量的腐殖酸类混聚物胶结包膜剂代替废弃塑料-淀粉混聚物胶结包膜剂作为包膜使用。