一種以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料制備有機碳肥的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及肥料技術領域，具體設及一種W農(nóng)業(yè)廢棄物為原料制備有機碳肥的方 法。
【背景技術】
[0002] 農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱之一，化肥是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎、糧食增產(chǎn) 的保障。隨著建設用地逐漸擴展，在可耕地相對短缺的情況下，通過施肥提高±壤肥力是持 續(xù)利用±地和發(fā)展農(nóng)業(yè)的重要保證。有文獻報道，目前我國氮肥利用率僅為20~50%、憐 肥為15~25%、鐘肥為30~35%。肥料利用率低不權造成巨大的資源浪費，同時也使得 ±壤質(zhì)量下降，而且污染地表水、地下水和大氣環(huán)境，使人類的生活質(zhì)量和生存環(huán)境受到嚴 重的威脅。
[0003] 平衡施肥是作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要技術，碳是名列前位的營養(yǎng)元素，是最基本的大 量元素。隨著化肥施用量不斷增大，"碳短板"愈發(fā)突出，引起作物低產(chǎn)、劣質(zhì)、抗逆性降低 等問題。如果作物依靠自然狀態(tài)的二氧化碳做為營養(yǎng)供給，運種補碳方式公能滿足其需求 的五分之一，作物長期處于"碳饑餓"狀態(tài)中。通過有機碳肥來補碳，可W有效地消除"碳饑 餓"而實現(xiàn)碳平衡。
[0004] 有機碳肥按化學類型大致可分為Ξ類：有機酸類，如乙酸、丙酸、氨基酸；糖類，如 單糖、雙糖、多糖；醇類，如乙醇、丙醇等。而目前肥料行業(yè)并未能充分開發(fā)有機碳肥，尤其是 無氮類有機碳（酸、醇等）肥，主要表現(xiàn)了目前的有機碳肥都是大分子的有機化合物，難W 被作物吸收利用。
[0005] 我國是世界上最大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)國，每年大約生產(chǎn)各類稻桿6億噸，其中W玉米稻 桿、小麥稻桿及稻草稻桿為主，約占總量的70%W上。賴桿中儲存了一半W上的作物光合作 用產(chǎn)物，富含有機物和氮憐鐘等。在運些材料中，有部分被畜牧業(yè)轉化利用，有部分被用做 工業(yè)原料，還有很大一部分為了省時省力被農(nóng)民焚燒。賴桿燃燒會使得空氣中煙塵、顆粒物 和其他污染物的濃度急劇增加，空氣質(zhì)量迅速下降，不利于人體的健康，還會降低大氣能見 度，妨礙交通。因此，將賴桿焚燒不僅造成資源浪費，而且造成嚴重的環(huán)境污染。
[0006] 賴桿作為植物殘體是農(nóng)業(yè)廢棄物的一部分，可W做為各個行業(yè)的能源物質(zhì)。目前， 上還田方面，有出現(xiàn)過使用高溫高壓爆碎的工藝制備賴桿肥，也有利用生物發(fā)酵技術來制 備賴桿肥。W上方面雖然能夠回收利用賴桿，但是獲得的肥料為大分子有機物，難W被作物 吸收利用，而且高溫高壓對設備要求高，能耗大，生物發(fā)酵則耗時長。
[0007] 綜上，利用賴桿制備小分子有機碳肥，W提高作物的吸收利用率是當務之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種W農(nóng)業(yè)廢棄物為原料制備 有機碳肥的方法，該方法簡單快捷，能耗小且獲得的有機碳肥是小分子有機碳，容易被作物 吸收利用。
[0009]本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種W農(nóng)業(yè)廢棄物為原料制備有機碳肥 的方法，其特征在于包括W下步驟：
[0010] (1)原料預處理：將農(nóng)業(yè)廢棄物粉碎，加入水調(diào)拌；
[0011] (2)加入含酸液體進行消解反應；
[0012] (3)離屯、分離或者沉降分離，取上清液。
[0013]優(yōu)選地，所述農(nóng)業(yè)廢棄物為賴桿，所述賴桿為玉米桿、小麥桿、水稻桿、甘薦桿、棉 花桿或者農(nóng)作物收獲巧實后剩余的部分。
[0014]優(yōu)選地，所述含酸液體為硫酸、銷酸、高氯酸、次高氯酸中的一種或兩種W上混合 或者是硫酸、銷酸、高氯酸、次高氯酸中的一種或兩種W上與雙氧水的混合。
[0015]優(yōu)選的，所述含酸液體為硝酸與高氯酸組合、硝酸與硫酸組合、硫酸與雙氧水組 合、或者硝酸與雙氧水組合。
[0016]優(yōu)選地，所述消解反應的溫度為80~180°C，時間為1~30min，農(nóng)業(yè)廢棄物與含 酸液體的質(zhì)量比為100: (10~50)。消解反應的溫度應控制在合適的范圍內(nèi)，溫度過低反應 后的固含量高，不能有效利用作物廢棄物中的有機物，即纖維素得不到徹底的分解；如果溫 度過高導致反應產(chǎn)生葡萄糖等小分子有機化合物的分解。
[0017]優(yōu)選地，含酸液體的溶質(zhì)質(zhì)量濃度為1~9%的酸溶液。
[0018]優(yōu)選地，所述上清液濃縮至小分子有機化合物的含量為5~25%。
[0019]優(yōu)選地，所述濃縮方式為蒸發(fā)濃縮。
[0020] 進一步，本發(fā)明為克服【背景技術】中所述的技術缺陷，提供了一種有機碳肥，其特征 在于，是W本發(fā)明所述的W農(nóng)業(yè)廢棄物為原料制備有機碳肥的方法制備得到的。
[0021] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0022] 1、本發(fā)明利用農(nóng)業(yè)廢棄物一一賴桿為原料來制備有機碳肥，變廢為寶，節(jié)約了資 源。
[0023] 2、本發(fā)明的制備方法對設備的要求低，能耗低。
[0024] 3、本發(fā)明的制備方法獲得的有機碳肥是小分子的有機碳肥，如乙酸、慷醒、葡萄 糖、木糖、阿拉伯糖等，運些小分子的有機碳容易被作物吸收利用，能夠為作物提供構建植 物體內(nèi)各有機成分的必需成分一一碳架，包括鏈狀、環(huán)狀的各類碳架，是植物合成糖類、蛋 白質(zhì)、氨基本W(wǎng)、酶、激素、信號傳遞物質(zhì)等的基礎物質(zhì)，確保農(nóng)作物健康生長，提高作物品 質(zhì)。
【具體實施方式】
[0025] 下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，W便清楚理解本發(fā)明所要保護 的技術方案。
[0026] 實施例1
[0027]選用河南省商丘地區(qū)的玉米賴桿，其含有纖維素38. 5%、半纖維素26. 8%、木質(zhì) 素 13. 6%、灰分 5. 3%，其它 15. 8%。
[002引選用深圳市鼎慶化工有限公司的硝酸。將90%硝酸配置成濃度為20%的硝酸溶 液。
[0029] 先將玉米賴桿用粉碎機粉碎成長度為2~5cm的小賴桿，放置在容量為50化的反 應蓋中加入水35化，在攬拌的條件下加入175kg粉碎后的賴桿。攬拌分散后加入35kg質(zhì) 量分數(shù)為4%的硝酸進行消解反應。加熱反應溫度達到150°C后，反應lOmin。將反應液放 入儲槽罐中降溫，沉降，分離后取上清液，蒸發(fā)濃縮至有機碳小分子有機化合物含量為15% 后，即得到含小分子有機碳的有機碳肥。
[0030] 實施例2
[003