一種無機(jī)-有機(jī)復(fù)合生態(tài)肥的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)合生態(tài)肥的制備領(lǐng)域，尤其是涉及一種無機(jī)-有機(jī)復(fù)合生態(tài)肥的制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展迅速。農(nóng)作物生長(zhǎng)需要必須的營(yíng)養(yǎng)元素，離不開肥 料。通常，優(yōu)質(zhì)的土壤中含有各種營(yíng)養(yǎng)元素，能滿足大部分植物的生長(zhǎng)所需。但隨著土壤的 過度利用，及水土流失，土壤污染等情況越來越嚴(yán)重，土壤中有效的營(yíng)養(yǎng)成分越來越少，不 能滿足農(nóng)作物增產(chǎn)、增收、防病、防蟲等要求。因此，對(duì)土壤施加更多的肥料成為農(nóng)業(yè)種植中 不可或缺的環(huán)節(jié)。
[0003] 無機(jī)肥料主要是礦質(zhì)肥料，由無機(jī)鹽形成。其具有成分單純，養(yǎng)分含量高，肥效快， 使用方便等特點(diǎn)。無機(jī)肥料主要通過化學(xué)方法制得。我國(guó)農(nóng)民使用肥料時(shí)，常常重化肥，輕 有機(jī)肥，重氮磷肥，輕鉀肥，重大量元素，輕中微量元素，因此化肥的利用率較低，生產(chǎn)成本 較高，還會(huì)產(chǎn)生一些環(huán)境問題。使用天然礦石制得的礦物肥，能有效改良土壤，提高肥效，改 善產(chǎn)品品質(zhì)。然而，無機(jī)肥雖見效快，但肥效持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)仍然難以解決。
[0004] 有機(jī)肥料是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的前提，生態(tài)農(nóng)業(yè)是生態(tài)食品的保證。我國(guó)對(duì)有機(jī)肥的 生產(chǎn)和應(yīng)用十分重視。有機(jī)肥料對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)、土壤中的養(yǎng)分、能量、酶、水分、透氣性和微 生物活性有著重要的影響。有機(jī)肥料含有多種營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)植物的養(yǎng)分供給緩慢而持久，后 效時(shí)間長(zhǎng)。但有機(jī)肥的養(yǎng)分含量低，不易降解，肥效緩慢，不能及時(shí)滿足作物的需求。尤其是 作物在較為危急的生存階段，有機(jī)肥的見效時(shí)間不能滿足作物對(duì)病蟲害的抵御。
[0005] 無機(jī)-有機(jī)復(fù)合肥的有機(jī)質(zhì)部分是以動(dòng)植物殘?bào)w為主，經(jīng)過發(fā)酵并腐熟，能夠?yàn)樽?物提供有機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素。通過調(diào)節(jié)有機(jī)質(zhì)和無機(jī)肥的比例，能得到適應(yīng)相應(yīng)作物的氮磷鉀均 衡含量，同時(shí)有機(jī)質(zhì)中的有益菌還能起到固氮、解磷、解鉀的作用，促進(jìn)對(duì)無機(jī)部分的氮磷 鉀的吸收。菌類的代謝產(chǎn)物也具有很高的養(yǎng)分。同時(shí)，復(fù)合肥中含有的中微量元素及多肽多 酶等，使?fàn)I養(yǎng)更加全面?？梢?，無機(jī)-有機(jī)復(fù)合肥既具有無機(jī)肥見效快，營(yíng)養(yǎng)元素含量大的優(yōu) 點(diǎn)，也具有有機(jī)肥緩釋性好，肥效持久，營(yíng)養(yǎng)全面的優(yōu)勢(shì)。
[0006] 由上可見，研究無機(jī)-有機(jī)復(fù)合肥具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。但常見的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合 肥的養(yǎng)分的比例較為固定，難以滿足不同種類土壤和作物的需要。且各種組分的運(yùn)動(dòng)速率 和吸收速率不同，被保持和被流失的養(yǎng)分含量不同，難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)控制。研究有效成分較 高，養(yǎng)分保持性好，緩釋速率可控的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合肥成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種無機(jī)-有機(jī)復(fù)合生態(tài)肥的制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中見 效慢，肥效持續(xù)時(shí)間短，養(yǎng)分流失等問題。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種無機(jī)-有機(jī)復(fù)合生態(tài)肥的制備方法，其特征在于主要由以下重量份的組分作為原 料:酒糟15~30份，米糠15~30份，污泥10~20份，鉀長(zhǎng)石10~30份，磷灰石10~30份。
[0009] 優(yōu)選的，所述酒糟為富含氨基酸，可持續(xù)發(fā)酵的釀酒直接下腳料;所述米糠為富含 多種營(yíng)養(yǎng)素及生物活性物質(zhì)的稻谷加工副產(chǎn)品，為粗蛋白含量不少于11%、粗纖維含量低于 8%、粗灰分含量低于10%的三級(jí)米糠;所述污泥為污水處理過程產(chǎn)生的固體沉淀，為活性污 泥或腐殖污泥;所述鉀長(zhǎng)石為氧化鉀含量高于9%、氧化鎂及氧化鈣含量低于2%、氧化鈉含量 低于3%的單斜晶體，尺寸不大于50_;所述磷灰石為含鈣的氟磷灰石，尺寸不大于50_。
[0010] 分為以下四個(gè)階段進(jìn)行制備:無機(jī)礦石研磨階段;無機(jī)礦石可溶性處理階段;無 機(jī)-有機(jī)物高速混合階段;混合物螺桿擠出及造粒階段。
[0011]優(yōu)選的，所述無機(jī)礦石研磨階段的具體操作方法為，將鉀長(zhǎng)石或磷灰石加入立式 磨粉機(jī)，并加入十六醇及甘油后研磨，得到目數(shù)為80~350的成品。
[0012] 優(yōu)選的，所述研磨工藝中，入磨風(fēng)溫低于350°C，出磨風(fēng)溫為65~95°C。
[0013] 優(yōu)選的，所述十六醇的加入量為礦石重量的2~5%;所述甘油的加入量為礦石重量 的1~3%。
[0014] 優(yōu)選的，所述無機(jī)礦石可溶性處理階段的具體操作方法為，用氫氧化鉀溶液處理 鉀長(zhǎng)石粉末，使其中的氧化鉀和部分二氧化硅成為可溶性;用氯化氫溶液處理磷灰石粉末， 得到水溶性磷酸鹽。
[0015] 優(yōu)選的，所述氫氧化鉀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~15%;所述氯化氫溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10~15%;所述氫氧化鉀溶液的加入量為礦石重量的20~30%;所述氯化氫溶液的加入量為礦 石重量的20~30%。
[0016] 優(yōu)選的，所述無機(jī)-有機(jī)物高速混合階段的具體操作方法為，將處理后的鉀長(zhǎng)石粉 末、磷灰石粉末與酒糟、米糠及污泥混合，并加入硬脂酸，進(jìn)入高速混合機(jī)中，混合均勻后導(dǎo) 出。
[0017] 優(yōu)選的，所述混合工藝中，升溫溫度為70~90°C，混合時(shí)間為20~30min。
[0018] 優(yōu)選的，硬脂酸的加入量為混合物總重量的3~6%。
[0019]優(yōu)選的，所述混合物螺桿擠出及造粒階段的具體操作方法為，將混合物加入雙螺 桿擠出機(jī)中，高溫?cái)D出，冷卻后造粒。
[0020] 優(yōu)選的，所述螺桿擠出工藝中，螺桿轉(zhuǎn)速為80~120r/min，加熱溫度為第一段為120 ~140°C，第二段為 140~160°C，第三段為 130~150°C，第四段為 120~140°C。
[0021] 本發(fā)明先使用立式磨粉機(jī)，在十六醇及甘油的潤(rùn)滑下，將鉀長(zhǎng)石及磷灰石研磨成 粉末狀。然后對(duì)礦石粉末進(jìn)行可溶性處理。在氫氧化鉀溶液的作用下，鉀長(zhǎng)石的成分變?yōu)?K20 · Al2〇3 · Si02 · χΗ20,其中的氧化鉀能被植物吸收，且不易流失，部分二氧化硅也為可溶 性的，其肥效具有緩釋性。而磷礦粉在無機(jī)酸氯化氫溶液的作用下，得到水溶性磷肥及磷酸 鹽，如過磷酸鈣、重過磷酸鈣、磷酸銨、硝酸磷肥等。然后將無機(jī)礦粉與富含有機(jī)質(zhì)的酒糟、 米糠、污泥在高速混合機(jī)中升溫混合。在此過程中加入的硬脂酸，其一端為親無機(jī)基團(tuán)，一 端為有機(jī)長(zhǎng)鏈。在無機(jī)-有機(jī)混合體系中，硬脂酸起到一定的促容作用，使得體系中各組分 的混合更為均勻，并形成一定的化學(xué)鍵合作用。體系中加入的污泥，其粘度較大，在高速混 合作用下，借助硬脂酸的作用，將其他組分包覆并穩(wěn)定分散，形成肥包肥包裹型緩釋肥料。 最后，混合物通過雙螺桿擠出機(jī)，擠出造粒后即可得到含水量較低的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合生態(tài) 肥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果： (1)本發(fā)明中使用的原材料來源廣泛，價(jià)格低廉，生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)。且 正常的生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境幾乎不產(chǎn)生污染，能源消耗較低，后續(xù)處理簡(jiǎn)單，具有環(huán)境友好性。
[0022] (2)本發(fā)明得到的復(fù)合生態(tài)肥具有良好的緩釋性。一是由于有機(jī)質(zhì)的降解需要一 定的時(shí)間，且無機(jī)組分與有機(jī)組分之間通過硬脂酸為橋梁，形成了一定的化學(xué)鍵合;二是由 于污泥的粘度較大，能將其他組分較好地包覆，形成肥包肥結(jié)構(gòu)，減小了各組分與土壤的直 接接觸;三是經(jīng)過處理的鉀長(zhǎng)石粉末形成了水合結(jié)構(gòu)，使得氧化鉀既能被溶解吸收，又能被 有效吸附。
[0023] (3)本發(fā)明使用的酒糟及米糠養(yǎng)分含量高，富含多種氨基酸、維生素及微量元素。 使用的活性污泥或腐殖污泥含有大量的活性物質(zhì)，其中的有機(jī)殘片及菌體對(duì)酒糟和米糠的 后續(xù)發(fā)酵起到促進(jìn)作用。且有機(jī)質(zhì)的存在，對(duì)改善土壤具有很大的積極作用。
[0024] (4)本發(fā)明中使用的鉀長(zhǎng)石富含鉀、鎂、鈣、鋁、硅等離子，磷灰石富含磷、鈣、氟、錳 等元素。礦石粉末的有效成分溶于水后，能被植物有效吸收，不但為植物生長(zhǎng)提供必需的營(yíng) 養(yǎng)，且能有效防病防蟲，提高作物產(chǎn)量。
[0025] (5)本發(fā)明將無機(jī)肥及有機(jī)肥通過一定工藝混合得到的復(fù)合肥料，其肥效具有協(xié) 同作用，能在低于傳統(tǒng)肥料使用量的情況下，獲得較好的肥效。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下所述【具體實(shí)施方式】，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形 式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如下，然而并非用以限定本發(fā)明，任何在不脫 離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，利用下述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同 變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以下 實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
[0027] 實(shí)施例1 無機(jī)-有機(jī)復(fù)合生態(tài)肥制備方法:首先，將l〇kg鉀長(zhǎng)石加入立式磨粉機(jī)，加入0.4kg十六 醇及0.2kg甘油，在300°C的入磨風(fēng)溫及70°C的出磨風(fēng)溫下研磨，得到鉀長(zhǎng)石粉末。將10kg磷 灰石加入立式磨粉機(jī)，加入0.4kg十六醇及0.2kg甘油，在同樣條件下研磨，得到磷灰石粉 末。然后用2.5kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鉀溶液處理鉀長(zhǎng)石粉末，用2.5kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% 的氯化氫溶液處理磷灰石粉末。然后，將處理后的鉀長(zhǎng)石粉末、磷灰石粉末與30kg酒糟、 30kg米糠