一種利用棉花秸稈生產(chǎn)有機(jī)肥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)肥的生產(chǎn)方法，具體地說(shuō)是一種利用棉花秸桿生產(chǎn)有機(jī)肥的 方法，屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 棉花秸桿是棉花生產(chǎn)的副產(chǎn)品，主要含有粗有機(jī)物90.9% (其中纖維素44.1 %左 右、半纖維素10.7%左右、木質(zhì)素15.2%左右、粗蛋白6.5%左右）、鈣0.65%左右、氮1.31 % 左右、磷0.06 %左右和鉀0.5 %左右，其產(chǎn)量大，分布廣，可以應(yīng)用于造紙、生物能源、肥料和 食用菌養(yǎng)殖等領(lǐng)域。但結(jié)果顯示:2012年山東省棉花總面積為7.0X10 5hm2,全省棉花秸桿資 源約3.4 X109kg，其中作生活燃料占57.93%，作發(fā)電燃料占14.64%，作纖維板原料占 8.72%，作造紙燃料占7.50%，猜桿還田占4.82%，作木炭原料占1.76%，作食用菌基料占 1.75%，作發(fā)酵飼料占0.63%，廢棄占2.32%。從上述可以看出，目前相當(dāng)大比例的棉花秸 桿沒(méi)有得到合理利用，秸桿資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
[0003] 棉花秸桿含有豐富的氮、磷、鉀和微量元素，可以作為棉田重要的有機(jī)肥源。目前 肥料化利用以秸桿還田為主:一是直接還田，用秸桿還田機(jī)械或粉碎裝置，把秸桿就地粉碎 (切斷），均勻拋撒于土壤表面，然后進(jìn)行耕翻掩埋還田；二是間接還田，包括堆慪還田、過(guò)腹 還田、沼渣還田等。棉花秸桿因含有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等主要物質(zhì)難分解腐化，直接 秸桿還田存在利用率低、轉(zhuǎn)化周期長(zhǎng)、秸桿易帶菌等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)堆腐等間接還田方式轉(zhuǎn)化效 果也較差，在肥料利用上還有很多問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有的棉花秸桿還田方式的不足，本發(fā)明提供了一種利用棉花秸桿生產(chǎn)有機(jī) 肥的方法。該方法是一種新的棉花秸桿利用方式，它是將棉花秸桿先進(jìn)行破碎后，再經(jīng)過(guò)硫 酸碳化以及加入堿性肥料AF中和造粒等步驟生產(chǎn)有機(jī)肥。該方法生產(chǎn)的有機(jī)肥能夠達(dá)到國(guó) 家要求的有機(jī)肥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY5225-2012)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種利用棉花秸桿生產(chǎn)有機(jī)肥的方法，其特征是，包括以下 步驟：
[0006] (1)原料準(zhǔn)備
[0007] 粉碎棉花秸桿:將棉花秸桿先采用秸桿粉碎機(jī)一次粉碎，再采用棉桿破碎分絲機(jī) 二次粉碎破碎至0 · 35cm以下；
[0008] 制備泡沫酸:在水中加入硫酸和滲透劑（1 %聚氧乙烯醚水溶液)攪拌均勻，配制成 硫酸濃度為9.5~10wt %、聚氧乙稀醚濃度為0.022~0.028wt %的泡沫酸備用；
[0009] (2)硫酸酸化
[0010] 利用輸送帶將破碎的棉花猜桿送到給料斗中，并定量的喂入注施機(jī)中，將棉花秸 桿和泡沫酸按照重量比58~62:1的比例在注施機(jī)中攪拌均勻后，由絞籠輸送機(jī)送進(jìn)烘干機(jī) 烘干，烘干至棉花秸桿完全碳化，且含水率為12~14% ;
[0011] (3)中和
[0012]碳化后的棉花秸桿按重量比6 :5的比例加入堿性肥料AF(氮磷鉀總含量37%、 PH9.2)，攪拌混合均勻；
[0013] ⑷造粒
[0014]混勻后的物料由圓盤給料機(jī)均勻的喂入擠壓造粒中制成柱狀顆粒，再拋光整形成 球狀顆粒，最后經(jīng)低溫烘干l〇〇°C)、風(fēng)冷和篩分后得到粒狀有機(jī)肥。
[0015] 優(yōu)選的，烘干機(jī)為滾筒式烘干機(jī)，進(jìn)口熱風(fēng)溫度為195~210°C，出口溫度為75~90 °C。棉花秸桿在烘干機(jī)中的停留時(shí)間控制在15 ± 3分鐘。
[0016] 利用本方法生產(chǎn)出的有機(jī)肥:有機(jī)質(zhì)含量>45%，氮磷鉀有效養(yǎng)分含量2 17%， 5.5<pH<7，水分低于10 %，各項(xiàng)指標(biāo)均符合有機(jī)肥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY525-2012)。
[0017] 堿性肥料AF是由廣東省高校環(huán)境友好型肥料工程技術(shù)中心研究開發(fā)，氮磷鉀總含 量37%，pH9.2，其中堿性氮磷鉀是由含氮28.0%的堿性肥料（以羥基脲為原料合成的無(wú)鈉 堿性氮肥）、含P 2〇5 18%的鈣鎂磷肥，含K20 65.1 %的K2C03按質(zhì)量比1:1:1的熔融復(fù)混肥料。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：
[0019] 1、棉花秸桿中主要含有纖維素、半纖維素等碳水化合物，作物無(wú)法直接吸收利用， 使用泡沫酸在高溫下變成濃硫酸，將這些物質(zhì)氧化脫水而成炭（即碳化作用），變?yōu)橛袡C(jī)碳， 同時(shí)使碳化物中含有一定量的元素硫;硫酸碳化棉花秸桿為棉花秸桿轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥提供了 新途徑，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶；
[0020] 2、本發(fā)明配制的泡沫酸黏度高、濾失量小、緩速和分流效果好，可以增加酸液處理 范圍和改善高低滲透層之間的吸酸量矛盾，提高酸化效果，而且使用安全；
[0021] 3、棉花秸桿碳化物pH<2,不能直接利用。堿性肥料(AF) -方面中和碳化物的酸 性，另一方面提尚有機(jī)肥氣憐鐘的含量。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 實(shí)施例1
[0023] (1)棉花秸桿處理：
[0024] 一次粉碎:將棉花秸桿粉碎(型號(hào)9F-68型棉花秸桿粉碎機(jī)、篩網(wǎng)Φ0.5);
[0025] 二次粉碎:使用JHXF型棉桿破碎分絲機(jī)，破碎至Φ0.35以下；
[0026] (2)制備泡沫酸：其供給系統(tǒng)由配酸罐、供酸罐和酸栗組成。在配酸罐內(nèi)將濃硫酸 (96 %的工業(yè)硫酸）、滲透劑（1 %聚氧乙烯醚)和水按重量比水:濃硫酸:滲透劑=100:11.3: 2.8的比例混合配制好，進(jìn)行機(jī)械攪拌后得到泡沫酸，然后由酸栗栗送入供酸罐供碳化棉花 秸桿之用;供酸量的多少由球閥控制，可根據(jù)秸桿量隨時(shí)調(diào)整供酸量；
[0027] (3)利用輸送帶將破碎的棉花秸桿送到給料斗中，并定量的喂入注施機(jī)中，可根據(jù) 棉花秸桿量調(diào)整泡沫酸用量，一般重量比為60:1。注施機(jī)能將棉花秸桿與泡沫酸進(jìn)行充分 的攪拌，再均勻的輸送給烘干機(jī)。其中給料斗型號(hào)為Y1000 (Y型1000立方米容積）；注施機(jī)的 結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)用新型專利88207368.0(申請(qǐng)人：中國(guó)農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院，發(fā)明名稱:棉籽脫絨、 精選設(shè)備），采用無(wú)級(jí)變速器；
[0028] (4)絞籠輸送機(jī)(L = 6米)將將注施機(jī)輸送來(lái)的含酸秸桿送進(jìn)烘干機(jī)；
[0029] (5)烘干碳化:烘干機(jī)可根據(jù)生產(chǎn)量和碳化效果來(lái)調(diào)節(jié)角度，調(diào)節(jié)風(fēng)門大小，改變 棉花秸桿在烘干機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，使其控制在15分鐘。烘干機(jī)能快速的干燥泡沫酸潤(rùn)濕的 秸桿，能使秸桿的含水率由20-25%下降到12-14%，同時(shí)能完全碳化秸桿，進(jìn)口熱風(fēng)溫度為 195~210°C，出口溫度為75~90°C ;烘干機(jī)的技術(shù)指標(biāo)為:碳鋼L1300、φ15:0;可轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒，L =20米，直徑1.5米；
[0030] (6)中和增氮磷鉀:碳化后的秸桿通過(guò)輸送帶送入攪拌機(jī)，加入堿性肥料AF(氮磷 鉀總含量37%、ρΗ9.2)，按重量比碳化后的秸桿:堿性肥料AF = 6:5混合均勻；攪拌機(jī)為JB-1500氣動(dòng)攪拌機(jī)；
[0031 ] (7)造粒:混勾后的物料由圓盤喂料機(jī)均勾的喂入擠壓造粒中（有機(jī)肥造粒機(jī))制 成柱狀顆粒;柱狀顆粒整形機(jī)將柱狀顆粒(直徑和長(zhǎng)度相等)拋光整形成球狀顆粒，由皮帶 機(jī)送入烘干、冷卻、篩分機(jī)(三合 體機(jī)），顆粒在烘干冷卻篩分機(jī)的前段進(jìn)行低溫烘干 (< 100°C)，然后進(jìn)入冷卻段進(jìn)行風(fēng)冷，充分冷卻后的物料進(jìn)入安裝在筒體尾端的篩網(wǎng)將粉 料及大顆粒篩出，重新返回混合造粒系統(tǒng);成品顆粒由提升機(jī)輸送到成品料倉(cāng)，經(jīng)包裝系統(tǒng) 計(jì)量、包裝入庫(kù)。
[0032] 利用本方法可生產(chǎn)出的有機(jī)肥:有機(jī)質(zhì)含量>45%，氮磷鉀有效養(yǎng)分含量2 17%， 5.5<pH<7，水分低于1