一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法技术

本发明专利技术属于腐殖酸水溶肥料的制备技术领域，具体涉及一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法；本发明专利技术提出的高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的的方法包括以下步骤:(1)水溶性腐殖酸的制备；(2)腐殖酸水溶肥料的制备。本发明专利技术通过利用高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶性肥料，其制备工艺简单快捷，所制备的水溶性腐殖酸肥料能够提高土壤保肥保水能力，促进作物生产，改善农产品的品质。

【技术实现步骤摘要】
一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法
本专利技术属于腐殖酸水溶肥料的制备
，具体涉及一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法。
技术介绍
随着全球肥料产业的发展，尤其是肥料产业升级换代的需要，腐植酸作为重要的有机和绿色、环保型肥料原料，受到广泛的关注。腐植酸主要是动、植物的遗骸，经过微生物的分解和转化以及地球化学的一系列过程而积累起来的一类有良好生物活性的有机高分子物质，可分为天然腐殖酸和生化腐殖酸。天然腐殖酸主要有土壤腐殖酸、水体腐殖酸和煤炭腐殖酸三类，广泛存在与土壤、水体、泥炭、褐煤、风化煤；生化腐殖酸主要有生物发酵类、化学合成类和氧化再生的腐殖酸，来源于秸秆、木屑、糠醛渣、酿酒废液、腐败动植物残体、粪便、垃圾、堆肥等各种有机废弃物。腐殖酸以芳香核为主体，属含有多种官能团结构的高分子有机酸性物质聚合体，分子内主要含有羰基、羧基、醇羟基、酚羟基等多种活性官能团，腐殖酸的官能团特别是羧基和酚羟基能释放出活泼氢离子，使腐殖酸表现出弱酸性和化学反应性，具有较强络合、离子交换、吸附作用；在分散体系中可作为聚电解质、有聚凝、胶溶、分散等作用。结构的复杂性使其极具特殊的理化性质和生物活性。(1)腐殖酸类物质是一种具有胶体化学性质的高分子聚合物，可与土壤中钙形成絮状凝胶，改善土壤团粒结构，调节土壤水、肥、气、热状况，提高土壤的吸附、交换能力，调节pH值，达到土壤酸碱平衡；(2)其络合性可与2价、3价的重金属形成难溶性盐类，固定土壤重金属，间接有效治理重金属污染，并可以通过对有机污染物的吸附解吸、降解来降低有机污染物的危害；(3)腐植酸喷洒在叶面上后，可缩小叶面气孔的开张度，减少水分蒸发，使作物和土壤保持较多的水分，提高作物的抗旱、抗寒、抗病能力；(4)腐植酸具有活化功能，可增加植物体内氧化酶活性及代谢活动，从而使根系发达、促进植物生长。(5)添加适量无机氮、磷、钾配制的腐殖酸水溶肥料，达到养分科学配比，可提高肥料利用率。普通肥料(不含腐植酸)中的N、P、K养分不容易被作物完全吸收。含氮磷钾的腐植酸肥料与相同用量普通化肥相比，N的土壤自然循环还原能力增加30％-40％，P的固定损失可减少45％左右，K的流失率降低30％。目前制造腐植酸肥料的原料来源主要是风化煤、褐煤和草炭；煤炭腐植酸在自然条件下以大分子团聚体形态存在，多数是难溶性的，有的还与高价金属离子或矿物紧密结合(所谓的高钙镁腐植酸)，很难直接发挥作用，因此，作为肥料基质的煤炭腐植酸都应首先进行提取与活化。我国腐殖酸提取工艺的研究主要是针对煤质腐殖酸。目前的提取工艺主要包括酸抽提剂法、碱抽提剂法、有机溶剂抽提法和微生物溶解法4种提取和分离的方法。前3种方法为化学提取方法，在处理过程中需要用到一些化学试剂。微生物溶解法具有可清洁转化腐殖酸、腐殖酸产品生物化学活性高、反应条件比较温和的有点，但它同时又有生产周期长，腐殖酸产品产率低，且微生物容易发生变异失效的缺点。腐殖酸的活化的本质在于腐殖酸有机物大分子与受体双方的原子或原子团间通过化学或物理化学方法的结合，主要包括两方面：其一是通过引入其他基团，增加结构单元上活性官能团的数量；其二是通过原有基团或桥键的转化、裂解和激活(包括水解、氧化、解离)，增加含氧官能团数量及其活性。高温高压水解法是指将水加热到沸点(100℃,0.1MPa)以上，临界点(374.2℃，22.1MPa)以下，并控制系统压力使水仍保持为液态，该状态下的水因热稳定性高，介电常数低、粘度低、扩散性高的特点，不仅具有酸碱催化性能和极高能量，而且溶解性与普通水不同，用它可以将难降解的有机物快速完全分解为小分子物质。Li教授提出的自由基反应理论是亚/超临界水氧化较为典型的反应机理，机理认为参与反应的氧化剂首先引发生成自由基，然后通过自由基与分子相互交替作几使分子不断被氧化分解生成的轻基自由基具有强氧化性，几乎可以无选择性地与很多有机物发生脱氢、脱碳等反应，逐步实现有机物被完全氧化成和H202。过氧化物会生成分子量较小的化合物，且这种反应会一直进行而不断生成甲酸或乙酸小分子物质，直至最终达到完全矿化。刘存寿教授等人专利技术了利用天然有机物快速降解生产水溶性腐殖酸肥料的方法(CN101768019A)，该专利技术利用80-175℃，压力3-12.5个大气压、光波364cm-1紫外光、水解剂KOH2.5-20％的重量百分比、氧化剂TiO23-12.5％重量百分比、导向剂FeSO40.3-3％重量百分比的条件，将天然有机物转化为活化水溶性腐殖酸，在添加化肥元素后再次利用2-6个大气压处理4-6小时后制备成水溶性腐殖酸肥料。该专利技术突破传统的腐殖酸方法，提高了制备效率和产品的活性，但制备过程中需要两次高温高压，且反应时间较长。
技术实现思路
为了达到
技术介绍
中的目的，本专利技术提出的一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法；本专利技术通过如下的技术方案实现的：一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)水溶性腐殖酸的制备将收集的有机废弃物加入破碎机中进行破碎，破碎后得到的粉末或者小块状物质输送至高温高压水解反应釜中进行水解反应，同时向反应釜中加入适量的弱酸，将其PH调节在3-4，反应完全后，进行泄压后，将获得的水解出料通过管道运输，加入分离机中进行固液分离，收集得到液体，该液体就是水溶性腐殖酸；(2)腐殖酸水溶肥料的制备将步骤(1)中制备的物质称取100-120份加入反应釜中，然后再向反应釜中加入4-8份的氮素肥料、4-6份的磷素肥料、2-5份的钾素肥料、1-2份的微量元素肥料，在100℃常压下，进行搅拌反应25min后，冷却至室温，若原料含有动物源性有机废弃物，则再经过油水分离装置，进行油水分离后，将该液体物质进行包装，否则的话就直接进行包装，该物质就是腐殖酸水溶性肥料。其中，所述的有机废弃物为，过期冻肉或质量百分比为60％-90％的木屑和10％-40％的畜禽粪便的混合物或质量百分比为10％-30％的鱼的加工下脚料和70％-90％的屠宰动物下脚料的混合物。其中，所述步骤(1)中的弱酸为，醋酸、磷酸、次氯酸、亚硫酸氢钠中的一种或几种。其中，所述步骤(1)中的高温高压水解反应釜中的反应条件为，当有机废弃物为过期冻肉时，反应条件为，水解温度为200℃-250℃，反应时间为30-60min；当有机废弃物为质量百分比为60％-90％的木屑和10％-40％的畜禽粪便的混合物时，反应条件为，水解温度为180℃-200℃，反应时间为40-60min；当有机废弃物为质量百分比为10％-30％的鱼的加工下脚料和70％-90％的屠宰动物下脚料的混合物时，反应条件为，水解温度为220℃-280℃，反应时间为50-70min。其中，所述步骤(2)中的氮素肥为，尿素、碳酸氢铵、氯化铵中的一种或几种。其中，所述步骤(2)中的磷素肥料为，磷酸二氢钠、过磷酸钠、磷酸钙、磷酸镁中的一种或几种。其中，所述步骤(2)中的钾素肥料为，氯化钾、硫酸钾、磷酸氢钾、硝酸钾中的一种或几种。其中，所述步骤(2)中的微量元素肥料为，其中含有大量铁、镁、钼、锰、钙等微量元素的有机复合肥料。有益效果1、本专利技术通过利用高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶性肥料，制备工艺简本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)水溶性腐殖酸的制备将收集的有机废弃物加入破碎机中进行破碎，破碎后得到的粉末或者小块状物质输送至高温高压水解反应釜中进行水解反应，同时向反应釜中加入适量的弱酸，将其PH调节在3‑4，反应完全后，进行泄压后，将获得的水解出料通过管道运输，加入分离机中进行固液分离，收集得到液体，该液体就是水溶性腐殖酸；(2)腐殖酸水溶肥料的制备将步骤(1)中制备的物质称取100‑120份加入反应釜中，然后再向反应釜中加入4‑8份的氮素肥料、4‑6份的磷素肥料、2‑5份的钾素肥料、1‑2份的微量元素肥料，在100℃常压下，进行搅拌反应25min后，冷却至室温，若原料含有动物源性有机废弃物，则再经过油水分离装置，进行油水分离后，将该液体物质进行包装，否则的话就直接进行包装，该物质就是腐殖酸水溶性肥料。

【技术特征摘要】
1.一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)水溶性腐殖酸的制备将收集的有机废弃物加入破碎机中进行破碎，破碎后得到的粉末或者小块状物质输送至高温高压水解反应釜中进行水解反应，同时向反应釜中加入适量的弱酸，将其PH调节在3-4，反应完全后，进行泄压后，将获得的水解出料通过管道运输，加入分离机中进行固液分离，收集得到液体，该液体就是水溶性腐殖酸；(2)腐殖酸水溶肥料的制备将步骤(1)中制备的物质称取100-120份加入反应釜中，然后再向反应釜中加入4-8份的氮素肥料、4-6份的磷素肥料、2-5份的钾素肥料、1-2份的微量元素肥料，在100℃常压下，进行搅拌反应25min后，冷却至室温，若原料含有动物源性有机废弃物，则再经过油水分离装置，进行油水分离后，将该液体物质进行包装，否则的话就直接进行包装，该物质就是腐殖酸水溶性肥料。2.根据权利要求1所述一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法，其特征在于，所述的有机废弃物为，过期冻肉或质量百分比为60％-90％的木屑和10％-40％的畜禽粪便的混合物或质量百分比为10％-30％的鱼的加工下脚料和70％-90％的屠宰动物下脚料的混合物。3.根据权利要求1所述一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的弱酸为，醋酸、磷酸、次氯酸、亚硫酸氢钠中的一种或几种。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：康永松，高秋芬，
申请(专利权)人：厦门康浩生态农业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35