利用生物质能秸秆发电厂的秸秆灰生产磷钾复合肥的方法技术

一种利用秸秆发电厂秸秆灰生产磷钾复合肥的方法，属于环保农用肥料技术领域。磷钾复合肥由秸秆灰８０～９４．８份、酸度调节剂１．２～１０份、黏合剂４～１２份组成，酸度调节剂是磷酸、硫酸、柠檬酸中的两种或三种，黏合剂是氧化镁粉、石膏粉和丙烯酸树脂按重量比３～４∶０．５～２∶０．１～１．５的组合物。制备方法包括原料粉碎、转鼓造粒、烘干和包装。本发明专利技术利用秸秆发电厂的灰渣废弃物，以较小的肥料生产规模来实现生物质能秸秆发电厂的废物高效处理，达到电厂的环保要求。该肥料生产成本低，养分有效性高，适用于不同的土壤和农作物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用秸秆发电厂发电过程产生的秸秆灰生产磷钾复合肥的方法，属于环保农用肥料

技术介绍
我国正面临着巨大的能源压力。开发并生产各种可再生能源，替代煤炭、石油和天然气等化石燃料是世界今后解决能源紧缺的一种有效途径。科学家们的研究和生物质发电厂积累的经验证明，农作物秸秆发电是生物质发电中最佳的一种选择。秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源。据有关部门统计数据，我国在用作能源的农作物秸秆中，其中用于畜牧饲料为1.45亿吨，还田肥料0.91亿吨，工业原料0.14亿吨，作为农民传统的生活燃料的秸秆为2.8亿吨，分别占总量的24％、15％、2.3％和40％。除了上述用途外，还有18.7％约1.13亿吨剩余秸秆没有任何用途，成为真正的废弃物，大部分被农民或农场主在田野焚烧了，这不仅严重污染环境，影响交通，而且造成生物质能源的极大浪费。 秸秆发电的污染小，每两吨秸秆的热值就相当于一吨煤，而且平均含硫量只有3.8‰，远低于煤1％的平均含硫量。秸秆的碳灰质比较高，产生的热能也大，是最适合发电的生物质。截至2006年5月，我国已经有100多个县、市开始投建或是签订秸秆发电项目。 秸秆发电能够解决我国的能源危机问题，同时，为农作物秸秆开辟了新的利用途径，避免了秸秆不合理处理引起的环境污染。 秸秆发电燃烧后会产生3％-20％的灰分，这些秸秆灰渣废弃物如不能得到及时处理，就会带来巨大的环保压力，使生物质能发电厂无法实现正产生产，不能实现物质的良性循环。秸秆灰渣富含磷、钾等作物生长所必需的营养元素。在我国传统农业中草木灰是一种常用的肥源，但其养分的有效性较低，易引起养分损失，且长期施用易破坏土壤的理化性状。因此合理利用这些秸秆发电厂的废弃物，减少其对环境的污染，变废为宝，具有十分重要的意义。 中国专利公开号CN 1793074A公开了利用植物秸秆灰渣生产多元素肥料的方法。是以植物秸秆燃烧、裂解、气化后形成的灰渣为主要原料，加入无机废酸、农用有机酸或有机固体废弃物降低pH值，发酵、干燥粉碎成产品或再加黏合剂造粒成成品肥料。该方法的肥料生产过程中需要发酵，生产周期长，费工费时。中国专利公开号CN 1189481A公开了一种利用草木灰、粪灰等制取高钾钙农用肥料的方法，是以草木灰、粪灰、石灰粪、工业用盐、硫酸钾、氯化钾、尿液为原料，通过搅拌、研磨、过筛后制得。其缺点是肥料盐度高、碱性强，元素有效性差，肥效慢，尤其不适宜在碱性土壤中使用。以上两种利用秸秆灰生产肥料的方法，虽然以秸秆灰为主要原料，但都需要添加大量的辅助材料，无形中增加了原料量，需要建成较大规模的肥料厂才能及时消化处理掉电厂连续生产产生的秸秆灰，要求投入较多的资金、人力和物力来保证电厂的废物处理，才能实现电厂发电主产业的良性循环。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种以生物质能秸秆发电厂的秸秆灰渣生产磷钾复合肥的方法。本专利技术以秸秆灰为主要生产原料，只需添加少量的酸度调节剂和黏结剂便可直接造粒，能够高效处理利用秸秆发电厂的灰渣废弃物，以较小的肥料生产规模来实现生物质能秸秆发电厂的废物高效处理，达到电厂的环保要求并带来附加效益。该肥料生产所使用的设备简单，投资少，成本低，产品为磷钾复合肥，养分有效性高，解决了上述两种肥料生产存在的不足，适用于不同的土壤和农作物，为秸秆发电废弃物的合理利用提供了有效途径，减少了秸秆灰对环境的污染。 本专利技术的磷钾复合肥是由如下组分组成，均为重量份秸秆灰80～94.8份，酸度调节剂1.2～10份，黏合剂4～12份。 上述秸秆灰是生物质能秸秆发电厂秸秆灰渣废弃物。秸秆灰可以是任何一种秸秆发电燃烧后的灰渣，如麦秸秆灰，棉秸秆灰，稻草灰等。 上述酸度调节剂是磷酸、硫酸、柠檬酸按重量比3.5～5∶0.5～1.5∶0～2或3.5～5∶0～1∶2～4的组合物。 上述黏合剂是无机原料氧化镁粉、石膏粉和有机原料水溶性丙烯酸树脂按重量比3～4∶0.5～2∶0.1～1.5的组合物。 本专利技术的磷钾复合肥是利用生物质能秸秆发电厂秸秆灰生产的，具体方法步骤如下1.原料粉碎与添加将造粒用的氧化镁粉与石膏粉混合组成无机的黏合剂粉碎并过80目的振动筛筛分，然后通过进料速度控制添加比例，将粉状秸秆灰原料和无机黏合剂加入造粒筒中。 2.转鼓造粒转动转鼓造粒，造粒过程中将酸度调节剂溶入水中配成混合液喷入造粒筒，使肥料成品的pH为5.5～8.0。同时将黏合剂中的水溶性丙烯酸树脂溶入水中单独喷入。控制转速恒定，造粒4～8分钟，当反应原料形成大小比较匀一的肥粒时，肥料半成品进入烘干筒中。 3.烘干控制烘干筒的温度为90～115℃，烘干时间为7～15分钟，肥料含水量降至5％以下，干热肥料进入下一级冷却筒中冷却。 4.筛分称重包装将冷却后的肥料过振动筛筛分，粒径适中的成品肥料称重包装出厂。筛上的粗粒肥经破碎后与筛下的小粒径物料返回转鼓与新鲜物料混合后造粒。 本专利技术与已有技术相比，具有以下优点(1)能够高效利用秸秆灰渣。肥料生产以秸秆发电厂的秸秆灰为主要原料，肥料中秸秆灰的含量超过80％，能够及时快速地消化处理秸秆灰渣，是生物质能秸秆发电厂废物处理的有效手段，使发电厂实现环保无污染的生产良性循环。 (2)工艺简单，生产周期短。秸秆发电厂产生的秸秆灰渣含水量少于5％，粒径小于80目，其主要成分是无机灰分、少量的残余碳和硅等，不含对植物有害的成分，完全符合制备肥料的原料要求，无需经过烘干、粉碎、发酵等耗时耗能的加工环节，可以直接进行肥料生产，缩短了生产周期。 (3)黏合剂配方具有显著创新，达到良好的造粒效果。秸秆灰物质的分散性很强，难于造粒成型，造粒后易粉碎散开。该黏合剂配方将广谱的无机肥料造粒添加物质与黏合效果较好的有机物质相结合。达到最佳造粒效果，成品率高。 (4)酸度调节剂原料配方独特。创造性地将磷酸作为酸度调节剂的主要原料，磷酸是三元酸，调酸效果好，能够大幅度提高肥料养分的有效性。同时磷酸中的磷素是肥料的有效成分，能够增加肥料的养分含量，节约成本。 (5)该工艺能够有效减少能耗。由于酸度调节剂和适宜黏合剂的选用，使肥料易于烘干，节省烘干能源10％～30％，肥料商品性状好。 肥效试验秸秆灰磷钾肥对番茄产量和品质的影响1材料与方法1.1供试材料试验地点是山东省海阳市留格镇后杨庄村，供试土壤为潮棕壤，土壤的基本农化性状列入表1。试验在大棚栽培条件下，大棚的棚龄是3年，供试作物是番茄，品种为毛粉802。 表1供试土壤的理化性状 1.2试验设计试验设4个处理，3次重复，小区顺序排列，小区面积2.8m×7.5m＝21m2。试验处理如下处理1.习惯施肥(常规45％含量复合肥，2500kg/hm2)处理2.尿素800kg/hm2+麦秆灰磷钾复合肥2000kg/hm2处理3.尿素800kg/hm2+棉秆灰复合肥2000kg/hm2处理4.尿素800kg/hm2+稻草灰磷钾复合肥2000kg/hm2各处理氮肥用量相同，秸秆灰磷钾复合肥处理的养分总量不多于习惯施肥的肥料养分投入量。比较秸秆灰磷钾复合肥对番茄产量品质的影响。试验时间是2005年10月至2006年3月。 1.3测定项目与方法番茄产量记录，番茄本文档来自技高网...

【技术保护点】
磷钾复合肥，其特征在于是由如下组分组成，均为重量份：秸秆灰８０～９４．８份，酸度调节剂１．２～１０份，黏合剂４～１２份；上述秸秆灰是生物质能秸秆发电厂秸秆灰渣废弃物；上述酸度调节剂是磷酸、硫酸、柠檬酸按重量比３．５～ ５∶０．５～１．５∶０～２或３．５～５∶０～１∶２～４的组合。上述黏合剂是无机氧化镁粉、石膏粉和有机水溶性丙烯酸树脂按重量比３～４∶０．５～２∶０．１～１．５的组合。

【技术特征摘要】
1.磷钾复合肥，其特征在于是由如下组分组成，均为重量份秸秆灰80～94.8份，酸度调节剂1.2～10份，黏合剂4～12份；上述秸秆灰是生物质能秸秆发电厂秸秆灰渣废弃物；上述酸度调节剂是磷酸、硫酸、柠檬酸按重量比3.5～5∶0.5～1.5∶0～2或3.5～5∶0～1∶2～4的组合。上述黏合剂是无机氧化镁粉、石膏粉和有机水溶性丙烯酸树脂按重量比3～4∶0.5～2∶0.1～1.5的组合。2.权利要求1所述磷钾复合肥的制备方法，步骤如下(1)原料粉碎与添加将造粒用的黏合剂无机原料粉碎并过80目的振动筛筛分，然后通过进料速度控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦，张英鹏，张荣全，高弼模，董晓霞，徐长英，
申请(专利权)人：山东省农业科学院土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]