用中药渣以废治废生产生态海绵肥料制造技术

本发明专利技术公开了一种用中药渣以废治废生产生态海绵肥料，将中药渣中的淀粉、半纤维素、纤维素逐级反应，生成聚双糖，然后膨化和生态海绵化，经浓缩造粒制得产品；本发明专利技术将聚双糖改性，当气温升高，肥料空隙则增加，比表面积增大，可加快细菌繁殖，缩短有机肥发酵降解时间三分之一以上，肥效从迟效变为亚速效；本发明专利技术无“三废”污染，适用于中药渣或植物性有机物综合利用中使用。

Waste treatment of waste production of ecological sponge fertilizer with Chinese traditional Chinese medicine residue

【技术实现步骤摘要】
用中药渣以废治废生产生态海绵肥料
本专利技术涉及一种中药渣生产生态海绵肥料，更具体地说，涉及一种用中药渣以废治废生产生态海绵肥料。
技术介绍
近年来，随着医疗事业的不断发展，中医中药也提升到更重要的位置，中草药的大量应用，带来大量中药渣的出路问题，例如，我国南方某一中等医药城市，药企每年产生的植物类药渣就有几十万吨，这些药渣大部分空地堆放，形似一个小山，有一部分拿去填埋，或干化后焚烧掉，这些均不是合理的办法；中药厂产生的中药渣，大多是浸泡提取中药成份后产生的植物性废渣，主要成份为纤维素、半纤维素和淀粉，这三者合计占总量的四分之三以上，其余为矿物质、木质素以及微量的维生素、糖类、蛋白质、脂肪等，上述都是有用物质，应该尋找出比较合理的方法，来综合利用这些物质。另方面，我国农业生产，正朝着现代化方向不断发展，绿色、环保、生态肥料的配套，也将应运而生，从使用性能分，肥料分为无机化肥与有机肥料两大类，无机化肥大多数是盐类物质，它的优点是速效，缺点是土壤细菌不繁殖，使土壤板结；而有机肥料则相反，有机肥料优点是能促使土壤细菌繁殖、能疏松土壤、改善作物品质，国家规定绿色食品必须使用有机肥料，有机肥料缺点是迟效，施肥后一般要一个月以上的发酵降解时间，才能显出肥效来；因此，如何将有机肥料改性，缩短它的发酵降解时间，使“迟效”变为“亚速效”，有机肥料就可以变成更理想的肥料，就更能疏松土壤、改善农作物品质、增产增收，起到绿色、生态、环保的作用，我国作为一个农业大国，意义更为重大，这是实现农业进一步发展的重要课题之一。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种用中药渣以废治废生产生态海绵肥料的方法，即是将中药渣改性，使中药渣中的淀粉、半纤维素、纤维素逐级反应，生成聚双糖，然后将聚双糖膨化，得膨化聚双糖，再将膨化聚双糖生态海绵化，得生态海绵聚双糖，再经浓缩、造粒，即得生态海绵肥料；药渣中未参加反应的矿物质等其它组分，则作为肥料载体，一起进行肥料造粒。农作物可以将CO2和H2O化合生成糖类物质，本专利技术的生态海绵肥料，在海绵中充盈着CO2气体，形成泡沫海绵状结构，农作物由春季进入夏季，气温升高生长快，需要养份多，此时CO2会因温度升高而膨胀，肥料体积增大20～25％，比表面积增大25～30％，因而增加土壤空隙率，加快土壤细菌繁殖，加速有机质降解，使有机肥料的发酵降解时间缩短三分之一以上，使有机肥料由迟效变为亚速效，从而使有机肥料的缺点淡化，优点更能显现出来，形成绿色、生态、环保的新型肥料。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：(一)将中药厂附产的植物性中药渣，先经粉碎，然后加入硒酸和盐酸，升温60～70℃，进行第一次水解反应，使药渣中的淀粉生成聚双糖，反应式如下：然后，进行过滤，滤液主要成份为聚双糖，将滤液收集到膨化罐中，将滤渣进行第二次水解反应，仍加入硒酸和盐酸，第二次水解反应升温80～90℃，使药渣中的半纤维素生成聚双糖，反应式如下：再然后，也进行过滤，滤液主要成份仍为聚双糖，将滤液也收集到膨化罐中，将滤渣进行第三次水解反应，仍加入硒酸和盐酸，第三次水解反应升温100～103℃，使药渣中的纤维素生成聚双糖，反应式如下：然后，也进行过滤，滤液主要成份仍为聚双糖，将滤液也收集到膨化罐中，将滤渣作为肥料载体进入肥料造粒工序。(二)膨化罐中的滤液主要成份为聚双糖，将此聚双糖加入磷酸氢二钾，控制温度90～100℃，使聚双糖膨化，实现接枝共聚及酯化交联作用，生成膨化聚双糖：设前述反应式中的n、m、x三者的数值合计为y，则：(三)将前述膨化聚双糖改性，制成生态海绵聚双糖，工艺分两步进行：第一步，CO2的生成：在另一个密封的空罐中，加入钛白粉工厂的副产品废硫酸和冶炼厂的下脚料铝灰，然后通入氧气，升温50～70℃，反应生成硫酸铝，反应式如下：4Al+6H2SO4+3O2→2Al2(SO4)3+6H2O然后，在上述物料中再加入碳酸氢钾，控制温度70～90℃，反应生成CO2气体和其它物质，反应式如下：Al2(SO4)3+6KHCO3→2Al(OH)3+3K2SO4+6CO2第二步，将上述生成的CO2气体，用专用导管通入膨化聚双糖罐内，保持温度70～90℃，生成生态海绵聚双糖：膨化聚双糖+CO2→生态海绵聚双糖(四)将上述生态海绵聚双糖进行浓缩，然后加入菌种和氮、磷、钾辅料以及过滤时产生的滤渣固相组分，然后去造粒，得到直径3～8毫米的圆颗粒产品，即为生态海绵肥料。本专利技术用中药渣以废治废生产生态海绵肥料的方法，包括粉碎、第一次水解和过滤、第二次水解和过滤、第三次水解和过滤、膨化、生态海绵化、浓缩及造粒。其具体制造过程为：(1)粉碎：将中药厂植物性中药渣用粉碎机进行粉碎，粉碎后细度为60～100目，称为“粉碎药渣”；(2)第一次水解和过滤：工艺和设备分两步进行，第一步：用一个带搅拌的敞口设备做“配酸槽”，先开动搅拌器，在搅拌条件下完成全部操作，首先在配酸槽中加入自来水，然后向水中加入25～35％(硒酸与水的重量比)硒酸，使硒酸全部溶解在自来水中，然后缓缓加入盐酸，加入的盐酸数量是硒酸的2.5倍(重量比)，上述物料混合均匀后，称为“复合酸液”，现备现用；第二步：用另外一台带搅拌和烟道气夹道加热并且罐底有过滤网的敞口设备，作“水解和过滤罐”，先开动搅拌器，在搅拌条件下完成全部操作，首先在水解和过滤罐内加入自来水，然后向水中加入30～40％(粉碎药渣与水的重量比)粉碎药渣；再然后，加入1.3～1.5％(复合酸液与水的重量比)复合酸液，上述物料加热到60～70℃，常压，保温一小时，使粉碎药渣中的淀粉生成聚双糖，然后打开罐底有过滤网的出料阀门，将罐内液体(聚双糖)作为滤出液收集到膨化罐中，膨化罐仅用一台；(3)第二次水解和过滤：仍用第一次水解和过滤设备，与第一次水解和过滤相比，不同的有两点：一是将第一次水解和过滤后的滤渣代替“粉碎药渣”，二是将物料加热上升到80～90℃；其它的配方、工艺、操作方法和操作步骤与第一次水解和过滤完全相同，将滤出液也收集到同一个膨化罐中；(4)第三次水解和过滤：仍用第一次水解和过滤设备，与第一次水解和过滤相比，不同的有两点：一是将第二次水解和过滤后的滤渣代替“粉碎药渣”，二是将物料加热上升到100～103℃；其它的配方、工艺、操作方法和操作步骤与第一次水解和过滤完全相同，将滤出液也收集到同一个膨化罐中；(5)膨化：用另外一台带搅拌和烟道气夹道加热的敞口设备做“膨化罐”，罐内装有前述第一次、第二次、第三次水解和过滤得到的聚双糖滤液，先开动搅拌器，在搅拌条件下完成全部操作，首先在膨化罐内的聚双糖滤液中加入1.5～2.5％(磷酸氢二钾与聚双糖滤液的重量比)磷酸氢二钾，控制温度90～100℃，常压，保温1.5小时，使聚双糖生成膨化聚双糖，膨化聚双糖仍保留在“膨化罐”内；(6)生态海绵化：工艺生产操作分两步进行，第一步，CO2的生成：用另外一台带搅拌和烟道气夹道加热的密封的受压容器做“CO2生成罐”，罐底部有氧气通入孔，先开动搅拌器，在搅拌条件下完成全部操作，首先加入钛白粉工厂的副产品废硫酸，此废硫酸的含酸量为12～15％(重量比)，然后在废硫酸中加入5～8％(铝灰与废硫酸重量比)铝灰，此铝灰是冶炼厂的下脚料，升温到50～70℃，维持此温度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
用中药渣以废治废生产生态海绵肥料的方法，包括粉碎、第一次水解和过滤、第二次水解和过滤、第三次水解和过滤、膨化、生态海绵化、浓缩及造粒，其特征在于制造过程为：(1)第一次水解和过滤，第一步，在配酸槽中加入自来水，然后向水中加入25～35％(硒酸与水的重量比)硒酸，然后缓缓加入盐酸，加入的盐酸数量是硒酸的2.5倍(重量比)，上述物料混合均匀后，称为“复合酸液”，第二步，在水解和过滤罐内加入自来水，然后向水中加入30～40％(粉碎药渣与水的重量比)粉碎药渣，再然后，加入1.3～1.5％(复合酸液与水的重量比)复合酸液，上述物料加热到60～70℃，常压，保温一小时，使粉碎药渣中的淀粉生成聚双糖，然后，(2)第二次水解和过滤，与第一次水解和过滤相比，不同的有两点：一是将第一次水解和过滤后的滤渣代替“粉碎药渣”，二是将物料加热上升到80～90℃，其它的配方、工艺、操作方法和操作步骤与第一次水解和过滤完全相同，然后，(3)第三次水解和过滤，与第一次水解和过滤相比，不同的有两点：一是将第二次水解和过滤后的滤渣代替“粉碎药渣”，二是将物料加热上升到100～103℃，其它的配方、工艺、操作方法和操作步骤与第一次水解和过滤完全相同，然后，(4)膨化，膨化罐内装有前述第一次、第二次、第三次水解和过滤得到的聚双糖滤液，先在聚双糖滤液中加入1.5～2.5％(磷酸氢二钾与聚双糖滤液的重量比)磷酸氢二钾，控制温度90～100℃，常压，保温1.5小时，使聚双糖生成膨化聚双糖，然后，(5)生态海绵化，第一步，CO2的生成，首先加入钛白粉工厂的副产品废硫酸，此废硫酸的含酸量为12～15％(重量比)，然后在废硫酸中加入5～8％(铝灰与废硫酸重量比)铝灰，此铝灰是冶炼厂的下脚料，升温到50～70℃，维持此温度，并通入氧气鼓泡，使罐内物料发生反应，通入氧气1小时后停止通入氧气，使罐内物料生成硫酸铝溶液，再然后，在罐内的硫酸铝溶液中，加入碳酸氢钾，加入的碳酸氢钾数量是铝灰的2倍(重量比)，升温70～90℃，使罐内发生反应生成CO2气体，反应时间为1～2小时，第二步，将上述反应生成的CO2气体，用专用导管通入膨化聚双糖内，CO2气体在膨化聚双糖溶液中鼓泡，鼓泡时间1.5～2小时，鼓泡时的溶液温度为70～90℃，使罐内溶液生成生态海绵聚双糖。...

【技术特征摘要】
1.用中药渣以废治废生产生态海绵肥料的方法，包括粉碎、第一次水解和过滤、第二次水解和过滤、第三次水解和过滤、膨化、生态海绵化、浓缩及造粒，其特征在于制造过程为：(1)第一次水解和过滤，第一步，在配酸槽中加入自来水，然后向水中加入25～35％(硒酸与水的重量比)硒酸，然后缓缓加入盐酸，加入的盐酸数量是硒酸的2.5倍(重量比)，上述物料混合均匀后，称为“复合酸液”，第二步，在水解和过滤罐内加入自来水，然后向水中加入30～40％(粉碎药渣与水的重量比)粉碎药渣，再然后，加入1.3～1.5％(复合酸液与水的重量比)复合酸液，上述物料加热到60～70℃，常压，保温一小时，使粉碎药渣中的淀粉生成聚双糖，然后，(2)第二次水解和过滤，与第一次水解和过滤相比，不同的有两点：一是将第一次水解和过滤后的滤渣代替“粉碎药渣”，二是将物料加热上升到80～90℃，其它的配方、工艺、操作方法和操作步骤与第一次水解和过滤完全相同，然后，(3)第三次水解和过滤，与第一次水解和过滤相比，不同的有两点：一是将第二次水解和过滤后的滤渣代替“粉碎药渣”，二是将物料加热上升到100～103℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培栋，张伟铭，
申请(专利权)人：张培栋，张伟铭，
类型：发明
国别省市：山东,37