一种能够降解有机污染物的自身缓释海藻肥制备方法技术

本发明专利技术公开了一种能够降解有机污染物的自身缓释海藻肥制备方法，包括以下步骤：原料预处理；酶解离心；改性海藻凝胶复合液制备；造粒；包膜。本发明专利技术产品以海藻自身的多糖和大分子物质进行交联结构的缓释成分与酶解后便于作物吸收的不溶物相混合包膜，所形成的自身缓释海藻肥可提高植株抗逆性和根系营养吸收，可显著提高化学肥料利用率，减轻环境污染；可减少化肥、农药使用量和施肥次数，降低施肥劳动强度，节省劳力，还可提升施肥土壤的地力水平。经过试验使用污泥修复剂1～6个月后，土壤的各种污染物的比例有效去除率达到95％以上符合国家标准。同时发酵产物有益于农业生产减少化学试剂的使用和化肥的使用，从源头杜绝了污染源和二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种能够降解有机污染物的自身缓释海藻肥制备方法
本专利技术涉及海藻有效成分综合利用
，具体涉及一种能够降解有机污染物的自身缓释海藻肥制备方法。
技术介绍
海藻储量丰富且海藻中含有多种有效成分，在食品、药品、日化、肥料、饲料等领域有重要的应用。依靠丰富的大型海藻资源，我国已经建立起规模庞大的大型海藻生产和加工产业，形成以褐藻和红藻为主体的大型海藻工业体系，涉及食品、饲料、医药、化工等多个领域，成为海洋经济的重要组成部分。目前我国大型海藻加工主要涉及海藻胶如海藻酸盐、琼胶、卡拉胶等提取加工。同时，从海藻中提取胡萝卜素、虾青素、藻胆蛋白等色素和抗氧化物，以及DHA和花生四烯酸等多不饱和脂肪酸等高值活性物质已成为海藻加工企业发展的重点方向。但是上述加工之后的残留物质，除部分可用于水产养殖的饲料外，大部分海藻渣亦采用填埋或焚烧等方式处理，不仅综合利用效率低下，亦存在难以解决的环境污染问题。海藻肥料作为新一代天然海洋生物肥料，具有多种高活性成份和营养元素，有明显的增产效果和极强的抗逆作用。以其在环境保护、经济效益方面的突出表现而贡献于21世纪的农业生产。与化学肥料相比，海藻肥在促进作物增产、提高植物抗逆能力、以及无公害等方面都具有不可比拟的优势。相对于常规肥料，它不仅能显著地促进作物根系发育，提高植物光合作用，而且还能促进果品早熟，大大改善农作物品质，特别是对蔬菜、瓜果、花卉等经济作物，应用效果更为显著。目前，海藻肥料缓控释化已经成为海藻肥料的主要发展趋势，但目前高保水海藻缓控释肥鲜见产品报道。此外，传统的肥料缓释、控释技术主要是使用聚合物包膜(衣)工艺(例如喷雾干燥技术)。存在肥料原材料浪费大，成本高，不能实现作物对养分速效、长效的需要等问题。同时，现有技术中的缓释都是通过加入外源性的物质形成缓释颗粒，并没有依靠海藻自身中的多糖形成自身缓释颗粒的报道。近年来，随着我国工业化和城市化的不断推进，土壤污染日益严重，而土壤污染包括无机物污染和有机污染物污染。重金属污染属于无机物污染，主要来源于由人类活动导致的土壤中重金属含量增加，具有不可降解性和较强的移动性，自然净化耗时较长；石油类碳氢化合物和多环芳烃(PAHs)污染属于有机污染物污染，主要来源于化学工业、交通运输等发面，其中PAHs具有致癌、致畸、致突变性等特点。土壤重金属污染和多环芳烃污染容易引起环境连锁反应，造成食物链的污染，进而危害人体健康。如何去除污染土壤中的重金属和多环芳烃，已成为环境研究领域的一个重要课题。有机污染物污染土壤的生物修复技术主要有：自然衰减法、土地耕作法、生物强化法、堆肥法、生物泥浆法、植物修复法和根际修复法。生物修复技术是一种经济、有效、环境友好的土壤修复方法，具有价格低廉、适应性强、操作简单的优点。随着我国经济的持续发展，重金属-有机污染物复合污染的情况日趋严重，研究开发环境友好、成本低廉的组合工艺是土壤复合污染修复的发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够降解有机污染物的自身缓释海藻肥制备方法，利用海藻自身含有的多糖和大分子物质之间交联形成大分子缓释物，解决肥料原材料浪费大，成本高，不能实现作物对养分速效、长效需要的问题。同时，海藻本身的成分得到了全面回收利用，节约资源，防止环境污染，并达到了节约能源的目的。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种能够降解有机污染物的自身缓释海藻肥制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理：取海藻原料(包括工业生产的残留海藻渣、海藻下脚料、海藻等)用水浸泡、清洗数次；(2)预处理后的海藻原料调整含水量40～50％，加入乙酸调节pH为4-7，按酶/藻质量比的量加入2-5％纤维素酶、1％果胶酶、2～3％非淀粉多糖酶、1-2％木瓜蛋白酶、1-2％蜗牛酶并控温25～45℃利用多级串联酶解10～24h，酶解结束后，离心；(3)将离心后的上清液挤压滴加至装有氯化钙(3％，w/v)和氯化钾(3％，w/v)混合溶液的反应釜中，搅拌，该混合溶液在离子交联的作用下形成凝胶基质，将该凝胶基质在盐溶液中保持30分钟后，得改性海藻凝胶复合液备用；(4)取步骤(2)获得的固形物挤压脱水干燥、粉碎；将粉碎物、化学肥料、生物发酵剂，混合搅拌均匀，放入滚动圆盘造粒机上，制造粒径2-3mm的颗粒；(5)将上述颗粒置于圆盘中，置于包膜机中预热至50-70℃，在雾化液的作用下转动圆盘，将改性海藻凝胶复合液于喷雾装置中雾化并喷涂在颗粒表面，然后经过50-60℃的风干燥15-20分钟后得到包膜的颗粒；改性海藻凝胶复合液雾化压力为0.3-0.6Mpa，雾化速度为10-15ml/min。从而得到自身缓释海藻肥颗粒，并于40℃烘箱中烘干即得。优选地，在步骤(2)中，所述多级串联酶解具体为：多级串联酶解的级别设置为4-6级，每一级别酶解的温度范围控制在25～45℃之间，pH控制在4-7之间，且从第一级别到下一级别的温度逐渐升高，而pH值则逐渐降低。需要注意的地方在于，多级串联酶解的级别设置为4-6级，然后每级之间串联，具体每一级别的温度与pH选取是通过大量的实验得到的适宜的范围，而且第一级别到下一级别的温度按照逐渐升高的趋势进行设定，而pH值则呈逐渐降低的趋势，以保证酶解产物的质量。优选的，步骤(4)中的生物发酵剂具体制备方法为：取5～20份农副产品下脚料、5～20份粪便、1～2份络合剂、1～2份沉淀剂、2～10份复合菌剂混合搅拌均匀；然后用水溶液将水分调整为35～40％，25℃～30℃下厌氧发酵7～10d；上述农副产品下脚料是稻草、小麦秸秆、玉米秸秆、青草、蔗渣、酒糟中的一种或几种，粉碎后待用。上述粪便是人粪、猪粪、牛粪、鸡粪、鸭粪中的一种或几种；上述络合剂是EDTA和柠檬酸；上述沉淀剂是水溶性硫化物，如硫化钠等。其中，EDTA和柠檬酸均为水溶液，优选的，EDTA和柠檬酸的浓度均为0.1mol/L，EDTA和柠檬酸的摩尔比为1:1。所述复合菌剂，含有适于石油类和多环芳烃降解的优势降解菌假单胞菌属(Pseudomonas)和动性球菌属(Planococcus)，都属于商业化的菌株，优选的，假单胞菌属1.0-2.0×105cfu/g；动性球菌属0.6-1.0×105cfu/g，两种菌的添加比例为1-5:1-2。优选的，步骤(4)中所述的挤压脱水干燥、粉碎具体是指：将固形物用挤压脱水打包设备进行挤压脱水，脱去20-30％左右的游离水，含水含量降至60-70％，体积缩小为原来的1/4～1/5；用剪切机将挤压物破碎，进一步释放其中的游离水，然后进行二次挤压脱水，使含水量降至50％，此时利用热风进行气流干燥脱水，使水含量降至10％以下，利用旋风分离器除沙去杂；最后进入粉碎机进行粉碎，再过60目筛得到粒径统一的海藻渣颗粒。优选的，步骤(4)中所述的化学肥料：包括腐植酸、农用硒肥、尿素、磷酸二氢钾、碳酸氢铵、硫酸钾、氯化钾的一种或多种复配，优选的，各组分的含量为：腐植酸5-15％，农用硒肥5-15％、尿素5-15％、磷酸二氢钾5-15％、碳酸氢铵5-15％、硫酸钾5-15％、氯化钾5-15％。优选的，步骤(4)中所述的粉碎物、化学肥料、生物发酵剂的比例为5-10:3-5:1-3，优选的为5:3:2。与现有技术相比，本专利技术的有益效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够降解有机污染物的自身缓释海藻肥的制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理：(2)酶解离心；(3)改性海藻凝胶复合液制备；(4)造粒；(5)包膜。

【技术特征摘要】
1.一种能够降解有机污染物的自身缓释海藻肥的制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理：(2)酶解离心；(3)改性海藻凝胶复合液制备；(4)造粒；(5)包膜。2.如权利要求1所述的制备方法，具体为：(1)原料预处理：取海藻原料(包括工业生产的残留海藻渣、海藻下脚料、海藻等)用水浸泡、清洗数次；(2)预处理后的海藻原料调整含水量40～50％，加入乙酸调节pH为4-7，按酶/藻质量比的量加入2-5％纤维素酶、1％果胶酶、2～3％非淀粉多糖酶、1-2％木瓜蛋白酶、1-2％蜗牛酶并控温25～45℃利用多级串联酶解10～24h，酶解结束后，离心；(3)将离心后的上清液挤压滴加至装有氯化钙(3％，w/v)和氯化钾(3％，w/v)混合溶液的反应釜中，搅拌，该混合溶液在离子交联的作用下形成凝胶基质，将该凝胶基质在盐溶液中保持30分钟后，得改性海藻凝胶复合液备用；(4)取步骤(2)获得的固形物挤压脱水干燥、粉碎；将粉碎物、化学肥料、生物发酵剂，混合搅拌均匀，放入滚动圆盘造粒机上，制造粒径2-3mm的颗粒；(5)将上述颗粒置于圆盘中，置于包膜机中预热至50-70℃，在雾化液的作用下转动圆盘，将改性海藻凝胶复合液于喷雾装置中雾化并喷涂在颗粒表面，然后经过50-60℃的风干燥15-20分钟后得到包膜的颗粒；改性海藻凝胶复合液雾化压力为0.3-0.6Mpa，雾化速度为10-15ml/min。从而得到自身缓释海藻肥颗粒，并于40℃烘箱中烘干即得。3.如权利要求1所述的制备方法，在步骤(2)中，所述多级串联酶解具体为：多级串联酶解的级别设置为4-6级，每一级别酶解的温度范围控制在25～45℃之间，pH控制在4-7之间，且从第一级别到下一级别的温度逐渐升高，而pH值则逐渐降低。4.如权利要求1所述的制备方法，步骤(4)中所述的挤压脱水干燥、粉碎具体是指：将固形物用挤压脱水打包设备进行挤压脱水，脱去20-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋小丽，蒋彦昌，马建桥，张正兴，
申请(专利权)人：北京华腾信和科贸有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11