一種以黑液為原料的緩釋營養肥料及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于有機肥料技術領域，涉及草漿黑液治理技術，具體涉及一種以黑液為原料的緩釋營養肥料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在堿法制漿處理過程和微生物發酵農作物秸桿的過程中會有大量的黑液產生，大量實驗分析發現黑液廢水中含有豐富的聚戊糖、木素和堿類物質，固形物中有機物(木質素、糖、有機酸等)質量分數占65%-70%，無機物(堿類、硫化物等)質量分數占30%-35%，PH值大約在9?13左右，COD值6?10萬，這些黑液污染物約占造紙廢水總污染物發生量的90%左右，若黑液得不到有效的治理而直接排放，不僅會污染環境，而且會造成大量資源的浪費。
[0003]傳統的黑液凈化方法堿回收法，成本高，而且處理草漿黑液的效果不理想，處理周期較長，凈化處理不徹底，還會帶來二次污染。因此將其直接用于生產肥料可以解決黑液處理成本高的問題，同時可有效循環利用其中的營養物質，由于農作物秸桿本身的礦物質含量較低因此需外加無機氮素、磷素和鉀元素，但是化肥存在淋溶與分解的問題，當季利用率較低(氮肥為30%-35%，磷為10%-20%，鉀為30%-35%)，其中尤以氮肥的損失最為嚴重，我國每年損失的氮量相當于1900多萬噸尿素，折合人民幣380多億元。而未被利用的氮、磷等營養元素會通過農田徑流進入水體，引起水體富營養化，造成化肥對地表水的非點源污染。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種以黑液為原料的緩釋營養肥料及其制備方法，該緩釋肥料可用于農業生產中，能夠較好的控制養分釋放速度，大幅度提高肥料養分利用率，減少化肥使用量與施肥次數，降低生產成本，還具有提高農作物產品品質、減少環境污染。所述緩釋營養肥料是利用堿法制漿過程和農作物秸桿發酵過程中產生的黑液，蒸發濃縮后，外添加無機肥制備而成。
[0005]為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案予以實現:
一種以黑液為原料的緩釋營養肥料，所述肥料包括以下組分，按重量百分比計:
尿素5-15%;
脲甲醛5-15%;
磷酸一銨8-13%;
硫酸銨20-30%;
黑液干基35-50%;
氯化鉀3-7%;
所述黑液干基是指所述黑液經干燥后剩余的物質。
[0006]所述黑液為堿法制漿過程中產生的黑液和發酵產生的黑液混合物。
[0007]本發明還提供了所述的緩釋營養肥料的制備方法，它包括以下步驟:
(I)黑液過濾將堿法制漿所產黑液與農作物秸桿發酵產生的發酵黑液收集，過濾至黑液固形物粒徑低于300目；
(2)黑液濃縮
將過濾后的黑液進行蒸發濃縮至固形物含量為10%?55%;
(3)混入無機肥料
將濃縮后的黑液輸送入攪拌罐中，并將尿素、脲甲醛、磷酸一銨、硫酸銨和氯化鉀依次加入后，進行攪拌混勻至無機肥肥料完全溶解到濃縮黑液中得到混勻料液即為緩釋營養肥料。
[0008]進一步的，所述堿法制漿所用的堿為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。
[0009]進一步的，所述的步驟(3)后進行混勻料液的過濾;再將已混合好的肥料送入噴漿造粒，得到緩釋營養肥料。
[0010]進一步的，所述的步驟(3)后混勻料液可直接過濾成液態肥。
[0011]與現有技術相比，本發明的優點和技術效果是:本發明在肥料中添加了脲甲醛，脲甲醛是尿素與甲醛在特定條件下反應生成的化學型緩釋氮肥，難溶于水，不揮發，不吸濕，施入土壤后，在水解和微生物侵蝕的雙重作用下才能緩慢地釋放其養分。肥料中分子鏈長的脲甲醛縮合物肥效可持續20年以上，即使是分子鏈短的水溶性脲甲醛縮合物，也不能迅速被作物吸收，它必須靠土壤微生物的分解，才能逐步釋放氮素，肥效持續期為0.5?1.0年，所以，脲甲醛肥料可以很好地實現氮素的緩釋，控制養分釋放速度，大幅度提高肥料養分利用率，減少化肥使用量與施肥次數，降低生產成本，還具有提高農作物產品品質、減少環境污染等優點，是一種更節約、安全、有效的肥料。
[0012]本發明還利用堿法草漿造紙過程中產生的黑液和農作物秸桿發酵黑液為原料，經過過濾、蒸發濃縮、混入無機肥、噴漿造粒而制得。本發明解決了草漿制漿黑液和發酵黑液帶來的環境污染問題，同時還解決了有機無機復混肥總養分含量低和氮元素流失的問題，整個制備工藝簡單，過程中無二次環境污染物產生。
【具體實施方式】
[0013]以下結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步詳細的描述。
[0014]本發明所用尿甲醛按照以下方法獲得:按照尿素與甲醛(37%)的摩爾比為2:1分別稱量;先加入尿素，再加入與尿素等質量的水，攪拌溶解后再加入甲醛溶液；用5%的氫氧化鈉(或者是氫氧化鉀)溶液調節PH值為8.0，溫度控制500C，攪拌速度以45r/ min，反應時間為90min;降低溫度到40°C，用6%鹽酸溶液調節pH值為3.0，攪拌速度為45r/ min，反應時間為75min;所得產品在溫度90°C條件下烘干2h，測定制得的尿甲醛總氮含量40%以上。
[0015]本發明所述黑液包括堿法蒸煮制漿所產黑液和農作物秸桿發酵產生的發酵黑液。
[0016]本發明實施例中的所述堿法蒸煮制漿所產黑液是指造紙工業堿法制漿工藝中產生的廢水，主要包括蒸煮過濾除去纖維素后的黑液、纖維素洗滌過濾后的黑液。
[0017]本發明實施例中的所述農作物秸桿發酵產生的發酵黑液是指秸桿經過微生物的發酵產生的含有一定有機質的廢水，主要包括發酵過程中及發酵后秸桿經擠壓產生的廢水。
[0018]實施例1 本實施例所述緩釋營養肥料含有以下組分，各組分以重量百分比計:
尿素5%;
脲甲醛15%;
磷酸一銨8%;
硫酸銨24%;
黑液干基45%;所述黑液干基是指本發明所述黑液經干燥后剩余的物質；
氯化鉀3%。
[0019]所述緩釋營養肥料的制備方法包括以下步驟:
(1)黑液過濾
用質量比7:5的Na0H:K0H的混合堿液蒸煮制漿所產黑液與農作物秸桿發酵產生的發酵黑液收集