一種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料及其制備方法，由以下重量份的原料制成：造紙黑液、10wt%硫酸溶液、5%甲醛溶液、亞硫酸鈉、海藻多糖、橙渣、中藥渣、蠶沙、硫酸亞鐵、氯化鉀和適量的水；橙渣和中藥煎煮過后的廢棄殘渣中都含有很多的植物有益物質，經過超聲機破碎后提取，配合加入的除蟲菊粉等，可以防止薺菜害蟲的滋生，減少農藥的使用，薺菜屬于食用部分為葉子和菜梗的蔬菜，直接噴灑農藥非常不利于健康考慮，使用本發明肥料用于菜畦的基礎肥，可以大大減少農藥化肥的后期使用量。
【專利說明】
一種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于肥料的工藝技術領域，具體涉及到一種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]造紙工業廣泛采用的堿法紙漿工藝，無論以木本還是非木本植物為原料，均副產大量的黑液，據統計全球每年黑液產量為5億噸左右，黑液中約有70%的固形物為有機物，包括木質素、半纖維素及纖維素降解產物等，木質素是一種存在于大部分陸地植物木質部中的復雜高分子化合物，數量非常龐大，估計國內每年由造紙產生的木質素約有1000多萬噸。目前，大部分黑液經濃縮至45?60%后燃燒、進行堿回收，從而造成其中所含的木質素這種可再生資源的巨大浪費，造紙黑液流入環境，污染程度高、含大量的有機纖維、無機鹽和色素，所含污染物占到了造紙工業污染物的90%以上，而且堿性較大，顏色深，臭味重和泡沫多，大量消耗水中的溶解氧，對環境造成嚴重的破壞。
[0003]造紙黑液的磺化是指亞硫酸根離子與黑液中所含木質素反應生成磺化木質素的過程。第一段木質素的羥甲基化，依據木質素中羥甲基的引入量來確定最優值；第二段木質素的磺化，依據凈漿流動度來確定最優值，輔以磺化度和相對分子質量分析。其中木質素的羥甲基化是增加木質素活性的方法;磺化反應設定為PH值<7，以亞硫酸鈉作磺化劑，酚型和非酚型的木質素結構單元都能發生有利于α碳上的磺化反應，有時也在γ碳上進行，但很少在β碳上。
[0004]對工業造紙中的造紙黑液進行重點利用，然后用于肥料的制備，不僅解決了造紙黑液流入環境造成的環境污染，還進行廢棄物重利用，用于緩釋肥料的研制，現在主流的造紙黑液大多是用燒堿液高溫蒸煮制漿后，原本木質素溶解成堿木質素，纖維素析出，濾出纖維素后得到的造紙黑液，所以一般PH大于12，總堿含量20?25%，木質素為20?25g/L，污染程度高，含大量纖維、無機鹽和色素。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是重利用造紙黑液，用于農業化肥的生產，制成一種吸附無機元素的顆粒，使肥料起到緩釋的作用，具體是通過以下方法實現的:
一種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:造紙黑液150?180、10?丨%硫酸溶液30?40、5%甲醛溶液20?30、亞硫酸鈉10?15、海藻多糖2?4、橙渣8?12、中藥渣20?25、乙醇15?20、生化黃腐酸3?4、除蟲菊粉5?8、60%阿維菌素8?12、五氧化二磷14?18、氯化鋅6?10、磷礦粉15?20、蠶沙5?10、硫酸亞鐵4?7、氯化鉀10?15和適量的水。
[0006]—種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
(I)將造紙黑液加入到反應釜中，加熱至沸，蒸煮濃縮至原有1/3，然后轉水浴加熱至50-60°C，保溫，以120?150r/min的轉速緩慢攪拌30?40min，同時加入10?七%硫酸溶液，抽濾得木質素顆粒，過清水洗滌3~5遍，最后真空干燥后備用；
(2)將(I)所得的木質素顆粒加入到盛有5%甲醛溶液的容器中，調節pH為10?11，加熱至70?80°C保溫反應1.2?1.5h，測量pH值呈中性后加入亞硫酸鈉，提高溫度130?150°C下反應3?4h，再次洗滌并干燥，得改性的木質素顆粒；
(3)混合橙渣和中藥渣，將乙醇稀釋3倍兌入，球磨成勻漿，然后進行超聲破碎制得料漿，加入除蟲菊粉、60%阿維菌素及其它以下未涉及的剩余成分，攪拌混勻后備用；
(4)混合五氧化二磷、氯化鋅、硫酸亞鐵、氯化鉀，邊加水邊攪拌同時加熱保溫至70?80°C，至完全溶解為止，然后保溫加入(2)所得的改性木質素顆粒，吸附30?45min;
(5)將(4)所得的無機營養液加入至(3)所述的混合物料中，攪拌成稠膏后通過圓盤造粒機造粒即可。
[0007]本發明的思路是將堿性制法的造紙黑液中加酸，使本來溶于堿的酚鹽與酸作用使堿木素析出，先取一定量的造紙黑液，加熱濃縮，然后加入10wt°/c^硫酸溶液使濃溶液的pH為2?3，緩慢攪拌的情況下讓木質素自由吸附結團形成顆粒，控制攪拌速度使顆粒為80?100目篩之間，然后通過抽濾的方式得到沉淀，用去離子水洗滌3?5次得絮凝沉降的木質素顆粒；
本身木質素分子中含有多種活性基團，在土壤中被微生物緩慢降解后轉化為腐殖質，而腐殖質是泥土的主要成分，對植物的生長起到極其關鍵的作用，對土壤脲酶活性有一定的抑制作用，促進植物生長，改良土壤等。但是不能單一作為有機質加入肥料中，那樣僅僅是作為有機質提供營養，不能與現代肥料產生聯系，而且用量較大，效果一般，也不值得耗費物力、人力對造紙黑液的改造，也不符合現代肥料倡導的用量少，效果明顯的特點；考慮到這點，我們將木質素結合顆粒進行化學改性，制成木質素磺酸鹽，它是一種制造離子交換樹脂的好原料，成為一種高分子材料，木質素顆粒由于屬于自由沉降，未加入任何粘結劑，彼此交聯結構松散，制成木質素磺酸鹽過后，屬于高分子結構，彼此交聯更為豐富，不易破裂，同時具有很強的陽離子交換吸附能力，而且克服了木質素本身水溶性差的缺點，發明的目的不在于制備純正的陽離子交換樹脂，主要通過一定的條件控制，使木質素顆粒的結合更加緊密，增強其親水性，同時使顆粒表面的木質素分子轉化為木質素磺酸鹽，用于吸附金屬陽離子，加入肥料過后，起到一定的緩釋效果。
[0008]本發明的有益效果:發明具有抑制病菌生長的功效，橙渣和中藥煎煮過后的廢棄殘渣中都含有很多的植物有益物質，經過超聲機破碎后提取，配合加入的除蟲菊粉等，可以防止薺菜害蟲的滋生，減少農藥的使用，薺菜屬于食用部分為葉子和菜梗的蔬菜，直接噴灑農藥非常不利于健康考慮，使用本發明肥料用于菜畦的基礎肥，可以大大減少農藥化肥的后期使用量。
【具體實施方式】
[0009]實施例1:
一種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:造紙黑液165、10的%硫酸溶液38、5%甲醛溶液25、亞硫酸鈉12、海藻多糖3、橙渣1、中藥渣24、乙醇18、生化黃腐酸4、除蟲菊粉7、60%阿維菌素12、五氧化二磷16、氯化鋅9、磷礦粉18、蠶沙6、硫酸亞鐵6、氯化鉀12和適量的水。
[0010]—種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
(1)將造紙黑液加入到反應釜中，加熱至沸，蒸煮濃縮至原有1/3，然后轉水浴加熱至50-600C，保溫，以120?150r/min的轉速緩慢攪拌30?40min，同時加入10?七%硫酸溶液，抽濾得木質素顆粒，過清水洗滌3~5遍，最后真空干燥后備用；
(2)將(I)所得的木質素顆粒加入到盛有5%甲醛溶液的容器中，調節pH為10?11，加熱至70?80°C保溫反應1.2?1.5h，測量pH值呈中性后加入亞硫酸鈉，提高溫度130?150°C下反應3?4h，再次洗滌并干燥，得改性的木質素顆粒；
(3)混合橙渣和中藥渣，將乙醇稀釋3倍兌入，球磨成勻漿，然后進行超聲破碎制得料漿，加入除蟲菊粉、60%阿維菌素及其它以下未涉及的剩余成分，攪拌混勻后備用；
(4)混合五氧化二磷、氯化鋅、硫酸亞鐵、氯化鉀，邊加水邊攪拌同時加熱保溫至70?80°C，至完全溶解為止，然后保溫加入(2)所得的改性木質素顆粒，吸附30?45min;
(5)將(4)所得的無機營養液加入至(3)所述的混合物料中，攪拌成稠膏后通過圓盤造粒機造粒即可。
[0011]采用本發明的一種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料用于農作物薺菜的種植試驗，選用5畝薺菜的種植基地，將本發明的肥料按每畝150?200Kg的用量與薺菜畦的底土混合，對照組的5畝薺菜畦按常規的處理方法處理，結果顯示:實驗組的薺菜及各方面長勢均優于對照組，減少了病蟲害的發生率，后期維護費用少，薺菜更健康，經濟提升10.8%。
【主權項】
1.一種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:造紙黑液150?180、10?丨%硫酸溶液30?40、5%甲醛溶液20?30、亞硫酸鈉1?15、海藻多糖2?4、橙渣8?12、中藥渣20?25、乙醇15?20、生化黃腐酸3?4、除蟲菊粉5?8、60%阿維菌素8?12、五氧化二磷14?18、氯化鋅6?10、磷礦粉15?20、蠶沙5?10、硫酸亞鐵4?7、氯化鉀10?15和適量的水。2.根據權利要求1所述一種薺菜生長用于填充菜畦的有機添加肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟: (1)將造紙黑液加入到反應釜中，加熱至沸，蒸煮濃縮至原有1/3，然后轉水浴加熱至50-600C，保溫，以120?150r/min的轉速緩慢攪拌30?40min，同時加入10?七%硫酸溶液，抽濾得木質素顆粒，過清水洗滌3~5遍，最后真空干燥后備用； (2)將(I)所得的木質素顆粒加入到盛有5%甲醛溶液的容器中，調節pH為10?11，加熱至70?80°C保溫反應1.2?1.5h，測量pH值呈中性后加入亞硫酸鈉，提高溫度130?150°C下反應3?4h，再次洗滌并干燥，得改性的木質素顆粒； (3)混合橙渣和中藥渣，將乙醇稀釋3倍兌入，球磨成勻漿，然后進行超聲破碎制得料漿，加入除蟲菊粉、60%阿維菌素及其它以下未涉及的剩余成分，攪拌混勻后備用； (4)混合五氧化二磷、氯化鋅、硫酸亞鐵、氯化鉀，邊加水邊攪拌同時加熱保溫至70?80°C，至完全溶解為止，然后保溫加入(2)所得的改性木質素顆粒，吸附30?45min; (5)將(4)所得的無機營養液加入至(3)所述的混合物料中，攪拌成稠膏后通過圓盤造粒機造粒即可。
【文檔編號】C05G3/02GK105967922SQ201610152096
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月17日
【發明人】王樂樂, 劉戰
【申請人】安徽鳳陽德誠科技有限公司