专利名称：一种沼液膏体肥料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种沼液膏体肥料及其制备方法，特别涉及一种利用畜禽粪便沼液和腐殖酸 类原料混合制取膏体肥料及其制备方法，属于新型有机肥料技术领域及农业废弃物资源循环 利用技术领域。
背景技术：
随着规模化养殖业的发展，国家把发展大中型沼气工程作为缓解能源压力、减少畜禽粪 便处理的有效措施。据统计，截止2007年底，我国已建成户用沼气2650万户，小型沼气工 程1.8万处，总池容70万立方米；大中型沼气工程8576处，其中大型沼气工程(单体容积 大于300m3)近3000处，因此我国的大中型沼气工程正处在发展阶段。就目前的规模估算， 我国每年可产生沼液(含沼渣)5亿吨，在建成的沼气工程运行中发现工程产生的发酵剩余 物具有集中、量大、连续的特点，很难在小半径范围内将其消化掉，这一问题已经制约了沼 气工程业主对沼气发展和利用的信心，如何将沼液有效地循环利用己经成为大型沼气工程建 设的难点问题之一。
沼渣沼液中含有植物生长所需的营养元素、病原微生物的存活量少、并富含利于土壤改 良的有机物质及易于植物吸收的小分子腐殖质。沼渣沼液对作物产量及品质的提高都具有积 极意义，并且也有利于土壤肥力的保持和提高，因此肥用是沼渣沼液目前最主要的利用方式。
目前由于长期大量使用化肥已造成农村的土地板结，土质不断恶化，地力持续下降，农 业产品品质也渐次恶化，同时，化肥的大量施用对土壤和水源也造成严重污染，危及人们身 体健康，破坏人类的生存环境。以此充分利用好沼渣沼液资源，对于促进我国沼气事业的发 展、保障农业的可持续发展、改善农业的生态性状均具有积极意义。
目前较为成熟的沼渣沼液肥用模式有以下几种 一是浇灌施用，二是作为叶面肥施用， 三是沼渣沼液分离后将沼渣制成有机肥料施用。
在浇灌施用中有的将沼渣沼液直接和灌溉水以一定的比例混合后浇灌到作物上，也有的 先沉降后用上部的含固形物较少的液体与灌溉水混合浇灌;另外也可将沼渣沼液分离过滤后 的液体结合滴灌或渗灌利用。沼渣沼液直接灌溉减少了沉降所需的设施和时间，氮素的挥发 损失也较少，因此简便易行，但是浇灌后沼渣难于渗入土壤中，会在土壤表层零散堆积，因 而降解较为缓慢，影响耕作和环境。
沼液作为叶面肥施用是另一种常见的肥用模式，并常见于庭院式等小规模的叶菜类蔬菜 和果树的管理中。厌氧消化后的沼液不能直接洒喷在蔬菜上，否则会烧害蔬菜，至少也会致
使叶部组织受损。沼液一般取自正常产气40天以后的沼气池中，停放2—3天后用纱布过滤 干净并加水稀释2—3倍后喷施。
沼渣脱水后制作成有机肥或有机复混肥施用是一种变废为宝的、提高肥效、改善土壤肥 力的较好方法，但目前沼气工程中基本上还没有成熟的沼渣制肥技术，这主要是受固液分离、 渣滓干化、沼渣养分含量低、经济性不确定等因素的制约。针对沼渣制肥方面的研究目前还 比较薄弱，利用沼液制取膏体肥料目前未见相关的研究和报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种沼液膏体肥料及其制备方法。该沼液膏体肥料是 一种腐殖酸、有机质含量高，生物活性强、养分齐全、成本低廉、肥料利用率高的新型有机肥料。
一种沼液膏体肥料，成分如下，均为重量份数
沼液 30~40 尿素5~10 磷酸二铵 5~8 硫酸钾6~10 氨化褐煤30-40 增稠剂0.5~1 其他添加剂0.01~10;
上述的沼液是以畜禽粪便为原料的沼气池厌氧发酵50 60天的沼液，抽取后经压滤机 滤出沼渣后的液体部分。
上述的氨化褐煤是用风化褐煤氨化而得。按重量百分比10~20%的比例向风化褐煤中加 入碳铵，使其在反应釜中混匀氨化。氨化条件可按现有技术。
上述的增稠剂优选为羧甲基纤维素钠。
上述其他添加剂选自沼气微生物菌剂、促根剂、促溶剂，乳化剂、润滑剂之一或以任意 比例混合的多种的组合物。
其他添加剂
上述的沼气微生物菌剂有效活菌数含量ao亿个/克，微生物菌剂重量为肥料总重量的
1~5%。购自山东金茂生物制品有限责任公司生产的沼气微生物菌剂。
上述的促根剂选自吲哚丁酸、吲哚乙酸、萘乙酸、辅酶A、维生素B之一或以任意比例
混合的多种的组合物，促根剂重量为肥料总重量的0. 01~0. 2%。
上述的促溶剂为乙二胺四乙酸亚铁盐与柠檬酸以1: 1比例混合的混合物，促溶剂重量
为肥料总重量的1~2%。
上述的乳化剂为聚甘油脂肪酸酯，其重量为肥料总重量的0. 2~0.5%。 上述的润滑剂为膨润土、滑石粉、石膏粉中的一种或以任意比例混合的多种的组合物，
润滑剂重量为肥料总重量的1~4%。
上述试剂如无特别说明，均为常见市售产品。 一种沼液膏体肥料的制备方法，步骤如下-
a、 取风化褐煤，按重量百分比10~20%的比例加入碳铵，使其在反应釜中混匀，在20~30 'C温度条件下氨化22~26小时，得氨化褐煤；
b、 取以畜禽粪便为原料厌氧发酵50 60天的沼液，经压滤机滤出沼渣，取液体，将增 稠剂加入上述液体中，搅拌均匀，使增稠剂充分溶解于该液体，得混合沼液；
c、 将尿素、磷酸二铵、硫酸钾、促溶剂混合搅拌均匀，得混合料；
d、 将歩骤a制得的氨化褐煤、步骤c制得的混合料及其他添加剂加入到步骤b制得的 混合沼液中，在温度20 30'C下混合均匀，得粗制沼液膏体肥料；
e、 将步骤d制得的粗制沼液膏体肥料过胶体磨进行研磨，胶体细度控制在50 100微米 之间，研磨后静置24h，即得沼液膏体肥料。
与现有技术相比本发明具有如下优良效果
1. 本发明沼液膏体肥是利用沼液制作成的一种新型肥料，呈现膏体状。
2. 本发明沼液膏体肥料养分齐全、配比合理，吸收和利用率高。
除常规的氮磷钾养分外，还含有多种微量元素、有机质、活性菌和促根剂，养分齐全，配比科学，能全面提高作物对营养元素的吸收转化能力，可以有效的矫治作物缺素症，提高 肥料利用率，增加作物产量，提高作物品质。
3. 本发明沼液膏体肥无公害、无污染，可提高土壤肥力，增加作物抗性。 本肥料中有机成分与无机成分相结合，并且含有大量的有益菌群，不仅能增加土壤有机
质含量，提高土壤肥力，减少养分向地下水的淋失，防止土壤板结和次生盐渍化。还能促进 作物对养分的吸收，促进土壤中微生物的生长，抗重茬，增加作物的抗逆性，对抑制根线虫 等病害有明显的效果。使用本沼液膏体肥后，土壤肥力可持续增加，能显著减少化肥和农药 的用量，是绿色农业生产的最佳肥料。
4. 本发明沼液膏体肥料成本低廉，生产工艺简便易行，施用方便。
本发明利用沼液生产有机肥料，是废弃物合理再利用，降低了产品的成本，能够变废为 宝，保护环境；并且制备工艺简单，能耗低，易操作，生产灵活，使用方便，易于大面积推
广和应用。
综上所述，本发明提供的沼液膏体肥料及其制备方法，科学性强，技术含量高，适应我 国可持续发展、循环经济的国策；产品养分全面，速溶、高效、无污染；并且生产中具有能 耗低、所需设备简单、成本低等特点，易于在肥料工业中推广应用。是适于现代农业大面积 推广的新型产品。
具体实施例方式
下面结合实施例，对本发明做进一步阐述，但本发明所保护范围不仅限与此。 本实施例中风化褐煤、碳铵、尿素、磷酸二铵、硫酸钾，均为普通市售产品； 沼气微生物菌剂购自山东金茂生物制品有限责任公司生产的沼气微生物菌剂； B引哚乙酸购自上海贝塔生物制品有限公司生产的3 —吲哚乙酸IAA，纯度98wt。/。，乙二 胺四乙酸亚铁盐石家庄杰克化工有限公司，柠檬酸购自吴江市昌利化工有限公司，羧甲基纤 维素钠购自怀柔市化工助剂厂，膨润土购自潍坊振兴膨润土厂，聚甘油脂肪酸酯购自临安市 绿源精细化学品有限公司。
胶体磨为廊坊通用机械制造有限公司生产的JM系列J型胶体磨。 实施例l
一种沼液膏体肥料，它由如下成分组成 沼液35kg 尿素 8 kg 磷酸二铵8 kg
硫酸钾 10kg 氨化褐煤32 kg沼气微生物菌剂2kg 吲哚乙酸0.1kg 乙二胺四乙酸亚铁盐0.7 kg 柠檬酸0.7kg 羧甲基纤维素钠0.5kg 膨润土 3kg
聚甘油脂肪酸酯0. 3 kg。 一种沼液膏体肥料的制备方法，步骤如下
1) 取风化褐煤中按14.7%的比例加入碳铵，使其在反应釜中于20 30'C温度条件下氨化 24小时，得氨化褐煤；
2) 取以鸡粪粪便为原料厌氧发酵50 60天的沼液，经压滤机滤出沼渣，取液体，将羧 甲基纤维素钠加入上述液体中，搅拌均匀，使羧甲基纤维素钠充分溶解于该液体，得混合沼 液；
3) 将尿素、磷酸二铵、硫酸钾、乙二胺四乙酸亚铁盐、柠檬酸混合搅拌均匀，得混合料；
4) 将步骤l)制得的氨化褐煤、步骤3)制得的混合料及沼气微生物菌剂、B引哚乙酸、 膨润土和聚甘油脂肪酸酯加入到步骤2)制得的混合沼液中，在温度3(TC混合30分钟，混 合均匀后，得粗制沼液膏体肥料；
5) 将步骤4)制得的粗制沼液膏体肥料装入胶体磨进行研磨后，静置24h，即得沼液膏 体肥料。而后将其送入压力锅中，压力锅内泵入压縮空气，分装成每袋5公斤左右的产品一 膏体肥。
施用方法
沼液膏体肥可随作物灌溉一起冲施，冲施前可将膏体肥以重量比1: IO的比例与水混合 溶成浆状，根据作物对养分的吸收规律及长势确定施用量和施用次数；也可用水稀释后作为 叶面肥喷施。
施用效果
(一)本实施例所述的沼液膏体肥对黄瓜产量及品质的影响 该肥料在山东省泰安市岱岳区马庄镇某农田进行了效果试验，处理l为农民常规施肥作
为对照组，农民常规施肥为氮肥800kg/hm 磷肥400kg/hm2，钾肥450kg/hm2;处理2为施用 本发明的沼液膏体肥料，施用量为2000kg/hm2 (两种施肥处理的花费相当)；其试验结果见表l。
表1
处理f *:增产率维生素c增减硝酸盐增减总糖增减
kg/hm2%mg/100g±%mg/kg±%%±%
常规肥65456.3—0. 059—549.21—1. 18—
膏体肥86647. 932. 140. 06916. 95502.36-9. 331. 3917.80
从表l中可以看出采用本实施例的沼液膏体肥料处理与农民常规施肥相比，黄瓜产量
提高32.14%，维生素C含量提高16. 95%,硝酸盐含量降低9. 33%，总糖含量提高17. 80%。 黄瓜增产效果显著，品质明显改善。
(二)本实施例所述的沼液膏体肥料对番茄产量和品质的影响
该肥料在寿光蔬菜示范园内进行了番茄试验，处理1为农民常规施肥作为对照组，农民 常规施肥为氮肥900kg/hm2,磷肥600kg/hm2，钾肥1000kg/hm2;处理2为施用本发明的沼液 膏体肥料，施用量为3000 kg/hm2 (两种施肥处理的花费相当)；其试验结果见表2。
表2
处理产量增产率维生素C增减硝酸盐增减总糖增减
kg/W
%mg/100g±%mg/kg±%
常规肥67333.6—10, 54—88.21—0. 68—
膏体肥90114.333.8312. 0914. 7183.56-5. 270. 8423.53
从表2中可以看出采用实施例的沼液膏体肥料处理与农民常规施肥相比，番茄产量提
高33. 83%，维生素C含量提高12. 09%,硝酸盐含量降低5. 27%，总糖含量提高23. 53%。番 茄增产效果显著，品质显著改善。
(三)本发明的沼液膏体肥料对土壤性状的改良作用分析
该肥料分别在山东省泰安市岱岳区马庄镇某农田及寿光蔬菜示范园内进行了效果试验，
6山东泰安常规施肥即氮肥800kg/hm 磷肥400kg/hm2，钾肥450kg/hm2;山东泰安膏体肥为施 用本发明所述的沼液膏体肥料，施用量为2000kg/hm2 (两种施肥处理的花费相当)；山东寿 光常规施肥即氮肥900kg/hm2，磷肥600kg/hm2，钾肥1000kg/hm2;山东寿光膏体肥为施用本 发明所述的沼液膏体肥料，施用量为3000kg/hm2 (两种施肥处理的花费相当)；其对土壤的 改良作用分别如表3。
表3
试验处土壤容重土壤孔隙度有机质含量固相液相气相
地点理(g/cm。(%)(%)(%)(%)(%)
山东常规肥1.4448. 241. 2953. 8234. 0412. 14
膏体肥1. 2154,331.4350. 2536. 1913. 56
泰安增加(％)-15,9712. 6210. 85-6. 636. 3211. 70
山东常规肥1.5946. 311.3856. 3232. 1911.49
寿光膏体肥1.2553. 621. 5950. 1137. 0012. 89
增加(％)-21. 3815. 7815. 22-11.0314. 9412. 18
从表3可以看出，在山东泰安的试验显示施用本发明的膏体肥料以后，土壤容重下降了 15.97%， 土壤孔隙度增加12.62%，有机质含量增加10.85%， 土壤的固相降低6.63%,液相 和气相分别增加了 6.32%和11.70%;在寿光的试验结果为土壤容重下降了 21.38%， 土壤 孔隙度增加15.78%，有机质含量增加15, 22%， 土壤的固相降低11.03%，液相和气相分别增 加了 14. 94%和12. 18%;其对土壤的改良作用极为显著。
实施例2
如实施例1所述的沼液膏体肥料，不同之处在于，
沼液 30kg 尿素 15 kg 磷酸二铵 10 kg
硫酸钾 10kg 氨化褐煤30 kg 吲哚乙酸0.2kg
聚甘油脂肪酸酯0.5g羧甲基纤维素钠0.5kg 膨润土2.8kg。 制备方法同实施例l。
施用方法
将膏体肥以重量比l: IO的比例与水混合溶成浆状，随作物灌溉一起冲施。 施用效果
该肥料在肥城市新城镇大桥村的桃树上进行了应用试验，处理1为农民常规施肥作为对 照组，常规肥为施氮肥450kg/hm2,磷肥600kg/hm2，钾肥1000kg/hm2;膏体肥为施用本发明 的沼液膏体肥料，施用量为2500 kg/hm2 (两种施肥处理的花费相当)；其试验结果见表4。
表4膏体肥对肥城桃产量和品质的影响
处理产量增产率维生素C增减总酸增减总 糖增减
kg/hm2%mg/100gmg/kg±%%±%
常规肥26545.3—6. 059—0. 26—17. 63—
膏体肥29777.912. 187. 12417. 580,21-19.2318. 716. 13
试验结果表明该发明的沼液膏体肥在肥城桃树上应用后可以提高产量12.18%，同时桃子 的维生素(:含量增加17.58%，总酸降低19.23%，总糖增加了6.13%。对肥城桃产量及品质的
7提高均有显著作用。 实施例3
如实施例1所述的沼液膏体肥料，不同之处在于，
沼液 35kg 尿素 10 kg 磷酸二铵10 kg
硫酸钾 10kg 氨化褐煤30 kg 吲哚乙酸0.2kg
聚甘油脂肪酸酯0.5g羧甲基纤维素钠0.5kg 膨润土3.8kg。 制备方法同实施例1。 实施例4
如实施例1所述的沼液膏体肥料，不同之处在于，
沼液 35kg 尿素 10 kg 磷酸二铵 5 kg
硫酸钾 10kg 氨化褐煤32 kg 微生物菌剂2kg
吲哚乙酸0.1kg 乙二胺四乙酸亚铁盐0.7 kg
柠檬酸0.7kg 羧甲基纤维素钠0.5kg 膨润土 3.7kg
聚甘油脂肪酸酯0. 3 kg。
制备方法同实施例1。
权利要求
1、一种沼液膏体肥料，其特征在于，成分如下，均为重量份数沼液30～40尿素 5～10 磷酸二铵 5～8硫酸钾 6～10 氨化褐煤 30～40增稠剂 0.5～1其他添加剂0. 01～10；上述其他添加剂选自沼气微生物菌剂、促根剂、促溶剂，乳化剂、润滑剂之一或以任意比例混合的多种的组合物；促根剂选自吲哚丁酸、吲哚乙酸、萘乙酸、辅酶A、维生素B之一或以任意比例混合的多种的组合物；促溶剂为乙二胺四乙酸亚铁盐与柠檬酸以1∶1比例混合的混合物；乳化剂为聚甘油脂肪酸酯；润滑剂为膨润土、滑石粉、石膏粉中的一种或以任意比例混合的多种的组合物；将尿素、磷酸二铵、硫酸钾、氨化褐煤、增稠剂及其他添加剂加入沼液中混合搅拌均匀，磨碎制成膏状即可。
2、 如权利要求1所述的沼液膏体肥料，其特征在于，增稠剂为羧甲基纤维素钠。
3、 如权利要求1所述的沼液膏体肥料，其特征在于，沼气微生物菌剂的有效活菌数含 量^10亿个/克，微生物菌剂重量为肥料总重量的1~5%。
4、 如权利要求1所述的沼液膏体肥料，其特征在于，促根剂重量为肥料总重量的 0.01~0.2%。
5、 如权利要求1所述的沼液膏体肥料，其特征在于，促溶剂重量为肥料总重量的1~2%。
6、 如权利要求1所述的沼液膏体肥料，其特征在于，乳化剂重量为肥料总重量的 0.2~0.5%。
7、 如权利要求1所述的沼液膏体肥料，其特征在于，润滑剂重量为肥料总重量的1~4%。
8、 一种如权利要求1所述的沼液膏体肥料的制备方法，步骤如下a、 取风化褐煤，化验室分析得到其氨化加氨量以后，依照分析得到的比例加入碳铵， 使其在反应釜中混匀，在20 3(TC温度条件下氨化24小时左右，得氨化褐煤；b、 抽出以畜禽粪便为原料厌氧发酵50 60天的沼液，经压滤机滤出沼渣，取液体，将 增稠剂加入上述液体中，搅拌均匀，使增稠剂充分溶解于该液体，得混合沼液；c、 将尿素、磷酸二铵、硫酸钾、促溶剂混合搅拌均匀，得混合料；d、 将步骤a制得的氨化褐煤、步骤c制得的混合料及其他添加剂加入到步骤b制得的 混合沼液中，在温度20 3(TC下混合均匀，得粗制沼液膏体肥料；e、 将步骤d制得的粗制沼液膏体肥料过胶体磨进行研磨，胶体细度控制在50~100微米 之间，研磨后静置24h，即得沼液膏体肥料。
9、 如权利要求8所述的沼液膏体肥料的制备方法，其特征在于，步骤a中所述的氨化， 反应条件为在20 3CTC温度条件下氨化22~26小时。
10、 如权利要求8所述的沼液膏体肥料的制备方法，其特征在于，步骤e中所述过胶体磨研磨后，胶体细度为50-100微米。
全文摘要
本发明沼液膏体肥料涉及利用沼液生产一种膏体状有机复混肥料的制备技术，特别涉及一种利用畜禽粪便沼液和腐殖酸类原料混合制取膏体肥料的方法与应用，属于新型有机肥料技术领域及农业废弃物资源循环利用技术领域。它主要成份为沼液，并且添加了尿素、磷酸二铵、硫酸钾、氨化褐煤、增稠剂及其他添加剂；将尿素、磷酸二铵、硫酸钾、氨化褐煤、增稠剂及其他添加剂加入沼液中混合搅拌均匀，磨碎制成膏状即可。本发明利用沼液制备膏体肥，是废弃物的资源化，并且制备方法简便，所需设备简单，易于在肥料工业中推广应用。该肥料溶解性好、养分齐全、增产及品质改善效果显著。可广泛应用于蔬菜、瓜果、粮食、林木及各种经济作物。
文档编号C05C9/00GK101544522SQ20091001493
公开日2009年9月30日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者英 刘, 利 姚, 张昌爱, 王艳芹, 袁长波, 边文范 申请人:山东省农业科学院土壤肥料研究所