一种高分子有机肥及其制备方法与流程

本发明涉及重金属钝化肥料，尤其涉及一种高分子有机肥及其制备方法。

背景技术：

1、由于重金属具有潜在危险性、持久性、非生物降解性和生物富集性等特点，当其浓度过高时，会导致土壤质量改变、农作物产量减少，甚至会通过食物链进入人体，最终危害人类的身体健康。当过量重金属被人体吸收富集后，会诱发各种病症，如镉超标会引起肾损伤、骨质疏松、肿瘤等；铅过量会导致中枢神经的严重损害，甚至引发致癌、致畸、致突变的风险，对人类的身体健康产生巨大的危害。当土壤受到外源重金属污染时，土壤微生物种群的活性和生物量等会受到一定程度的影响，从而影响土壤的肥力。

2、目前利用钝化剂治理土壤重金属是最主要的一种方式，钝化修复技术是指利用人工或机械的方式将一定量的钝化药剂添加到土壤中，通过沉淀、离子交换、络合、氧化还原和土壤理化性质调节等一系列反应，降低土壤中重金属的生物有效性和迁移性，减少重金属对农作物的毒害作用，同时减少农作物对重金属的吸收，实现保障农产品安全的目标，具有成本投入低、修复见效快、操作易实施等特点，对中轻度重金属污染农用地的修复具有一定的优越性，国内对钝化修复技术的研究和工程实施案例也越来越多。

3、钝化剂主要分为无机类、有机类和微生物类。无机钝化剂通过改变土壤ph、化学反应等显著降低铅等重金属在土壤中的生物有效性，从而降低其在植物中的积累，但通常对重金属具有一定的选择性，针对性较强；微生物类钝化剂可以降低重金属污染对农田生态系统的危害风险，显著提高土壤ph值、降低土壤重金属活性，有效降低作物对重金属的吸收积累，同时增加作物对矿质养分的吸收，提高作物茎杆的机械强度，提高抗病性、抗虫性，促进作物高产优质，但防治效果缓慢，耗时较长。有机钝化剂的大多数有机原料中都含有腐殖酸组分，腐殖酸组分含有复杂的结构和羧基、醇羟基等多种活性官能团，对土壤中重金属的形态转化、迁移能力和生物可利用性都具有重要影响，可在改善土壤理化性质、提高土壤肥力的同时钝化土壤重金属活性；但有机物料成分复杂，某些组分可活化重金属，增加土壤重金属的移动性和生物有效性，导致有机物料作为钝化剂应用会出现不稳定现象，有时甚至促进作物重金属的累积。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种重金属钝化效果好的高分子有机肥及其制备方法，为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题至少提供一种或多种有益选择。

2、为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

3、一种高分子有机肥，其主要通过以下步骤制得：

4、1）腐熟发酵，对有机资源进行集中堆肥处理、并腐熟发酵得到高分子有机肥预制品。

5、2）浸出过滤，将有机肥预制品按照1：8-15的肥水质量比进行溶解搅拌，可根据溶解情况来决定所用的溶液类型与搅拌的时间，必要时还可进行加热处理使其小分子充分溶解；溶解之后使用500-700目的滤布滤出样品中的大渣子物质并自然晒干，得到高分子有机肥半成品。

6、3）膜分离，步骤2）浸出的滤液则利用截流孔径大小<20k dalton的膜分离设备分离，得到大分子有机物溶液和小分子有机物溶液；大分子有机物溶液中的小分子有机物的含量小于5wt%。

7、4）高分子有机肥成品制备，将步骤2）得到的高分子有机肥半成品和步骤3）得到的大分子有机物溶液进行混合搅拌制得高分子有机肥成品。

8、更为优选地，对于步骤3）制得的有机物溶液，根据检测结果可调整为其他配方肥料或者安全排放；或通过添加混凝剂，变成大分子物质后，作为原料混入高分子有机肥成品制备。

9、更为优选地，步骤2）中，溶解所用溶液是浓度为0.05-0.3wt%的醋酸溶液。

10、更为优选地，在步骤1）中，腐熟发酵所用有机资源为秸秆，按质量份将800-1000份秸秆、8-10份尿素、0.5-1份发酵菌剂进行混合搅拌，腐熟发酵一段时间，得到秸秆高分子有机肥预制品。

11、更为优选的是，在步骤1）中，腐熟发酵所用有机资源为酒糟，按质量份将800-1000份酒糟、8-10份石灰粉、8-10份磷尾矿粉及0.5-1份腐熟剂混匀后进行堆肥发酵，发酵至物料的含水率≤40％，得到酒糟高分子有机肥预制品。

12、更为优选的是，在步骤1）中，腐熟发酵所用有机资源为菜籽饼，按质量份将800-1000份菜籽饼、20-30份益生菌、350-400份水混合进行腐熟发酵，得到菜饼高分子有机肥预制品。

13、更为优选的是，在步骤4）中，高分子有机肥成品的制备还包括破碎、造粒步骤，造粒得到尺寸为在3mm左右的颗粒。

14、本发明采用如上技术方案，至少具有以下有益效果。

15、一、本发明提供的高分子有机肥的制备方法，在高分子有机肥腐熟发酵完成后，结合浸出过滤、膜分离等步骤，将小分子有机物的含量控制在总量的5%以下，且以20k dalton为界限分离有机肥中的大小分子；充分利用了有机肥中大分子物质的钝化作用，避免了有机肥中小分子物质对重金属的活化效果，充分发挥有机肥大分子中腐殖酸组分钝化重金属的功能，为功能性有机肥料的生产和应用提供了技术方法。过程中大分子有机物质会进行发酵，通过矿质化和腐殖化的过程，在改良土壤质地的同时，有机质可以转化成更容易被植物吸收的物质。该技术方法操作容易，工艺简单，易形成产业化，可以更好地进行批量化地生产。

16、二、本发明制得的高分子有机肥料，将有机肥料中的小分子物质含量控制在5%以下，减小了小分子有机物质活化的作用，进而充分发挥有机肥钝化重金属的作用效应，提高土壤有机质的含量，增加了土壤的养分含量，改善了土壤的理化性质，提高土壤的保肥能力和缓冲性能，更有利于作物的生长发育。

17、三、废物再利用，可将秸秆、酒糟、菜饼等物资进行再利用，进行了资源的合理化利用，节约资源、保护环境。

技术特征：

1.一种高分子有机肥的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高分子有机肥的制备方法，其特征在于，步骤1）中，腐熟发酵所用有机资源为秸秆，按质量份将800-1000份秸秆、8-10份尿素、0.5-1份发酵菌剂进行混合搅拌，腐熟发酵得到秸秆高分子有机肥预制品。

3.根据权利要求1所述的一种高分子有机肥的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，腐熟发酵所用有机资源为酒糟，按质量份将800-1000份酒糟、8-10份石灰粉、8-10份磷尾矿粉及0.5-1份腐熟剂混匀后进行堆肥发酵，发酵至物料的含水率≤40％，得到酒糟高分子有机肥预制品。

4.根据权利要求1所述的一种高分子有机肥的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，腐熟发酵所用有机资源为菜籽饼，按质量份将800-1000份菜籽饼、20-30份益生菌、350-400份水混合进行腐熟发酵，得到菜饼高分子有机肥预制品。

5.根据权利要求1所述的一种高分子有机肥的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，溶解所用溶液是浓度为0.05-0.3wt%的醋酸溶液。

6.根据权利要求1所述的一种高分子有机肥的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，通过加热来促进小分子有机物的溶解。

7.根据权利要求1所述的一种高分子有机肥的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，过滤使用500-700目的滤网进行。

8.根据权利要求1所述的一种高分子有机肥的制备方法，其特征在于，步骤3）制得的小分子有机物溶液作为配方肥料的原料或者安全排放或者通过添加混凝剂变成大分子物质后、作为原料混入高分子有机肥成品制备。

9.根据权利要求1所述的一种高分子有机肥的制备方法，其特征在于，在步骤4）中，高分子有机肥成品的制备还包括破碎、造粒步骤。

10.一种高分子有机肥，其利用如权利要求1-9中任意一项所述的一种高分子有机肥的制备方法制得。

技术总结
本发明涉及重金属钝化肥料技术领域，公开一种高分子有机肥及其制备方法，主要包括以下步骤：1）对有机资源进行集中堆肥处理、并腐熟发酵得到高分子有机肥预制品；2）将有机肥预制品溶解，溶解之后过滤得到滤渣和滤液，滤渣自然晒干，得到高分子有机肥半成品；3）步骤2）浸出的滤液利用截流孔径大小<20K Dalton的膜分离设备分离，得到大分子有机物溶液和小分子有机物溶液；大分子有机物溶液中的小分子有机物的含量小于5wt%；4）将步骤2）得到的高分子有机肥半成品和步骤3）得到的大分子有机物溶液进行混合搅拌制得高分子有机肥成品。本发明制得的高分子有机肥可以充分发挥有机肥钝化重金属的作用效应，并提高土壤有机质的含量。

技术研发人员：潘素,魏世强,阮博,陈峪霭,莫静然,韦霞,赖瑞霞
受保护的技术使用者：佛山市铁人环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14