[发明专利]一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法

说明书

本发明属于腐殖酸水溶肥料的制备技术领域，具体涉及一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法；本发明提出的高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的的方法包括以下步骤:(1)水溶性腐殖酸的制备；(2)腐殖酸水溶肥料的制备。本发明通过利用高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶性肥料，其制备工艺简单快捷，所制备的水溶性腐殖酸肥料能够提高土壤保肥保水能力，促进作物生产，改善农产品的品质。

技术领域

本发明属于腐殖酸水溶肥料的制备技术领域，具体涉及一种高温水解有机废弃物制备腐殖酸水溶肥料的方法。

背景技术

随着全球肥料产业的发展，尤其是肥料产业升级换代的需要，腐植酸作为重要的有机和绿色、环保型肥料原料，受到广泛的关注。腐植酸主要是动、植物的遗骸，经过微生物的分解和转化以及地球化学的一系列过程而积累起来的一类有良好生物活性的有机高分子物质，可分为天然腐殖酸和生化腐殖酸。天然腐殖酸主要有土壤腐殖酸、水体腐殖酸和煤炭腐殖酸三类，广泛存在与土壤、水体、泥炭、褐煤、风化煤；生化腐殖酸主要有生物发酵类、化学合成类和氧化再生的腐殖酸，来源于秸秆、木屑、糠醛渣、酿酒废液、腐败动植物残体、粪便、垃圾、堆肥等各种有机废弃物。

腐殖酸以芳香核为主体，属含有多种官能团结构的高分子有机酸性物质聚合体，分子内主要含有羰基、羧基、醇羟基、酚羟基等多种活性官能团，腐殖酸的官能团特别是羧基和酚羟基能释放出活泼氢离子，使腐殖酸表现出弱酸性和化学反应性，具有较强络合、离子交换、吸附作用；在分散体系中可作为聚电解质、有聚凝、胶溶、分散等作用。结构的复杂性使其极具特殊的理化性质和生物活性。(1)腐殖酸类物质是一种具有胶体化学性质的高分子聚合物，可与土壤中钙形成絮状凝胶，改善土壤团粒结构，调节土壤水、肥、气、热状况，提高土壤的吸附、交换能力，调节pH值，达到土壤酸碱平衡；(2)其络合性可与2价、3价的重金属形成难溶性盐类，固定土壤重金属，间接有效治理重金属污染，并可以通过对有机污染物的吸附解吸、降解来降低有机污染物的危害；(3)腐植酸喷洒在叶面上后，可缩小叶面气孔的开张度，减少水分蒸发，使作物和土壤保持较多的水分，提高作物的抗旱、抗寒、抗病能力；(4)腐植酸具有活化功能，可增加植物体内氧化酶活性及代谢活动，从而使根系发达、促进植物生长。(5)添加适量无机氮、磷、钾配制的腐殖酸水溶肥料，达到养分科学配比，可提高肥料利用率。普通肥料(不含腐植酸)中的N、P、K养分不容易被作物完全吸收。含氮磷钾的腐植酸肥料与相同用量普通化肥相比，N的土壤自然循环还原能力增加30％-40％，P的固定损失可减少45％左右，K的流失率降低30％。

目前制造腐植酸肥料的原料来源主要是风化煤、褐煤和草炭；煤炭腐植酸在自然条件下以大分子团聚体形态存在，多数是难溶性的，有的还与高价金属离子或矿物紧密结合(所谓的高钙镁腐植酸)，很难直接发挥作用，因此，作为肥料基质的煤炭腐植酸都应首先进行提取与活化。我国腐殖酸提取工艺的研究主要是针对煤质腐殖酸。目前的提取工艺主要包括酸抽提剂法、碱抽提剂法、有机溶剂抽提法和微生物溶解法4种提取和分离的方法。前3种方法为化学提取方法，在处理过程中需要用到一些化学试剂。微生物溶解法具有可清洁转化腐殖酸、腐殖酸产品生物化学活性高、反应条件比较温和的有点，但它同时又有生产周期长，腐殖酸产品产率低，且微生物容易发生变异失效的缺点。腐殖酸的活化的本质在于腐殖酸有机物大分子与受体双方的原子或原子团间通过化学或物理化学方法的结合，主要包括两方面：其一是通过引入其他基团，增加结构单元上活性官能团的数量；其二是通过原有基团或桥键的转化、裂解和激活(包括水解、氧化、解离)，增加含氧官能团数量及其活性。