一种保水缓释生物有机肥的制备方法与流程

本发明涉及有机肥，具体为一种保水缓释生物有机肥的制备方法。

背景技术：

1、我国是农业大国，水和肥是农业生产中必要的投入要素，也是农作物生长的重要影响因子，但是干旱缺水和水肥利用率低是影响我国粮食安全和农业可持续发展的重要限制因子，因此，提高水肥利用效率以及减少水肥资源浪费造成的环境污染一直是农业科技工作者关注的热点。

2、生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。其营养丰富，可以提高化肥利用率、作物抗病能力，广泛应用在肥料中。

3、糠醛渣、猪粪沼渣是沼气工程的副产品，也是生物有机肥的原料之一，含有较多有机物，若不加以利用，会对环境造成二次污染，而常见的处理沼渣的方式是经过简单的堆沤后直接施入农田，但是这种方式对于资源的利用率也较低，因此需要对其进行加工，以增加其利用率。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种保水缓释生物有机肥的制备方法，制备得到的生物有机肥具有较好的保水效果以及缓释效果。

3、（二）技术方案

4、一种保水缓释生物有机肥的制备方法，所述制备方法如下：

5、（1）将糠醛渣、猪粪沼渣、微生物腐解菌剂cm加入至发酵池中，混合均匀，调节含水率为60-70%，控制碳氮比为20-30:1，使用链板式抛翻机每天抛翻一次，在发酵池中发酵30天，再向其中加入固氮菌、解磷菌，继续发酵7天，粉碎，干燥，过2-5mm筛，得到生物有机肥颗粒。

6、（2）将生物有机肥颗粒加入至圆盘造粒机中，向其中喷洒有机粘结剂，直至表面形成一层粘液，向其中加入过0.1-0.2mm筛的膨润土缓释材料，转动至缓释材料全部包裹生物有机肥颗粒表面，再向其中喷洒有机粘结剂，直至表面形成一层粘液，再向其中加入过0.25mm筛的保水材料粉末，直至保水材料粉末全部包裹在肥料表面，干燥，得到保水缓释生物有机肥。

7、优选的，所述（1）中，糠醛渣、猪粪沼渣的质量比为1:1-3。

8、优选的，所述（1）中，微生物腐解菌剂cm为糠醛渣、猪粪沼渣总质量的0.5-1%；固氮菌、解磷菌分别为糠醛渣、猪粪沼渣总质量的0.2-0.8%。

9、优选的，所述（2）中，有机粘结剂为环氧树脂e-44，其浓度为30%。

10、优选的，所述（2）中，生物有机肥颗粒、膨润土缓释材料、保水材料粉末的质量比为1:0.2-0.4:0.25-0.4。

11、优选的，所述（2）中，保水材料粉末的制备方法为：

12、s1、将干燥的纳米二氧化硅加入至装有γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的去离子水中，搅拌分散，于100-110℃，反应6-10h，反应结束后，过滤，甲苯洗涤，干燥，得到烯基化纳米二氧化硅。

13、s2、在0-5℃下，将丙烯酸加入至10%的氢氧化钠溶液中，控制中和度为70-80%，向其中加入丙烯酰胺、烯基化纳米二氧化硅、交联剂，搅拌分散，再向其中加入凹凸棒土，搅拌分散，最后向其中加入引发剂，于30-45℃，反应30-60min，反应结束后，干燥，粉碎，过0.25mm筛，得到保水材料粉末。

14、优选的，所述s1中，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量是纳米二氧化硅的5-15%。

15、优选的，所述s2中，丙烯酸、丙烯酰胺、烯基化纳米二氧化硅的质量比为1:0.2-0.5:0.1-0.3。

16、优选的，所述s2中，交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺，其用量为丙烯酸、丙烯酰胺、烯基化纳米二氧化硅总质量的0.03-0.05%；引发剂为过硫酸钾，其用量为丙烯酸、丙烯酰胺、烯基化纳米二氧化硅总质量的1-1.5%；凹凸棒土的用量为丙烯酸、丙烯酰胺、烯基化纳米二氧化硅总质量的2-5%。

17、（三）有益的技术效果

18、本发明利用纳米二氧化硅与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行反应，得到烯基化纳米二氧化硅，以其作为原料，以n,n-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸钾为引发剂与丙烯酸、丙烯酰胺进行共聚，并且在其中加入凹凸棒土，制备得到保水材料粉末。将糠醛渣、猪粪沼渣按一定比例调配成混合基质，再向其中加入微生物腐解菌剂、固氮菌、解磷菌等发酵，粉碎，干燥，过筛，得到生物有机肥颗粒，再将其加入至圆盘造粒机中，以环氧树脂e-44为有机粘结剂，膨润土为缓释材料，保水材料为外包膜材料，采用转鼓包膜工艺，得到保水缓释生物有机肥。

19、本发明制备得到的保水材料中含有硅氧烷结构，其易水解产生交联网络状结构，增加了保水材料的交联密度，并且其中的纳米二氧化硅在保水材料中作为交联网络结构的网格点，能够进一步增加保水比表面积，而其中含有的羧基以及酰胺基团，能够与水分子产生氢键，进一步增加保水材料的吸水保水性能。其中所使用的凹凸棒土包膜富含极性基团，亦能够增加保水材料的保水性能，并且，富含极性基团的凹凸棒土能够与羧基以及酰胺基团形成较强的氢键作用，从而格外的增加了聚合网络点，增加保水材料的保水性能，将其作为肥料的外包膜材料，能够增加肥料的保水性能。

20、本发明制备得到的保水缓释生物有机肥含有三层结构，以生物有机肥颗粒为内核载体，内包膜为膨润土缓释材料，外包膜为保水材料粉末，将其施入土壤中，外层的保水材料吸水膨胀形成厚实的凝胶，将大量的养分滞留在保水层中，一方面抑制了养分向外扩散，另一方面降低了内包膜层内外的渗透压差，降低了养分释放速率，增加了生物有机肥的缓释性能。此外，本发明使用糠醛渣、猪粪沼渣这类废弃物，减少其对环境的污染实现了废弃物资源利用以及无害化处理。

技术特征：

1.一种保水缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：

2.根据权利要求1所述的保水缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述（1）中，糠醛渣、猪粪沼渣的质量比为1:1-3。

3.根据权利要求1所述的保水缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述（1）中，微生物腐解菌剂cm为糠醛渣、猪粪沼渣总质量的0.5-1%；固氮菌、解磷菌分别为糠醛渣、猪粪沼渣总质量的0.2-0.8%。

4.根据权利要求1所述的保水缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述（2）中，有机粘结剂为环氧树脂e-44，其浓度为30%。

5.根据权利要求1所述的保水缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述（2）中，生物有机肥颗粒、膨润土缓释材料、保水材料粉末的质量比为1:0.2-0.4:0.25-0.4。

6.根据权利要求1所述的保水缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述（2）中，保水材料粉末的制备方法为：

7.根据权利要求6所述的保水缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述s1中，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量是纳米二氧化硅的5-15%。

8.根据权利要求6所述的保水缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述s2中，丙烯酸、丙烯酰胺、烯基化纳米二氧化硅的质量比为1:0.2-0.5:0.1-0.3。

9.根据权利要求6所述的保水缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述s2中，交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺，其用量为丙烯酸、丙烯酰胺、烯基化纳米二氧化硅总质量的0.03-0.05%；引发剂为过硫酸钾，其用量为丙烯酸、丙烯酰胺、烯基化纳米二氧化硅总质量的1-1.5%；凹凸棒土的用量为丙烯酸、丙烯酰胺、烯基化纳米二氧化硅总质量的2-5%。

技术总结本发明涉及有机肥技术领域，且公开了一种保水缓释生物有机肥的制备方法，本发明以纳米二氧化硅、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸、凹凸棒土等为原料制备得到保水材料粉末。将糠醛渣、猪粪沼渣按一定比例调配成混合基质，再向其中加入微生物腐解菌剂、固氮菌、解磷菌等发酵，粉碎，干燥，过筛，得到生物有机肥颗粒。以其作为内核载体，膨润土缓释材料为内包膜，保水材料粉末为外包膜，经过转鼓包膜工艺，得到保水缓释生物有机肥，本发明制备得到的生物有机肥具有较好的保水性能以及缓释性能。技术研发人员：孙朕,黄维忠,谢彬,李晓波,周维德,董树鹏受保护的技术使用者：河北五行圆农业科技开发集团有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6