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利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的方法.pdf

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利用 微生物 糖蜜 酒精 廢液 生產 活性 磷肥 方法
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摘要
申請專利號:

CN201410075789.7

申請日:

2014.03.04

公開號:

CN104892054A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C05G 1/00申請日:20140304|||公開
IPC分類號: C05G1/00; C05F11/08; C05F5/00 主分類號: C05G1/00
申請人: 趙德彬
發明人: 趙德彬
地址: 650000云南省昆明市晉寧縣昆陽鎮舊寨村委會新村33號
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410075789.7

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.04.27|||2015.11.25|||2015.09.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及生物有機磷肥制備方法技術領域,具體為利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的方法,方法中所用各種設備和裝置,如過濾設備、低溫真空濃縮設備、恒溫反應容器造粒機、干燥設備等,均可采用現有技術設備。這種方法不僅解決了糖蜜酒精生產企業生產廢液處理成本高的問題,減少了環境污染,還為農業生產提供了一種新型的活性磷肥肥料。

權利要求書

權利要求書
1.  利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的方法,其特征是,方法步驟如下:
(a)取任何一家糖廠的糖蜜酒精廢液將酒精廢液進行過濾分離,過濾網目數為5-15目;所述廢液為碳酸法或亞硫酸法制糖廢糖蜜造酒精生產的廢醪液;
(b)過濾分離后,將液相部分送入濃縮設備進行低溫真空濃縮,濃縮物的固形物含量為30%-50%;
(c)將步驟(b)獲得的濃縮物經噴霧干燥得糖蜜酒精廢液干粉;
(d) 按質量比向步驟才(c)制備得到的糖蜜酒精廢液干粉加入15-30%的解磷菌(有效活菌數(cfu)/億/g ≧200),并混合攪拌均勻 ,得干粉與解磷菌的混合物;
(e)將步驟(d)10%-20%干粉與解磷菌的混合物加入到80-90%的普通磷肥中并混合攪拌均勻; 
(f)將步驟(e)獲得的混合物≤60℃低溫烘干至水分含量12±2%,即粉狀活性磷肥;
送入造粒機制粒;
(g) 將步驟f)粉狀活性磷肥送入造粒機制粒;制備得到的粒徑在1-4 mm的顆粒,≤60℃低溫干燥至水分含量低于10%,粒狀活性磷肥。

2.  根據權利要求1所述的利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的方法,其特征是,所述普通磷肥指常見的過磷酸鈣、肥料級氫鈣,重過磷酸鈣其中的一種或幾種的混合物。

3.  根據權利要求1所述的利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的方法,其特征是,所述解磷菌為市售的具有解磷功能和酸性條件下具有高活性的農用微生物菌劑如巨大芽胞桿菌、枯草芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌菌株中的一種或幾種的混合物。

說明書

說明書利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的方法
技術領域
本發明涉及生物有機磷肥制備方法技術領域,具體為利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的方法。
背景技術
研究表明利用微生物菌劑分解有機和無機礦物中的有效養分,提高肥料的利用效率途經。
糖蜜制酒精是資源綜合利用的一項先進技術,但是由于該技術生產過程中產生了大量的廢水,給環境和生產企業都帶來了嚴重的困擾。通常每生產1噸酒精需排放70噸以上的廢醪液,直接排放廢水的pH均小于7,呈現弱酸性,含有甘蔗有機質和甘蔗短纖維等物質,生產廢液的BOD、COD都很高,廢液處理成本較高,嚴重制約了各制糖企業的可持續發展。通過濃縮,噴霧干燥制成干粉,到達零排放的目的。制成的干粉含有60%以上的有機質、8%以上的氨基酸、36%的生化黃腐酸鉀、大量的有機膠體、剩余蔗糖、碳酸鈣(鎂)、氨氮和有機磷等適合農作物生長的大量營養元素。
干粉含中8%以上的氨基酸也是一種多功能肥料。以谷氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、天門冬氨酸為主,聚谷氨酸、聚天門冬氨酸等是一類氨基酸聚合物,其在溶液中水解或者作物吸收后可以水解為氨基酸,具有氨基酸的基本性質及作用。正常狀態下是以氨基酸鹽或者游離酸的形式存在的。研究表明,肥料中添加一種或多種氨基酸原料可以強化作物對氮、磷、鉀及中微量元素的全面吸收,提高肥料利用率、促進生長、增加產量、改善作物品質、促進根系生長、增強抗逆性以及改良土壤。
干粉中含36%的生化黃腐酸,含有腐殖酸類物質的新型肥料,也是一種多功能肥料。具有刺激作物生長、改良土壤理化性質、培育地力、為作物提供營養元素、加強作物體內多種酶的活動和促進微生物繁殖等作用。它含有大量的羰基、羥基、羧基、芳香基、大環內脂等活性功能團,干粉添加到磷肥中或施入土壤中,它們可螯合突然間中的鈣鎂離子、鋁離子、鐵離子,減少磷酸根離子與鈣鎂離子、鋁離子、鐵離子的結合提高磷肥的有效性。干粉中含大量的有機膠體在施入土壤中形成一層保護膜阻止磷肥的磷酸根離子與土壤中的鈣鎂離子、鋁離子結合來減少磷的固定,提高磷肥的有效性。
同時剩余蔗糖、氨基酸、有機膠體為磷肥中添加的解磷菌提供充分養分和載體,提高有效菌劑的存活率,本研究表明在磷肥游離酸≤5%中按一定比率添加干粉后保存180天,添加的解磷菌存活率達80%以上,存活的解磷菌功能表現正常。
以過磷酸鈣為代表的中低濃度磷肥我國每年生產和使用達3000萬噸,中國是缺磷大國,磷肥施入土壤后磷肥與土壤充分混合,磷肥的有效成分水溶磷酸根離子與土壤中的鈣鎂離子、鋁離子、鐵離子結合產生沉淀而被固定,所以過磷酸鈣的磷利用率目前只有15%-20%,提高作物對磷肥的利用率是減少資源浪費,提高資源使用效率有效途徑。利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥,是利用糖蜜酒精廢液生產干粉可減少資源的浪費,減小對環境的污染。利用糖蜜酒精廢液生產干粉中含有的天然氨基酸酸、生化黃腐酸、剩余蔗糖、有機膠體提高酸性環境下解磷菌存活率、不影響解磷菌功、功能團螯合、膠體保護膜阻隔、提供微生物養分等綜合手段到達提高磷肥有效率的目的,具有十分積極的意義。
發明內容
本發明的目的在于針對目前國內糖蜜酒精廢液工業企業生產廢液處理成本高的問題以及廢液中含有農作物生產所需的各種元素以及豐富的天然氨基酸酸、生化黃腐酸、剩余糖、有機膠體的特性,提供一種利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的方法。
本發明的目的通過以下技術方案實現。
利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的方法,方法步驟如下:
(a)取任何一家糖廠的糖蜜酒精廢液將酒精廢液進行過濾分離,過濾網目數為5-15目;所述廢液為碳酸法或亞硫酸法制糖廢糖蜜造酒精生產的廢醪液;
(b)過濾分離后,將液相部分送入濃縮設備進行低溫真空濃縮,濃縮物的固形物含量為30%-50%;
(c)將步驟(b)獲得的濃縮物經噴霧干燥得糖蜜酒精廢液干粉;
(d) 按質量比向步驟才(c)制備得到的糖蜜酒精廢液干粉加入15%-30%的解磷菌(有效活菌數(cfu)/億/g ≧200),并混合攪拌均勻 ,得干粉與解磷菌的混合物;
(e)將步驟(d)10%-20%干粉與解磷菌的混合物加入到80-90%的普通磷肥中并混合攪拌均勻; 
(f)將步驟(e)獲得的混合物≤60℃低溫烘干至水分含量12±2%,即粉狀活性磷肥。送入造粒機制粒;
(g) 將步驟(f)粉狀活性磷肥送入造粒機制粒;制備得到的粒徑在1-4 mm的顆粒≤60℃低溫干燥至水分含量低于10%,粒狀活性磷肥。
所述普通磷肥指常見的過磷酸鈣、肥料級氫鈣,重過磷酸鈣其中的一種或幾種的混合物。
所述解磷菌為市售的具有解磷功能和酸性條件下具有高活性的農用微生物菌劑如巨大芽胞桿菌、枯草芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌菌株中的一種或幾種的混合物。
本發明的有益效益是:
1、原料來源廣泛,普通磷肥、糖蜜酒精廢液生產量大,既能滿足連續生產的需求,又可解決當前磷資源原料短缺的問題;
2、得到的產品為活性磷肥,應用后磷的有效利用率達30%-40%比普通磷肥提高一倍以上,減少普通磷肥施用量50%。又可解決當前普通磷肥生產施用量大而磷肥磷利用率低的問題;
3、方法簡單,生產成本低,易于促進推廣使用;
4、可解決糖蜜酒精生產過程廢水處理成本高,排放量大,對環境造成污染的問題。
具體實施方式
實施例1
收集某企業在一家糖廠的糖蜜酒精廢液產生的廢液生產活性磷肥,具體步驟如下:
(a)取任何一家糖廠的糖蜜酒精廢液將酒精廢液進行過濾分離,過濾網目數為5目;所述廢液為碳酸法或亞硫酸法制糖廢糖蜜造酒精生產的廢醪液;
(b)過濾分離后,將液相部分送入濃縮設備進行低溫真空濃縮,一效真空度0.05 Mpa,溫度65 ℃,二效真空度0.08 Mpa,溫度60 ℃,濃縮物的固形物含量為50%;
(c)將步驟(b)獲得的濃縮物經噴霧干燥得糖蜜酒精廢液干粉;
(d) 按質量比向步驟才(c)制備得到的糖蜜酒精廢液干粉加入15%的解磷菌(有效活菌數(cfu)/億/g ≧200),并混合攪拌均勻 ,得干粉與解磷菌的混合物;
(e)將步驟(d)10%干粉與解磷菌的混合物加入到90%的普通過磷酸鈣肥中并混合攪拌均勻; 
(f)將步驟(e)獲得的混合物≤60℃低溫烘干至水分含量12±2%,即粉狀活性磷肥。送入造粒機制粒;
(g) 將步驟(f)粉狀活性磷肥送入造粒機制粒;制備得到的粒徑在1-4 mm的顆粒≤60℃低溫干燥至水分含量低于10%,粒狀活性磷肥。
本實施例制備得到的活性磷肥性能見表1,符合GB20413過磷酸鈣要求。
實施例2
(a)取任何一家糖廠的糖蜜酒精廢液將酒精廢液進行過濾分離,過濾網目數為10目;所述廢液為碳酸法或亞硫酸法制糖廢糖蜜造酒精生產的廢醪液;
(b)過濾分離后,將液相部分送入濃縮設備進行低溫真空濃縮,一效真空度0.05 Mpa,溫度65 ℃,二效真空度0.08 Mpa,溫度60 ℃,濃縮物中固形物含量在28%;濃縮物的固形物含量為40%;
(c)將步驟(b)獲得的濃縮物經噴霧干燥得糖蜜酒精廢液干粉;
(d) 按質量比向步驟才(c)制備得到的糖蜜酒精廢液干粉加入27%的解磷菌(有效活菌數(cfu)/億/g ≧200),并混合攪拌均勻 ,得干粉與解磷菌的混合物;
(e)將步驟(d)按質量比12%干粉與解磷菌的混合物加入到43%的過磷酸鈣+45%的肥料級磷酸氫鈣肥中并混合攪拌均勻; 
(f)將步驟(e)獲得的混合物≤60℃低溫烘干至水分含量12±2%,即粉狀活性磷肥。送入造粒機制粒;
(g) 將步驟(f)粉狀活性磷肥送入造粒機制粒;制備得到的粒徑在1-4 mm的顆粒≤60℃低溫干燥至水分含量低于10%,粒狀活性磷肥。
本實施例制備得到的活性磷肥性能見表1。符合GB20413過磷酸鈣要求。
實施例3
(a)取任何一家糖廠的糖蜜酒精廢液將酒精廢液進行過濾分離,過濾網目數為15目;所述廢液為碳酸法或亞硫酸法制糖廢糖蜜造酒精生產的廢醪液;
(b)過濾分離后,將液相部分送入濃縮設備進行低溫真空濃縮,一效真空度0.05 Mpa,溫度65 ℃,二效真空度0.08 Mpa,溫度60 ℃,濃縮物中固形物含量在28%;濃縮物的固形物含量為30%;
(c)將步驟(b)獲得的濃縮物經噴霧干燥得糖蜜酒精廢液干粉;
(d) 按質量比向步驟才(c)制備得到的糖蜜酒精廢液干粉加入30%的解磷菌(有效活菌數(cfu)/億/g ≧200),并混合攪拌均勻 ,得干粉與解磷菌的混合物;
(e)將步驟(d)按質量比將15%干粉與解磷菌的混合物加入到43%的過磷酸鈣+40%的肥料級磷酸氫鈣+5%的重過磷酸鈣肥中并混合攪拌均勻; 
(f)將步驟(e)獲得的混合物≤60℃低溫烘干至水分含量12±2%,即粉狀活性磷肥。送入造粒機制粒;
(g) 將步驟(f)粉狀活性磷肥送入造粒機制粒;制備得到的粒徑在1-4 mm的顆粒≤60℃低溫干燥至水分含量低于10%,粒狀活性磷肥。
本實施例得到的活性磷肥性能見表1,符合GB20413過磷酸鈣要求。
表1 GB20413要求與利用微生物菌劑和糖蜜酒精廢液生產活性磷肥的性能
項目優等品一等品合格品1合格品2有效磷(P2O5計)的質量分數/%   ≧18161412游離酸(P2O5計)的質量分數/%   ≦   5.55.55.55.5水分(H2O),的質量分數%       ≦12141515實例有效磷(P2O5計)的質量分數/%   ≧18.816.714.4 實例游離酸(P2O5計)的質量分數/%   ≦ 5.55..55.5 實例水分(H2O),的質量分數%       ≦10.311.213.2  有效活菌數(cfu)/億/g            ≧0.70.50.2 實施例實施例3實施例2實施例1 
從表1可看到,本發明方法制備得到的活性磷肥符合標準要求。

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