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小分子有機碳肥的制備方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510584345.0

申請日:

2015.09.15

公開號:

CN105084947A

公開日:

2015.11.25

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||著錄事項變更IPC(主分類):C05F 5/00變更事項:申請人變更前:南寧漢和生物科技有限公司變更后:南寧漢和生物科技股份有限公司變更事項:地址變更前:530007 廣西壯族自治區南寧市創業路17號變更后:530007 廣西壯族自治區南寧市高新區創業路17號|||實質審查的生效IPC(主分類):C05F 5/00申請日:20150915|||公開
IPC分類號: C05F5/00 主分類號: C05F5/00
申請人: 南寧漢和生物科技有限公司
發明人: 陳成; 潘巨武; 芮長情; 陳海軍; 羅培繁; 吳志雄; 韋萍; 吳寧; 潘賢德
地址: 530007廣西壯族自治區南寧市創業路17號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510584345.0

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2019.01.01|||2018.04.06|||2015.12.23|||2015.11.25

法律狀態類型:

授權|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種小分子有機碳肥的制備方法,在-15~0℃下,將糖蜜酒精廢液氧化得到小分子有機碳肥,具體包括:步驟一、在-15~0℃下,向50~95重量份的糖蜜酒精廢液中加入0.5~5重量份的高錳酸銨,然后攪拌0.5~1小時;步驟二、向步驟一處理的糖蜜酒精廢液中加入0.5~10重量份的過氧乙酸溶液和0.5~5重量份的過硫酸鉀,攪拌均勻,用微波輻射0.5~2小時,得小分子有機碳肥;其中,步驟二中的過氧乙酸溶液的質量分數為30~60%。本發明制得的小分子有機碳肥具有全水溶、液體流動性好的特點。

權利要求書

1.一種小分子有機碳肥的制備方法,其特征在于,在-15~0℃下,將糖蜜酒精廢液氧化得到小分子有機碳肥。2.如權利要求1所述的小分子有機碳肥的制備方法,其特征在于,所述糖蜜酒精廢液中有機質的質量分數為35~45%。3.如權利要求1或2所述的小分子有機碳肥的制備方法,其特征在于,具體包括:步驟一、在-15~0℃下,向50~95重量份的糖蜜酒精廢液中加入0.5~5重量份的高錳酸銨,然后攪拌0.5~1小時;步驟二、向步驟一處理的糖蜜酒精廢液中加入0.5~10重量份的過氧乙酸溶液和0.5~5重量份的過硫酸鉀,攪拌均勻,用微波輻射0.5~2小時,得小分子有機碳肥;其中,步驟二中的過氧乙酸溶液的質量分數為30~60%。4.如權利要求3所述的小分子有機碳肥的制備方法,其特征在于,步驟二中的微波的功率為0.5~5kW。5.如權利要求3所述的小分子有機碳肥的制備方法,其特征在于,具體包括:步驟A、在-15℃下,向90重量份的糖蜜酒精廢液中加入2重量份的高錳酸銨,然后攪拌0.5小時;步驟B、向步驟A處理的糖蜜酒精廢液中加入7重量份的過氧乙酸溶液和1重量份的過硫酸鉀,攪拌均勻,用微波輻射1小時,得小分子有機碳肥;其中,步驟B中的過氧乙酸溶液的質量分數為30%。6.如權利要求5所述的小分子有機碳肥的制備方法,其特征在于,步驟B中的微波的功率為0.5kW。7.如權利要求3所述的小分子有機碳肥的制備方法,其特征在于,還包括:在糖蜜酒精廢液中豎直放置多組通氣筒,一組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成一個圓,多組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成多個半徑差相等的同心圓,所述多個通氣筒間隔5~10秒向糖蜜酒精廢液中通入一次二氧化碳;其中,所述通氣筒為中空圓柱狀結構,且長度與糖蜜酒精廢液的深度相等,所述通氣筒的一端通過一通氣管連通至二氧化碳氣源,所述通氣筒的另一端封閉,且伸入糖蜜酒精廢液中,所述通氣筒的側壁設有多個通氣孔,且均設在每個同心圓的外部一側,每個通氣孔均為細縫狀,且出氣方向均沿著所述通氣筒的圓周向的切線方向,以使任意一組通氣筒噴出的二氧化碳氣體在所在同心圓的外側形成一環形氣膜,所述通氣管上設置有電磁閥,以使所述通氣筒間隔向糖蜜酒精廢液中通入二氧化碳。8.如權利要求7所述的小分子有機碳肥的制備方法,其特征在于,所述通氣筒的半徑為2~3厘米,所述同心圓的半徑差均為8~10厘米,所述通氣孔的寬度為0.1~0.2厘米。

說明書

小分子有機碳肥的制備方法

技術領域

本發明涉及利用糖蜜酒精廢液制備小分子有機碳肥的方法,應用于農林領域。具體而言是利用糖蜜酒精廢液為原料,運用非生物手段將大分子有機物迅速轉化為水溶性、可供植物根系直接吸收的小分子有機碳肥。

背景技術

隨著研究的深入發展,人們已漸漸走出了化學營養學對植物碳營養的認識誤區,不再認為植物僅僅通過葉片的氣孔吸收二氧化碳補充碳源,植物根系可以吸收小分子有機質。土壤板結的根本原因在于微生物含量過低,而微生物繁殖的主要能源上是碳和氮,當土壤有機質含量過低時則不利于土壤微生物的生長繁衍,缺乏微生物的活動導致了土壤的板結。傳統非水溶性有機肥需經過漫長的微生物作用才能為根系吸收,不能及時、有效的補充碳源。因此,開發植物能直接吸收利用的水溶性有機碳肥,提高土壤有機質,促進微生物的繁衍,對于農業的健康可持續發展具有重要意義。當前我國種植方式正在逐步向現代化發展,農業機械化的突出表現在于水肥一體化的不斷推廣,因此適用于以水帶肥的施肥方式的水溶性肥料成為了時代新寵。

發明內容

本發明的一個目的是提供了一種小分子有機碳肥的制備方法,利用工業糖蜜酒精廢液為原料,將其中的大分子有機物經催化氧化降解為可溶性小分子有機碳,制得全水溶、流動性好、肥效高的小分子有機液態碳肥。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點,提供了一種小分子有機碳肥的制備方法,在-15~0℃下,將糖蜜酒精廢液氧化得到小分子有機碳肥。

優選的是,所述的小分子有機碳肥的制備方法,所述糖蜜酒精廢液中有機質的質量分數為35~45%。

優選的是,所述的小分子有機碳肥的制備方法,具體包括:

步驟一、在-15~0℃下,向50~95重量份的糖蜜酒精廢液中加入0.5~5重量份的高錳酸銨,然后攪拌0.5~1小時;

步驟二、向步驟一處理的糖蜜酒精廢液中加入0.5~10重量份的過氧乙酸溶液和0.5~5重量份的過硫酸鉀,攪拌均勻,用微波輻射0.5~2小時,得小分子有機碳肥;

其中,步驟二中的過氧乙酸溶液的質量分數為30~60%。

優選的是,所述的小分子有機碳肥的制備方法,步驟二中的微波的功率為0.5~5kW。

優選的是,所述的小分子有機碳肥的制備方法,具體包括:

步驟A、在-15℃下,向90重量份的糖蜜酒精廢液中加入2重量份的高錳酸銨,然后攪拌0.5小時;

步驟B、向步驟A處理的糖蜜酒精廢液中加入7重量份的過氧乙酸溶液和1重量份的過硫酸鉀,攪拌均勻,用微波輻射1小時,得小分子有機碳肥;

其中,步驟B中的過氧乙酸溶液的質量分數為30%。

優選的是,所述的小分子有機碳肥的制備方法,步驟B中的微波的功率為0.5kW。

優選的是,所述的小分子有機碳肥的制備方法,還包括:

在糖蜜酒精廢液中豎直放置多組通氣筒,一組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成一個圓,多組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成多個半徑差相等的同心圓,所述多個通氣筒間隔5~10秒向糖蜜酒精廢液中通入一次二氧化碳;

其中,所述通氣筒為中空圓柱狀結構,且長度與糖蜜酒精廢液的深度相等,所述通氣筒的一端通過一通氣管連通至二氧化碳氣源,所述通氣筒的另一端封閉,且伸入糖蜜酒精廢液中,所述通氣筒的側壁設有多個通氣孔,且均設在每個同心圓的外部一側,每個通氣孔均為細縫狀,且出氣方向均沿著所述通氣筒的圓周向的切線方向,以使任意一組通氣筒噴出的二氧化碳氣體在所在同心圓的外側形成一環形氣膜,所述通氣管上設置有電磁閥,以使所述通氣筒間隔向糖蜜酒精廢液中通入二氧化碳。

優選的是,所述的小分子有機碳肥的制備方法,所述通氣筒的半徑為2~3厘米,所述同心圓的半徑差均為8~10厘米,所述通氣孔的寬度為0.1~0.2厘米。

本發明至少包括以下有益效果:

(1)本發明得到的液體小分子有機碳肥可作為各種有機水溶肥的基礎液或直接施用,可滿足植物對碳營養的需求。本發明利用工業糖蜜酒精廢液為原料,其中的大分子有機物經催化氧化降解為可溶性小分子有機碳,得到的基礎液具有全水溶、液體流動性好的特點。而且基礎液中富含多種氨基酸、腐殖酸、多元醇等有機質,施用后能迅速補充植物所需碳肥,避免了作物根系羸弱、植株不能正常生長、矮小參差不齊、葉薄色淡、抗逆性差,產品品質低下。

(2)糖蜜酒精廢液中有機質的質量分數為35~45%,COD含量400000~600000mg/L,直接排入環境中會對環境造成損害,例如造成水體富營氧化。本發明將糖蜜酒精廢液通過氧化制作成有用的液體肥,有變廢為寶的作用,為處理糖蜜酒精廢液提供了一種思路。

(3)在-15~0℃的低溫條件下,高錳酸銨和過氧乙酸對糖蜜酒精廢液的氧化處于較溫和的狀態,不至于將糖蜜酒精廢液過度氧化,當溫度高于0℃時,糖蜜酒精廢液中將發生劇烈的氧化反應,生成對植物沒有肥效的物質,甚至產生大量無用的二氧化碳和水,而造成糖蜜酒精廢液的浪費。

(4)本發明在糖蜜酒精廢液的整個氧化過程中(即步驟A和步驟B,在糖蜜酒精廢液中放置多根通氣筒,通入二氧化碳。一方面,由于通氣筒的多個同心圓的放置方式,通氣筒通入二氧化碳,將糖蜜酒精廢液由二氧化碳氣膜分為了多個部分,減少各部分糖蜜酒精廢液的混合,這樣就防止局部的氧化劑(高錳酸銨和過氧乙酸)濃度過高而造成糖蜜酒精廢液過度氧化而使制得的小分子有機碳肥濃度降低;另一方面,由于通入的是二氧化碳,可以使糖蜜酒精廢液中二氧化碳濃度較高,從而抑制氧化反應產生二氧化碳,減少糖蜜酒精廢液的浪費。當同心圓的半徑差均為8~10厘米時,糖蜜酒精廢液產生的小分子有機碳肥最多,質量最優。

本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現,部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

具體實施方式

下面結合實例對本發明做進一步的詳細說明,以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

應當理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

實例1

在-15℃條件下,往90重量份糖蜜酒精廢液中添加2重量份的高錳酸銨,攪拌0.5小時;然后加入7重量份的過氧乙酸和1重量份的過硫酸鉀,高速攪拌均勻后開啟微波輻射,反應1小時,得到小分子有機碳肥。

上述所用過氧乙酸的含量為30%,微波功率為0.5kW。

上述試驗所得的小分子有機碳肥,蒸餾水稀釋100倍后過0.65μm濾膜,測得濾液中有機質含量比處理前高40%。

實例2

在-15℃條件下,往95份糖蜜酒精廢液中添加2重量份的高錳酸銨,攪拌0.5小時;然后加入2.5重量份的過氧乙酸,過硫酸鉀0.5份,高速攪拌均勻后開啟微波輻射,反應1小時,得到小分子有機碳肥。

所用過氧乙酸的含量為30%,微波功率為0.5kW。

試驗所得的小分子有機碳肥,蒸餾水稀釋100倍后過0.65μm濾膜,測得濾液中有機質含量比處理前高15%。

實例3

在0℃條件下,往50份糖蜜酒精廢液中添加高錳酸銨0.5份,攪拌0.8小時;然后加入過氧乙酸0.5份,過硫酸鉀1份,高速攪拌均勻后開啟微波輻射,反應0.5小時。所述過氧乙酸的含量為35%,微波功率為5kW。

實例4

在-12℃條件下,往70份糖蜜酒精廢液中添加高錳酸銨5份,攪拌1小時;然后加入過氧乙酸10份和過硫酸鉀5份,高速攪拌均勻后開啟微波輻射,反應2小時。所述過氧乙酸的含量為60%,微波功率為3kW。

實例5

小分子有機碳肥的制備方法,具體包括:

步驟一、在0℃下,向50重量份的糖蜜酒精廢液中加入0.5重量份的高錳酸銨,然后攪拌1小時;

步驟二、向步驟一處理的糖蜜酒精廢液中加入10重量份的過氧乙酸溶液和5重量份的過硫酸鉀,攪拌均勻,用微波輻射2小時,得小分子有機碳肥;

其中,步驟二中的過氧乙酸溶液的質量分數為60%。

所述糖蜜酒精廢液中有機質的質量分數為35%。

所述的小分子有機碳肥的制備方法,還包括:

在糖蜜酒精廢液中豎直放置多組通氣筒,一組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成一個圓,多組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成多個半徑差相等的同心圓,所述多個通氣筒間隔5秒向糖蜜酒精廢液中通入一次二氧化碳;

其中,所述通氣筒為中空圓柱狀結構,且長度與糖蜜酒精廢液的深度相等,所述通氣筒的一端通過一通氣管連通至二氧化碳氣源,所述通氣筒的另一端封閉,且伸入糖蜜酒精廢液中,所述通氣筒的側壁設有多個通氣孔,且均設在每個同心圓的外部一側,每個通氣孔均為細縫狀,且出氣方向均沿著所述通氣筒的圓周向的切線方向,以使任意一組通氣筒噴出的二氧化碳氣體在所在同心圓的外側形成一環形氣膜,所述通氣管上設置有電磁閥,以使所述通氣筒間隔向糖蜜酒精廢液中通入二氧化碳。

所述通氣筒的半徑為2厘米,所述同心圓的半徑差均為8厘米,所述通氣孔的寬度為0.1厘米。

實例6

小分子有機碳肥的制備方法,具體包括:

步驟一、在-12℃下,向80重量份的糖蜜酒精廢液中加入4重量份的高錳酸銨,然后攪拌0.8小時;

步驟二、向步驟一處理的糖蜜酒精廢液中加入8重量份的過氧乙酸溶液和3重量份的過硫酸鉀,攪拌均勻,用微波輻射1小時,得小分子有機碳肥;

其中,步驟二中的過氧乙酸溶液的質量分數為40%。

步驟二中的微波的功率為3kW。

所述糖蜜酒精廢液中有機質的質量分數為45%。

所述的小分子有機碳肥的制備方法,還包括:

在糖蜜酒精廢液中豎直放置多組通氣筒,一組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成一個圓,多組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成多個半徑差相等的同心圓,所述多個通氣筒間隔8秒向糖蜜酒精廢液中通入一次二氧化碳;

其中,所述通氣筒為中空圓柱狀結構,且長度與糖蜜酒精廢液的深度相等,所述通氣筒的一端通過一通氣管連通至二氧化碳氣源,所述通氣筒的另一端封閉,且伸入糖蜜酒精廢液中,所述通氣筒的側壁設有多個通氣孔,且均設在每個同心圓的外部一側,每個通氣孔均為細縫狀,且出氣方向均沿著所述通氣筒的圓周向的切線方向,以使任意一組通氣筒噴出的二氧化碳氣體在所在同心圓的外側形成一環形氣膜,所述通氣管上設置有電磁閥,以使所述通氣筒間隔向糖蜜酒精廢液中通入二氧化碳。

所述通氣筒的半徑為3厘米,所述同心圓的半徑差均為10厘米,所述通氣孔的寬度為0.2厘米。

實例7

小分子有機碳肥的制備方法,具體包括:

步驟一、在-15℃下,向95重量份的糖蜜酒精廢液中加入5重量份的高錳酸銨,然后攪拌1小時;

步驟二、向步驟一處理的糖蜜酒精廢液中加入10重量份的過氧乙酸溶液和5重量份的過硫酸鉀,攪拌均勻,用微波輻射2小時,得小分子有機碳肥;

其中,步驟二中的過氧乙酸溶液的質量分數為60%。

步驟二中的微波的功率為5kW。

所述糖蜜酒精廢液中有機質的質量分數為45%。

所述的小分子有機碳肥的制備方法,還包括:

在糖蜜酒精廢液中豎直放置多組通氣筒,一組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成一個圓,多組通氣筒在糖蜜酒精廢液中形成多個半徑差相等的同心圓,所述多個通氣筒間隔10秒向糖蜜酒精廢液中通入一次二氧化碳;

其中,所述通氣筒為中空圓柱狀結構,且長度與糖蜜酒精廢液的深度相等,所述通氣筒的一端通過一通氣管連通至二氧化碳氣源,所述通氣筒的另一端封閉,且伸入糖蜜酒精廢液中,所述通氣筒的側壁設有多個通氣孔,且均設在每個同心圓的外部一側,每個通氣孔均為細縫狀,且出氣方向均沿著所述通氣筒的圓周向的切線方向,以使任意一組通氣筒噴出的二氧化碳氣體在所在同心圓的外側形成一環形氣膜,所述通氣管上設置有電磁閥,以使所述通氣筒間隔向糖蜜酒精廢液中通入二氧化碳。

所述通氣筒的半徑為3厘米,所述同心圓的半徑差均為9厘米,所述通氣孔的寬度為0.2厘米。

比較例1

在未進行氧化處理的糖蜜酒精廢液中加入相應量的尿素和硫酸鉀作為碳肥。其中,加入相應量的尿素和硫酸鉀為保證實驗的同等條件,以抵消實例1中加入的高錳酸銨和過硫酸鉀對實驗結果的影響

將實例1、實例2、實例3、實例4、實例5、實例6、實例7和比較例1得到的有機碳肥施用在巨峰葡萄上。每畝使用各實例和各比較例處理得到的有機碳肥5公斤。將巨峰葡萄大田劃分成24個小區,各實例和各比較例均施用在三個小區中,各小區的田間管理均相同,均坐果期、幼果期各用一次有機碳肥。

巨峰葡萄從觀察情況看,施用實例1碳肥比施用比較例1的葡萄葉色更深綠,坐果枝更粗壯,果實大小更加均勻,后期著色早3-5天。

施用各有機碳肥后得到結果如表1所示:

表1.小分子有機碳肥對葡萄理化指標的影響


粒重(g)穗重(g)可溶性固形物含量(%)含糖量(%)
實例111.27420.8715.7016.23實例211.55422.7416.0116.66實例311.39421.3316.1116.89實例411.69423.0216.1516.97實例513.77450.1518.2420.12實例613.92458.2118.8321.01實例713.91458.1318.7120.91比較例110.34390.3515.0215.85

由表1可知,與比較例1相比,由實例1、實例2、實例3、實例4、實例5、實例6、實例7和比較例1得到的小分子液態有機碳肥對巨峰葡萄的單粒重、穗重、可溶性固形物含量、含糖量都有很大的提高,極大提高了巨峰葡萄的品質。而實例1、實例2、實例3和實例4沒有使用通氣筒通入二氧化碳,導致其對巨峰葡萄的單粒重、穗重、可溶性固形物含量、含糖量的提高程度不如實例5、實例6和實例7。

盡管本發明的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用。它完全可以被適用于各種適合本發明的領域。對于熟悉本領域的人員而言,可容易地實現另外的修改。因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的實例。

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分子 有機 制備 方法
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