[发明专利]一种糖蜜发酵废液有机缓释肥及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及功能高分子技术领域和肥料制造领域，通过利用羽毛废弃物制备水解羽毛蛋白改性天然海藻酸钠制备糖蜜发酵废液有机缓释肥，能够使羽毛废弃物和糖蜜发酵废液化害为利、变废为宝。

背景技术

糖蜜发酵废液属于制糖工业副产物，含有高浓度的有机物，直接排放会引起恶化水质，污染土壤，甚至引起水体富营养化等环境污染问题。然而，糖蜜发酵废液因其具有氮、磷、钙、钠、微量元素、生长素、有机酸、维生素、蛋白质等营养元素，可以用来制备有机复合肥料，具有潜在的前景。

羽毛蛋白作为一种天然高分子材料，具有良好的生物相容性和生物降解性，因此可以被用作生物医药材料。此外，羽毛蛋白不仅能为农作物提供C、N、S等营养元素，同时能对土壤中的Pb²⁺、Cd²⁺等重金属元素具有良好的吸附作用。对于羽毛废弃物，传统的处理方法主要是填埋或焚烧，不仅对环境造成严重的污染，而且也造成了羽毛中的角蛋白极大浪费。

然而，利用废弃的羽毛蛋白作为海藻酸钠共混改性剂，制备缓释肥料的载体，并将糖蜜发酵废液作为缓释肥成分，用来制备糖蜜发酵废液有机缓释肥。该方法不但提供了一条解决羽毛废弃物和糖蜜发酵废液对生态环境所带来污染的路径，能够化害为利，变废为宝，合理利用废弃资源，达到绿色环保的经济效益，而且还能制备价格低廉、环境友好的有机缓释肥。

此外，目前我国化肥利用率非常低，氮肥利用率仅为30-35%，磷肥仅为10-25%，钾肥为35-50%，远远低于发达国家水平，制备糖蜜发酵废液有机缓释肥可以提高化肥利用率，有利于缓解农业化肥面源污染。更关键的是，目前国内外未见利用废弃禽类的羽毛蛋白、糖蜜发酵废液以及天然海藻酸钠为主要成分制备有机缓释肥的研究。

发明内容

为了缓解现有技术的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种糖蜜发酵废液有机缓释肥的新配方。该原料来源简单，生产成本较低，制得的有机缓释肥能够为农作物提供氮、磷、钠、钙、微量元素、维生素、有机酸、蛋白质等营养元素，同时提高了肥料的利用率，有助于减缓农业化肥面源污染。它综合利用了羽毛废弃物水解的羽毛蛋白作为天然海藻酸钠的改性剂，糖蜜发酵废液为有机肥成分，化害为利，变废为宝，具有明显的社会效益和经济价值。为完成上述发明目的，本发明包括如下各步骤：1）将干净的羽毛放进粉碎机中进行粉碎，粉碎过后向羽毛中加入质量浓度为20-50%的氧化剂溶液，不断搅拌，并升热至35-60℃下浸泡时间2-6h，过滤，洗涤，将滤渣放到50-70℃的烘箱中干燥24-36h；最后，用粉碎机将羽毛再次粉碎成粉，备用；2）取一定质量由步骤1）制得的羽毛蛋白置于烧杯中，加入20mL质量浓度为0.5-4.5%的氢氧化钠溶液进行溶解，待溶解充分后，加入一定质量的海藻酸钠，再向其中加入5mL固含量为30-60%的糖蜜发酵废液，高速搅拌均匀，得到混合凝胶；使用医用注射泵和注射器将混合凝胶滴入50mL浓度为0.3-2.0mol/L和温度为25-60℃的交联剂溶液中进行交联0.3-2h；最后进行过滤、洗涤、干燥，即可制得有机缓释肥微球。

上述的糖蜜发酵废液有机缓释肥微球作为有机肥的缓释剂型可应用农林业、环境保护、畜牧业、种植业等领域。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

称取粉碎好的30g羽毛放置于烧杯中，加入240g质量浓度为40%的双氧水溶液，升温至60℃，并使用搅拌装置对羽毛的双氧水溶液进行不停的搅拌，搅拌速度控制在100r/min，搅拌时间为4h。然后，将上述混合液进行过滤，用蒸馏水将滤渣上的双氧水洗涤干净，滤渣放置于60℃的干燥箱下干燥36h。最后，使用粉碎机将羽毛废渣打碎，制得羽毛蛋白粉，备用。

实施例2

将30g粉碎好的羽毛放置烧杯中，加入450g质量浓度为20%的过氧乙酸溶液，升温至50℃，并使用搅拌装置对羽毛的双氧水溶液进行不停的搅拌，搅拌速度控制在150r/min，搅拌时间为2h。然后，将上述混合液过滤，得到滤渣，并用蒸馏水洗涤干净，再将滤渣放置于60℃的烘箱下干燥24h。最后，用粉碎机将上述滤渣粉碎，制得羽毛蛋白粉，备用。

实施例3