[发明专利]一种利用植物秸秆制备复合生态肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机生态肥的制备领域，尤其是涉及一种利用植物秸秆制备复合生态肥的配方及制备方法。

背景技术

我国是个农业大国，各种农产品产量颇高，农作物秸秆资源非常丰富。过去，农作物秸秆没有得到有效的开发利用，人们常常将其焚烧。秸秆焚烧不仅是对资源的严重浪费，而且焚烧过程中产生的二氧化碳、二氧化硫等气体，对环境造成严重的破坏。其产生的烟雾造成能见度降低，直接影响公路、铁路及民航的正常运行。焚烧产生的可吸入颗粒物，会造成呼吸道系统的疾病。可见，秸秆燃烧的危害是巨大的。对秸秆进行充分的开发利用，减少环境污染及对生物资源的浪费，成为研究的一大热点。

近年来，我国农业使用的化肥量大幅度增加。化肥的大量使用，大大降低了土壤的透气性及疏松性，使得土壤结板，有机质下降，肥力下降。同时，土壤的理化环境也发生变化，酸性增强。土壤酸化能溶解营养物质，并导致有害物质的释放及增强，长期以来势必影响农业的可持续发展。可见，传统化肥对土壤危害很大，研究使用量小，肥力较强，安全环保的有机肥具有很大的意义。

将植物秸秆回收利用，用于制备生态肥料，既能实现秸秆的开发利用，又能减少传统化肥的使用量，能同时提高大气环境质量和土壤质量，具有事半功倍的效果。

中国发明专利CN103641583A公开了一种植物秸秆肥料，由植物秸秆粉50-60、草炭20-26、硅藻土20-23、石膏9-11、尿素10-12、硫酸钾7-9、磷酸二铵8-10、腐植酸2-4、土壤活化剂7-9组成，利用植物秸作为主原料，可以起到增加土壤的养分、改善土壤的物理性质、提高土壤肥力的作用。

中国发明专利CN103787715A将秸秆采用高温高压爆碎工艺处理，使秸秆在压力0.8-2.5MPa下，在一定时间内充分破碎和腐熟，用于肥料。但采用高温高压爆碎技术对设备要求较高，且连续化程度较低，腐熟效率低。

中国发明专利CN102718596A公开了一种生物秸秆肥及其生产方法和应用，通过秸秆菌剂发酵制备生物秸秆肥。

植物秸秆的细胞壁主要成分为粗纤维，包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、角质等成分。细胞内容物的主要成分为可溶性蛋白质、糖分、淀粉、矿物质、非蛋白含氮化合物等。其中纤维素、半纤维素及木质素都是聚合物，它们的阻挡导致秸秆降解慢，难以在短时间内发酵转化。而上述传统的秸秆发酵转化时间长，效率低，对设备要求高。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用植物秸秆制备复合生态肥的方法，解决现有技术中利用秸秆做肥料降解发酵效率低，成本高，腐蚀设备，发霉变质等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用植物秸秆制备复合生态肥的方法，其特征在于分为以下四个阶段：脱蜡质预处理阶段；高温催化降解阶段；复合发酵阶段；降温保肥及后处理阶段。

主要由以下重量份的材料作为原料：植物秸秆60~80份，酒糟5~10份，骨粉5~15份，麸皮5~15份，腐殖酸5~10份，氮磷钾肥30-50份。

优选的，所述植物秸秆为常见的农作物秸秆，如小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆，粒度不大于120目；所述酒糟为富含氨基酸，可持续发酵的酿酒残渣；

所述骨粉为粗制骨粉，其中钙的重量分数为20~25%，磷的重量分数10~13%；所述麸皮为富含氮、磷、钙、钾等的小麦外层表皮；所述腐殖酸为以芳环和脂环为基本结构，并连有各种官能团的有机大分子；所述的氮磷钾肥为尿素、硝酸钾、硝酸铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸一氢氨、过磷酸钙、硫酸钾、氯化钾中一种或多种的混合物。

所述脱蜡质预处理阶段的具体操作方法为，将甲苯-无水乙醇溶液与秸秆混合，加入水中并升温至70~90℃，1.5~2h后过滤；以乙酸溶液调节pH值至3.5~4.0，再以氢氧化钠溶液调节pH值至6~7，处理4~5h后过滤。

优选的，所述甲苯-无水乙醇与秸秆的重量比为1:2~1:3；所述乙酸溶液的质量分数为10~15%；所述氢氧化钠溶液的质量分数为10~15%。

所述高温催化降解阶段的具体操作方法为，调节秸秆含水量为30~50%，加入固体超强酸及小分子有机酸溶液，加热至110~130℃，反应0.5~1.5h。

优选的，所述固体超强酸用量为秸秆重量的5~10%；所述小分子有机酸溶液质量分数为10~15%，重量为秸秆的2~3倍。