[发明专利]一种利用农业固体有机废弃物堆肥制备液体有机水溶肥的方法

说明书

本发明公开了一种利用菌菇渣堆肥制备液体有机水溶肥的方法，属于绿色肥料生产领域。本发明利用菌菇渣堆肥通过化学水解工艺和酸沉降工艺制成水溶性有机‑无机养分原液，进一步根据不同作物不同生长发育时期营养需求规律添加一定养分元素配制成适于不同作物不同生长发育期的灌溉施肥用液体有机水溶肥。采用本发明制备液体有机水溶肥能够提高菌菇渣的综合利用效率、增加土壤肥力、提高作物产量和品质，减少施肥成本、降低菌菇渣对生态环境的污染。

技术领域

本发明属于绿色肥料生产领域，具体涉及一种利用菌菇渣堆肥制备液体有机水溶肥的方法。

背景技术

农业固体有机废弃物包括畜禽粪便、食用菌生产废料(菌菇渣)和农作物秸秆等处置处理不当会造成严重的环境污染和生物质资源以及养分资源浪费。利用农业固体有机废弃物通过堆肥工艺制成堆肥，以商品有机肥方式销售和应用。然而商品有机肥具有养分含量低、运输和施用成本高的缺点，限制了有机肥的应用。在加氢氧化钠和加热条件下使生物质水解是造纸业和新兴产业生物能源常用方法，但在加氢氧化钾和加热条件使堆肥水解并生产液体有机水溶肥的方法还是空白。本专利生产的液体有机水溶肥以喷施或灌溉施肥方式施用，很容易实现机械化或自动化施肥，有利于降低施用成本，能够提高农业固体有机废弃物的循环利用效率、土壤肥力、提高作物产量和品质，减少农业固体有机废弃物对生态环境的污染。

堆肥组成十分复杂，包括动植物和微生物残体、活体微生物和木质素、纤维素、半纤维素、蛋白质、脂肪等生物化学分子以及无机盐类等。本专利以菌菇渣堆肥为原料，在加氢氧化钾和热碱条件下全密封式低压不锈钢反应罐内将堆肥中病原菌完全灭活、将固体有机堆肥中木质素、半纤维素、蛋白质、脂肪等生化分子高度水解为多肽、氨基酸、糖类、脂肪酸盐表面活性剂和养分离子，统称为所述菌菇渣堆肥的碱性水解产物。然后利用酸中和沉降法，分离出水溶性有机-无机养分原液。最后利用水溶性有机-无机养分原液和添加一定养分元素配制成的液体有机水溶性肥料。本专利的液体有机水溶性肥料生产过程无污染物排放，是难得的环境保护技术和农业有机废弃物处理处置新技术。

发明内容

本发明的目的在于针对农业固体有机废弃物处置处理不当会造成严重的环境污染、生物质资源和养分资源浪费问题，以及商品有机肥具有养分含量低、运输和施用成本高的缺点，提供一种利用菌菇渣堆肥制备液体有机水溶肥的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

以菌菇渣堆肥为原料，通过化学水解反应工艺过程制成碱性水解产物，再通过酸中和沉降工艺过程制成水溶性有机-无机养分原液进一步根据不同作物不同生长发育期营养需求规律通过添加一定养分元素将水溶性有机-无机养分原液配制成适于不同作物不同生长发育期灌溉施肥用的液体有机水溶肥。所述菌菇渣堆肥是指利用菌菇渣通过堆肥工艺制成的堆肥。所述化学水解反应工艺过程是在一定温度和压力下以一定浓度的氢氧化钾为催化剂对所述菌菇渣堆肥进行水解的工艺过程，该过程结束时获得所述碱性水解液。所述酸中和沉降工艺过程是在常温常压条件下以一定硝酸将所述碱性水解产物的酸碱度调节至酸性，再经过沉降和分离获得水溶性有机-无机养分原液的工艺过程。所述液体有机水溶肥是利用水溶性有机-无机养分原液和添加一定养分元素配制成的水溶性肥料，在肥料分类上属于含腐植酸水溶肥液体产品，产品质量符合中华人民共和国农业行业标准(NY1106-2010)。

进一步地，采用化学水解反应工艺对所述菌菇渣堆肥进行水解。该工艺关键参数为：所述水解工艺过程在0.01m³～5m³密封的不锈钢反应器内进行，温度90℃～180℃、压力＜0.6MPa、催化剂氢氧化钾浓度0.5mol/L～2mol/L，水解反应停留时间为0.5hr～4hr，反应停止后获得所述菌菇渣堆肥的碱性水解产物。