[发明专利]一种利用废弃绿藻制备农用保水剂的方法

说明书

本发明涉及一种利用废弃绿藻制备农用保水剂的方法，属于保水剂制备技术领域。本发明制备得到的保水剂吸水倍数高保水效果好，兼具高耐盐碱性，加入了防冻剂获得了耐低温不结冰的特点；在效率方面采用了微波加热法，比起传统工艺突破了高温高时长的限制；除此之外针对淡水绿藻纤维素提取难度大的特点，采用了生物酶法、化学法联合三段式提取工艺大幅度提升了绿藻纤维素原料产量，还通过超声技术将接种降解菌种的碳基材料、负载了绿藻纤维的活性白土吸附剂与保水剂耦合，使得在保水的同时更加利于作物土壤环境改善和净化，且易完全降解不存在二次污染，更实现了废弃资源高效利用化。

技术领域

本发明属于保水剂制备技术领域，具体的说，涉及一种利用废弃绿藻制备农用保水剂的方法。

背景技术

近些年来随着农业、工业相关产业链的蓬勃发展，在创造经济价值的同时也衍生出了许多的污水，其中高含量的氮磷钾使得许多淡水体系的水质逐渐朝着富营养的方向发展，从而引发了水华等灾害。以往将泛滥的绿藻打捞后大多进行填埋或低值化，造成了资源的浪费，而且绿藻也没有相对成熟的清洁化后续处理工艺。目前保水剂市场上，并没有针对淡水绿藻所设计的纤维素高效提取工艺及后续相关制备工艺，存在巨大的市场潜力。

保水剂发展迅速，种类繁多，大部分环保公司主要使用的保水技术依然是常见的聚丙烯酰胺技术，此技术所产出的成品由于聚合物的稳定性质大都难以降解，因此合成保水剂主要存在成本高，耐盐性能差，难生物降解等问题，且并没有针对低温环境所带来的保水剂结冰问题进行改进，适用范围、季节存在严重的局限性。

传统保水剂制取工艺常见的是丙烯酸自交联技术，此技术的生产的最后凝胶环节常伴随的高温高压以及氮气保护等多项危险系数高和操作难度大的工艺要求，且通常是以水浴未加热手段，耗费时间长达数小时才能够形成凝胶，效率十分低下。

目前市场中在售的保水剂大多只有保水的单一性作用，或是结合水肥联合施用，这样的施用方式既不便捷还容易导致施用过量而产生烧苗现象。针对保水剂功能多样性的缺陷，十分有必要研发出一款兼具土壤保水、保温、增肥、土质改善、污染净化的多功能化一体化的农用保水剂。

如CN105085828A公开了一种亚麻屑纤维保水剂的制备方法，其将亚麻屑用去离子水冲洗后过滤，之后在常温下自然风干，将风干后的亚麻屑放入烧杯中加入质量分数为15％的氢氧化钠溶液，移入油浴锅中升温至150～170℃，该工艺过程中温度高，不但生产难度大、成本高，且生产出的保水剂不能长期保水。并且保水剂在应用过程中主要吸收的是盐水而非去离子水，并未验证其耐盐性，但目前市场销售的保水剂大部分拥有较高的吸收去离子水能力却只能吸收小量的盐水，并不适合应用。

如CN103864980A公开了一种保水剂的制备方法，以甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺作为单体，接着向单体混合物中加入引发剂过硫酸钾和交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在通氮气的条件下进行聚合反应。该制备方法中氮气的充入不易控制，且加热环节耗费时间长导致能源消费大，综合投入成本高。

如CN104892824A公开了一种保水剂的制备方法，首先将丙烯酸放入反应釜中加入混合，然后用氢氧化钠中和，降温，接着向降温后的溶液中加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺、EDTA二钠、羧甲基纤维素，混合均匀后向其中充入氮气等。该制备方法中所得到保水剂只有保水的单一功能，无法满足目前市场要求。

发明内容