[发明专利]一种水稻缓释肥及其制备方法

摘要

本发明公开了一种水稻缓释肥及其制备方法，所述水稻缓释肥的原料组份及重量配比为：复合菌剂25‑40份、有机物料500‑600份、无机物料800‑1200份、肥料芯100‑150份、微量元素20‑30份、添加剂120‑150份、纤维素70‑80份、溶剂2500‑3500份。

主权项

1.一种水稻缓释肥的制备方法，其特征在于，所述水稻缓释肥的原料组份及重量配比为：复合菌剂25‑40份、有机物料500‑600份、无机物料800‑1200份、肥料芯100‑150份、微量元素20‑30份、添加剂120‑150份、纤维素70‑80份、溶剂2500‑3500份；所述制备方法步骤如下：步骤（1）原料预处理；所述原料预处理具体步骤为，将有机物料中的植物秸秆经35‑50℃烘干至恒重，用切割机进行切割处理为长度2‑8cm，将切割后的植物秸秆连同其它有机物料一同去除杂质，在远红外线灭菌机里进行50‑60秒灭菌，然后再进行高温灭菌，设定灭菌温度范围为100‑110℃，压力为1‑2MPa，灭菌时长范围为30‑40分钟；投入连续热解装置中，在氮气氛围下，升温至200‑300℃加热炭化3‑5h，然后粉碎、过150‑200目筛，冷却至室温，制得有机物生物质炭A；将有机物生物质炭A加入乙醇中浸泡，料溶重量比为1∶（2‑5），浸泡1‑24小时，使其含乙醇达到10‑20wt%，然后进行真空干燥20‑30min，真空干燥后的有机物料，加入搅拌球磨机中，转速为200‑250r/min，球磨时间3‑5min，得到有机物料粉末再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上，得到干燥有机物料细粉A；所述真空干燥为在干燥腔内进行热风‑红外‑微波干燥，热风温度40‑50℃，远红外辐射强度0.3‑0.4W/cm2，微波加热第一阶段功率为100‑150W，第二阶段功率为200‑300W，第三阶段功率为350‑400W，传送带速度1‑2m/min，循环9‑10次；无机物料的处理：将无机物料放入粉碎器中粉碎20‑30min，过400目，之后放入马沸炉中，在1000℃下煅烧5‑6h，得煅烧无机物料粉，将无机物料粉加入搅拌球磨机中，转速为200‑250r/min，球磨时间3‑5min，得到无机物料粉末，再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上，得到无机物料细粉A，将无机物料细粉A中加入总重量3‑5倍的水，在室温下超声并机械搅拌20‑40min，形成反应底液A，备用；步骤（2）复合菌剂的制备，具体包括向陶瓷发酵罐中按照复合菌剂的原料组份及重量配比，加入菌剂，混合得到混合物a；边搅拌，边向混合物a中加入水及干燥有机物料细粉A得到混合物b；将混合物b经微滤生物陶瓷薄膜过滤，分别收集截留物和滤过液；然后将滤过液继续进行超滤膜过滤，得到超滤膜过滤液A备用；所述生物陶瓷薄膜为氧化锆基纳米无机薄膜，截留分子量为1500MW，微滤温度为20‑25℃；超滤膜截留分子量为400MW，超滤温度为40℃；所述纳米无机薄膜的厚度为10‑15微米；所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为：二氧化硅8‑10份、氧化镁5‑8份、氧化钇稳定的氧化锆15‑20份、氮化钛5‑15份、碳纤维1‑4份、氧化铝8‑10份、氮化镁5‑8份、氮化硅3‑4份、碳化硅5‑10份；将超滤膜过滤液A进行发酵，控制pH值在6.5‑7，发酵温度75‑85℃，真空度为‑0.1KPa；发酵时间为15h；且在前12个小时，发酵温度为40‑45℃，后调整为75‑85℃； 发酵过程中还进行通气，在前3个小时，通气量为1:1v/v.m；后调整为1:1.5v/v.m，得到发酵液A；然后进行二次有氧发酵，发酵液A控制pH值在7，发酵温度40‑45摄氏度，进行二次有氧发酵20‑40h，得发酵液B；将发酵液B放入微波处理机中，调整微波功率220~250w，微波辐射作用6‑10min，完成后得发酵液C备用；步骤（3）制备水稻缓释肥，向步骤（1）中的反应底液A中加入肥料芯、微量元素、添加剂、纤维素和剩余溶剂，在搅拌机中以1000转/min，搅拌25‑35min，停止搅拌，然后加入到双螺杆挤出造粒机中造粒，干燥，得到粒状物A，将粒状物A放置带高压喷头和热风烘烤的在高温滚动流化床上，将发酵液C通过高压喷头重复7‑8次均匀的喷洒在粒状物A上，每次喷洒时配合120‑130℃的热风烘烤，待操作完毕，采用35‑45℃干燥2‑3h，冷却，袋装即得；所述复合菌剂的原料组分及重量配比为，固氮菌25‑35份、解钾菌1‑3份、酵母菌15‑20份、哈茨木霉菌8‑10份、棘孢曲霉12‑15份、枯草芽胞杆菌12‑16份、光合菌8‑12份、固根菌7‑13份、腐质生放线菌15‑20份、胶冻样芽胞杆菌12‑17份、解磷巨大芽孢杆菌13‑18份、侧孢芽孢杆菌5‑10份、地衣芽孢菌3‑8份、可蜡状样芽孢杆菌11‑19份、细黄链霉菌7‑12份、解淀粉芽孢杆菌7‑11份、德式乳酸菌15‑20份、巴西固氮螺菌3‑8份、田青茎瘤根瘤菌4‑9份；所述解淀粉芽孢杆菌（4‑5）×108个/mL，枯草芽孢杆菌（4‑5）×108个/mL，哈茨木霉菌（3‑4）×108个/mL，固氮菌（2.5‑3）×108个/mL、解钾菌（3‑4）×108个/mL、酵母菌（4‑5）×108个/mL、棘孢曲霉（1‑1.5）×108个/mL、光合菌（3‑4）×108个/mL、固根菌（2‑3）×108个/mL、腐质生放线菌（2.5‑3）×108个/mL、胶冻样芽胞杆菌（2‑3）×108个/mL、解磷巨大芽孢杆菌（3‑4）×108个/mL、可蜡状样芽孢杆菌（2‑3）×108个/mL、德式乳酸菌（2.5‑3）×108个/mL；所述有机物料的原料组分及重量份配比为，麦麸15‑25份、植物提取物50‑80份、豆粕1‑5份、棉粕1‑5份、玉米胚芽粕5‑10份、花生粕15‑20份、植物秸秆700‑800份、草碳粉10‑15份、蛇米1‑5份、豆腐渣10‑15份、糠醛渣1‑10份、竹子渣10‑15份、甘蔗渣10‑15份、中药渣5‑10份、食用菌渣30‑40份、茶树废渣40‑50份、牛骨粉5‑10份、鱼骨粉5‑10份、松针粉15‑20份、糖化粉10‑15份、动物粪便150‑200份、木屑10‑15份、城市垃圾30‑50份、松壳10‑15份、荔枝壳10‑15份、水稻壳20‑30份、核桃壳40‑70份、板栗壳10‑15份、花生麸5‑15份、菜饼10‑15份、杜仲叶15‑20份、桑叶15‑20份、红掌叶5‑10份、桃金娘叶5‑10份、玉簪花叶5‑10份、壳聚糖1‑5份、西瓜皮10‑15份、桃金娘树皮5‑10份、山楂核5‑10份；所述无机物料的原料组分及重量份配比为，硼砂15‑25份、陶瓷废渣120‑150份、粉煤灰30‑45份、珍珠岩粉1‑5份、磷矿粉1‑3份、膨润土15‑25份、硅藻土30‑45份、高岭土35‑45份、蒙脱土10‑15份、凹凸棒土15‑25份、石灰石粉15‑25份、海泡石粉3‑6份、褐煤粉15‑25份、电气石粉10‑15份、滑石粉10‑15份、蛭石粉15‑25份、贝壳粉30‑45份、沸石10‑15份、煤矸石30‑45份、云母10‑15份、麦饭石10‑15份、光卤石10‑15份、天然油页岩20‑35份；所述肥料芯的原料组份及重量份配比为碳酸氢铵30‑45份、尿素80‑105份、硫酸钾45‑80份、氯化铵70‑95份、氯化钾25‑55份、磷酸钾10‑35份、钙镁磷肥45‑65份；所述微量元素选自氯化锌、氯化铜、氯化镁、氯化铁、氯化亚铁、氯化锰、硝酸铵、硝酸亚铁、硝酸铁、硝酸钾、硝酸锌、硝酸铜、硝酸铈铵、硝酸镁、硝酸锰、硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸锰、硫酸二氢钾、硫酸锌、磷酸锌、磷酸铜、磷酸氢二钾、过磷酸钙、磷酸锰、磷酸亚铁、磷酸铁、钼酸铵、钼酸钠、碳酸钙、碳酸钾、高锰酸钾中的一种或几种的组合物；所述添加剂的原料组份及重量份配比为，交联剂5‑10份、缓释剂90‑120份、抑制剂10‑15份、偶联剂5‑10份、封闭剂10‑15份、引发剂5‑10份、调理剂40‑50份；所述植物提取物原料选自玫瑰花；所述植物秸秆选自水稻秸秆；所述动物粪便为牛粪、猪粪、鸡粪、羊粪、马粪、鸭粪、蚯蚓粪、蚕沙或蝇蛆粪中的一种或几种组合物；所述城市垃圾是指城市污泥、下水道污泥、赤泥、荷塘淤泥、腐泥或沼泽泥中的一种；植物提取物的制备方法，所述方法步骤如下：步骤（1）植物提取物原料预处理；步骤（2）植物提取物的电热风装置萃取；步骤（3）经冷凝装置，液体收集；所述植物提取物原料预处理具体步骤为，将植物提取物原料清洗，去除杂质，在远红外线灭菌机里进行10‑30秒，然后再进行高温灭菌，设定灭菌温度范围为120‑130℃，压力为0.2～0.3MPa，灭菌时长范围为30‑40分钟；将植物提取物原料加入橄榄油中浸泡，料溶重量比为1：（2‑5），浸泡1‑24小时，使其含油量达到10‑20wt%；真空干燥后的植物提取物，加入搅拌球磨机中，在转速为300‑500r/min，粉碎3‑5min，得到植物提取物粉末再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上；再向粉碎后的植物提取物粉末中，加入植物提取物粉末重量1.1‑1.5倍的乙醇，所述乙醇的浓度为40‑50%的，再通过超声波连续流细胞破碎机，超声频率15‑40KHz，功率1000‑3000W，悬浮液每小时流量为15Kg，得到的破碎后的植物提取物粉末悬浮液；将上述植物提取物粉末悬浮液加入蒸馏罐，再加入纤维素酶和水，所述纤维素酶的重量为植物提取物粉末悬浮液重量0.6‑0.8%，在常温下浸泡4‑6h，得到提取液；从蒸馏罐的底部通入水蒸气对提取液进行加热，提取液沸腾后提取2‑3h，得到混合蒸汽；上述得到的混合蒸汽经过冷凝器进行冷凝，冷凝后得到油水混合物；冷凝得到的油水混合物经过油水分离器进行油水分离，得到植物提取物；所述真空干燥包括将得到的浸泡后的植物提取物，在干燥腔内进行热风‑红外‑微波干燥，热风温度60～80℃，远红外辐射强度0.10～0.25W/cm2，微波加热第一阶段功率为200～300W，第二阶段功率为300～400W，第三阶段功率为200～300W，传送带速度1‑2m/min，循环5‑8次；所述植物提取物还需要经过电热风装置萃取，具体步骤为，获得的植物提取物粗油通过进料装置注入空气能萃取装置中，关闭进料装置上的阀门后，将萃取装置进行抽真空操作；向萃取装置中加入萃取剂后进行反复萃取过程，萃取时间1.5‑3h，温度25‑38℃，压力15‑22MPa；将所得萃取液转移至电热风装置中，使溶剂与萃取物分离后提纯；所述萃取以超临界CO2流体为萃取溶剂，以体积浓度为55‑65％的乙醇为夹带剂进行超临界萃取，经分离釜分离得到浸膏；所述原料的质量Kg与萃取釜的容积L比为（0.2‑0.5）∶1，所述夹带剂的用量L与萃取釜的容积L比为（0.05‑0.07）∶1；将料液压至电热风装置中，在萃取装置中再次加入萃取剂后将电热风装置内的料液转移至萃取装置进行二次萃取；所述的萃取过程至少进行六次；所述植物提取物还需要经过冷凝装置，将萃取所得的浸膏置于分子蒸馏器中，于0.3‑0.5Pa、 160‑180℃条件下进行分子蒸馏，经冷凝装置，将气体转变为液体，收集得到相应的植物提取物；分层后，分出上层即为植物提取物纯露；所述植物提取物纯露的产出率为15‑20%；所述植物提取物纯露纯度达到99%以上；纤维素是羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟甲基纤维素中的一种；缓释剂按如下工艺进行制备：将乙酸镁溶解在蒸馏水中，于450‑550r/min转速下加入木薯粉和壳聚糖，得到物料a，用0.5‑1.5mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至中性，升温至85‑95℃，保温1‑3h，接着之于4000‑5000r/min转速下离心脱水20‑40min，继续升温至100‑110℃，干燥3‑5h，粉碎过150‑250目，冷却至室温得到缓释剂；缓释剂的制备工艺中，乙酸镁、木薯粉和壳聚糖的重量比为2‑5：1‑3：3‑6。