一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法 |
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| 申请号 | CN202410116343.8 | 申请日 | 2024-01-27 | 公开(公告)号 | CN118047641A | 公开(公告)日 | 2024-05-17 |
| 申请人 | 江西锐杰生态环境有限公司; | 发明人 | 吴黄河; 潘磊; 张恒; 刘小年; 贺光; 李新萍; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种可稳定化重金属镉的 有机肥 及其制备方法，包括以下步骤：S1：混合 造粒 ；S2：好 氧 发酵 ；S3：窑内除氧；S4：降温；S5： 包装 。该可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法，通过把这些混合物制成球类颗粒，在发酵过程中增加了通透性，增加了与氧气环境 接触 面积，使用网带窑作为发酵设备，使好氧发酵更加彻底高效，且配方中添加 碳 酸 钙 ，解决现有生长机肥生产工艺，生产周期长、生产环境差、有病原菌、虫卵等有害有毒 微 生物 灭杀不彻底、 腐殖酸 等营养成分转化率比不高，营养不够全面丰富，有机物肥效不够好等问题，同时解决作物重金属含量超标的问题，使 农作物 可食用部分重金属含量达到国家 食品安全 标准。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可稳定化重金属镉的有机肥，其特征在于，包括以下配方： |
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| 说明书全文 | 一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及有机肥技术领域，具体为一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法。 背景技术[0002] 随着现代工、农业的发展，对耕地过度进行农业开发利用，其中包括过度进行农业生产、化肥农业过度的使用、含重金属废水和废渣的排放、含重金属大气沉降累积和酸性气体的排放，这些农业活动一方面导致了土壤贫瘠、营养缺失、出现酸化板结、炭氮比不平衡、有益微生物以及有害微生物比例失衡等不利用农作物生长的问题，另外一方面导致了土壤中的活性重金属增加，从而导致了农作物中的重金属含量超标，进而严重影响的食品安全。 [0003] 目前的有机肥生产工艺，具有生产周期长、自动化程度差、生产环境差、有害细菌和蛔虫卵等微生物灭杀不彻底、腐殖酸转化率比高营养不够全面丰富等问题，而且无法缓解农作物重金属镉含量超标的现象,为此我们提出了一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法，以解决上述背景技术提出的目前的有机肥无法缓解农作物重金属镉含量超标现象的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可稳定化重金属镉的有机肥，包括以下配方： [0008] 一种可稳定化重金属镉的有机肥制备方法，包括如下步骤： [0011] S3：窑内除氧，将所得的混合物料送入无氧带，并充入氩气，使窑内此段为无氧状态或者缺氧除状态； [0012] S4：降温，将除氧后的混合物料送入降温带，并将混合物料降温到室温； [0014] 优选的，所述步骤S1中混合的物料搅拌直至原料混合均匀。 [0015] 优选的，所述步骤S1中所有材料总量35‑40％，通过圆盘式造粒，制成形状为球状的颗粒。 [0016] 优选的，所述步骤S1中硝酸铈、硝酸铜溶液的铜浓度为30mg/L、铈浓度为10mg/L。 [0017] 优选的，所述步骤S2中窑内为温度24‑40度，且需运行时间为3‑4小时。 [0018] 优选的，所述步骤S2中运行时以每分钟10‑15立方/分钟的速率充入空气，并且混合物料在网带上的厚度为15‑20mm。 [0019] 优选的，所述步骤S3中窑内温度为50‑55度，运行时间为5‑7小时。 [0020] 优选的，所述步骤S3中5‑7小时内需要保持充入氩气，使窑内此段为无氧状态或者缺氧除状态。 [0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法，通过把这些混合物制成球类颗粒，在发酵过程中增加了通透性，增加了与氧气环境接触面积，使用网带窑作为发酵设备，使好氧发酵更加彻底高效，而生成了更多的易被农作物吸收的有机质、氮、磷、钾等营养物资，配方中添加碳酸钙，在酸性环境下，碳酸钙分解生成了碳酸氢根离子，与活性重金属镉，反应生存了稳定化很高的碳酸氢镉，减少农作物对镉的吸收，解决现有生长机肥生产工艺，生产周期长、生产环境差、有病原菌、虫卵等有害有毒微生物灭杀不彻底、腐殖酸等营养成分转化率比不高，营养不够全面丰富，有机物肥效不够好等问题，同时解决作物重金属含量超标的问题，使农作物可食用部分重金属含量达到国家食品安全标准。附图说明 [0022] 图1为本发明制备工艺示意图。 具体实施方式[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0024] 请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法，包括如下步骤： [0025] S1：混合造粒，将按照配比称量取出的原料进行混合，并得到混匀的混合物料，将所制得的混合物料中加入硝酸铈、硝酸铜水溶液进行成型造粒； [0026] S2：好氧发酵，将所制得的混合物料在自动传送网带窑传送到有富氧带内进行好氧发酵； [0027] S3：窑内除氧，将所得的混合物料送入无氧带，并充入氩气，使窑内此段为无氧状态或者缺氧除状态； [0028] S4：降温，将除氧后的混合物料送入降温带，并将混合物料降温到室温； [0029] S5：包装，将降温到室温的混合物料送入自动包装机进行自动包装。 [0030] 所述所有原材料颗粒直径都不大于20目,所述的鸡粪、猪粪紫通过紫外装置进行充分辐射杀菌消毒，所述步骤S1中混合的物料搅拌直至原料混合均匀，所述步骤S1中所有材料总量35‑40％，通过圆盘式造粒，制成形状为球状的颗粒，所述步骤S1中硝酸铈、硝酸铜溶液的铜浓度为30mg/L、铈浓度为10mg/L，所述步骤S2中窑内为温度24‑40度，且需运行时间为3‑4小时，所述步骤S2中运行时以每分钟10‑15立方/分钟的速率充入空气，并且混合物料在网带上的厚度为15‑20mm，所述步骤S3中窑内温度为50‑55度，运行时间为5‑7小时，所述步骤S3中5‑7小时内需要保持充入氩气，使窑内此段为无氧状态或者缺氧除状态。 [0031] 具体实施例1： [0032] 本发明涉及一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法，质量组份包括：水稻秸秆32份、玉米秸秆15份、鸡粪15份、猪粪10、污水处理厂活性污泥11份、碳酸钙6份、硅藻土4份、活性炭粉2份、高岭土3份，充分混合，其中所有原材料颗粒直径都不大于20目，上述的鸡粪、猪粪紫通过紫外装置进行充分辐射杀菌消毒 [0033] S1：所制得的混合物加入硝酸铈、硝酸铜水溶液进行成型造粒，上述所有材料总量35‑40％，通过圆盘式造粒，制成形状为球状的颗粒，所述的硝酸铈、硝酸铜溶液的铜浓度为 30mg/L、铈浓度为10mg/L； [0034] S2：所制得的材料在自动传送网带窑传送到有富氧区内进行好氧发酵，具体方法和参数为：窑内为温度24‑40度，运行时间为3‑4小时，且充入空气每分钟10‑15立方/分钟，混合物在网带上的厚度为15‑20mm； [0035] S3：所得的材料进入无氧区，窑内温度为50‑55度，运行时间为6‑8小时，此段保持充入氩气，使窑内此段为无氧状态或者缺氧除状态； [0036] S4：所得的材料进入降温带，降温到室温； [0037] S5：进入自动包装机进行自动包装； [0038] 具体实施例2： [0039] 本发明涉及一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法，质量组份包括：水稻秸秆36份、玉米秸秆18份、鸡粪17份、猪粪13、污水处理厂活性污泥12份、高岭土4份，充分混合所述的所有原材料颗粒直径都不大于20目，上述的鸡粪、猪粪紫通过紫外装置进行充分辐射杀菌消毒 [0040] S1：所制得的混合物加入硝酸铈、硝酸铜水溶液进行成型造粒，上述所有材料总量35‑40％，通过圆盘式造粒，制成形状为球状的颗粒，上述的硝酸铈、硝酸铜溶液的铜浓度为 30mg/L、铈浓度为10mg/L； [0041] S2：所制得的材料在自动传送网带窑传送到有富氧带内进行好氧发酵，具体方法和参数为：窑内为温度24‑40度，运行时间为3‑4小时，且充入空气每分钟10‑15立方/分钟，混合物在网带上的厚度为15‑20mm； [0042] S3：所得的材料进入无氧带，窑内温度为50‑55度，运行时间为6‑8小时，此段保持充入氩气，使窑内此段为无氧状态或者缺氧除状态； [0043] S4：所得的材料进入降温带，降温到室温； [0044] S5：进入自动包装机进行自动包装。 [0045] 具体实施例3： [0046] 本发明涉及一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法，质量组份包括：水稻秸秆32份、玉米秸秆15份、鸡粪15份、猪粪10、污水处理厂活性污泥11份、碳酸钙6份、硅藻土4份、活性炭粉2份、高岭土3份，充分混合，上述的所有原材料颗粒直径都不大于20目，上述的鸡粪、猪粪紫通过紫外装置进行充分辐射杀菌消毒； [0047] S1：所制得的混合物加水进行成型造粒，上述所有材料总量35‑40％，通过圆盘式造粒，制成形状为球状的颗粒； [0048] S2：所制得的材料在自动传送网带窑传送到有富氧带内进行好氧发酵，具体方法和参数为：窑内为温度24‑40度，运行时间为2‑3小时，且充入空气每分钟10‑15立方/分钟，混合物在网带上的厚度为15‑20mm； [0049] S3：所得的材料进入无氧带，窑内温度为50‑55度，运行时间为3‑‑4小时，此段保持充入氩气，使窑内此段为无氧状态或者缺氧除状态； [0050] S4：所得的材料进入降温带，降温到室温； [0051] S5：进入自动包装机进行自动包装。 [0052] 具体实施例4： [0053] 本发明涉及一种可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法，质量组份包括：水稻秸秆32份、玉米秸秆15份、鸡粪15份、猪粪10、污水处理厂活性污泥11份、碳酸钙6份、硅藻土4份、活性炭粉2份、高岭土3份，充分混合，上述的所有原材料颗粒直径都不大于20目，上述的鸡粪、猪粪紫通过紫外装置进行充分辐射杀菌消毒； [0054] S1：所制得的混合物加水进行成型造粒，上述所有材料总量35‑40％，通过圆盘式造粒，制成形状为球状的颗粒； [0055] S2：所制得的材料在自动传送网带窑传送到有富氧带内进行好氧发酵，具体方法和参数为：窑内为温度24‑40度，运行时间为10‑12小时，且充入空气每分钟10‑15立方/分钟，混合物在网带上的厚度为15‑20mm； [0056] S3：所得的材料进入降温带，降温到室温； [0057] S4：进入自动包装机进行自动包装。 [0058] 应用效果 [0059] 在受镉污染的他耕地上种油麦菜，使用实施方案1、2、3、4和空白中制备材料应用实验结果 [0060] [0061] [0062] 具体实施时，从应用效果结果数据看，本发明的方法明显比市场购买的有机肥效果好和没有施加有机肥的产量都要高和稳定化重金属镉效果更好，这说明本发明的稳定化重金属镉的有机肥肥效好而且有稳定化镉的作用，这是目前市场主流的有机肥不具备的，从实施方案1、2、3、4这个的材料应用效果结果数据看，配方和制备工艺不同都会直接影响到应用效果； [0063] 例如，实施方案1和实施方案2相比，配方中添加硅藻土、活性炭可以起到一定的稳定化重金属镉的作用，因为硅藻土和活性炭是一种多孔的性材料，可以吸附部分的活性态重金属离子，实施方案1和实施方案3的数据看添加一定量的硝酸铈、硝酸铜溶液，可以明显提高农作物的产量，这是因为一定量的硝酸铈、硝酸铜可以使氨化菌、消化菌、腐殖酸菌等更快更多的繁殖，从而生成更多的易被农作物吸收的有机质、氮、磷、钾等营养物资的有机肥。 [0064] 实施方案1和实施方案4数据看，通过富氧和无氧两个过程的发酵，比单独富氧一个过程发酵，有机物营养物资的含量高，肥效更好，这是因为通过比单独富氧一个过程发酵在有氧环境下这些混合物材料部分的转化为了有机质，氨、磷的等营养物资，还一部分难以分解不能在有氧环境下分解，只有通过无氧环境在厌氧类微生物下进行厌氧发酵分解，从而生成了更多的易被农作物吸收的有机质、氮、磷、钾等营养物资的有机肥。 [0065] 其中对鸡粪、猪粪紫通过紫外装置进行充分辐射杀菌消毒，原因一是为了更加彻底杀灭有害菌和大肠菌、蛔虫卵、等有害微生物，原因二，因为一开始已经杀菌消毒了，所以在后面在发酵工艺过程中可以降低到最佳温度，保证氨化菌、硝化菌、腐殖酸菌、除臭菌等有益微生物的生长和繁殖，而生成更多的易被农作物吸收的有机质、氮、磷、钾等营养物资的有机肥。 [0066] 污水处理厂的活性污泥含有大量的氨化菌、硝化菌、腐殖酸菌、除臭菌等有益微生物，所以把污水处理厂的活性污泥作为有益菌种，成本既低这些菌的活性很强易于生长和繁殖，由于污水处理厂的活性污泥含有腐殖酸菌，在本有机肥发酵过程中大量生成了腐殖酸类营养物资，不仅提高了有机质含量，而且腐殖酸通过螯合作用可以把活性重金属镉变成了稳定化镉，从而减少了农作物对镉的吸收，通过把这些混合物制成球类颗粒，在发酵过程中增加了通透性，增加了与氧气环境接触面积，从而使好氧发酵更加彻底高效，而生成了更多的易被农作物吸收的有机质、氮、磷、钾等营养物资的有机肥。 [0067] 使用网带窑作为发酵设备，因为网带窑自动输送带是网状的，在发酵过程中增加了通透性，增加了与氧气环境接触面积，从而使好氧发酵更加彻底高效，而生成了更多的易被农作物吸收的有机质、氮、磷、钾等营养物资的有机肥，配方中添加碳酸钙，主要是应用在重度酸的土壤中，在酸性环境下，碳酸钙分解生成了碳酸氢根离子，与活性重金属镉，反应生存了稳定化很高的碳酸氢镉，从而减少了农作物对镉的吸收。 [0068] 该制备方法生产周期短，与传统的有机物一个周期一个月以上时间相比，和目前主流工业化生产有机物至少20小时以上周期相比都都提高了大大缩短生产周期，增加单位时间内产量，且用封闭式自动传送网带窑为生产设备，减少了臭味的排出，生产环境得到改善，减少了环保成本，同时由于是自动化生产，使用的人工少，提高产品质量的稳定性和生产效率，使生产成本进一步降低。 [0069] 综上所述，该可稳定化重金属镉的有机肥及其制备方法，先将水稻秸秆、玉米秸秆、紫外装置消毒的鸡粪、紫外装置消毒的猪粪、污水处理厂活性污泥、碳酸钙、硅藻土、活性炭粉和高岭土按照配比称量取出的原料进行混合，并得到混匀的混合物料，将所制得的混合物料中加入铜浓度为30mg/L、铈浓度为10mg/L的硝酸铈和硝酸铜水溶液进行成型造粒，将所有材料总量35‑40％的混合物料在自动传送网带窑传送到温度24‑40度、充入空气每分钟10‑15立方/分钟有富氧带内，进行3‑4小时的好氧发酵，将所得的混合物料送入温度50‑55度无氧带，并充入氩气，运行时间为5‑7小时，5‑7小时内需要保持充入氩气且，使窑内此段为无氧状态或者缺氧除状态，将除氧后的混合物料送入降温带，并将混合物料降温到室温后，将降温到室温的混合物料送入自动包装机进行自动包装，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。 [0070] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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