液体肥料的制备方法技术

本发明专利技术属于有机废液资源化利用技术领域，具体涉及一种液体肥料的制备方法。所述方法包括如下步骤：将农作物秸秆预处理后分离获得半纤维素液、纤维素和木质素，分离过程产生少量废液和膜处理上清液；半纤维素液与少量废液混合、过滤、絮凝、沉淀、投加氮磷、膜处理后，得第四液相，经厌氧发酵得液体肥料。本发明专利技术制得的液体肥料温度为30‑40℃，pH为6.5‑8.0，COD：1000‑1800mg/L，SS：400‑800mg/L，VFA小于300mg/L；浓度低、活性高、肥效好，与传统化肥相比更有减少病虫害的功效，种植出的农作物符合无公害农产品标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机废液资源化利用
，具体涉及一种液体肥料的制备方法。
技术介绍
目前市场上的化肥，一般不含有机质，成分比较单一。即使养分含量再丰富的复混肥，也难有有机肥那样的全面性。化肥对土壤、作物存在局限性，使用化肥要根据土壤和作物选择适宜的品种，才能获得满意的效果。施用化肥要讲究方法化肥浓度高，溶解度大，使用方法如果不当，容易造成危害。若直接接触种子或根系，易烧籽、烧苗；若使用时间不当，会造成贪青倒伏。秸秆分离出的半纤维素液，存在着营养成分不全、肥效较差、持续时间较短，不兼具杀菌、杀虫作用特点，需要厌氧发酵处理。秸秆有机液是厌氧发酵产沼气发生后的剩余产物(沼液)。由于没有被人们充分认识，大都进入好氧处理、深度处理或者被人们直接排放到了江河湖泊。上污染了空气，中污染了大地，下污染了水源。大型秸秆资源化利用企业大都因为排放污染物超标受到有关部门的约束，从而制约企业发展。因而在秸秆资源化利用产业中，随之而伴生的大量秸秆有机液副产品如何高效利用、变废为宝，这一课题也成为环境保护、生态农业和循环经济研究的重要内容。
技术实现思路
根据以上现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种液体肥料的制备方法，制得的液体肥料浓度低、活性高、肥效好，与传统化肥相比更有减少病虫害的功效，种植出的农作物符合无公害农产品标准。本专利技术所述的液体肥料的制备方法，包括如下步骤：(1)将农作物秸秆通过预处理切断、除尘后，进入分离工段，分离得半纤维素、纤维素和木质素，其中，分离过程产生少量废液，对木质素原液进行过滤过程产生膜处理上清液和木质素，分离出的半纤维素为液相，即半纤维素液；(2)半纤维液与少量废液混合后得第一液相，进入废水处理系统，通过格栅机进入集水池；(3)集水池中的第一液相通过污水提升泵，进入微滤机过滤后得第二液相；(4)向第二液相中投加絮凝剂，进入一沉池沉淀后得第三液相；(5)第三液相进入预酸化池，投加氮、磷，搅拌均匀后，流入循环池，使用膜处理上清液调节pH至6.5-7.5，得第四液相；(6)将第四液相温度控制在25-35℃进入厌氧反应塔进行厌氧发酵，发酵时间为6-12h，得液体肥料。所述的农作物秸秆为麦类秸秆、谷物秸秆、竹子、芦苇、木材类、亚麻类、玉米秸秆、芒秆、巨菌草、高粱秆、葵花秆、玉米芯、核桃壳、杂草、食用菌废料、谷物壳、麦糠、豆类秸秆、棉花秆或薯类秧中的至少一种。进一步优选地，农作物秸秆为麦类秸秆和/或谷物秸秆。所述的分离工段采用三素分离技术，参见专利201610056923.8、201610058558.4、201610056921.9、201610074720.1、201620107667.6、201620107636.0、201620110494.3、201620111059.2、201610180399.5、201610179306.7、201610171074.0和201610176481.0。所述的少量废液是指生产纤维素产品洗选过程中，产生的有机废液，以腐殖酸计，有机质含量为1-3％，pH为8-10，悬浮物含量为100-500mg/L，NaOH与Ca(OH)2总含量小于4％。所述的膜处理上清液是指生产木质素过程中，使用管式超滤膜和卷式纳滤膜对木质素原液分离、提浓、提纯时产生的有机废液，以腐殖酸计，有机质含量为1-3％，pH为10-13，悬浮物含量小于300mg/L，NaOH与Ca(OH)2总含量为4-10％。所述的半纤维素液是指农作物秸秆经预处理后，通过用0.6-3.0MPa的蒸汽蒸煮1-5min后，再进行多级清洗并固液分离得到的富含半纤维素的有机液相。日产量约10000m3，由此得到的半纤维素液相的pH值通常低于6.8。例如，在某些情况下低于6.5，特别情况下低于6.0。由于半纤维素液相是含有大量有机物质的液体，因此，是厌氧发酵产生厌氧发酵液和沼气的良好原料。所述的格栅机是一种能够清除流体中杂物的固液分离设备，其主要去除第一液相中草片、碎秸秆等大的杂物。所述的微滤机是一种截留细小悬浮物的筛网过滤器，有一个鼓状的金属框架，转鼓绕水平轴旋转，上面附有不锈钢丝编织成的支撑网和工作网，目数为30-80目。其主要去除第一液相中草浆和二次去除碎草片。所述的絮凝剂为聚合氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液，投加量均为1-5L/m3第二液相。所述的聚合氯化铝溶液的浓度为5-20％，所述的聚丙烯酰胺溶液的浓度为0.05-0.2％。所述的投加氮、磷为投加氮、磷混合溶液，其中，氮含量为2-5％，磷含量为0.2-1％。氮、磷投加量由每吨第三液相中化学需氧量(COD)决定，相对质量比例为COD∶N∶P＝300∶5∶1。所述的第四液相，温度为25-37℃，pH为6.5-7.5，COD：4000-8000mg/L，SS：400-800mg/L，VFA：300-600mg/L。优选温度为30-35℃，pH为6.8-7.2，COD(化学需氧量)：5000-7000mg/L，SS(悬浮物)：500-700mg/L，VFA(挥发性脂肪酸)：400-500mg/L；更优选温度为35℃，pH为7.0，COD(化学需氧量)：6000mg/L，SS(悬浮物)：600mg/L，VFA(挥发性脂肪酸)450mg/L。所述的厌氧反应塔为IC反应器、UASB反应器或EGSB反应器；优选IC反应器，是新一代高效厌氧反应器，即内循环厌氧反应器，由相似2层UASB反应器串联而成。IC反应器技术参数是：日处理第四液相量10000m3/d，高度24m，直径12m，总容积负荷15kg/m3。所述的液体肥料，温度为30-40℃，pH为6.5-8.0，COD：1000-1800mg/L，SS：400-800mg/L，VFA小于300mg/L。优选温度为32-37℃，pH为7.2-7.8，COD(化学需氧量)：1200-1600mg/L，SS(悬浮物)：500-700mg/L，VFA(挥发性脂肪酸)：50-150mg/L；更优选温度为35℃，pH为7.6，COD(化学需氧量)：1400mg/L，SS(悬浮物)：600mg/L，VFA(挥发性脂肪酸)：100mg/L。所述的厌氧发酵是在IC反应器内进行水解、酸化、产乙酸、产甲烷过程，所述“水解、酸化”可发生于预酸化池，例如半纤维素液在预酸化池与底部污泥接触发生部分厌氧反应产生水解、酸化。所述的液体肥料，外观为棕褐色或黑色，流动性好；在室温下放置28天，期间每隔两天观察一次，样品外观为黑褐色清液型，流动性能较好，无分层、无沉淀等现象，无结晶析出，由此可知，本专利技术液体肥料性质稳定、流动性较好。本专利技术中，所述的含量除特殊说明外，均为质量含量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、由于半纤维素分离过程中没有添加任何化学药剂，因此，液体肥料基本保持了秸秆本身所具有的氮、磷、钾等基本元素，还含有丰富的氨基酸、腐殖酸、B族维生素、各种水解酶、某些植物生长素、对病虫害有抑制作为的物质或者因子以及其他钙、铁、铜、锌、锰、钼等微量元素；增强了土壤保水、保肥和保温的能力，改善了土壤理化特性，提高了土壤中有机质。2、半纤维素液与少量废液混合，并经膜处理上清液调节pH值后，有效增加了厌氧发酵液中有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体肥料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将农作物秸秆通过预处理切断、除尘后，进入分离工段，分离得半纤维素、纤维素和木质素，其中，分离过程产生少量废液，对木质素原液进行过滤过程产生膜处理上清液和木质素，分离出的半纤维素为液相，即半纤维素液；(2)半纤维液与少量废液混合后得第一液相，进入废水处理系统，通过格栅机进入集水池；(3)集水池中的第一液相通过污水提升泵，进入微滤机过滤后得第二液相；(4)向第二液相中投加絮凝剂，进入一沉池沉淀后得第三液相；(5)第三液相进入预酸化池，投加氮、磷，搅拌均匀后，流入循环池，使用膜处理上清液调节pH至6.5‑7.5，得第四液相；(6)将第四液相温度控制在25‑35℃进入厌氧反应塔进行厌氧发酵，发酵时间为6‑12h，得液体肥料。

【技术特征摘要】
1.一种液体肥料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将农作物秸秆通过预处理切断、除尘后，进入分离工段，分离得半纤维素、纤维素和木质素，其中，分离过程产生少量废液，对木质素原液进行过滤过程产生膜处理上清液和木质素，分离出的半纤维素为液相，即半纤维素液；(2)半纤维液与少量废液混合后得第一液相，进入废水处理系统，通过格栅机进入集水池；(3)集水池中的第一液相通过污水提升泵，进入微滤机过滤后得第二液相；(4)向第二液相中投加絮凝剂，进入一沉池沉淀后得第三液相；(5)第三液相进入预酸化池，投加氮、磷，搅拌均匀后，流入循环池，使用膜处理上清液调节pH至6.5-7.5，得第四液相；(6)将第四液相温度控制在25-35℃进入厌氧反应塔进行厌氧发酵，发酵时间为6-12h，得液体肥料。2.根据权利要求1所述的液体肥料的制备方法，其特征在于：所述的少量废液是指生产纤维素产品洗选过程中，产生的有机废液，以腐殖酸计，有机质含量为1-3％，pH为8-10，悬浮物含量为100-500mg/L，NaOH与Ca(OH)2总含量小于4％。3.根据权利要求1所述的液体肥料的制备方法，其特征在于：所述的膜处理上清液是指生产木质素过程中，使用管式超滤膜和卷式纳滤膜处理时产生的有机废液，以腐殖酸计，有机质含量为1-3％，pH为10-13，悬浮物含量小于300mg/L，NaOH与Ca(OH)2总含量为4-10％。4.根据权利要求1所述的液体肥料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹海平，李广龙，王涛，高业胜，李刚，
申请(专利权)人：安徽格义循环经济产业园有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34