一种沼液基氨基酸肥料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种沼液基氨基酸肥料的制备方法及应用，所述方法包括：原料预处理、硫酸水解与中和、氨基酸水解液的浓缩、沼液预处理液的浓缩、以及肥料配制。本发明专利技术以沼液和鸡毛为原料，消除环境污染的同时，用硫酸水解鸡毛并浓缩，对沼液进行多次浓缩，并对水解和浓缩条件进行优化分别制得氨基酸浓缩液和浓缩沼液，将其混合制得沼液基氨基酸肥料，采用该方法制得的肥料氮含量提高，氨基酸浓度高，得到了符合标准的氨基酸液体肥料。经验证发现其对作物生长具有优良的肥效，将其应用于作物生产中可显著提高作物的产量和品质。并且本发明专利技术所述的制备方法易于操作，具有广阔的市场应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种沼液基氨基酸肥料的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于肥料制备
，具体涉及一种沼液基氨基酸肥料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]多年来，中国的沼气工程得到迅速发展，但沼液作为沼气工程厌氧发酵的副产物，对其处理和资源化利用的进展却十分缓慢。沼液含有丰富的氮磷钾和多种活性物质养分，可以促进农作物的生长和增产，同时沼液也可以改善土壤，抑制病虫害。因此，沼液是一种性质优良的天然液体肥料。但是，沼液也存在养分稀薄，运输成本高昂等问题。因此，实现沼液养分富集化和体积减量化已成为沼液利用的关键。
[0003]我国是世界家禽养殖大国，家禽业的快速发展，伴随而来的是家禽养殖废弃物处理的难题。废弃羽毛堆积如山，成为制约家禽养殖的一个不利因素，同时家禽羽毛蛋白质含量在80％以上，且羽毛角蛋白含有18种氨基酸。因此，对家禽羽毛处理的研究不仅可以解决其污染环境的问题，还可以回收羽毛中丰富的蛋白质和氨基酸资源。目前，蛋白质水解的技术主要包括酸水解、碱水解、酶水解法等。其中碱水解法在碱解过程中，多数氨基酸会遭到不同程度的破坏并产生消旋现象，且水解率通常较低；酶水解法则条件相对比较苛刻，并且目前的微生物发酵技术还不够成熟，不足以运用在蛋白质水解制备氨基酸的规模化生产上。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供了一种沼液基氨基酸肥料的制备方法及应用，本专利技术以沼液和鸡毛为原料，用硫酸水解鸡毛并浓缩，通过对水解浓缩条件的优化得到氨基酸浓缩液；同时对沼液进行多次浓缩并优化得到浓缩沼液；进一步将浓缩沼液和氨基酸浓缩液按比例混合即制得了沼液基氨基酸肥料，采用该方法制得的肥料氮含量提高，氨基酸浓度高，将其应用于农作物生产中可有效提高农作物的产量和品质，因此具有较高的市场应用价值。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种沼液基氨基酸肥料的制备方法，所述方法包括：
[0007]步骤1、原料预处理：将收集的鸡毛洗净、晒干、破碎，装袋备用；向新鲜沼液中投加阳离子聚丙烯酰胺和聚合氯化铝铁，搅拌后静置取上清液，并调节上清液pH值为4～7，得到沼液预处理液；
[0008]步骤2、硫酸水解与中和：将步骤1中预处理后的鸡毛放入密封罐中，按质量体积比1g：4～6mL加入4.5mol/L的硫酸，搅拌均匀，高温水解并过滤后得到水解液，接着向水解液中加入中和剂，过滤后得到pH为3～4的氨基酸水解液；
[0009]步骤3、氨基酸水解液的浓缩：采用负压蒸发浓缩技术，将所述氨基酸水解液浓缩1～3倍，制得氨基酸浓缩液；
[0010]步骤4、沼液预处理液的浓缩：将步骤1中得到的所述沼液预处理液依次进行反渗
透膜浓缩和负压蒸发浓缩，得到浓缩沼液；
[0011]步骤5、肥料配制：将步骤3中所述氨基酸浓缩液和步骤4中所述浓缩沼液按照体积比1：1～3混合，加入微量元素和EDTA，50～60℃搅拌反应后过滤，即得所述沼液基氨基酸肥料。
[0012]进一步的，步骤2中，按质量体积比为1g：4～6mL的比例，加入4.5mol/L的硫酸。
[0013]进一步的，步骤3中，将所述氨基酸水解液浓缩2.5倍。
[0014]进一步的，步骤1中，向5L新鲜沼液中投加2g/L阳离子聚丙烯酰胺17.5mL，以及100g/L聚合氯化铝铁40mL。
[0015]进一步的，步骤2中将鸡毛与硫酸混合搅拌均匀后，于100℃条件下消化7h。
[0016]进一步的，所述中和剂为氢氧化钙。
[0017]进一步的，步骤3中，将所述氨基酸水解液加入旋转蒸馏烧瓶，利用负压蒸发浓缩技术，在水浴温度85℃，真空度85％的条件下，对氨基酸水解液进行浓缩，制得氨基酸浓缩液。
[0018]进一步的，步骤4中将所述沼液预处理液在反渗透膜压力为20～30bar的条件下，将沼液预处理液浓缩5倍；然后分2次加入旋转蒸馏烧瓶中，利用负压蒸发浓缩技术在真空度90％的条件下继续浓缩10倍，每次浓缩时间为1～2h。
[0019]进一步的，步骤5中所述微量元素包括：铜、锰、锌、铁。
[0020]进一步的，所述微量元素的添加量为质量分数2％。
[0021]进一步的，所述EDTA的添加量为质量分数1％。
[0022]进一步的，加入微量元素和EDTA后，于55℃下搅拌反应3h。
[0023]本专利技术还提供了采用上述方法制备得到的一种沼液基氨基酸肥料。
[0024]本专利技术还提供了上述沼液基氨基酸肥料在提高农作物产量和品质中的应用。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术以沼液和鸡毛两种废弃物为原料，可消除其对环境造成的不良影响。利用硫酸水解鸡毛技术生产高浓度的氨基酸水解液，并采用电加热负压蒸发浓缩技术对中和后的水解液进行浓缩；同时利用反渗透膜浓缩技术和太阳能负压蒸发浓缩技术对沼液进行浓缩，以浓缩水解液和浓缩沼液为原料混合制得沼液基氨基酸液体肥料，通过对制备方法中的硫酸水解与浓缩条件以及沼液浓缩条件进行优化，从而显著提高了制得的沼液基氨基酸液体肥料中氨基酸浓度及总氮含量，得到了符合农业行业标准的氨基酸液体肥料。经验证发现其对作物生长具有优良的肥效，将其应用于作物生产中可显著提高作物的产量和品质。并且本专利技术所述的制备方法易于操作，具有广阔的市场应用前景。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例1中制肥工艺流程图；
[0027]图2为本专利技术评价方案中小区肥料试验平面布置图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术中的实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实
施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]本实施例提供了一种沼液基氨基酸肥料的制备方法，其工艺流程图如附图1所示，所述制备方法具体包括以下步骤：
[0031]步骤(1)、原料预处理：
[0032]将收集的鸡毛洗净、晒干、破碎，装袋备用；向5L新鲜沼液中投加2g/L的CPAM(阳离子聚丙烯酰胺)和100g/L PAFC(聚合氯化铝铁)，投加量分别为17.5mL和40mL，搅拌后静置5min，取上清液并将调节pH为5左右，得到沼液预处理液；
[0033]步骤(2)、硫酸水解与中和：
[0034]取80g预处理后的鸡毛放入密封罐中，按照质量体积比1g：4.5mL加入360mL 4.5mol/L硫酸，在100℃下水解7h，趁热过滤，得滤液A1；
[0035]取300mL A1液，加入96g氢氧化钙，充分反应后，过滤得pH为3～4的氨基酸水解液B1。
[0036]步骤(3)、氨基酸水解液的浓缩
[0037]将250mL B1液加入旋转蒸馏烧瓶中，利用电加热负压蒸发浓缩技术，在水浴温度85℃，真空度85％的条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沼液基氨基酸肥料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、原料预处理：将收集的鸡毛洗净、晒干、破碎，装袋备用；向新鲜沼液中投加阳离子聚丙烯酰胺和聚合氯化铝铁，搅拌后静置取上清，并调节上清液pH值为4～7，得到沼液预处理液；步骤2、硫酸水解与中和：将步骤1中预处理后的鸡毛放入密封罐中，按质量体积比1g：4～6mL加入4.5mol/L的硫酸，搅拌均匀，高温水解并过滤后得到水解液，接着向水解液中加入中和剂，过滤后得到pH为3～4的氨基酸水解液；步骤3、氨基酸水解液的浓缩：采用负压蒸发浓缩技术，将所述氨基酸水解液浓缩1～3倍，制得氨基酸浓缩液；步骤4、沼液预处理液的浓缩：将步骤1中得到的所述沼液预处理液依次进行反渗透膜浓缩和负压蒸发浓缩，得到浓缩沼液；步骤5、肥料配制：将步骤3中所述氨基酸浓缩液和步骤4中所述浓缩沼液按照体积比1：1～3混合，加入微量元素和EDTA，50～60℃搅拌反应后过滤，即得所述沼液基氨基酸肥料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，按质量体积比为1g：4～6mL的比例，加入4.5mol/L的硫酸。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，将所述氨基酸水解...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文兵，蔡欢，肖乃东，蔡建波，伍勇，吴昊鹏，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：