專利名稱:有機－無機復混緩釋肥料生產方法
本發明屬農業、生態環境領域。
1.發明背景有機肥料本身就是一種養分緩慢釋放的肥料。其研究分為三個階段(1)傳統有機肥料階段我國農民使用有機肥料已有幾千年歷史，建立一整套成熟的積肥、制肥、保肥、用肥的技術。
(2)有機肥與化肥配合施用階段從20世紀60年代末和70年代初開始，我國大力發展化肥，中國從有機農業進入了有機肥與化肥配合施用的階段。
(3)有機-無機復混肥階段20世紀80年代開始，我國規模化畜禽場發展速度很快，有機廢棄物工廠化處理和有機肥料商品化成為新的研究課題。農業部和原國家科委分別在“八·五”和“九·五”立項研究，其課題主持人均是張夫道，特別是“九·五”科技攻關時，研制了有機發酵物料造粒粘結劑，為有機復混肥的生產奠定了基礎。并于2002年7月2日申報了發明專利，申請號02123522.8。
2.本發明的目的(1)有機-無機復混肥解決了規模化畜禽場糞便發酵后的造粒和商品化問題，有機-無機復混肥中的化肥氮素釋放速度雖然比純化肥氮釋放慢，但比緩釋肥料氮釋放速度快，有必要進行技術升級，使有機-無機復混肥升級為有機-無機緩釋肥料。
(2)目前國內外的緩釋肥料均為化學肥料，缺乏有機成分，長期施用，對土壤理化性狀改善不利。
3.本發明的技術方案將發酵腐熟后的有機物料或經粉碎過篩后的風化煤按比例與氮、磷、鉀化肥混合均勻，加入本發明所使用的造粒粘結劑CF2，采用復混肥生產通用設備，通過造粒、干燥、篩分，得到圓顆粒狀有機-無機復混肥；將以上顆粒肥緩慢加入本發明所提供的專用旋轉包膜圓筒內，向顆粒表面噴灑稀釋的包膜膠結劑水溶液，使用滑石粉撲粉并再經熱風干燥，即成。
4.本發明的詳細描述本發明的原理是將發酵腐熟后的有機物料(畜禽糞便和作物秸稈)或風化煤(腐殖酸含量50％以上，粉碎過100目篩孔，篩孔直徑0.149mm)與氮、磷、鉀化肥摻混均勻，使用造粒粘結劑CF2造粒、烘干、過篩，成為有機-無機復混肥；選擇直徑1-5mm的園顆粒有機-無機復混肥，使用不同時間段釋放養分的包膜膠結劑包膜，即成為膠結包膜型有機-無機復混緩釋肥料，從而延長復混肥料中氮素的釋放時間。
主要工藝路線有機-無機復混緩釋肥料工藝流程見附圖1。
1)包膜膠結劑的選擇(1)造粒粘結劑CF2(專利申請號02123522.8，公開號CN1390812A)(2)廢棄塑料-淀粉混聚物膠結包膜劑(專利申請號02125678.0，公開號CN1388169A)(3)粘土-聚酯混聚物膠結包膜劑(專利申請號02126009.5，公開號CN1414033A)(4)磺化木質素膠結包膜劑(專利申請號02149247.6，公開號CN1417173A)(5)腐殖酸類混聚物膠結包膜劑(專利申請號02123975.4，公開號CN1390877A)使用造粒粘結劑制備有機-無機復混肥，再用上述包膜膠結劑包裹制備有機-無機復混緩釋肥料，為了評價各肥料氮素養分的緩釋性能，采用土注間歇淋洗法(參見Paramasivam S and A.K.Ara，Nitrogn recovery from controlled release fertilizers underintermittent leaching and dry cyclings[J].Soil Sci.，1997，162447-453.)，結果見表1。
表1 土柱中氮素累積淋出率(％)
土柱水淋洗結果，20天氮素累計淋失率以廢棄塑料-淀粉混聚物包膜肥為最低，其次為磺化木質素混聚物包膜肥和腐殖酸類混聚物包膜肥，再其次為粘土-聚酯混聚物包膜肥，造粒粘結劑CF2膠結肥氮素累計淋失率較高，但遠低于等NPK化肥，說明CF2粘結型有機-無機復混肥有一定的緩釋效果。同時說明用以上包膜膠結劑包裹后，可延長肥料中氮素的釋放時間。這4種包膜膠結劑均可用于有機-無機復混肥料包膜劑。
2)有機-無機復混肥料生產方法有機物料高溫好氧發酵腐熟后，按其干基計，稱取40％發酵后的有機物料，另外添加60％的化肥，氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)的含量可按不同作物需要比例稱取。用非對稱雙螺旋混料機充分混勻后，加入有機復混肥造粒粘結劑CF2，加入量為有機-無機混合物料干基質量的0.5％～1％，充分混勻后，用皮帶輸送機送入轉鼓式造粒機中造粒，然后進入旋轉干燥筒，旋轉過程實際是再造粒過程。干燥后通過圓筒篩篩分，小于1mm和大于5mm的物料返回，經粉碎后再造粒。
3)有機-無機復混緩釋肥料生產方法(1)有機-無機復混肥包膜選擇直徑1～5mm的有機復混肥，用皮帶輸送機緩慢送入旋轉包膜圓筒。圓筒直徑1500mm，長8000mm，分為兩段，前半段為包膜室，后半段為撲粉干燥室，在內壁中間4000mm處焊有一半圓形隔檔，高100mm，內壁還焊有12排抄料板，抄料板長300mm，高150mm，交錯排列。包膜筒入料端伸進一根噴灑包膜劑管子，長800mm、直徑為25mm不銹鋼管，管子兩端安裝2個噴頭，噴嘴孔徑10μm，包膜劑用水稀釋5倍后由壓力泵(壓強大于0.4Mpa)壓入管內，呈霧狀噴灑(見附圖2)。有機-無機復混肥圓顆粒一邊在旋轉圓筒內轉動上揚，一邊噴灑霧狀包膜膠結劑，至肥料顆粒表面完全濕潤為止。包膜膠結劑母液用量為復混肥干基質量的1％-3％。
(2)撲粉干燥包膜后的復混肥由中間隔檔進入撲粉室，撲粉劑為粉碎后過200目篩孔(篩孔直徑0.074mm)的滑石粉，經撲粉管通入撲粉室。濕潤的肥料顆粒一邊轉動、上揚和滾動，一邊沾上一層滑石粉。熱風通入旋轉包膜圓筒底部的熱風管，風溫80℃-100℃左右，包膜撲粉后的肥料顆粒經熱風干燥后流出包膜筒，此時表面已干燥硬化。
(3)過篩分裝振動篩分兩段，第一段為1mm篩孔，第二段為3mm篩孔，直徑1～3mm和3～5mm的圓顆粒緩釋肥料分別裝袋，小于1mm的粉末返回重新造粒。
5.
附圖1本發明工藝流程圖附圖2旋轉包膜圓筒示意圖6.本發明的優點1)設備簡單，在現有復混肥設備基礎上改造完善即可生產有機-無機復混緩釋肥。
2)緩釋肥料既含無機化肥成分，又含有機成分，利于改良土壤。
3)可根據不同作物對養分需求調整氮、磷、鉀含量的比例。
實施例一1)有機-無機復混肥料的制備稱取有機物料(發酵腐熟有機肥，以干基計)412kg，另外添加尿素286.3kg(尿素含N46％)，磷酸一銨166.7kg(磷酸一銨含P2O545％，含N11％)，氯化鉀125kg(氯化鉀含K2O 60％)。將以上原料加入非對稱雙螺旋混料機中，充分混勻后，再加入有機復混肥造粒粘結劑CF2(母液，固形物含量10％)10kg，充分混勻后，用皮帶輸送機送入轉鼓式造粒機中造粒，然后進入旋轉干燥筒。干燥后通過圓筒篩篩分，小于1mm和大于5mm的物料返回，經粉碎后再造粒。
2)有機-無機復混緩釋肥料的制備(1)有機-無機復混肥包膜選擇直徑1～5mm的有機復混肥，用皮帶輸送機緩慢送入旋轉包膜圓筒。圓筒直徑1500mm，長8000mm，分為兩段，前半段為包膜室，后半段為撲粉干燥室，在內壁中間4000mm處焊有一半圓形隔檔，高100mm，內壁還焊有12排抄料板，抄料板長300mm，高150mm，交錯排列。包膜筒入料端伸進一根噴灑包膜劑管子，長800mm、直徑為25mm不銹鋼管，管子兩端安裝2個噴頭，噴嘴孔徑10μm，包膜用包膜膠結劑(廢棄塑料-淀粉混聚物膠結包膜劑、粘土-聚脂混聚物膠結包膜劑、磺化木質素膠結包膜劑、腐殖酸類混聚物膠結包膜劑)20kg(母液，固形物含量20％)用水稀釋5倍后由壓力泵(壓強大于0.4Mpa)壓入管內，呈霧狀噴灑。有機-無機復混肥圓顆粒一邊在旋轉圓筒內轉動上揚，一邊噴灑霧狀包膜膠結劑，至肥料顆粒表面完全濕潤為止。
(2)撲粉干燥包膜后的復混肥由中間隔檔進入撲粉室，撲粉劑為粉碎后過200目篩孔(篩孔直徑0.074mm)的滑石粉10kg，經撲粉管通入撲粉室。濕潤的肥料顆粒一邊轉動、上揚和滾動，一邊沾上一層滑石粉。熱風通入旋轉包膜圓筒底部的熱風管，風溫80℃-100℃左右，包膜撲粉后的肥料顆粒經熱風干燥后流出包膜筒，此時表面已干燥硬化。
(3)過篩分裝振動篩分兩段，第一段為1mm篩孔，第二段為3mm篩孔，直徑1～3mm和3～5mm的圓顆粒緩釋肥料分別裝袋，小于1mm的粉末返回重新造粒。
實施例二稱取有機物料——風化煤，以干基計為412kg，另外添加尿素286.3kg(尿素含N46％)，磷酸一銨166.7kg(磷酸一銨含P2O545％，含N 11％)，氯化鉀125kg(氯化鉀含K2O 60％)。將以上原料加入非對稱雙螺旋混料機中，充分混勻后，再加入有機復混肥造粒粘結劑CF2(母液，固形物含量10％)10kg，充分混勻后，用皮帶輸送機送入轉鼓式造粒機中造粒，然后進入旋轉干燥筒。干燥后通過圓筒篩篩分，小于1mm和大于5mm的物料返回，經粉碎后再造粒。
其他生產過程和條件同實施例1。
實施例三實施例一和實施例二的生產過程中，以同樣量的粘土-聚酯混聚物膠結包膜劑代替其中的廢棄塑料-淀粉混聚物膠結包膜劑作為復混肥包膜使用，其他生產過程和條件不變。
實施例四實施例一和實施例二的生產過程中，以同樣量的磺化木質素膠結包膜劑代替其中的廢棄塑料-淀粉混聚物膠結包膜劑作為復混肥包膜使用，其他生產過程和條件不變。
實施例五實施例一和實施例二的生產過程中，以同樣量的腐殖酸類混聚物膠結包膜劑代替其中的廢棄塑料-淀粉混聚物膠結包膜劑作為復混肥包膜使用，其他生產過程和條件不變。
權利要求
1.一種有機-無機復混緩釋肥料生產方法，其特征是將發酵腐熟后的有機物料或經粉碎過篩后的風化煤按比例與氮、磷、鉀化肥混合均勻，加入本發明所使用的造粒粘結劑CF2，采用復混肥生產通用設備，通過造粒、干燥、篩分，得到圓顆粒狀有機-無機復混肥；將以上顆粒肥緩慢加入本發明所提供的專用旋轉包膜圓筒內，向顆粒表面噴灑稀釋的包膜膠結劑水溶液，使用滑石粉撲粉并經熱風干燥，即成。
2.如權利要求
1所述的有機-無機復混緩釋肥料生產方法，其特征是使用廢棄塑料-淀粉包膜膠結劑在專用旋轉包膜圓筒內將圓顆粒有機-無機復混肥包膜，包膜膠結劑母液使用量為復混肥干基質量的1％-3％。
3.如權利要求
1、2所述的有機-無機復混緩釋肥料生產方法，其特征是以同樣量的粘土-聚酯混聚物膠結包膜劑代替廢棄塑料-淀粉混聚物膠結包膜劑作為包膜使用。
4.如權利要求
1、2所述的有機-無機復混緩釋肥料生產方法，其特征是以同樣量的磺化木質素膠結包膜劑代替廢棄塑料-淀粉混聚物膠結包膜劑作為包膜使用。
5.如權利要求
1、2所述的有機-無機復混緩釋肥料生產方法，其特征是以同樣量的腐殖酸類混聚物膠結包膜劑代替廢棄塑料-淀粉混聚物膠結包膜劑作為包膜使用。
專利摘要
以發酵腐熟的規模化畜禽場糞便或風化煤與氮、磷、鉀化肥為原料，使用有機復混肥造粒粘結劑CF2生產有機復混肥。采用不同時段釋放養分的包膜劑廢棄塑料—淀粉混聚物膠結包膜劑、粘土—聚酯混聚物膠結包膜劑、磺化木質素膠結包膜劑、腐殖酸類混聚物膠結包膜劑包膜，生產有機—無機復混緩釋肥料，適用于各種作物施用。
文檔編號C05G5/00GKCN1603286SQ200410078164
公開日2005年4月6日 申請日期2004年9月20日
發明者張夫道, 姚青松, 王玉軍, 張樹清, 張建峰 申請人:中國農業科學院土壤肥料研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan