專利名稱：一種廢棄煙葉生產(chǎn)生物源藥肥的方法
一種廢棄煙葉生產(chǎn)生物源藥肥的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于肥料的制造領(lǐng)域，具體涉及采用廢棄煙葉生產(chǎn)的有機無機復(fù)混肥、葉面藥肥和水澆藥肥。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種廢棄煙葉生產(chǎn)的生物源藥肥，是以廢棄煙葉為主要原料，以氨基酸廢液為提取劑，浸提后經(jīng)離心機分離出廢煙葉，烘干后配制有機無機復(fù)合肥，其提取液復(fù)配氨基酸葉面藥肥和膏狀沖施藥肥，該肥料有利于農(nóng)作物的吸收利用，同時具有殺蟲殺菌的功能，該肥料有利于提聞農(nóng)廣品的品質(zhì)，無農(nóng)藥殘留。
近幾年來，由于過度的使用化肥和農(nóng)藥，使化肥的利用率下降，農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)下降，出口受阻，雖然無公害農(nóng)產(chǎn)品和綠色農(nóng)產(chǎn)品受到消費者的歡迎，但這些食品的生產(chǎn)生產(chǎn)基地發(fā)展緩慢，由于總體生態(tài)環(huán)境的惡化和氣候變化等原因，每年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，作物病蟲害發(fā)作嚴(yán)重，農(nóng)民不得不依靠農(nóng)藥來緩解，為了提高作物的產(chǎn)量，過量的使用化肥和農(nóng)藥， 因此，除了環(huán)境因素而外，提供合適的價廉物美的肥料和農(nóng)藥是推動綠色食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，我國煙草的種植面積和產(chǎn)量均居世界前列。我國煙草年產(chǎn)量高達(dá)450 500萬噸，煙草種植、加工過程亦是如此，僅加工過程產(chǎn)生的廢棄物(煙末)大約占原材料的25%左右，如包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，其數(shù)量更為可觀。目前對這些廢棄物的處理大多以填埋或焚燒為主，但是這種處理方式不僅造成資源浪費而且還導(dǎo)致環(huán)境問題。因此，對于這類農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用問題亟待系統(tǒng)研究、解決。
廢煙末(卷煙廠的廢棄物)等含有生物殺蟲殺菌成分的農(nóng)業(yè)廢棄資源為主要原料，經(jīng)粉碎、浸泡、提取、復(fù)配、造粒等工藝開發(fā)出具有廣譜殺蟲滅菌功能又能為作物提供多種養(yǎng)分的“藥肥合一”的系列產(chǎn)品(多元素有機無機復(fù)混肥、葉面藥肥、水澆藥肥)。該肥料是一種安全、高效無公害農(nóng)產(chǎn)品和綠色農(nóng)產(chǎn)品的專用藥肥。本項目的實施對煙草、氨基酸廢液等工農(nóng)業(yè)廢棄資源高效綜合利用、變廢為寶，治理了農(nóng)村和企業(yè)環(huán)境，促進特色產(chǎn)業(yè)的健康、快速發(fā)展，加快農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境建設(shè)起到積極的作用。
現(xiàn)階段利用煙草生產(chǎn)過程中的各種廢棄物制成煙桿刨花板、纖維板、活性炭等建筑環(huán)保材料，但工業(yè)化利用需要投入高成本，經(jīng)濟效益不高，受到一定的限制。
現(xiàn)有研究已鑒定出煙葉中有3000多種化合物，其中茄尼醇和煙堿都是應(yīng)用價值極高的物質(zhì)[I]，對這些煙草廢棄物進行綜合利用，不僅可以獲得符合綠色衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的天然化工原料，也可以減輕煙草廢棄物帶來的環(huán)境問題。煙草用于防治農(nóng)作物害蟲對人畜安全， 無殘毒，對作物無毒害，對天敵影響小，不僅對水稻螟蟲能殺死螟蛾和低齡幼蟲，具有殺卵作用，并能殺死卷葉螟、稻倉蟲、稻飛虱、稻葉蟬等多種害蟲；同時又是棉、麻、果、蔬、中藥材等經(jīng)濟作物的治蟲良藥，是植物殺蟲劑中的佼佼者[2-3]。煙末中含有煙堿，對害蟲有強烈的觸殺作用，也有胃毒和熏蒸作用[4-5]。
研究表明煙草的莖葉可作殺蟲藥劑，與化學(xué)農(nóng)藥比較，植物農(nóng)藥有著突出的優(yōu)點它們的殺蟲有效成分為天然物質(zhì)，而不是人工合成的化學(xué)物質(zhì)。因此，施用后較易分解為無毒物質(zhì)，對環(huán)境友好無污染[6]。同時，煙草廢棄物中含N 2. 5% 3%，P2O5 0. 5% 0.8%, K2O 3% 5. 5%,MgO 0. 12%，這些含量是一般植物莖類含量的幾倍乃至十多倍，經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砜芍谱鳂O好的多元素有機肥料或煙用特種元素肥料[7]。
國外對這些煙草廢棄物通過浸提、萃取法回收煙堿，該方法在國外已有100多年的歷史，印度、西班牙、土耳其和美國都進行過長期的研究，有的已形成一定的生產(chǎn)規(guī)模。日本則利用煙草廢棄物提取茄尼醇，合成心血管病、抗癌、抗?jié)兊刃滦退幬锏闹虚g體。隨著煙草化學(xué)研究的不斷深入，國外一些科學(xué)家提出在利用煙草提取煙堿等生物堿成分的同時提取植物蛋白的設(shè)想，并開展了長期的工藝技術(shù)研究與開發(fā)。據(jù)美國科學(xué)家最近的研究表明，從煙草中提取的食用蛋白其營養(yǎng)價值等于酪蛋白和雞蛋。目前，煙草廢棄物綜合利用技術(shù)研究和開發(fā)在不斷深入進行，美國和俄羅斯的科研走在世界的前列，我國煙草廢棄物綜合利用研究相對滯后。因整個煙草行業(yè)利潤高，經(jīng)濟效益好，因此對煙草廢棄物綜合利用和開發(fā)都毫無興趣，即使開發(fā)新產(chǎn)品，也達(dá)不到煙品的利潤和經(jīng)濟效益，所以我國這類課題的研究仍處于停滯狀態(tài)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是采用廢棄煙葉及氨基酸廢液為主要原料，生產(chǎn)有機無機復(fù)混肥、 葉面藥肥和水澆藥肥，所得到的肥料成本低，同時具備肥料和殺蟲、殺菌效果，肥料的利用率較高。
實現(xiàn)本發(fā)明上述目的采取的技術(shù)方案是以廢棄煙葉為原料，粉碎后采用氨基酸廢液提取，廢棄煙葉與氨基酸廢液的質(zhì)量比例為1:3 5，將煙葉中的煙堿溶于氨基酸廢液中，經(jīng)過液固分離；濾液用于配制氨基酸葉面藥肥和膏狀沖施藥肥；濾渣根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況配入常規(guī)化肥制成有機無機復(fù)合肥。
所述的氨基酸廢液采用毛發(fā)水解提取胱氨酸后的含氨基酸母液或味精生產(chǎn)的含氨基酸廢液，氨基酸廢液提取廢棄煙葉的溫度為20 95°C，時間為4 24小時。
所述的濾渣配制有機無機復(fù)合肥時需控制產(chǎn)品水份在8 10wt%。
提取煙堿后濾液中應(yīng)先加入中微量元素進行螯合反應(yīng)，反應(yīng)液再配制成氨基酸葉面藥肥和膏狀沖施藥肥。
小規(guī)模試產(chǎn)樣品，并就地應(yīng)用于果樹、蔬菜、西瓜等作物，經(jīng)兩年田間試驗，含15% 有機質(zhì)、20% N-P-K的有機無機復(fù)混肥的養(yǎng)分利用率比普通有機無機復(fù)混肥提高15 35%， 對經(jīng)濟作物多種病蟲害的防治效果顯著；葉面藥肥、水澆藥肥用于蔬菜，比普通水澆肥增產(chǎn)、增收15 25%，病蟲害減少50 70%，本發(fā)明的有益效果是有機無機復(fù)合肥是兼具有機肥和無機肥優(yōu)點的配合肥，因肥料中含有速效氨基酸，使之具有緩速相濟的特點，有效提高了肥料的利用率，是新型肥料的發(fā)展方向。煙末為復(fù)合肥的有機質(zhì)來源，含植物殺蟲殺菌劑，在不增加成本的情況下增加了殺蟲殺菌功能，達(dá)到“藥肥合一”的效果，方便了農(nóng)民使用，使農(nóng)民在使用肥料的同時達(dá)到滅菌殺蟲的目的，實為“一舉兩得”。作為“藥肥合一”的有機無機復(fù)合藥肥，在有機無機復(fù)合肥同類產(chǎn)品中極具競爭力。卷煙廠的煙末、煙筋多年來一直采用填埋、焚燒的方法處理，是卷煙廠的一大負(fù)擔(dān)。
具體實施方式
利用胱氨酸廢母液或味精廢液作為提取劑，浸泡提取大蒜渣、煙末中的植物殺蟲殺菌成分，經(jīng)壓濾機壓濾后分離清液和廢渣，上清液用于配制葉面藥肥、水澆藥肥；廢渣用于配制多元素有機無機復(fù)混肥。
I、氨基酸廢液提取煙堿、螯合中微量元素選擇合適的固液比，提取煙末中的煙堿等有效殺蟲成分，并用壓濾機使之固液分離，濾液中加入中微量元素進行螯合反應(yīng)，反應(yīng)液用于配制水澆藥肥和葉面藥肥，濾渣用于配制多元素有機無機復(fù)合肥。
2、有機物料與無機N、P、K原料的配制混合在上述復(fù)合有機物料中加入N、P、K和中、微量營養(yǎng)元素，并根據(jù)作物類型和用肥地區(qū)的土壤養(yǎng)分狀況進行合理配制。
3、擠壓造粒，拋園復(fù)混造粒常用工藝是團粒法和干法擠壓造粒，本項目則采用濕法擠壓造粒新工藝法，將水份適量的混合物料擠壓成圓柱顆粒，圓柱型顆粒經(jīng)拋圓機拋圓制成圓顆粒狀的“藥肥合一”新產(chǎn)品。
4、烘干經(jīng)拋圓的濕顆粒有機無機復(fù)合藥肥經(jīng)皮帶運輸機送入烘干機，控制烘干機的進風(fēng)溫度、出風(fēng)濕度、進料速度等控制產(chǎn)品水份在8 10%。
實施例在5000升搪瓷反應(yīng)釜中加入4000升胱氨酸廠的復(fù)合氨基酸母液，攪拌下加入經(jīng)粉碎的廢棄煙葉，開通夾套蒸汽加熱到85 95度，保持5 6小時，打開底部閥門放料至離心機進行固液分離，固體水分含量達(dá)70%，將濕渣烘干至水分含量達(dá)30 35%時， 稱取650公斤濕煙葉于臥式攪拌機中，加入尿素43公斤，硫酸銨250公斤，磷酸一銨150公斤，氯化鉀100公斤混勻，混合料加入濕法造粒機造粒后進行拋園處理，將經(jīng)過拋園處理的顆粒用皮帶輸送機送入滾筒烘干機，使水分小于10%，將已烘干的顆粒送入篩分機，將顆粒直徑小于I. 5mm的返回混料機，將直徑I. 5 4. 5mm的顆粒經(jīng)冷卻后包裝，該產(chǎn)品即為有機無機復(fù)混肥。
分離出的氨基酸浸泡液1500公斤泵入2000升搪瓷反應(yīng)釜，攪拌下加入硫酸亞鐵 150公斤，硫酸鋅100公斤，硫酸錳75公斤，硫酸銅25公斤，硼酸80公斤加熱到95度，保持 4 5小時，冷卻至35度以下包裝，該產(chǎn)品即為氨基酸葉面藥肥。
分離出的氨基酸浸泡液用泵返回2000升搪瓷反應(yīng)釜，攪拌下加入硫酸銨400公斤，磷酸一銨150公斤，氯化鉀100公斤攪拌混勻后包裝，該產(chǎn)品即為氨基酸沖施肥。
技術(shù)指標(biāo)要達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)如下表(有機無機復(fù)混肥、液面藥肥、水澆藥肥的主要技術(shù)指標(biāo))。AB3#分〔N+ P2O5+ R2O) %>2*015520■wfm%1520麵讓 >10 0>5012M5045pH 55S4 5-6.55.0-7 0SS 7 >0 20225殺*,殺蟲舊鼓厲份-含量％010 II02
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[7]康武成 提高煙株利用率初探[J].煙草科技，1992(3) :362-371.權(quán)利要求
1.一種廢棄煙葉生產(chǎn)生物源藥肥的方法，其特征是以廢棄煙葉為原料，粉碎后采用氨基酸廢液提取，廢棄煙葉與氨基酸廢液的質(zhì)量比例為1:3 5，將煙葉中的煙堿溶于氨基酸廢液中，經(jīng)過液固分離；濾液用于配制氨基酸葉面藥肥和膏狀沖施藥肥；濾渣根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況配入常規(guī)化肥制成有機無機復(fù)合肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢棄煙葉生產(chǎn)生物源藥肥的方法，其特征是氨基酸廢液采用毛發(fā)水解提取胱氨酸后的含氨基酸母液或味精生產(chǎn)的含氨基酸廢液，氨基酸廢液提取廢棄煙葉的溫度20 95°C，時間為4 24小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢棄煙葉生產(chǎn)生物源藥肥的方法，其特征是濾渣配制有機無機復(fù)合肥時需控制產(chǎn)品水份在8 10wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢棄煙葉生產(chǎn)生物源藥肥的方法，其特征是提取煙堿后濾液中先加入中微量元素進行螯合反應(yīng)，反應(yīng)液再配制成氨基酸葉面藥肥和膏狀沖施藥肥。
全文摘要
本發(fā)明屬于肥料的制造領(lǐng)域，具體涉及采用廢棄煙葉生產(chǎn)的有機無機復(fù)混肥、葉面藥肥和水澆藥肥方法。本發(fā)明以廢棄煙葉為原料，粉碎后采用氨基酸廢液提取，廢棄煙葉與氨基酸廢液的質(zhì)量比例為1:3～5，將煙葉中的煙堿溶于氨基酸廢液中，經(jīng)過液固分離；濾液用于配制氨基酸葉面藥肥和膏狀沖施藥肥；濾渣根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況配入常規(guī)化肥制成有機無機復(fù)合肥。本發(fā)明所得到的肥料成本低，同時具備肥料和殺蟲、殺菌效果，肥料的利用率較高。
文檔編號C05G3/00GK102531785SQ20121000254
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者楊樹祥, 沈靜, 邵建華 申請人:云南金星化工有限公司