[发明专利]一种以废弃动物角蛋白物质为原料制备有机复合肥的方法

说明书

技术领域

本发明属于废弃物资源化利用领域，涉及一种以废弃动物角蛋白物质为原料制备有机复合肥的方法。

背景技术

角蛋白是蛋白质的一种，是一类结构纤维硬蛋白，存在于人和动物的表皮、毛发、鳞、羽、甲、蹄、角、爪、喙、丝及其它结构中。我国年产几十万吨角蛋白材料，它以各种动物的毛发、羽毛、蹄等为主要形式，富含氨基酸和二硫键。目前，我国大量的角蛋白原材料被废弃，如制革厂产生的废弃牛毛、猪毛、没有纺织价值的羊毛、养殖场废弃的动物毛发和蹄、角、禽类羽毛、理发店的头发等都没能得到广泛而有效的利用，造成了严重的资源浪费和环境污染。

回收利用这些废弃动物角蛋白材料，一方面可以减少这些废弃物对环境和生态造成的污染，另一方面又可以减少角蛋白资源的浪费，将其进行资源化利用。天然角蛋白的加工和利用已经有很长的历史。随着人们对角蛋白理论与应用研究的开展，角蛋白粉已经广泛应用于饲料中，并且国内外有很多人在利用角蛋白开发表面活性剂、絮凝剂、氨基酸产品和系列保健品等方面有一定的研究成果。可生物降解塑料和生物医学材料越来越受到广泛的重视。但这些还远远不能解决废弃角蛋白的浪费问题和环境污染问题。因此很有必要开发角蛋白新的利用方向，以拓宽角蛋白的利用范围。

角蛋白中含有丰富的氨基酸和硫元素，在自然界中较难降解。将其化学降解后用来生产有机化肥，不失为一个废弃角蛋白资源化利用的可行方案。

王宇新等人的专利CN1887827A公开了一种以废弃角蛋白为载体的尿素缓释肥的制备方法。该缓释肥可有效控制尿素的释放速率，缓释尿素的累积淋出分率可控制在22%～62%，接近商品缓释肥的累积淋出率。但这种角蛋白基缓释肥成品仍然是养分组成单一的氮肥。

专利CN101302124A公开了一种多元素生物复合肥及其制备方法，该化肥含有多种营养元素，具有改质松土、生态环保等特点。该方法中，直接将废弃角蛋白物质与其他物质混合后进行生物发酵，而并未事先对其进行化学或者降解处理。由于角蛋白物质在自然界中较难降解，成品化肥中仍可能含有部分在土壤中不能降解的角蛋白物质，故废弃角蛋白物质的有效利用率也不够高。该复合肥中磷和钾的含量均较小。

公开号CN101648826A的专利公开了一种新型氨基酸有机肥料及其制备方法：皮肉骨粉、鸡鸭鹅羽毛通过加水，在0.4～0.9MPa的压力下，高温蒸煮2～6小时后粉碎，制成动物蛋白有机原料，再将动物蛋白有机原料6～8份、腐植酸粉2～4份，混合搅拌均匀，再经成球、烘干、冷却、筛选等步骤制成成品。这种制备方法中动物蛋白有机料的制备条件较为苛刻（高温、高压），对仪器和设备的要求较高，成本较高；另一方面，成品中的有效氮磷钾总量及分布范围均较小，需要额外配合使用无机矿物肥料以满足肥效要求。

申请号201010183263.2的专利公开了一种氨基酸生物渔肥及其制备方法。这种渔肥既能满足鱼类生长的营养需求和培肥水体养鱼，又能改良水质，提高鱼类免疫力，减少病虫害发生，增加养鱼产量，降低养鱼成本，改善鱼类品质。此专利中角蛋白水解物的制备采用酸水解法，即先用质量2倍于毛发的盐酸在110℃左右（较高）条件下水解，然后用大量99.9%的液氨进行中和，在消耗了大量物料的同时，产生了多余的水，势必增加了减压干燥这一步骤。整个制备过程复杂且周期较长，能源消耗大，生产成本较高。

名称为“腐植酸有机复合肥”的专利公布了一种腐植酸有机复合肥。该腐植酸有机复合肥是由腐植酸50～60份、氯化钾25～35份、尿素30～35份、磷酸二铵35～50份、添加剂1～5份几种原料混合而成的。它的生产方法简单易行，主要养分齐全，但其有机质成分较为单一，且所用原料均为工业用品，未涉及废弃物的有效利用。

袁登辉于2002年10月30日公开了专利：氨基酸发酵有机肥的制造方法。发明人用硫酸和水将动植物蛋白原料水解，用氢氧化钾中和水解混合产物至中性，再加入污泥、动物粪、啤酒糟、植物饼粕、草炭及发酵菌，经发酵制成有机复合肥。该氨基酸发酵有机肥具有丰富的营养元素及有机质。该专利中，用酸对角蛋白物质进行水解，酸用量大，水解效率较低，且水解产物（角蛋白多肽）分子量较大（不利于植物吸收）。发酵工序主要针对污泥、动物粪、植物饼粕等，对角蛋白的降解作用不明显，故该工序对进一步增加角蛋白的利用率贡献不大。

专利CN 102206109A（2011.10.05），发明人先以氢氧化钾水解羽毛，用85%磷酸溶液调节水解液酸碱度，再加入多种无机盐及腐植酸助剂和适量水复合制成角蛋白肥料。该角蛋白肥料的氨基酸及无机肥含量较高，且易于土壤吸收，但有机质含量相对较低。