[发明专利]海藻有机肥料的制备方法及用该方法制成的有机肥料

说明书

技术领域

本发明属于农林废弃物再利用和有机肥料生产领域，涉及一种利用大型海藻和微藻及其高值产品加工废弃物的再利用及综合处理，具体涉及海藻胶加工生产企业生产过程中产生的废藻渣与活性污泥进行混合堆制，形成海藻有机肥、海藻有机液肥、海藻复合混肥的制备方法及利用本发明提供的方法制成的肥料。

背景技术

我国目前已经开展栽培的大型经济海藻主要有：褐藻的海带、裙带菜和羊栖菜；红藻的坛紫菜、条斑紫菜、龙须菜、细基江蓠、红毛菜和麒麟菜等，由于这类大型海藻的经济、医药价值越来越多的被人们发掘，我国的大型海藻人工养殖呈逐年递增趋势。以海带为例，我国海带种植的产量和规模均居世界首位。2010年我国海带年产量达到88.4万吨(以干重计),占我国海藻总产量的57.3％。每年提供了40多万个就业岗位,几十亿元的产值,具有非常显著的经济和社会效益。随着海带苗种资源的优化,海带的种植面积和规模会有进一步扩大的空间。目前，海带养殖企业始终延用人工晾晒干燥的方法，将鲜海带制成淡干海带，供给海藻化工企业作为生产原材料。在我国,海带加工目前已形成了以褐藻胶、甘露醇、碘为主要产品的工业体系，海藻化工自上世纪60年代兴起以来，生产工艺一直没有重大的创新。目前我国海藻酸盐的年生产能力约为3.5×10⁴吨，占世界总生产能力的60％。近年来由于市场竞争激烈,同时由于产品附加值低、加工工艺存在耗水量大、耗能大、污染严重等问题,导致海带加工产品生产成本居高不下。按干物质计,海带的工业利用率仅达约30％,还有50％以上的成份成为废弃物。按比例计算，每年我国海带加工行业至少产生数以十万吨的海带加工废弃物。此外，大量富含有机质和营养盐的废弃物向环境中排放,已成为水体富营养化和赤潮诱发的潜在因素,严重影响海洋渔业经济和生态的发展。海藻加工之后剩余的废渣，其主要成分为海藻纤维素，蛋白质，海藻多糖，壳聚糖，多酚，甜菜碱及有机碘等。以海带渣为例，干物质中主要含粗蛋白约20％，粗纤维约50％,灰分约3％。此外，海带渣中还含有未提取完全的褐藻酸盐、禢藻酸糖硫酸脂、植物分裂素和生长激素等活性物质。总之，海带渣富含营养物质，能供应植物生长所需，其中还含有的微量元素和植物源激素，可促进植物根系和主茎的发育,对提高植物产量、改善品质和提早成熟并在水果保鲜和抵抗病虫害等方面均有明显的效果,可增强作物抵抗不良环境的能力。而以往海带加工废弃物主要采用填埋的方法进行处理,不但占用了大量的土地,还浪费了大量的资源,因此开展海带渣综合利用研究对提升我国传统海带工业的竞争力、降低环境污染都具有重要的意义。对海带加工废弃物的二次开发利用，能有效地海带加工工艺的效率，利用海带加工废弃物生产海藻肥料，是一条变废为宝的有效途径。

目前，大部分对海藻中有效成分的提取及再利用的研究，都是针对未处理海藻的直接提取，对海藻工业废渣进行的研究不多。中国专利CN 102584440 A介绍了一种利用新鲜海藻进行破碎获取海藻粗液，并经浓缩处理获得海藻浓缩原液。添加维生素K1衍生物、生物黄腐酸，防腐剂制得海藻有机肥。但是该专利在低温高压条件下破碎藻体及浓缩海藻原液时，成本较高。中国专利CN 1229778 A主要介绍了一种利用褐藻消化液作为植物营养剂及病毒抑制剂、生长调节剂和土壤调理剂。但是该专利使用KOH作为消化剂于70～100℃下进行褐藻的消化处理获得消化液，并需要调节pH，不能做到节能及成本控制。中国专利CN 102391030 A公开了一种利用鲜海带化工厂的海藻废渣与麦麸、秸秆、中药渣、果渣、活性污泥或酒糟中的一种或几种混合物的复配物，进行堆肥发酵形成的海藻肥，并应用于作物栽培基肥或追肥的用途。但用此方法获得的海藻废渣堆肥营养价值相对不高，浪费较大。

微藻培养所使用的各类培养基均含有植物生长所必需的元素如：钠、钾、磷、铁、镁等以及促进植物生长及萌发的微量元素。在进行微藻大规模培养过程中会产生废弃的藻渣，包括培养的微藻藻细胞，微藻培养基。若不进行再利用等处理直接排入环境中，会对环境造成负担并造成资源的浪费。目前螺旋藻大规模生产培养，会产生大量的废弃培养基。考虑到环境、资源等原因，目前大部分的企业采用螺旋藻废弃培养基的循环利用。这在一定程度上能充分的利用培养基中的无机盐及水分。但螺旋藻作为食品级对于培养的水质要求极高，在重复利用中需测定培养基各种元素含量进而配比，过程复杂，操作费时。

一般，微藻提取油脂后的藻渣中，以粗蛋白质的含量最高，其次是碳水化合物，提油后的藻渣中仍含有丰富的色素。因其含有丰富的营养物质，目前研究常集中于动物饲料的研制，附加值不高，经济效益不明显。