[发明专利]热解生物油制取腐植酸肥料粘合包膜剂

说明书

1.技术领域

本发明提供热解生物油制取腐植酸肥料粘合包膜剂，涉及化肥提质增效，尤其涉及氮磷钾缓释肥料的粘合包膜制剂和粘合包膜制剂的生产方法。

2.背景技术

据相关统计，化肥投入约占农民进行种植业生产总投入的50％左右，发展中国家粮食增产中50％来自于化肥的作用。但目前我国当季氮肥利用率仅为20％～35％，磷肥的利用率为10％～20％，钾肥的利用率为30％～60％，远低于世界发达国家利用水平。肥料利用率低不仅造成资源的巨大浪费,还给人类赖以生存的环境造成了严重污染。

为了解决肥料养分释放速率与植物养分吸收速率不吻合，提高肥料利用率的问题，20世纪初提出了缓释肥料的概念。缓控释肥料是指肥料养分释放速率缓慢，释放期较长，在作物的整个生长期都可以满足作物生长需求的肥料，是提高氮磷钾肥料利用率的有效手段，已经成为了肥料界研究领域中新的热点。

缓控释肥料目前主要是包膜肥料，主要是用蜡、聚合物和硫磺进行包膜，也可以用沥青、硅酸盐水泥.磷酸镁铵等包膜，就是在粒状水溶性(速效)肥料表面涂覆半透水性或不透水性物质，使养分通过包膜的微孔、缝隙慢慢释放出来，或在作物某一生长阶段大量释放，为作物所吸收利用，从而减少养分损失，提高肥料利用率。如

(1)硫包尿素

在包膜肥料中，硫包尿素占有特殊地位。这主要是由于硫本身即为包膜材料又是营养元素，而且成本较低。硫包尿素一般含氮量为36～37％。硫包尿素适用于生长期长的作物，如牧草、甘蔗、菠萝、以及间歇灌溉条件下的水稻等，但不适于快速生长的作物，如玉米之类。硫包尿素比普通尿素被作物吸收的有效利用率可提高一倍，硫包尿素作为水稻的氮源是有前途的，某些硫包尿素获得的的谷物产量，明显高于使用尿素而获得的谷物产量。

(2)树脂包膜的尿素

树脂包膜的尿素是采用各种不同的树脂材料，主要由于释放慢，起到长效和缓效的作用，可以减少一些作物追肥的次数，玉米采用长效尿素可实现一次性施用底肥，改变以往在小喇叭口期或大喇叭口期追肥的不便，在水稻田可以在插秧时一次施足肥料即可以减少多次作用的进行。蔬菜上，特别是一些地膜覆盖栽培的蔬菜使用长效(缓效)肥可以减少施肥的次数提高肥料的利用率节省肥料。试验结果表明使用包衣尿素可以节省常规用量的50％。但树脂包膜尿素的关健是包膜的均匀性和可控性以及包层的稳定性，有一些包膜尿素包层很脆甚至在运输过程中就容易脱落影响包衣的效果，包衣的薄厚不均匀，释放速率不一样也是影响包膜尿素应用效果的一个因素。目前包膜尿素还存在一个问题，有的包膜过程比较复杂、包衣材料价格比较高，经过包衣后使成本增加过高。影响肥料的应用范围，有些包膜材料在土壤中不容易降解，长期连续使用也会造成对土壤环境的污染，破坏土壤的物理性状，亟需解决可降解、低成本、与土壤相融的包膜材料。如腐植酸类的包膜材料。

腐植酸是动、植物的残骸经过微生物的分解和转化以及地球物理化学的一系列过程而形成的一类大分子有机弱酸混合物，保持了各种结构成分的自然状态和生物活性及其丰富的官能团，如芳香环、共轭双键、羟基、羧基、酚羟基、羰基等，能够改良土壤结构、提高肥效；同时遇水膨胀、失水收缩，是实现水肥统一的肥料包膜优质原材料。但矿源腐植酸是目前腐植酸产品的主要来源，由于原料有效组分含量低，活性官能团固化，需要活化和纯化，消耗较多的碱和酸，产生大量的高浓有机废水，生产成本高，如何从矿源腐殖酸原料低成本制取高活性液体腐植酸成为腐植酸包膜粘合材料的关键和难题。

热解生物油含氧高达40％以上、酸性大、粘度高、热值仅有石油燃油的一半，在目前国家原油价格断崖式下跌的情况下，作为燃料油不具有竞争优势，但热解生物油富含羧基、酚基、酮基、酚羟基等活性官能团，是廉价优质、无需活化处理的腐植酸资源，亟需开发热解生物油高附加值大规模的利用途径。

3.发明内容

本发明的目的是为了克服现有盐碱化土壤修复技术的不足而发明的一种热解生物油制取腐植酸肥料粘合包膜剂，既能遇水膨胀、失水收缩，实现水肥统一、智能缓控，提高肥料利用率；又能降低成本、实现包膜的均匀性和可控性以及包层的稳定性；还能实现包膜材料在土壤中的降解，长期连续使用也会提高土壤水稳性团粒体含量，改良土壤结构，无二次污染，是一种绿色环保的肥料粘合包膜剂。

本发明的技术方案：