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有机无机复混肥的生产技术


有机无机复混肥的生产技术
有机无机复混肥(以下简称“有机复肥”)是以人们在生产和生活过程中产生的有机废弃物 为原料,经过一定处理后,按一定的标准配比加入无机化肥,充分混均并经过造粒等流程生 产出来的既含有机质又含有化肥的产品。 一、有机复肥的优点 (一)养分供应平衡,肥料利用率高 有机复肥既有化肥成分又有有机物, 两者的适当配合, 使之具有比无机复肥和有机肥更 全面、更

优越的性能。有机复肥既能实现一般无机复肥的氮、磷、钾等养分平衡,还能实现 独特的有机—无机平衡。有机复肥中来源于无机化肥的速效性养分, 在有机肥调节下, 养分供应快而不过猛, 而来源于有机肥的缓效性养分又能保证有机无机复 混肥养分持久供应,使其具有缓急相济、长短结合、均衡稳定的供肥特点,既避免了化肥养 分供应大起大落的缺点, 又避免了单施有机肥造成前期养分供应往往不足, 或者需要大量施 用有机肥费工费时的弊端。而且,有机复混肥保肥性能强,肥料损失少。另外,由于有机质 的存在使复肥中磷不像无机磷肥那样易于被土壤固定, 因此, 肥料利用率高。 与无机复混(合) 肥相比,它在较低氮、磷、钾含量条件下,可获得较高的作物产量。 (二)可改土培肥 一般无机复混(合)肥用地而难养地,一般有机肥养地作用大而当季供肥不足。有机复混 肥则兼有用地养地功能。因为有机复混肥中通常含有占总质量 20%~50%的有机肥,含相 当数量的有机质,可以改善土壤理化性质和生物学性质。 (三)活化土壤养分 通过有机复肥的化学和生物化学作用,可活化土壤中氮;磷、钾及硅、锰、锌、硼等养 分。一方面,有机复肥可增强土壤中微生物,包括磷细菌、钾细菌和硅细菌的活性,既促进 有机质的分解, 释放氮、 磷及微量元素养分, 又可使矿物态磷、 钾、 硅等有效化; 另一方面, 有机复肥还可在一定程度上调节土壤 pH 值,使微域土壤 pH 值处于有利于大多数养分活化 的范围,例如,有机质分解产生的有机酸对磷有明显的活化作用。 (四)具有生理调节作用 由于有机复肥中有机成分含有相当数量的生理活性物质, 如氨基酸、 腐殖酸和酶类物质。 因此, 它除具有一般的营养作用外, 尚具有独特的生理调节作用, 例如, 促进根的呼吸作用、 对养分的吸收和促进叶面的光合作用等。 由于有机无机成分的科学配合,有机复肥综合了化肥和有机肥的优点,并超过了它们,正如 农民所说“不是化肥,胜似化肥,不是花生麸,胜似花生麸”。有机复肥是多种科学技术成果 的有效载体,技术含量高,因而有明显的优越性。 二、有机复肥生产中原料的配比 (一)有机—无机的比例 有机复肥与无机复肥的根本区别在于前者有一定量的有机成分, 在有机物料与化肥配比 时必须以能充分发挥有机无机复混肥的优点为前提。 在生产实际中主要从有机 N—无机 N 比 例和 C/N 两方面来考虑有机—无机的配合。

1.有机 N—无机 N 据报道,我国农地施肥中有机 N—无机 N 适宜比例大致为 1:1、7:3 或 6:4,但具体使用何种比例应因作物、土壤、施肥及地域的差异而定对肥沃土壤,无机 N 比例可高些,对瘦瘠土壤,则有机 N 比例宜高些。值得指出的是,对于采用 C/N 宽(指高于 40)的有机物料做有机复肥原料时则不宜机械地套用.有机 N—无机 N 比例。因为若达到相 同的有机 N—无机 N 比例, 这种宽 C/N 的有机物料可能在整个复肥质量中占到相当大的比例, 这在实际生产中既难以实行,又可能由于 C/N 的问题而影响复肥的供 N 状况。 2.C/N 从肥料角度看,C/N 是调控供 N 强度及持久性的重要因素,是有机复肥制造和 有机无机配合的依据之一。然而不同有机物料,不仅 C/N 差异大,而且有机 C 的生物有效 性也有很大差别。 在有机复肥生产中, 有必要根据有机 C 的组分来确定原料的种类及其比例。 一般来说,若以纤维素一类为主要有机原料,有机复肥的 C/N 以 1.0~1.6 为宜,若有效 C 比例较高,则 C/N 宜调低些;反之,则高些。对于以改土补充有机质为目的的配方,则 C/N 可在 1.6 以上。有机—无机比例的确定需要考虑土壤和作物因素,对于瘦土砂质土以及生长 期长的作物,需注意供肥持久稳定,C/N 宜高些;反之,则宜低些。 目前我国有机复肥生产中, 有机物料所占比例大致在 20%~50%之间, 但多数在 30%左右。 至于在上述原则的基础上,到底选用何种有机物料,还要考虑各地原料的价格和丰缺情况, 做适当调整。 (二)氮磷钾三要素的配比 复混肥的养分设计,主要考虑作物、土壤和肥料 3 方面的因素,这与无机复肥养分设计 基本相似。因此,有机复肥的配方可以参考已有的无机复肥养分配比,但不能照搬,因为有 机复肥中氮磷钾配比有其特殊性。主要表现在有机复肥的供氮过程波动少,较稳定,不会大 起大落。供肥强度与持久性较为协调,与作物生长各时期的需肥较适应。而有机复肥中的磷 肥有效性较高,不易被固定。因此,有机复肥中的氮肥比例可适当高些而不致强度过高,磷 肥的比例可适当低些而不致供磷不足,例如,对某一土壤无机复肥三要素为 12—7—10 是较 好的叶菜类专用肥,相应的有机复肥则可为 12—5—10,同样收到理想的效果。

表 9-28 通用型和专用型肥料配方的养分设计举例 原料百分比/% 肥料类型及养分比例 尿素 硝铵
+ T

磷铵

&

普钙

硫酸钾

氯化钾

浓缩液

滤泥 ( 法)
@)

蔗渣

云石粉

粉煤灰

X

通用型(稻、桑)(11-3-7)

23.5

21

7

11

20

6

10.5

10.5

烟 9.0-5.4-16)

9.6

10

8

%

15

25

5.8

10

7.4

5

5

茶(14-2.9-3.0) 甘蔗(11-3-9) 香蕉(9-2.4-15) 花生(9-3.5-8) 叶菜 番茄

30.4 24 18 19.5 16.5 21.7 10 4

21 21 4 25 21 21

5 15

20

J

10

%

9.6 10 5 8 7 10 5 5.5 7 2.3

W

15 10 10 10 10 20 20

15 19 10 10 8

T

d

25 13 11 15

7 S9 T+ n: X; d7 K

! q! G' O4 E 8 a4 R

{

*指酒精废液浓缩物。

三、有机复肥的生产工艺 生产有机复肥的工艺流程与设备,如图 9—8 所示。根据物料和设备的具体况,也可以 对图 9—8 所示的流程稍作变动:先计量,按比例混合后放入粉碎机粉碎这样,物料在粉碎 中可进一步混匀,但这样混和粉碎的物料应立即用于造粒,否则易吸湿结块。 1.原料的预处理普钙由于含有 4%~5%的游离酸,如不进行预处理会影响后续造粒过程。常 采用氨化处理以消除过多的残酸,这还有利于物料松散,便于粉碎。可采用一定比例的碳铵 (或粉煤灰、 碳法滤泥)与普钙预混合数天。 但碳铵的比例不能太高, 否则会影响磷的有效性。 生产实践表明,普钙与碳铵的比例为 10:1(质量比)为宜。对于有机废弃物原料,可先经过堆 肥法处理,或直接干燥处理以降低物料的水分含量,以利于后续的粉碎过程。 2.原料的粉碎对粗粒、结块物料需先粉碎,否则各种肥料配合不匀,而且将很难造粒。依 物料的不同,采用不同的粉碎机械。对植物纤维类物料,宜用锤片式、刀式粉碎机;对矿石 和滤泥类块状物,则宜用链式粉碎机。尿素钾肥等化肥混匀后不必粉碎,造粒效果也很好。 3.计量和混合按配方的要求,称取一定量的各种原料,主要是有机肥和氮磷钾 3 种无机肥 料,输送于混合机内。混合机可用滚筒式或立式圆盘。混合必须充分,即混即用,不宜混合 后放置太久,以免受潮。 4. 造粒造粒机械以挤压式和圆盘式两种最为常见。 无机复肥通常采用圆盘造粒, 能耗较低, 粒状较圆,外观较适合市场需求。但对有机复肥来说,则宜采用挤压造粒,这是由于有机物 料中多含有纤维状物,如蔗渣、麻渣等。这类物料经粉碎后,仍有相当部分呈长条状,挤压 机应具强大挤压力才可使之与其他粉料结合成紧实的粒状。 若在圆盘上造粒, 则要求对这类 纤维物料进行很严格的粉碎,实际上很难做到这一点。故一般提倡使用挤压机造粒。但对花 生麸、豆麸、滤泥、污泥等物料,粉碎后可采用圆盘造粒,生产花卉类售价较高的肥料。有 机复肥的全部原料混匀后含水率宜控制在 15%~18%之间,以利于出粒,又可减少干燥的负 荷。对于适宜含水率可凭经验作大致判断:手握物料再松开,物料团即裂开,此状态下物料 水分适中。 5 .造粒后的干燥造粒后需要对产品进行干燥,一般不宜采用无机复肥所用的高温 (200 ~ 300℃)条件。有机复肥含有尿素等热敏感物料,高温条件下易损失,故强调低温于燥,一般 热风温度在 90℃上下。可考虑利用余热干燥。若有机复肥的水分含量在 12%以下,一般不 会散粒及霉变。挤压成型的粒肥含水量在 15%左右,要除去的水分不大。也有不少厂家调 整物料水分,压粒后不干燥,但这样出粒速度慢。一般来说,如不采用热风干燥也应尽量采 用冷风干燥。 (二)主要影响因素及调控 1. 尿素与普钙混合后易出水若全部物料混合后不立即制粒?则易变湿结块, 可能在储料罐中 变硬,很难清除。在机器未调试好时,不宜先配料,或配料肘把尿素留至最后才加入。 2.搅拌料要均匀否则产品的养分含量和 pH 值会有波动,对作物生长不利。在生产中发生 磷肥粉碎不全,小粒状磷肥进入造料机可能产生以磷肥为主的颗粒肥,施用后易引起酸害。 在投料量、原料质量正常的情况下。产品质量不稳定往往与拌料不匀有关。 3.不随便变动废料的种类和数量有些人对配方中的化肥各成分的投料量 能严格地执行, 但对废料原料则以为是一般“填充料”, 不以为然。 对其种类、 数量随意变更, 也曾引起质量问题。有些原料可以相互取代,如蔗渣和泥炭,但与糠醛渣则不可以。粉煤灰 和碳法滤泥同属微碱性,但是否可以相互取代,在多大程度上可以取代,需要视原配方目的 及施用对象而定。废料原料的加入,不仅是取其化学成分,还取其调理作用。 四、有机复肥的质量标准 我国有机复肥的生产历史不长,目前还未有国家标准。但国家质量监督检疫总局于 2001 年

11 月已组织有关部门起草了有机—无机复混肥料标准(表 9—29),近肼有望颁布。 表 9—29 有机—无机复混肥料指标(送审稿) 项目 指标
& U2 L% x4 N 9 t! \) t) s # q- \- \7 I: s8 e6 ~

总养分(N+P2O5 十 K20)含量/% 水分(H2O)/% 有机质/%

N# F0 j. X" Q* b4 F8 y



8 v1 k& N" m$ r1 t 2 Y, T: a8 x

15.0

9 p: b4 J! [( Z H6 l6 V

≤ ≥

10.0 20

+ x# P+ `+ l1 e6 [& u/ T

3 d' w0 I7 k1 \3 x# c( X

粒度(1.00~4.75 mm 或 3.35~5.60mm)/% 酸碱度(pH 值)



70

0 {( e4 \& [$ t

5.5~8.0 ≥ 95 0.1

5 |( L$ k/ O. @) T2 s& ?* V0 `

蛔虫死亡率/% 大肠菌值 氯离子含量(Cl—)/%

6 u3 N9 E+ r) H ' f: _& R1 p! Z



, Y+ D: X4 [3 j4 R

, P( [4 s7 `5 X3 L



3.0

*标明的单一养分含量不得低于 2.0%, 且单一养分测定值与标明值负偏差的绝对值不得大于 1.0%。 **如产品氯离子含量大于 3.0%,并在包装容器上标明“含氯”,该项日可不做要求 按本标准(送审稿)的附则规定,在必要时要测定有机复混中有害重金属含量,主要包括汞、 镉、铬、砷、铅。根据最近国家质量监督检疫总局组织有关部门起草的肥料中有害元素限量 及试验方法》(国家标准送审稿),肥料中汞、镉、铬、砷、铅不得超过。随着这些标准的颁 布,对规范我国有机复肥生产和质量的控制将起到重要作用。 对照我国 《无机复混肥质量标准》 (GBl5063—2001), 有机复混肥的质量控制有明显不同之处: (一)氮磷钾含量问题 三元无机复肥总养分(N+P2O5+K2O)含量要求≥25%,而审定中的有机复肥国家标准为≥15%, 后者氮磷钾虽较低, 但其有机质高(20%以上), 四要素(N+P2O5+K2O +OM)总量在 35%以上。 据廖宗文(1996)的研究,在等质量的基础上,这种有机复肥与总养分为 25%的无机复肥肥效 相当或更好。另外,有机复肥中对单一养分的要求(≥2%)也低于无机复肥(≥4%),特别是在 通常的有机复肥配方中 P2O5 含量要低于无机化肥,这是考虑到磷的有效性会因有机质的作 用而提高。 (二)有机质含量 有机质含量是有机复肥特有的指标。 值得一提的是, 目前有机质的测定方法仍然以重铬酸钾 —浓硫酸氧化有机碳为基础,这有可能难于区分具有相同有机质含量,但活性与肥效可能有 较大差别的有机复肥。以何种指标来衡量有机复肥中有机组分的质量,方法尚有待完善。尽 管如此,以重铬酸钾—浓硫酸氧化法获得的有机质含量不低于限定标准,这在目前仍不失为

一个鉴别真伪有机复肥的方法。 (三)水分 有机复肥中对水分最低要求比无机复肥标准中的 5%高出 2 倍。 这与有机复肥中有机原料的 特性有关。因为有机原料吸水性强,尤其是纤维类原料。有机复肥在 10%的水分条件下, 肥料的硬度足以保证在运输过程中破散率低于一定百分率, 而且在贮藏过程中不会霉变或导 致肥分损失。进一步降低有机复肥的水分会导致能耗过大,并且有可能导致氮素的损失。 (四)其他 有机复肥对 pH 值、病原物等均有限定,这是无机复肥所没有的,这均和有机物性质有关。, X% s7 p/ l, J2 I 五、有机复肥的施用 有机复肥与无机复肥一样, 在施肥时必须同时考虑土壤、 作物和气候等因素。 值得指出的是, 虽然有机复肥含有相当量有机质, 具有一定的改土培肥作用和养分控释作用, 但其作用终究 有限, 与大量施用有机肥做基肥不同, 由于施用有机复肥时单位面积农地实际投入的有机质 相当少。因此,对某些土壤还要注意有机肥的投入和后期的补肥问题,例如,对于偏砂的土 壤,由于有机质矿化相对较快,而且土壤保肥性差,因此,也要适当注意中后期土壤脱肥的 问题。 有机复肥一般可做基肥,也可做追肥和种肥。但做种肥,特别是在条施、点施和穴施时要避 免与种子的直接接触,避免有机物的降解作用以及化肥对种子发芽产生不良影响。


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