一種用草漿黑液製備楊樹營養注射液的方法
2023-05-21 11:56:26 2
專利名稱：一種用草漿黑液製備楊樹營養注射液的方法
技術領域：
本發明涉及一種用草漿黑液製備楊樹營養注射液的方法，屬於肥料技術領域。
背景技術：
傳統施肥方法採用土壤施肥，該施肥方法存在著許多缺陷，如土壤施肥用肥量大，營養元素常被土壤固定、雨水淋溶流失，易發生揮發和元素變價失活，肥料利用率低，防治缺鐵等缺素症效果不明顯；因此，產生了樹幹注射技術。
樹幹注射技術起源於1926年日本《植物的內部治療》中提出的農藥注入理論，其主要針對當時化學農藥的昂貴而提出的低用量農藥的木本植物的病蟲害防治技術。二十世紀七十年代後逐漸用於果樹等木本植物的缺鐵黃化症的矯治及其它缺素症和富痕量元素果實的生產，如富硒果、高碘果，這些研究都針對一種元素，為樹體補充單一元素。
中國專利ZL01130752.8公開了「一種果樹樹幹注射用復混液體肥料及其製法」，該專利申請將尿素、硫酸亞鐵、硝酸鉀、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸錳、硼酸、磷酸二氫鉀、硝酸鈣、硫酸銅、檸檬酸和水進行混配，得到了一種果樹樹幹注射用復混液體肥料，其目的是在減少以往果樹施肥對土壤及地下水汙染的前提下，同時調節樹體內營養元素間的平衡，增強果樹樹勢，使果樹生產節本增效，其與土壤施肥相比較，可將缺鐵黃化症比較嚴重的梨園的黃化級由2.96-2.92降至0.20-0.22，黃化株率由89.19-91.89降至13.51-16.22，黃化指數由59.46-60.00降至3.24-4.32；相對正常梨園，在單葉面積、比葉重、總葉綠素、淨光合速率方面增加明顯。
中國專利ZL99115891.1公開了「蘋果樹營養注射液及其製法」，該蘋果樹營養注射液由明膠1-5％，蔗糖6-10％，尿素10-14％，硫酸亞鐵5-9％，硫酸鋅7-11％，硼砂1-3％和水57-61％構成，製法是將水加明膠水解後加入硫酸亞鐵進行螯合反應，再給溶液中加入蔗糖、尿素、硫酸鋅、硼砂、使其充分溶解，並調整pH值到2.2左右，它集地下施肥、葉面施肥等多種方法的優點於一體，特別是採用樹杆注射法，能夠有效預防和根治果樹因缺素引起的黃化、小葉等非侵染性病害，強壯樹體，增產增收，數據顯示，對喬化秦冠樹休眠期主幹注射營養液後，座果率較未注射的座果率提高36.5％；可有效防止秦冠的採前落果現象，較未注射營養液的採前落果率減少了32.2％。
造紙黑液含有多種活性基團，具有離子交換和鰲合性能，適用於作為製備緩釋肥料的原料。
現有的肥料注射技術多關注於果樹的生長，對於楊樹之類的經濟樹種則缺少關注，而將黑液廢料做為肥料來使用，則更是沒有先例，因此，有待於進一步的研究。
發明內容
本發明的目的在於提供一種用草漿黑液製備楊樹營養注射液的方法。
所述方法包括草漿黑液的厭氧酸化、部分酸化厭氧黑液分別經加氨反應、硝化反應後過濾得濾液，合併兩部分濾液並濃縮得母液，經雙氧水反應後添加營養組分混合製得。
本發明所述黑液可以是任意鹼法草漿黑液本發明方法為將黑液溫度降至30-45℃，接入酵母菌，接入量為黑液體積的1/30-1/20，混合均勻，在常溫下保存5-8天，使黑液酸化至PH值為8.0-9.0，此時厭氧黑液的顏色為棕黃色、並帶有甜臭味；上述的酵母菌可以是釀酒酵母AS 2.23、AS 2.24、AS 2.240；優選使用釀酒酵母AS 2.23。
分離厭氧黑液的下層底泥，向上層清液中緩慢均勻的加入硫酸，加酸的同時攪拌，直至黑液的PH值為6-7，得到酸化厭氧黑液；所述的硫酸為濃度為92-98％的濃硫酸。
將酸化厭氧黑液等分為兩份，其中一份加入氨水並通空氣進行反應，反應後加入硫酸調節PH值，然後過濾得到加氨反應濾液，具體為加入10-30％濃度的氨水，氨水用量是厭氧黑液固含量的4-5倍，反應溫度控制在170-200℃，壓力控制在2.5-3.2Mpa，壓入空氣量為5-10L/min，反應時間為2-3小時，然後加入濃H2SO4調節反應產物pH值為2.5-3.5，進行篩網過濾，得加氨反應濾液。
另一份黑液加入硝酸進行硝化反應，反應後過濾得到硝化反應濾液，具體為在常壓下，向黑液加入50-70％的硝酸，用量是厭氧黑液固含量的2-5％，在70℃下反應0.5-1小時，然後再次緩緩加入硝酸，硝酸加入量為厭氧黑液固含量的5-10％，硝酸濃度為50-70％，煮沸2-3小時，進行篩網過濾，得硝化反應濾液。
加入硝酸反應時，硝化反應產生的NO2氣體應用鹼液及時吸收，避免環境的汙染以及對設備的腐蝕。
將加氨反應濾液與硝化反應濾液按照3.0-3.5∶1.5-2.0的比例混合均勻，濃縮至固含量為80-85％，然後緩緩加入雙氧水至反應液呈淡黃色，得到母液。
上述混合比例優選為3.2∶1.7。
上述雙氧水濃度優選為7-15％。
將上述母液為溶劑，加入α-萘乙酸鈉、MgSO4、ZnSO4、MnSO4、KH2PO4和尿素，混合均勻並溶解，將酸鹼度調節至pH為3-4，得到成品，上述各組分重量百分比應控制在以下範圍α-萘乙酸鈉 0.2％MgSO412-15％ZnSO45-9％MnSO42-6％KH2PO410-12％尿素 5-7％。
所得到的成品中，上述各組分重量百分比優選控制在以下比例α-萘乙酸鈉 0.2％MgSO414％ZnSO47％MnSO44％KH2PO411％尿素 6％。
利用本發明方法處理草漿黑液，將得到的濾液轉化為肥料使用，消除了草漿黑液汙染的同時，變廢為寶；同時製得的營養注射液應用於楊樹的生長，解決了傳統施肥見效慢、營養單一的缺點，使用效果不同於化學合成的植物激素，尤其是針對三倍體毛白楊，使用後的同密度下樹幹增粗明顯加快，具有很好的經濟效益和環境效益。
圖1為本發明方法流程圖。
具體實施例方式
實施例1將黑液溫度降至30℃，接入釀酒酵母AS 2.23，接入量為黑液體積的1/30，混合均勻，在常溫下保存5天，使黑液酸化至PH值為9.0，此時厭氧黑液的顏色為棕黃色、並帶有甜臭味；分離厭氧黑液的下層底泥，向上層清液中緩慢均勻的加入92％硫酸，加酸的同時攪拌，直至黑液的PH值為6，得到酸化厭氧黑液；
將酸化厭氧黑液等分為兩份，分別進入搪瓷反應釜，其中一份加入25％濃度的氨水，氨水用量是厭氧黑液固含量的5倍，反應溫度控制在170℃，壓力控制在2.5Mpa，壓入空氣量為10L/min，反應時間為3小時，然後加入濃H2SO4調節反應產物pH值為3，進行篩網過濾，得加氨反應濾液。
另一份黑液在常壓下，向黑液加入63％的硝酸，用量是厭氧黑液固含量的2％，在70℃下反應0.5小時，然後再次緩緩加入硝酸，硝酸加入量為厭氧黑液固含量的8％，硝酸濃度為63％，煮沸3小時，進行篩網過濾，得硝化反應濾液。
加入硝酸反應時，硝化反應產生的NO2氣體應用鹼液及時吸收，避免環境的汙染以及對設備的腐蝕。
將加氨反應濾液與硝化反應濾液按照3.2∶1.7的比例混合均勻，濃縮至固含量為85％，然後緩緩加入7％濃度的雙氧水至反應液呈淡黃色，得到母液。
將上述母液為溶劑，加入α-萘乙酸鈉、MgSO4、ZnSO4、MnSO4、KH2PO4和尿素，混合均勻並溶解，將酸鹼度調節至pH為3，得到成品，上述各組分重量百分比為α-萘乙酸鈉0.2％MgSO414％ZnSO47％MnSO44％KH2PO411％尿素 6％。
實施例2將黑液溫度降至35℃，接入釀酒酵母AS 2.24，接入量為黑液體積的1/25，混合均勻，在常溫下保存8天，使黑液酸化至PH值為8.5，此時厭氧黑液的顏色為棕黃色、並帶有甜臭味；分離厭氧黑液的下層底泥，向上層清液中緩慢均勻的加入95％硫酸，加酸的同時攪拌，直至黑液的PH值為7，得到酸化厭氧黑液；將酸化厭氧黑液等分為兩份，分別進入搪瓷反應釜，其中一份加入10％濃度的氨水，氨水用量是厭氧黑液固含量的5倍，反應溫度控制在200℃，壓力控制在3.0Mpa，壓入空氣量為8L/min，反應時間為2.5小時，然後加入濃H2SO4調節反應產物pH值為3.5，進行篩網過濾，得加氨反應濾液。
另一份黑液在常壓下，向黑液加入50％的硝酸，用量是厭氧黑液固含量的5％，在70℃下反應1小時，然後再次緩緩加入硝酸，硝酸加入量為厭氧黑液固含量的5％，硝酸濃度為50％，煮沸2小時，進行篩網過濾，得硝化反應濾液。
加入硝酸反應時，硝化反應產生的NO2氣體應用鹼液及時吸收，避免環境的汙染以及對設備的腐蝕。
將加氨反應濾液與硝化反應濾液按照3∶2的比例混合均勻，濃縮至固含量為82％，然後緩緩加入15％濃度的雙氧水至反應液呈淡黃色，得到母液。
將上述母液為溶劑，加入α-萘乙酸鈉、MgSO4、ZnSO4、MnSO4、KH2PO4和尿素，混合均勻並溶解，將酸鹼度調節至pH為3，得到成品，上述各組分重量百分比為α-萘乙酸鈉0.2％MgSO412％ZnSO49％MnSO42％KH2PO412％尿素 5％。
實施例3將黑液溫度降至45℃，接入釀酒酵母AS 2.240，接入量為黑液體積的1/20，混合均勻，在常溫下保存6天，使黑液酸化至PH值為8，此時厭氧黑液的顏色為棕黃色、並帶有甜臭味；分離厭氧黑液的下層底泥，向上層清液中緩慢均勻的加入98％硫酸，加酸的同時攪拌，直至黑液的PH值為6.5，得到酸化厭氧黑液；將酸化厭氧黑液等分為兩份，分別進入搪瓷反應釜，其中一份加入30％濃度的氨水，氨水用量是厭氧黑液固含量的4倍，反應溫度控制在190℃，壓力控制在3.2Mpa，壓入空氣量為5L/min，反應時間為2小時，然後加入濃H2SO4調節反應產物pH值為2.5，進行篩網過濾，得加氨反應濾液。
另一份黑液在常壓下，向黑液加入70％的硝酸，用量是厭氧黑液固含量的3％，在70℃下反應1小時，然後再次緩緩加入硝酸，硝酸加入量為厭氧黑液固含量的10％，硝酸濃度為70％，煮沸2.5小時，進行篩網過濾，得硝化反應濾液。
加入硝酸反應時，硝化反應產生的NO2氣體應用鹼液及時吸收，避免環境的汙染以及對設備的腐蝕。
將加氨反應濾液與硝化反應濾液按照3.5∶1.5的比例混合均勻，濃縮至固含量為80％，然後緩緩加入10％濃度的雙氧水至反應液呈淡黃色，得到母液。
將上述母液為溶劑，加入α-萘乙酸鈉、MgSO4、ZnSO4、MnSO4、KH2PO4和尿素，混合均勻並溶解，將酸鹼度調節至pH為3.5，得到成品，上述各組分重量百分比為α-萘乙酸鈉 0.2％MgSO415％ZnSO45％MnSO46％KH2PO410％尿素 7％。
實驗例將實施例1-3製備的楊樹營養注射液應用於三倍體毛白楊，進行生長對比實驗，在樹高生長量和胸徑生長量方面進行觀察測試，比較在其他條件相同的情況下，本發明營養注射液與傳統施肥對三倍體毛白楊材積增益的影響，以說明本發明營養注射液的優異效果。材料三倍體毛白楊以一條鞭半成品苗和炮捻嫁接在林場苗圃育苗，2000年春季用1年生苗進行對比試驗，供試而積7.1hm2、密度5m*5m，即400株/hm2，生長8年進行測定。
方法注射孔選在樹杆下部離地面約10cm處，沿樹杆的直徑方向用5mm的鑽頭水平鑽孔，孔深約為樹杆直徑的1/2-2/3。可用兩支或三支針頭同時注射，但注射孔與注射孔之間的距離在15cm左右，且鑽孔方向呈90°或120°的夾角。
結果分析見下表
採取完全隨機區組設計，10株/組，隨機取5組，每組取平均值，以傳統施肥組三倍體毛白楊為對照，統計分析各組材積增益。
由此可見，本發明組較之傳統施肥組在樹高指標上，提高26.8％，在胸徑指標上，提高14.4％，總體材積平均增益超過傳統施肥組，生長差異明顯，效果顯著。
權利要求
1.一種用草漿黑液製備楊樹營養注射液的方法，其特徵在於，所述方法包括草漿黑液的厭氧酸化、兩部分酸化厭氧黑液分別經加氨反應、硝化反應後過濾得濾液，合併兩部分濾液並濃縮得母液，經雙氧水反應後添加營養組分混合製得。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法為將黑液溫度降至30-45℃，接入酵母菌，接入量為黑液體積的1/30-1/20，混合均勻，在常溫下保存5-8天，使黑液酸化至PH值為8.0-9.0，此時厭氧黑液的顏色為棕黃色、並帶有甜臭味；分離厭氧黑液的下層底泥，向上層清液中緩慢均勻的加入硫酸，加酸的同時攪拌，直至黑液的PH值為6-7，得到酸化厭氧黑液；將酸化厭氧黑液等分為兩份，其中一份加入氨水並通空氣進行反應，反應後加入硫酸調節PH值，然後過濾得到加氨反應濾液，具體為加入10-30％濃度的氨水，氨水用量是厭氧黑液固含量的4-5倍，反應溫度控制在170-200℃，壓力控制在2.5-3.2Mpa，壓入空氣量為5-10L/min，反應時間為2-3小時，然後加入濃H2SO4調節反應產物pH值為2.5-3.5，進行篩網過濾，得加氨反應濾液；另一份黑液加入硝酸進行硝化反應，反應後過濾得到硝化反應濾液，具體為在常壓下，向黑液加入50-70％的硝酸，用量是厭氧黑液固含量的2-5％，在70℃下反應0.5-1小時，然後再次緩緩加入硝酸，硝酸加入量為厭氧黑液固含量的5-10％，硝酸濃度為50-70％，煮沸2-3小時，進行篩網過濾，得硝化反應濾液；將加氨反應濾液與硝化反應濾液按照3.0-3.5∶1.5-2.0的比例混合均勻，濃縮至固含量為80-85％，然後緩緩加入雙氧水至反應液呈淡黃色，得到母液；將上述母液為溶劑，加入α-萘乙酸鈉、MgSO4、ZnSO4、MnSO4、KH2PO4和尿素，混合均勻並溶解，將酸鹼度調節至pH為3-4，得到成品。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述的酵母菌是釀酒酵母AS 2.23、AS 2.24、AS 2.240。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述的酵母菌是釀酒酵母AS 2.23。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述的硫酸為濃度為92-98％的濃硫酸。
6.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述的硝化反應中，在加入硝酸反應時，硝化反應產生的NO2氣體應用鹼液及時吸收。
7.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述的加氨反應濾液與硝化反應濾液按照3.2∶1.7的比例混合均勻。
8.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述的雙氧水濃度為7-15％。
9.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述的母液中加入的α-萘乙酸鈉、MgSO4、ZnSO4、MnSO4、KH2PO4和尿素的重量百分比為α-萘乙酸鈉0.2％MgSO412-15％ZnSO45-9％MnSO42-6％KH2PO410-12％尿素5-7％。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述的母液中加入的α-萘乙酸鈉、MgSO4、ZnSO4、MnSO4、KH2PO4和尿素的重量百分比為α-萘乙酸鈉 0.2％MgSO414％ZnSO47％MnSO44％KH2PO411％尿素 6％。
全文摘要
本發明涉及一種用草漿黑液製備楊樹營養注射液的方法，屬於肥料技術領域。所述方法包括草漿黑液的厭氧酸化、部分酸化厭氧黑液分別經加氨反應、硝化反應後過濾得濾液，合併兩部分濾液並濃縮得母液，經雙氧水反應後添加營養組分混合製得。利用本發明方法處理草漿黑液，將得到的濾液轉化為肥料使用，消除了草漿黑液汙染的同時，變廢為寶；同時製得的營養注射液應用於楊樹的生長，解決了傳統施肥見效慢、營養單一的缺點，使用效果不同於化學合成的植物激素，尤其是針對三倍體毛白楊，使用後的同密度下樹幹增粗明顯加快，具有很好的經濟效益和環境效益。
文檔編號C02F3/28GK1844055SQ20061008070
公開日2006年10月11日 申請日期2006年5月12日 優先權日2006年5月12日
發明者曹光春, 楊吉慧, 範振林, 賈明昊 申請人:山東泉林紙業有限責任公司