油桐餅粕有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝

鄭威 劉金龍 羅興武 佃國(guó)黨

摘要：設(shè)計(jì)產(chǎn)品配方生產(chǎn)油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)，得出最佳造粒參數(shù)，并對(duì)原料和產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，按發(fā)酵煙莖、發(fā)酵油桐餅柏、磷酸一銨質(zhì)量比為64∶11∶25的配方生產(chǎn)油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥，最佳造粒參數(shù)為原料粉碎成粒度為３００目的粉末，黏合劑用量２０ ｇ／ｋｇ，加水量30０ ｇ／ｋｇ，生產(chǎn)的油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥中氮、磷、鉀總含量達(dá)１６．９０％。該產(chǎn)品肥效高，可改良土壤，還能夠防治農(nóng)田害蟲，是有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥中的新品種。

關(guān)鍵詞：有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥；油桐餅粕；生產(chǎn)工藝

中圖分類號(hào)：Ｓ１４３．６文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０11）15－3164-03

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｔｅｃｈｎology ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｔｕｎｇ Ｏｉｌ Ｃａｋｅ

ＺＨＥＮＧ Ｗｅｉ１，ＬＩＵ Ｊｉｎ－ｌｏｎｇ２，ＬＵＯ Ｘｉｎｇ－ｗｕ２，ＤＩＡＮ Ｇｕｏ－ｄａｎｇ２

（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｗｕｈａｎ ４３００６４，Ｃｈｉｎａ；

２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕｂｅｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ/Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ， Ｅｎｓｈｉ ４４５０００，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｗａｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｆｒｏｍ ｔｕｎｇ ｏｉｌ ｃａｋｅ． Ｔｈｅ ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｃｏｍｐｏｕｎｄs ｉｎ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｎｄ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｆｏｒｍｕｌａ ｗａｓ ｔｏｂａｃｃｏ ｓｔｅｍ ６４％＋ｔｕｎｇ ｏｉｌ ｃａｋｅ １１％＋ ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４ ２５％， ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ， ｆｉｎｅｎｅｓｓ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ 300 holes， ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ａｄｈｅｓｉｖｅ ２０ ｇ／ｋｇ， ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ 30０ ｇ／ｋｇ． Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｎ， Ｐ， Ｋ ｉｎ ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｒｅａｃｈｅｄ １６．９０％． Ｔｈｉｓ ｐｒｏｄｕｃｔ ｈａｄ ｈｉｇｈ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ， ｃｏｕｌｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｓｏｉｌ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｓｔｓ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ； ｔｕｎｇ ｏｉｌ ｃａｋｅ； ｐｒｏｄｕｃｉng ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染的生物有機(jī)肥不僅能給作物供給充足的營(yíng)養(yǎng)，還能改良土壤，防止使用化肥造成的土壤酸化，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，具有良好的發(fā)展前景［１］。我國(guó)每年油桐餅粕和煙莖產(chǎn)量巨大，是傳統(tǒng)的有機(jī)肥，但有效氮、磷、鉀含量低，不能滿足作物高產(chǎn)需要，以其為原料生產(chǎn)成有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥，不僅肥效高，還能殺滅土壤蟲害，改良土壤，滿足生產(chǎn)需要，形成高附加值的商品肥［２－７］。為此，進(jìn)行了油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝研究，以期為該有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

１材料與方法

１．１材料

油桐餅粕（來(lái)鳳四海貿(mào)易有限責(zé)任公司生產(chǎn)）、煙莖（產(chǎn)自來(lái)鳳縣）、磷酸一銨（什邡市長(zhǎng)豐化工有限公司生產(chǎn)）、黏合劑（成分為市售印花糊料ＤＦＰＰ－１０４、硫酸鈉、氯化鈉、水，按一定比例調(diào)制而成）

１．２試驗(yàn)方法

１．２．１油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)按發(fā)酵煙莖、發(fā)酵油桐餅粕、磷酸一銨質(zhì)量比為６４∶１１∶２５的配方生產(chǎn)油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥，工藝流程見(jiàn)圖１。

１．２．２單因素試驗(yàn)①油桐餅粕和煙莖的粒度：將油桐餅粕和煙莖粉碎成粒度分別為50、80、１００、１５０、２００、２５０和３００目的粉末，并按配方混合進(jìn)行造粒試驗(yàn)；②造粒黏合劑用量：將油桐餅粕、煙莖和磷酸一銨混合，并按１ ｋｇ原料加入黏合劑５、１０、１５、２０、２５、３０ ｇ，混合充分后進(jìn)行造粒試驗(yàn)；③加水量：將油桐餅粕、煙莖和磷酸一銨混合，并按１ ｋｇ原料加１００、１５０、２００、２５０、３００ ｇ水，混合后進(jìn)行造粒試驗(yàn)。

１．２．３正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)按表１進(jìn)行造粒試驗(yàn)正交設(shè)計(jì)。按表２對(duì)產(chǎn)品造粒成型指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分。

２結(jié)果與分析

２．１油桐餅粕和煙莖的粒度對(duì)造粒效果的影響

隨著油桐餅粕、煙莖的粉碎粒度增加，形成完整顆粒的比例增加（圖2），當(dāng)原料粒度為200目時(shí)，80%的原料細(xì)粉可以形成完整顆粒；當(dāng)原料粒度為300目時(shí)，所有的原料細(xì)粉均可形成完整顆粒。但粉碎粒度越大，粉碎成本越高。

２．２黏合劑用量對(duì)造粒效果的影響

隨著黏合劑用量增加，產(chǎn)品結(jié)實(shí)度增強(qiáng)，添加黏合劑量為5或10 g/kg時(shí)，產(chǎn)品易破碎；當(dāng)添加黏合劑量高于20 g/kg時(shí)，產(chǎn)品結(jié)實(shí)不破碎。

２．３加水量對(duì)造粒效果的影響

加水量過(guò)低，造粒機(jī)不能將原料壓成達(dá)到商品要求的結(jié)實(shí)度，加水量為100或150 g/kg時(shí)，造粒不能成型；為200 g/kg時(shí)造?？梢猿尚停穷w粒松散；當(dāng)加水量為300 g/kg時(shí)成型顆粒結(jié)實(shí)不破碎。

２．４正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，各因素對(duì)油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥造粒效果的影響大小為Ｂ＞Ａ＞Ｃ，即黏合劑用量＞油桐餅粕粒度＞加水量，正交試驗(yàn)最佳組合為Ａ３Ｂ３Ｃ3，即黏合劑用量為２０ ｇ／ｋｇ；油桐餅粕、煙莖粒度為３００目，加水量為30０ ｇ／ｋｇ時(shí)，造粒效果最好。

２．５營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果

經(jīng)檢測(cè)，煙莖水分５１．０ ｇ／ｋｇ，全氮１９．０ ｇ／ｋｇ，全磷２．７ ｇ／ｋｇ，全鉀４８．０ ｇ／ｋｇ，有機(jī)質(zhì)３５５．０ ｇ／ｋｇ；油桐餅粕水分７２．０ ｇ／ｋｇ，全氮２５．０ ｇ／ｋｇ，全磷４．０ ｇ／ｋｇ，全鉀１７．０ ｇ／ｋｇ，有機(jī)質(zhì)５２４．０ ｇ／ｋｇ。煙莖鉀含量較高，油桐餅粕氮含量較高，二者配方能提高有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥的肥力，減少化肥用量。用發(fā)酵煙莖、發(fā)酵油桐餅粕、磷酸一銨質(zhì)量比為64∶11∶25的配方生產(chǎn)的油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥中含全氮１０８．０ ｇ／ｋｇ，全磷６．０ ｇ／ｋｇ，全鉀５５．０ ｇ／ｋｇ，有機(jī)質(zhì)２７５．９ ｇ／ｋｇ，氮、磷、鉀總含量達(dá)１６．９０％，高于國(guó)家有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥標(biāo)準(zhǔn)［８］，經(jīng)中試可以工廠化生產(chǎn)。

３結(jié)論與討論

１）油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)最佳造粒參數(shù)為：原料粒度為３００目，黏合劑用量為２０ ｇ／ｋｇ，加水量為30０ ｇ／ｋｇ，此條件下生產(chǎn)的肥料造粒量高、成型顆粒結(jié)實(shí)，不易破碎。研制出的油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥的氮、磷、鉀總含量為１６．９０％，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

２）生產(chǎn)１００ ｋｇ油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥，其

原料成本為煙莖１９．２0元（０．３０元／ｋｇ×６４ ｋｇ），油桐餅粕１１.00元（１．００元／ｋｇ×１１ ｋｇ），磷酸一銨５５.00元（２．２０元／ｋｇ×２５ ｋｇ），合計(jì)８５．２0元，按２ ５００.00元／ｔ的市場(chǎng)價(jià)出售，則毛利潤(rùn)率為６５．９２％。目前，全國(guó)每年產(chǎn)桐油１３萬(wàn)ｔ［９］，油桐餅粕產(chǎn)量２６萬(wàn)ｔ以上；２００８年國(guó)家下達(dá)發(fā)展生物能源基地的任務(wù)，僅湖北省就有６６．７萬(wàn)ｈｍ２，可以預(yù)測(cè)今后油桐餅粕的產(chǎn)量將十分巨大。全國(guó)每年種煙面積達(dá)１０４．８萬(wàn)ｈｍ２［１０］，每公頃煙田按種植１５ ０００株煙苗，收獲后剩煙莖０．１ ｋｇ／株，則每年有１５７．２萬(wàn)ｔ的煙莖可用于生產(chǎn)油桐餅粕有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥?？梢?jiàn)生產(chǎn)該產(chǎn)品的原料十分豐富，可以考慮工業(yè)化生產(chǎn)，成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。此外，該肥料中含的煙堿和桐油酸是天然殺蟲、滅菌劑，使用該肥料可減少農(nóng)作物病蟲害。

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