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《中国农业大学》 2005年
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新型堆肥有机复混肥造粒粘结剂的研制与应用

李彦明  
【摘要】:目前无机粘结剂在有机复混肥造粒生产中应用相当广泛,但其添加量高、成粒率低和返料率高等缺点限制了高浓度颗粒复混肥的发展。因此研究开发添加量少和返料率低的新型粘结剂尤为重要。本论文以此为重点进行了一系列新型粘结剂研制、造粒效果等方面研究。研究结果表明:玉米淀粉不宜直接用作有机复混肥造粒粘结剂,其添加量大,成粒率低,返料率高,颗粒平均抗压碎力不符合国家标准(GB15063-94),颗粒粒径在2mm以下,大于6mm的返料也较多。将玉米淀粉通过化学改性得到3种有机粘结剂,分别为液态富铁粘结剂(NJJ)和液态PVA改性粘结剂(PMS),干粉粘结剂(DPS),三者均无生物毒性,可生物降解;常温(25℃)贮藏性能良好。常温贮藏60天后,NJJ和PVA均未发生凝胶或变质,DPS的贮藏期可达到180天以上。3种粘结剂的造粒成粒率均大于93%,返料率小于12%,且用量不超过1%,肥料颗粒平均抗压碎力大于10N,优于国家标准。肥料颗粒的崩解率为0。与无机粘结剂相比,3种粘结剂作为有机复混肥造粒粘结剂,具有用量少、成粒率高和返料率低等优点。无机粘结剂颗粒肥的崩解率比有机粘结剂高6.6%。对于液体有机粘结剂来说,降低其粘度或将其稀释后造粒,可显著降低大于6mm颗粒的返料量。对于干粉粘结剂来说,湿加工工艺方式生产粘结剂的造粒性能优于干加工工艺方式所得粘结剂。利用有机粘结剂加工的有机复混肥的颗粒烘干性能显著优于无机粘结剂。改性淀粉基粘结剂在有机复混肥造粒上是完全可行的,且可用于生产高浓度颗粒有机复混肥。 所有颗粒有机复混肥的养分初期溶出率均小于40%。与无机粘结剂相比,有机粘结剂可明显降低有机复混肥中氮、磷和钾的释放速度,尤其对磷素效果最为明显。其中粘结剂PMS对有机复混肥养分的缓释效果最好。淋溶试验结果表明有机粘结剂比无机粘结剂有利于延缓颗粒肥速溶养分的释放。这说明有机粘结剂可以作为开发新型非包膜型控释肥的良好材料,通过造粒可以同时实现对养分的控制释放。 田间试验结果表明,作物专用颗粒有机复混肥能显著促进作物的生长,降低作物可食部分硝酸盐含量,提高作物品质,增加作物产量。增产效果显著优于传统施肥和等养分化肥。与无机粘结剂相比,在有机复混肥造粒生产中,采用有机粘结剂造粒可降低生产成本24~37元(人民币)/吨,每吨成品平均可增加利润约130元(人民币),取得良好的经济、环境和社会效益。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S145.9

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