一種無氮流失、全水溶性鈣多肽的制備方法及其在高爾夫球場的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污泥及其其它蛋白廢棄物(植物餅柏、發(fā)酵菌體等)的資源化利用和高爾夫球場所用化肥的氮、磷、鉀流失以及因此而產(chǎn)生環(huán)境污染的調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無氮流失、全水溶性鈣多肽的制備方法及其在高爾夫球場的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國的高爾夫球場增速達(dá)30%，尤其是近幾年，人民生活水平提高、消費觀念發(fā)生轉(zhuǎn)變，高爾夫愛好者的數(shù)量更是迅猛增長。高爾夫球場是以草地為主的運動場所，為了得到高質(zhì)量的草坪和良好的擊球草坪面，高爾夫球場在建植和養(yǎng)護(hù)草坪過程中必然要進(jìn)行施化肥和施用殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農(nóng)藥。高爾夫球場草坪大多建植在透水性良好的砂壤土上，施用的化肥可能會隨地表徑流進(jìn)入地表水體，從而導(dǎo)致下游水體中氮磷濃度超標(biāo)、造成球場內(nèi)的天然湖泊和人工湖泊等封閉型的景觀水體，水體富營養(yǎng)化。同樣施用的農(nóng)藥可能會隨地表徑流進(jìn)入地表水體，對高爾夫球場的草坪生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染。
[0003]由于尿素、復(fù)合肥、有機肥等的溶解性、揮發(fā)性、易流失，尤其是對土壤微生物種群結(jié)構(gòu)數(shù)量影響效應(yīng)較差的特點，導(dǎo)致高爾夫球場周圍水源的面源污染日益加重以至于部分高爾夫球場被強行關(guān)閉，或者由于高爾夫球場必須建立蓄水塘，匯集含殘留化肥的雨水和地表徑流，逐級凈化，其出水不應(yīng)外排的建設(shè)要求，導(dǎo)致高爾夫球場經(jīng)營成本增高而出現(xiàn)嚴(yán)重虧損現(xiàn)象。
[0004]上述狀況的出現(xiàn)主要是常用的化肥、農(nóng)藥的流失造成的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]介于目前目前高爾夫球場現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種無氮流失、全水溶性鈣多肽的制備方法及其在高爾夫球場的應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的全水溶性鈣多肽是完全溶解于水的，無氮流失，并且具有快速促進(jìn)植物營養(yǎng)體生長、無機離子的吸收(具有表明活性劑的功能)、大規(guī)模提高土壤微生態(tài)種群結(jié)構(gòu)數(shù)量的功能。究其機理是鈣多肽含有部分巰基、羧基等極性基團(tuán)，可結(jié)合鈣離子，并且與其他含鈣物質(zhì)的不同是:此鈣多肽可溶于水，其平均分子量為3000-15000道爾頓，在施加到土壤中后，結(jié)構(gòu)中的肽可被植物作為肽類直接利用或氨類利用，并且也含部分氨基酸、合成核酸的磷酸基團(tuán)、維生素等植物與微生物均需要的全營養(yǎng)成分，因此，土壤中植物生長快速、微生物生長也比所有肥料快，能將所施氮快速轉(zhuǎn)化為微生物所含細(xì)胞結(jié)構(gòu)氮，因此無氮流失，不會導(dǎo)致面源污染，同時也為污泥的資源化利用開辟了一條新途徑。
[0007]研究表明，在施加相同含氮量的情況下，全水溶性鈣多肽對土壤微生物種群結(jié)構(gòu)數(shù)量增加方面具有明顯的促進(jìn)作用，當(dāng)鈣多肽施加15天后，土壤微生物種群結(jié)構(gòu)數(shù)量(細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)的總和)達(dá)到8.97X107個/g，比有機肥、復(fù)合肥、尿素分別高74.2%、70.3%,82.6% ;當(dāng)鈣多肽施加45天后，土壤微總生物種群數(shù)量達(dá)到6.33X 107個/g，比有機肥、復(fù)合肥、尿素分別高70.0%,80.6%,73.8% ;這表明是鈣多肽對土壤微生物種群結(jié)構(gòu)數(shù)量的影響大大超過市售商品肥標(biāo)準(zhǔn)，是一種高爾夫球場全新的優(yōu)質(zhì)有機肥。并且操作實施過程簡單可行，可再在澆水時溶解于水中直接進(jìn)行噴灌，無需進(jìn)行施肥過程，且由于大量微生物的生長可將鈣多肽中的氮、磷、鉀全部快速轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的氮、磷成分，無流失、無迀移、無揮發(fā)，也無需建立蓄水塘以匯集含殘留化肥的雨水和地表徑流和實施逐級凈化、其出水不外排的環(huán)保要求，節(jié)省成本，減少人工，最關(guān)鍵是開辟了污泥資源化利用新途徑和為高爾夫球場開發(fā)了一種對周圍環(huán)境無污染的新肥料。
[0008]—種無氮流失、全水溶性鈣多肽的制備方法，該方法包括如下步驟:
[0009]1、將污水處理廠污泥或其它蛋白廢棄物(植物餅柏、發(fā)酵菌體等)添加1.5-6.5倍的水，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0010]2、進(jìn)入反應(yīng)釜，加溫到97°C -165°c高溫，添加氧化鈣或生石灰的水溶液，氧化鈣或生石灰的添加量為污泥(干重)的8.6% -32.5% (W/W):
[0011]3、保溫反應(yīng)1.5-6.5h小時，得到含氮量為1.5-4.0%的全水溶性鈣多肽以及微生態(tài)環(huán)境全營養(yǎng)的維生素、堿基、磷及其微量元素的輔助成分；
[0012]4、將反應(yīng)物過濾，濾液再濃縮，得到本發(fā)明的產(chǎn)品；
[0013]優(yōu)選地，如上所述的全水溶性鈣多肽，其中氧化鈣或生石灰的添加量為污泥或其它蛋白廢棄物的8.6% -32.5% (W/W)。
[0014]本發(fā)明所制備的無氮流失、全水溶性鈣多肽使用于高爾夫球場時，按照每平方米土壤為:0.12-1.lg氮施加，即將含氮量為4.0-8.0%的濃縮全水溶性鈣多肽按5% -10%的比例加入水中，直接進(jìn)行噴灌2-3cm小草苗(種植或修剪苗)，10-15天后，在晴天并且3天內(nèi)不會下雨的條件下，再施加相同氮含量的全水溶性鈣多肽，以后每間隔15-20天重復(fù)噴灌，直至符合球場要求，此時土壤中生長有大量微生物，微生物將所施加氮素全部轉(zhuǎn)化為自身結(jié)構(gòu)成份，無氮流失，植物所需氮素由微生物的自溶而緩慢釋放，可起到生物緩釋氮肥作用，基于此，本發(fā)明提供一種全水溶性、無氮流失的全水溶性鈣多肽在高爾夫球場的應(yīng)用方案，即:上述的全水溶性鈣多肽在高爾夫球場的應(yīng)用。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明涉及的全水溶性鈣多肽是將污泥中微生物細(xì)胞轉(zhuǎn)化為全水溶性鈣多肽以及部分磷素、堿基、無機離子等營養(yǎng)成分供植物直接和間接吸收轉(zhuǎn)化利用，施加了此全水溶性鈣多肽后無需施任何肥料，節(jié)省了操作成本，同時無氮、磷流失和面源污染(因全溶性，可被土壤快速吸收和微生物快速轉(zhuǎn)化)，對周圍的水源不會造成污染。具體說明如下:
[0016](1)此全水溶性鈣多肽能快速促進(jìn)微生物生長，當(dāng)施加到土壤中，只需3-5天，土壤表面即可生長出白色菌絲，可加強植物與微生物之間的關(guān)系，同時將氮素進(jìn)行生物固化，無氮流失。
[0017](2)此全水溶性鈣多肽能促進(jìn)植物快速生長，其速度與尿素相同。
[0018](3)此全水溶性鈣多肽是完全來自城市生活污水處理廢棄物一污泥，為污泥資源化利用開辟了一條新途徑。
【具體實施方式】
[0019]以下是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步作描述，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于這些實施例。凡是不背離本發(fā)明構(gòu)思的改變或等同替代均包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0020]實施例1利用植物餅柏為原料的全水溶性鈣多肽的制備
[0021]將菜籽餅1000kg，加入用4.0m3水溶化的185kg生石灰乳液，輸入6.5m3的反應(yīng)爸中，加熱至135°C，保溫2.2h,過濾后利用空氣吹干濾餅，將濾液進(jìn)行多效濃縮，得到15波美的全水溶性鈣多肽。
[0022]實施例2利用污泥為原料的全水溶性鈣多肽的制備
[0023]在6.5m3的配料桶中加入將污水處理廠污泥2000kg，加入用2.0m3水溶化126kg生石灰或氧化1丐乳液，輸入6.5m3的反應(yīng)爸中，通入0.6Mpa蒸汽加熱至152°C，保溫2.5h,過濾后利用蒸汽吹干濾餅中的鈣多肽濾液，并將濾液適當(dāng)濃縮至13波美，即獲得無氮流失、全水溶性鈣多肽。
[0024]實施例3此全水溶性|丐多肽使用于高爾夫球場時
[0025]按照每平方米土壤為:0.12-1.lg氮施加，即將全水溶性鈣加入水中，直接進(jìn)行噴灌2-3cm小草苗(種植或修剪苗)，10-15天后，在晴天并且3天內(nèi)不會下雨的條件下(微生物大量生長周期)，再施加相同氮含量的全水溶性鈣多肽，以后每間隔15-20天重復(fù)噴灌，直至符合球場要求，此時土壤中生長有大量微生物，微生物將所施加氮素全部轉(zhuǎn)化為自身結(jié)構(gòu)成份，無氮流失，植物所需氮素由微生物的自溶而緩慢釋放，可起到生物緩釋氮肥作用，基于此，本發(fā)明提供一種全水溶性、無氮流失的全水溶性鈣多肽在高爾夫球場的應(yīng)用方案，即:上述的全水溶性鈣多肽在高爾夫球場的應(yīng)用。
【主權(quán)項】
1.一種無氮流失、全水溶性鈣多肽的制備方法，其特征在于制備步驟為: 1)、將污水處理廠污泥或其它蛋白廢棄物，添加1.5-6.5倍的水，充分?jǐn)嚢瑁? 2)、進(jìn)入反應(yīng)釜，加溫到97°C_165°C高溫，添加氧化鈣或生石灰的水溶液，氧化鈣或生石灰的添加量為干重污泥的8.6% -32.5% (W/W): 3)、保溫反應(yīng)1.5-6.5h小時，得到含氮量為1.5-4.0%的全水溶性鈣多肽以及微生態(tài)環(huán)境全營養(yǎng)的維生素、堿基、磷及其微量元素的輔助成分； 4)、將反應(yīng)物過濾，濾液再濃縮，得到本發(fā)明的產(chǎn)品。2.一種無氮流失、全水溶性鈣多肽的制備方法，其特征在于制備步驟為: 1)、將植物餅柏，添加1.5-6.5倍的水，充分?jǐn)嚢瑁? 2)、進(jìn)入反應(yīng)釜，加溫到97°C_165°C高溫，添加氧化鈣或生石灰的水溶液，氧化鈣或生石灰的添加量為干重植物餅柏的8.6% -32.5% (W/W): 3)、保溫反應(yīng)1.5-6.5h小時，得到含氮量為1.5-3.8%的全水溶性鈣多肽以及微生態(tài)環(huán)境全營養(yǎng)的維生素、堿基、磷及其微量元素的輔助成分； 4)、將反應(yīng)物過濾，濾液再濃縮，得到本發(fā)明的產(chǎn)品。3.一種無氮流失、全水溶性鈣多肽在高爾夫球場的應(yīng)用，其特征在于應(yīng)用步驟為: 1)、將含氮量為4.0-8.0%的濃縮全水溶性鈣多肽按5% -10%的比例加入水中，攪拌均勻；按照每平方米土壤為:0.12-1.lg氮施加，直接進(jìn)行噴灌2-3cm種植或修剪的小草苗； 2)、10-15天后，在晴天并且3天內(nèi)不會下雨的條件下，再施加相同氮含量的全水溶性鈣多肽， 3)、以后每間隔15-20天重復(fù)噴灌，直至符合球場要求。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種無氮流失、全水溶性鈣多肽的制備方法及其在高爾夫球場的應(yīng)用，它是將污水處理廠污泥或其它蛋白廢棄物，或者植物餅粕，添加1.5-6.5倍的水，加溫到97℃-165℃高溫，添加氧化鈣或生石灰的水溶液，保溫反應(yīng)1.5-6.5h小時，過濾，濾液再濃縮，得到本發(fā)明的產(chǎn)品；該產(chǎn)品的主要成分是全水溶性鈣多肽，還含有微生態(tài)環(huán)境全營養(yǎng)的維生素、堿基、磷及其微量元素的輔助成分。將其溶入水中，攪拌均勻；按照每平方米土壤為：0.12-1.1g氮施加，直接進(jìn)行噴灌高爾夫球場的小草苗；以后每間隔15-20天重復(fù)噴灌，直至符合球場要求。本發(fā)明的全水溶性鈣多肽是完全溶解于水的，無氮流失，并且具有快速促進(jìn)植物生長、無機離子的吸收、大規(guī)模提高土壤微生態(tài)種群結(jié)構(gòu)數(shù)量的功能。
【IPC分類】C05G1/00
【公開號】CN105294193
【申請?zhí)枴緾N201510645403
【發(fā)明人】李亞東, 王行國, 李龍盤, 周姍娜, 楊蘭芳, 倪紅, 李海波
【申請人】湖北大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月8日