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可降解包裹型缓释肥料生产技术

)单位信息

 1.素材收集单位

产学研平台名称:德阳中科先进制造创新育成中心

联系人:高涛,联系电话:18308413434

 2.项目研发单位名称

中国科学院过程工程研究所

(二)项目名称

可降解包裹型缓释肥料生产技术

(三)项目介绍

1. 项目背景:要减少肥料浪费,一种办法是合理施肥,在合理施肥量的基础上,少量多次供给作物肥料;另一种方法是在肥料的剂型上创新,采用缓控释肥料。目前国内的缓释肥料产品以树脂包膜型肥料为主,产品价格高,不可降解,不利于农业生产的大面积应用。可降解材料包裹型缓释肥料是以木质素和植物源疏水性物作为包裹材料,通过无溶剂的包裹工艺对化肥进行包衣制备而成。肥料养分随木质素的逐渐降解透过包裹层微细孔进行释放,实现养分的可控缓释,提高肥料利用率。该技术原料廉价易得,技术工艺简单,不需要复杂设备,生产成本低,克服了目前常规树脂包膜肥料成本高、价格昂贵和难以降解的诸多弊端

2.技术创新及特点:本技术创新点包括:1)产品设计创新。本技术发明了木质素作为包裹材料制备缓释肥料(专利号:ZL200610079035.4)可实现肥料养分的缓慢释放,达到国家标准要求。这不但使包裹的肥料养分随着木质素的降解实现智能化释放,同时木质素可以被土壤微生物降解并转化成腐植质,具有改良土壤的作用。2)包膜技术创新。本项目采用无溶剂热喷涂流化床包裹技术,实现了包膜缓释肥料的一步法制备。该技术简化了生产流程,降低了设备投入和生产能耗,有效克服了常规树脂包裹缓释肥料需采用有机溶剂的复杂工艺,且无二次污染,有效降低了包膜成本。

3.产品特点:(1)缓释高效:养分释放期为24个月,均衡释放,一次性施入可满足作物整个生长季的养分需求。(2)效益良好:可显著提高农产品产量和品质,可减少施肥次数和人力,提高农产品的经济效益。(3)生态环保:包膜材料可生物降解,降解后转化为腐植酸可改良土壤。

4.市场分析:我国每年化肥使用量为5000多万吨,考虑到耕作模式、农民的认知水平、政府推动力度等因素,以50%的替代和应用是合理的,因此缓释肥料的市场容量是2500万吨,而在2013年缓释肥料推广应用仅有210万吨,发展空间巨大。国内树脂缓释肥料价格比普通肥料增加50100%,而可降解材料包裹型缓释肥料只提高30%,肥料利用率可提高1倍左右,具有很强的市场竞争力。

5.示范与应用:该缓释肥料性能指标达到国家标准(GB23348-2009),已经在玉米、水稻、园艺以及瓜果蔬菜等作物上应用了几千亩。应用结果表明,与普通化肥相比,作物增产幅度在1020%,减施肥料10%以上,产生良好的经济效益和生态效益,成为新型肥料的发展方向。

6.专利及获奖情况:该技术获得3项国家发明专利授权,技术水平达国际先进,已实现产业化。项目可降解材料包裹型缓释肥料工业生产技术研究和应用获得2016年环境保护科学技术奖二等奖。

(四)合作需求

产业化所需条件:以年产万吨规模为例,生产设备投入200万元即可,达产后2年左右即可收回投资,有良好的经济效益。因此可降解包裹型缓释肥料具有广阔的应用前景。