[00787397]水稻专用控制释放肥料中试生产研究

简要技术说明及主要技术性能指标：该课题是化学工业部科学技术司下达给北京化工大学的科研开发任务。该课题研制的包膜缓释肥料特别适用于水田，但旱田也可施用。其技术原理是肥料包膜由废旧塑料与填充共混物组成。在包膜的填充共混物中含有具有吸附性的无机或有机物质粉末，并在其中吸附有水溶性物质。肥料施用后，包膜中水溶性物质溶解，包膜上造成均匀的释放孔，肥料释放完后，包膜可在耕作时破裂成粉末。该控制释放肥料施用前具有较强的抗损能力，施用时能均匀地开放释放孔，释放速度调节精确灵活。按照合同要求在大田试验上节肥不少于15％，增产10％以上。在武汉市大田试验结果比施用有机肥处理早稻增产13.3％，晚稻增产20.9％。不但增产还能降低稻田甲烷排放，比施用有机肥降低73.4％，比施用尿素降低48.6％。与国外同类技术比较，世界上已经大量成为商品的包膜肥料有硫磺包膜和树脂包膜两种。中国是一个缺硫国家，硫磺包膜肥料不适合中国国情。而树脂包膜肥料，国外都使用新树脂，成本高，包膜肥料售价是复合肥料的3倍左右。而水稻专用控制释放肥料每吨包膜肥料只比复合肥售价高300元。且皮芯比与水中浸泡释放80％的时间都达到了美国硫包尿素水平。成果的创造性、先进性表现在本包膜肥料立足于用公害(塑料废弃物污染称为日灾)治理公害(氮肥流失)，因此它的生产过程和施用过程都是一个治理公害的过程。集消纳塑料废弃物、防止氮肥流失、增产粮食、抑制稻田甲烷排放、节约化肥于一身。该包膜肥料采用特殊的高分子三级结构-“蛋壳结构”。使肥料释放前很坚硬，释放后一经翻耕自行粉碎，无需任何解塑剂，不给环境增加任何新的负担。生产过程纯属物理加工，不会造成环境污染。消纳塑料废弃物，节约资源、能源、化肥的潜力很大。将全部塑料废弃物消纳生产包膜肥料还不到肥料用量的1/10。仅消纳10万t聚苯乙烯废旧塑料一项即可生产200万t包膜肥料，节约30万t复合肥料，增产16亿kg稻谷，比施尿素减少甲烷排放5.48×10<'5>t。对减少温室效应气体排放，治理生态环境的贡献无法用数字和金钱来衡量。此技术可以在全国范围内推广，应用前景广阔，但要在化工上进行中试放大建厂，搞出设计才能推广使用，尚无人进行投资。推广应用前景与措施：化肥若能配合植物生长过程缓慢释放养分可提高利用率30％-70％。拿氮肥来说，按1992年数字(年消耗2930.20万t纯养分，其中氮肥1756.1万t)计算，利用率提高1％就可节约氮肥17.65万t纯养分，相当于一座38.37万t尿素的大氮肥厂产量。未被植物吸收的化肥不单是资源的浪费还污染环境。包膜肥料应该是化肥发展的方向。寻找价格低廉、来源广泛的包膜材料，生产出配合植物生长过程同步释放的包膜肥料应成为两大关键技术。世界上已经大量成为商品的包膜肥料有硫磺包膜肥料和树脂包膜肥料两种。中国是一个缺硫国家，硫磺包膜肥料不适合中国国情，而树脂包膜肥料国外都使用新树脂，成本价格高。一般为复合肥料价格的2-3倍。日本窒素公司提供的数据是建年产5万t工厂投资3亿元，建厂投资成本大，且只生产包膜氮肥。课题组必须开发适合中国国情的肥料包膜材料-废旧塑料。这项技术具有提高化肥利用率、增产粮食、开辟废旧塑料利用的新领域和治理生态环境四大优点。废旧塑料来源广泛，每吨成本只增加300元左右。按两个比较保守的数据，1995年塑料制品总产量已接近700万t，每年将有50多万t塑料废弃物成为垃圾，特别是铁路两边快餐盒造成的“白色污染”。中国聚苯乙烯每年消耗量在10万t以上，而这些材料多为一次性使用。50万t塑料废弃物可以加工1000万t包膜肥料，10万t废弃聚苯乙烯塑料，可以加工制作200万t包膜肥料。两者相加1200万t包膜肥料芯子约占全部肥料总用量的1/10。消纳废旧塑料的能力很大。全球每年排放甲烷500亿t，美国国家环保局建议：“为了控制全球变暖，全球甲烷排放总量要减少10％-15％”。即降低甲烷排放量50-75万t。1000万t包膜复合肥料使用可节省复合肥150万t，增产稻谷80亿kg。比施用有机肥减少甲烷排放量799万t/a，比施尿素减少甲烷排放量274.4万t/a。全球推广此种包膜复合肥，不需要任何附加条件，有可能控制全球温室效应。为推广应用，首先建立每天生产100kg规模的工业装置，打通流程，解决溶剂回收问题和喷涂设备的设计和制作问题。在此基础上放大建成年产5000t包膜肥料厂，每年消纳250t聚苯乙烯或其它塑料，投产后以此生产厂为样板，辐射全国，技术成熟后出口海外。