CN103896684A - 木质素塑化粘结生物炭基尿素及制备方法 - Google Patents

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Abstract

木质素塑化粘结生物炭基尿素及备方法属于农用生物质肥料及制备技术；所述生物炭基尿素由热解生物质炭、尿素和碱木质素按不同重量比组成；制备时，将农作物废弃物粉碎后热解炭化处理得热解生物质炭，将热解生物质炭与尿素、碱木质素均匀混合，加入总重量10％的水分，在60℃环境中密封加热5-10分钟，得到原料，将原料装入模具中压力成型，成型后的木质素塑化粘结生物质炭基尿素在45℃条件下烘干2小时，得成品；本发明组分新颖、合理、简单，制造工艺简便易行，生产成本低廉，肥料利用率高，肥效时间长，环境污染轻。

Description

木质素塑化粘结生物炭基尿素及制备方法
技术领域
本发明属于农用生物质肥料及制备技术，主要涉及一种热解生物炭基尿素及制备方法。
背景技术
我国是一个人口众多的农业大国，粮食安全关乎国计民生和社会的平安稳定。为保证和提高单位面积粮食产量，化肥的使用成为重要的技术手段。但是，化肥的大量使用不仅造成环境污染，而且化肥利用效率低，化肥损失浪费多，提高了施肥作业成本，以尿素为例，其利用率仅为30-60％。因此研发一种肥料利用率高、环境污染轻的新型生物质肥料迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，结合农业生产的实际需要，研发一种木质素塑化粘结生物炭基尿素及制备方法，达到肥料利用率高、环境污染轻、制造工艺方法简单的目的。
本发明的目的是这样实现的：
一种木质素塑化粘结生物炭基尿素，所述生物炭基尿素由热解生物质炭、尿素和碱木质素组成，按重量百分比各成份所占比例为：热解生物质炭55-70％，尿素23-40％，碱木质素4-12％；所述热解生物质炭由农作物废弃物制成；所述尿素中氮含量≥46％、水分≤1％；所述碱木质素中碱木质素含量≥90％、PH值>6.5、水分≤2％、灰分≤5％。
一种木质素塑化粘结生物炭基尿素制备方法，所述方法是：①、将农作物废弃物粉碎后，在400℃低温条件下热解炭化，得到热解生物质炭；②、将步骤①中得到的热解生物质炭与尿素、碱木质素均匀混合，按均匀混合物料总重量的10％加入水分，在60℃环境中密封加热5-10分钟，得到原料；③、将步骤②预处理得到的原料装入模具中进行压力成型，成型后的木质素塑化粘结生物质炭基尿素在45℃条件下烘干2小时，得成品。
在本发明的木质素塑化粘结生物炭基尿素中，热解生物质炭的多孔性能够吸附尿素、减缓尿素的释放、保证尿素多次均匀释放的作用，减少了尿素的损失，同时，在土壤中加入生物质炭改善了土壤结构，使土壤疏松，增强了土壤的保水保温保肥和通气能力；在自然界中存在量很大、但使用量很少的碱木质素经土壤中的微生物降解转化为腐殖质，起到改良土壤和促进肥效功能，且碱木质素的热塑性可以较好的粘合肥料，快速成型，加热后能使肥料内部结构均匀；另外，碱木质素还具有缓释、长效、抑制脲酶活性、提高氮肥利用率的作用。本发明创造的组分构成新颖合理、简单，制作工艺简便易行，生产成本低廉，肥料利用率高，肥效时间长，环境污染轻。
附图说明
图1是热解生物质炭：尿素：碱木质素为57：35：11的淋溶缓释性能图；
图2是热解生物质炭：尿素：碱木质素为65：23：12的淋溶缓释性能图；
图3是热解生物质炭：尿素：碱木质素为66：26：8的淋溶缓释性能图；
图4是热解生物质炭：尿素：碱木质素为69：27：4的淋溶缓释性能图。
具体实施方式
实施例一：
将玉米秸秆粉碎后在400℃低温条件下炭化，得到热解生物质炭；将70千克的玉米秸秆热解生物质炭与氮含量46％、水分1％的23千克尿素、碱木质素含量90％、PH值6.6、水分2％、灰分5％的7千克碱木质素均匀混合，加入10千克水分，在60℃环境中密封加热10分钟，得到原料，将原料装入模具中压力成型，成型后的木质素塑化粘结生物质炭基尿素在45℃条件下烘干2小时，得成品。
实施例二：
将小麦秸秆粉碎后在400℃低温条件下炭化，得到热解生物质炭；将55千克的小麦秸秆热解生物质炭与氮含量50％、水分0.8％的40千克尿素、碱木质素含量92％、PH值6.8、水分1.5％、灰分4％的5千克碱木质素均匀混合，加入10千克水分，在60℃环境中密封加热5分钟，得到原料，将原料装入模具中压力成型，成型后的木质素塑化粘结生物质炭基尿素在45℃条件下烘干2小时，得成品。
实施例三：
将水稻秸秆粉碎后在400℃低温条件下炭化，得到热解生物质炭；将62千克的水稻秸秆热解生物质炭与含氮量55％、水分0.7％的34千克尿素、碱木质素含量94％、PH值7、水分1.8％、灰分3.5％的4千克碱木质素均匀混合，加入10千克水分，在60℃环境中密封加热7分钟，得到原料，将原料装入模具中压力成型，成型后的木质素塑化粘结生物质炭基尿素在45℃条件下烘干2小时，得成品。
经过大量的科研实验证明，本发明具有明显、突出的技术效果：1、氮肥利用率的提高：木质素塑化粘结生物质炭基尿素的施入与同等尿素的施入量比较，氮肥的利用率在55-67.6％，比单施尿素多7-25个百分点；2、土壤疏松度增加：土壤容重是土壤物理特性的一个重要指标，土壤容重的降低一般表明土壤的内部结构得到改善，在0-7cm的土层中，添加了木质素塑化粘结生物炭基尿素的土壤容重比未添加的土壤容重下降4.9-5.7％，表明土壤疏松度增加；3、持水性提高：木质素塑化粘结生物炭基尿素持水量为本身重量的1.3-1.6倍左右；4、吸附重金属能力增强：木质素塑化粘结生物炭基尿素中炭对重金属Cd(镉)的吸附量能达到3.2mg/g，且不容易解吸下来，解吸率小于7％。

Claims (2)

1.一种木质素塑化粘结生物炭基尿素，其特征在于：所述生物炭基尿素由热解生物质炭、尿素和碱木质素组成，按重量百分比各成份所占比例为：热解生物质炭55-70％，尿素23-40％，碱木质素4-12％；所述热解生物质炭由农作物废弃物制成；所述尿素中氮含量≥46％、水分≤1％；所述碱木质素中碱木质素含量≥90％、PH值>6.5、水分≤2％、灰分≤5％。
2.一种如权利要求1所述的木质素塑化粘结生物炭基尿素制备方法，其特征在于：所述方法是：①、将农作物废弃物粉碎后，在400℃低温条件下热解炭化，得到热解生物质炭；②、将步骤①中得到的热解生物质炭与尿素、碱木质素均匀混合，按均匀混合物料总重量的10％加入水分，在60℃环境中密封加热5-10分钟，得到原料；③、将步骤②预处理得到的原料装入模具中进行压力成型，成型后的木质素塑化粘结生物质炭基尿素在45℃条件下烘干2小时，得成品。
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