CN106116980A - 一种生物炭肥 - Google Patents

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    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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Abstract

本发明公开了一种生物炭肥，由下述重量份的原料制成：生物炭粉30‑60、人畜粪便20‑30、废糖蜜4‑8、添加剂15‑25。本发明生物炭肥，是以农作物秸秆为原料组分，其采用的原材料秸秆成本低廉，来源易得，通过脱水排氧处理并经过高温炭化方式粉碎形成生物炭粉，炭化效果好，炭含量25％以上，有效提高了秸秆的炭化率，炭肥成品率高，施用效果好，且可钝化土壤中的重金属，提高土壤微生物的活力。且具有较大的比表面积，提高了土壤的有机质含量；作为低成本非化学肥料，本发明产品可以为有机农业、绿色农业提供产量上的保证，制备方法简单、可控、易实施。

Description

一种生物炭肥
技术领域
本发明涉及生物质资源高值化综合利用以及环境污染治理领域，具体涉及一种生物炭肥。
背景技术
不论是在粮食作物还是在经济作物的种植领域，长久以来就采用施肥的手段来提高作物产量和质量。从最早的施用农家有机肥到施用无机肥，再到施用有机无机复混肥。施肥种类、施肥量及配比等对粮食作物或经济作物产量和质量都有很大的影响。传统的肥料尤其是有机无机复混肥虽然在提高作物产量方面起到了不错的效果。但是，传统的肥料存在成分和养分配比不合理，几乎不能恢复土壤肥力、改善土壤结构，甚至还会产生副作用，造成土壤板结等。
人类的生存与发展始终伴随着大量的人及牲畜排泄物的产生，随着人们生活的提高，人畜粪便对环境的污染也日益严重。首先，人畜粪便中含有大量的有机质和氮、磷、钾等物质，若直接排放，会造成水体污染和富营养化。其次，粪便中含有大量病原体，容易引发大规模传染病的流行。再次，粪便污水中有机质腐烂分解后产生有毒有害气体，发生恶臭。这些均严重污染了大地、水体、大气和生物群落，并对人体健康产生潜在威胁。同时人畜粪便大都具有含水率高、不易储存、受潮易腐烂等特点，导致运输成本大、储存空间大和处理成本高等问题。因此寻求合适的人畜粪便处理方法具有现实意义和商业化前景。
生物炭是生物有机材料（生物质）在缺氧或绝氧环境中，经高温热裂解后生成的固态产物。既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等，可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案。它是在低氧环境下，通过高温裂解将木材、草、玉米秆或其它农作物废物碳化而成。生物炭虽可作为肥料，但其微孔结构较少、比表面积较低，且保留的营养元素包括微量元素较少，因此使用时一般需要添加其他肥料。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物炭肥。
实现本发明目的的技术方案为：
一种生物炭肥，由下述重量份的原料制成：
生物炭粉30-60、人畜粪便20-30、废糖蜜4-8、添加剂15-25。
所述生物炭粉是将秸秆置于炭化炉中脱水排氧处理并经过高温炭化后粉碎使其粒径≤0.5mm，含水量控制在10%以下。
所述人畜粪便是将选取的人畜粪便晒干，粉碎成粉末，混匀而成，含水量控制在15-20%。
所述的废糖蜜的总腐植酸≥25％，总养分≥6％，水分≤65％。
所述添加剂为草木灰用水溶解后，用氨水调节pH 至8.1-8.4，然后过滤，冷冻干燥得到的物质。
上述一种生物炭肥的制备方法，包括如下步骤：
（1）将生物炭粉、人畜粪便、废糖蜜、添加剂混合均匀后在一定的温度下进行造粒；
（2）将造粒产物冷却、过筛，使其粒径2.5-4.5mm，包装后得到生物炭肥产品。
步骤（1）中所述造粒温度可为100-120℃。
本发明的优点为：本发明生物炭肥，是以农作物秸秆为原料组分，其采用的原材料秸秆成本低廉，来源易得，通过脱水排氧处理并经过高温炭化方式粉碎形成生物炭粉，炭化效果好，炭含量25％以上，有效提高了秸秆的炭化率，炭肥成品率高，施用效果好，且可钝化土壤中的重金属，提高土壤微生物的活力。且具有较大的比表面积，提高了土壤的有机质含量；作为低成本非化学肥料，本发明产品可以为有机农业、绿色农业提供产量上的保证，制备方法简单、可控、易实施，在有效处理了人畜粪便和生物质的同时，比传统生物炭肥具有更高的吸附性能和更高的肥效，可以在一定范围内代替化肥施用，具有工业化推广的前景，以及显著的经济效益、环境效益和社会效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
一种生物炭肥，由下述重量份的原料制成：
生物炭粉30kg、人畜粪便20kg、废糖蜜4kg、添加剂15kg。
所述生物炭粉是将秸秆置于炭化炉中脱水排氧处理并经过高温炭化后粉碎使其粒径≤0.5mm，含水量控制在9%。
所述人畜粪便是将选取的人畜粪便晒干，粉碎成粉末，混匀而成，含水量控制在15%。
所述的废糖蜜的总腐植酸≥25％，总养分≥6％，水分≤65％。
所述添加剂为草木灰用水溶解后，用氨水调节pH 至8.1，然后过滤，冷冻干燥得到的物质。
上述一种生物炭肥的制备方法，包括如下步骤：
（1）将生物炭粉、人畜粪便、废糖蜜、添加剂混合均匀后在一定的温度下进行造粒；
（2）将造粒产物冷却、过筛，使其粒径2.5mm，包装后得到生物炭肥产品。
步骤（1）中所述造粒温度可为100℃。
所得到的生物炭肥的比表面积为625m3/g，按每亩施用220kg的该生物炭肥6个月后，经检测发现土壤中重金属含量减少61%，而与不施用该生物肥而使用普通复混肥比较，作物中的重金属还少38%，证明土壤中的重金属被吸附到生物炭中固化。
实施例2
一种生物炭肥，由下述重量份的原料制成：
生物炭粉45kg、人畜粪便25kg、废糖蜜6kg、添加剂20。
所述生物炭粉是将秸秆置于炭化炉中脱水排氧处理并经过高温炭化后粉碎使其粒径≤0.5mm，含水量控制在9.5%。
所述人畜粪便是将选取的人畜粪便晒干，粉碎成粉末，混匀而成，含水量控制在18%。
所述的废糖蜜的总腐植酸≥25％，总养分≥6％，水分≤65％。
所述添加剂为草木灰用水溶解后，用氨水调节pH 至8.2，然后过滤，冷冻干燥得到的物质。
上述一种生物炭肥的制备方法，包括如下步骤：
（1）将生物炭粉、人畜粪便、废糖蜜、添加剂混合均匀后在一定的温度下进行造粒；
（2）将造粒产物冷却、过筛，使其粒径3.5mm，包装后得到生物炭肥产品。
步骤（1）中所述造粒温度可为110℃。
所得到的生物炭肥的比表面积为650m3/g，按每亩施用220kg的该生物炭肥6个月后，经检测发现土壤中重金属含量减少63%，而与不施用该生物肥而使用普通复混肥比较，作物中的重金属还少39%，证明土壤中的重金属被吸附到生物炭中固化。
实施例3
一种生物炭肥，由下述重量份的原料制成：
生物炭粉60kg、人畜粪便30kg、废糖蜜8kg、添加剂25kg。
所述生物炭粉是将秸秆置于炭化炉中脱水排氧处理并经过高温炭化后粉碎使其粒径≤0.5mm，含水量控制在8.9%。
所述人畜粪便是将选取的人畜粪便晒干，粉碎成粉末，混匀而成，含水量控制在20%。
所述的废糖蜜的总腐植酸≥25％，总养分≥6％，水分≤65％。
所述添加剂为草木灰用水溶解后，用氨水调节pH 至8.4，然后过滤，冷冻干燥得到的物质。
上述一种生物炭肥的制备方法，包括如下步骤：
（1）将生物炭粉、人畜粪便、废糖蜜、添加剂混合均匀后在一定的温度下进行造粒；
（2）将造粒产物冷却、过筛，使其粒径4.5mm，包装后得到生物炭肥产品。
步骤（1）中所述造粒温度可为120℃。
所得到的生物炭肥的比表面积为660m3/g，按每亩施用220kg的该生物炭肥6个月后，经检测发现土壤中重金属含量减少64%，而与不施用该生物肥而使用普通复混肥比较，作物中的重金属还少41%，证明土壤中的重金属被吸附到生物炭中固化。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种生物炭肥，其特征在于：由下述重量份的原料制成：生物炭粉30-60、人畜粪便20-30、废糖蜜4-8、添加剂15-25；
上述一种生物炭肥的制备方法，包括如下步骤：
（1）将生物炭粉、人畜粪便、废糖蜜、添加剂混合均匀后在一定的温度下进行造粒；
（2）将造粒产物冷却、过筛，使其粒径2.5-4.5mm，包装后得到生物炭肥产品。
2.根据权利要求1所述的一种生物炭肥，其特征在于：所述生物炭粉是将秸秆置于炭化炉中脱水排氧处理并经过高温炭化后粉碎使其粒径≤0 .5mm，含水量控制在10%以下。
3.根据权利要求1所述的一种生物炭肥，其特征在于：所述人畜粪便是将选取的人畜粪便晒干，粉碎成粉末，混匀而成，含水量控制在15-20%。
4.根据权利要求1所述的一种生物炭肥，其特征在于：所述的废糖蜜的总腐植酸≥25％，总养分≥6％，水分≤65％。
5.根据权利要求1所述的一种生物炭肥，其特征在于：所述添加剂为草木灰用水溶解后，用氨水调节pH 至8.1-8.4，然后过滤，冷冻干燥得到的物质。
6.根据权利要求1所述的一种生物炭肥，其特征在于：步骤（1）中所述造粒温度可为100-120℃。
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