CN106220447A - 镁改性生物肥及其制备方法 - Google Patents

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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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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
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
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Abstract

本发明公开了一种镁改性生物肥，是由下述重量份的原料制成：生物质原料60‑80份，人畜粪便30‑40份，添加剂15‑25份。本发明的生物炭具有较大的比表面积，提高了土壤的有机质含量；同时，利用紫菜作为镁肥回收利用，减少了垃圾的排放，使镁肥与生物炭复合形成复合肥；使用人畜粪便和生物质混合物作为主要原料，较仅利用生物质作原料获取的生物炭肥含有更丰富的氮、磷、钾和微量元素。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。

Description

镁改性生物肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合肥，具体涉及镁改性生物肥及其制备方法。
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合肥。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合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。
复合肥料是指含有两种或两种以上营养元素的化肥，复合肥具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点，对于平衡施肥，提高肥料利用率，促进作物的高产稳产有着十分重要的作用。
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。
紫菜里面含有丰富的镁,每100克紫菜中含镁460毫克，含镁量较高的肥料能够促进植物光合作用，帮助植物的生长。并且紫菜埋在土里很好腐烂，很容易被土壤吸收，是我们日常生活中最方便得到的肥料之一。因此本发明将紫菜作为添加剂，与生物炭共同制备成新型的复合肥。
发明内容
本发明的目的是提供镁改性生物肥及其制备方法。
实现本发明目的的技术方案为：
一种镁改性生物肥，由下述重量份的原料制成：
生物质原料60-80份 人畜粪便30-40份
添加剂15-25份。
其中，添加剂为紫菜干燥后粉碎而成；生物质原料的含水量控制在8-10％，人畜粪便的含水量控制在18-20％。
所述生物质原料为玉米秸秆、水稻秸秆、玉米穗、麦芽粕、麸皮、花生壳、甘蔗渣、树皮、木屑中的一种或两种以上的混合物。
上述镁改性生物肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将生物质原料干燥、粉碎成粉末，备用；
(2)将人畜粪便放入上述生物质原料中，搅拌均匀，得到混合物；
(3)将粉碎后的紫菜加入上述生物质原料与人畜粪便的混合物中，搅拌均匀，获得混合原料；
(4)将步骤(3)所得的混合原料放入热解物料仓，仓内填充率大于80％，将物料仓内的混合原料加热至160-180℃，并保温40-50分钟，利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出；
(5)将步骤(4)处理后的混合料送入裂解设备中炭化，升温至260-300℃，保温10-12分钟后在5-7分钟内升温至480-500℃，并保温3-4小时，然后在4-6分钟内降低至160-180℃，保温50-60分钟，使物料充分完成炭化后自然冷却，得到镁改性生物肥。
本发明的优点为：本发明的生物炭具有较大的比表面积，提高了土壤的有机质含量；同时，利用紫菜作为镁肥回收利用，减少了垃圾的排放，使镁肥与生物炭复合形成复合肥；使用人畜粪便和生物质混合物作为主要原料，较仅利用生物质作原料获取的生物炭肥含有更丰富的氮、磷、钾和微量元素。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
一种镁改性生物肥，由下述重量份的原料制成：
生物质原料60份 人畜粪便30份
添加剂15份。
其中，添加剂为紫菜干燥后粉碎而成；生物质原料的含水量控制在8％，人畜粪便的含水量控制在18％。
所述生物质原料为玉米秸秆、水稻秸秆的混合物。
上述镁改性生物肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将生物质原料干燥、粉碎成粉末，备用；
(2)将人畜粪便放入上述生物质原料中，搅拌均匀，得到混合物；
(3)将粉碎后的紫菜加入上述生物质原料与人畜粪便的混合物中，搅拌均匀，获得混合原料；
(4)将步骤(3)所得的混合原料放入热解物料仓，仓内填充率82％，将物料仓内的混合原料加热至160℃，并保温40分钟，利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出；
(5)将步骤(4)处理后的混合料送入裂解设备中炭化，升温至260℃，保温10分钟后在5分钟内升温至480℃，并保温3小时，然后在4分钟内降低至160℃，保温50分钟，使物料充分完成炭化后自然冷却，得到镁改性生物肥。
所得到的镁改性生物肥的比表面积为600m3/g，按每亩施用220kg的镁改性生物肥6个月后，经检测发现土壤中重金属含量减少60％，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35％，证明土壤中的重金属被吸附到生物炭中固化。
实施例2
一种镁改性生物肥，由下述重量份的原料制成：
生物质原料70份 人畜粪便35份
添加剂20份。
其中，添加剂为紫菜干燥后粉碎而成；生物质原料的含水量控制在9％，人畜粪便的含水量控制在19％。
所述生物质原料为玉米穗、麦芽粕、麸皮的混合物。
上述镁改性生物肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将生物质原料干燥、粉碎成粉末，备用；
(2)将人畜粪便放入上述生物质原料中，搅拌均匀，得到混合物；
(3)将粉碎后的紫菜加入上述生物质原料与人畜粪便的混合物中，搅拌均匀，获得混合原料；
(4)将步骤(3)所得的混合原料放入热解物料仓，仓内填充率86％，将物料仓内的混合原料加热至170℃，并保温45分钟，利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出；
(5)将步骤(4)处理后的混合料送入裂解设备中炭化，升温至280℃，保温11分钟后在6分钟内升温至490℃，并保温3.5小时，然后在5分钟内降低至170℃，保温55分钟，使物料充分完成炭化后自然冷却，得到镁改性生物肥。
所得到的镁改性生物肥的比表面积为620m3/g，按每亩施用220kg的镁改性生物炭肥6个月后，经检测发现土壤中重金属含量减少62％，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36％，证明土壤中的重金属被吸附到生物炭中固化。
实施例3
一种镁改性生物肥，由下述重量份的原料制成：
生物质原料80份 人畜粪便40份
添加剂25份。
其中，添加剂为紫菜干燥后粉碎而成；生物质原料的含水量控制在10％，人畜粪便的含水量控制在20％。
所述生物质原料为花生壳、甘蔗渣、树皮、木屑的混合物。
上述镁改性生物肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将生物质原料干燥、粉碎成粉末，备用；
(2)将人畜粪便放入上述生物质原料中，搅拌均匀，得到混合物；
(3)将粉碎后的紫菜加入上述生物质原料与人畜粪便的混合物中，搅拌均匀，获得混合原料；
(4)将步骤(3)所得的混合原料放入热解物料仓，仓内填充率90％，将物料仓内的混合原料加热至180℃，并保温50分钟，利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出；
(5)将步骤(4)处理后的混合料送入裂解设备中炭化，升温至300℃，保温12分钟后在7分钟内升温至500℃，并保温4小时，然后在6分钟内降低至180℃，保温60分钟，使物料充分完成炭化后自然冷却，得到镁改性生物肥。
所得到的镁改性生物肥的比表面积为650m3/g，按每亩施用220kg的镁改性生物炭肥6个月后，经检测发现土壤中重金属含量减少65％，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40％，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)

1.一种镁改性生物肥，其特征是：由下述重量份的原料制成：
生物质原料60-80份 人畜粪便30-40份
添加剂15-25份。
2.根据权利要求1所述的镁改性生物肥，其特征是：所述添加剂为紫菜干燥后粉碎而成。
3.根据权利要求1所述的镁改性生物肥，其特征是：所述生物质原料的含水量控制在8-10％。
4.根据权利要求1所述的镁改性生物肥，其特征是：所述人畜粪便的含水量控制在18-20％。
5.根据权利要求1所述的镁改性生物肥，其特征是：所述生物质原料为玉米秸秆、水稻秸秆、玉米穗、麦芽粕、麸皮、花生壳、甘蔗渣、树皮、木屑中的一种或两种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的镁改性生物肥的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
(1)将生物质原料干燥、粉碎成粉末，备用；
(2)将人畜粪便放入上述生物质原料中，搅拌均匀，得到混合物；
(3)将粉碎后的紫菜加入上述生物质原料与人畜粪便的混合物中，搅拌均匀，获得混合原料；
(4)将步骤(3)所得的混合原料放入热解物料仓，仓内填充率大于80％，将物料仓内的混合原料加热至160-180℃，并保温40-50分钟，利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出；
(5)将步骤(4)处理后的混合料送入裂解设备中炭化，升温至260-300℃，保温10-12分钟后在5-7分钟内升温至480-500℃，并保温3-4小时，然后在4-6分钟内降低至160-180℃，保温50-60分钟，使物料充分完成炭化后自然冷却，得到镁改性生物肥。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117720369A (zh) * 2023-12-06 2024-03-19 江苏省农业科学院 一种镁改性炭基磷吸附剂废弃物的多级再利用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103274778A (zh) * 2013-06-09 2013-09-04 北京科技大学 一种生物炭肥的生产方法
CN103922831A (zh) * 2014-05-08 2014-07-16 赵月 一种生物炭肥及其制备方法

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