CN108002895A - 一种炭基液体肥料、及其生产系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种炭基液体肥料，其中，炭基液体肥料按以下重量份数的组分制备：1‑3份的木醋液、2‑6份的生物炭浸提液、1‑2份的沼液、0.5‑3份的悬浮剂、3‑8份的氮磷钾肥、1‑3份的腐殖酸钾、0.5‑2份的海藻酸、0.5‑2份的甲壳素和0.5‑2的氨基酸。本发明还涉及该炭基液体肥料的生产系统和方法。该炭基液体肥料的施用使作物的产量提高更加明显，还能有效减少化肥需用量。

Description

一种炭基液体肥料、及其生产系统和方法
技术领域
本发明总地涉及农业资源化技术领域，具体涉及一种炭基液体肥 料、及其生产系统和方法。
背景技术
目前，农业已进入现代化时期，发展现代农业必须用现代的农资产 品来装备现代农业。而增施肥料是保证粮食增产、农产品质量安全的一 项重要的环节。用于农业的肥料主要分为化学肥料(即化肥)和有机肥。 化肥是采用化学和物理方法人工制成的肥料，含有一种或几种农作物生 长需要的营养元素，长期使用容易导致土壤结构被破坏、生产潜力降低、 金属和有毒元素有所增加、微生物活性降低、物质难以转化及降解、养 分失调、硝酸盐累积、酸化加剧、pH变化太大等问题。并且，目前市 场上的传统化肥所含营养元素较少，不能完全满足作物生长的需求，而 且存在价格较高、增产效果不明显的缺点。此外，使用上还存在肥料利 用率低、施加量过多等问题。而有机肥多为农家肥，虽然具有许多优点， 却存在不便运输和施肥等缺陷。
生物炭是生物残体在缺氧或低氧条件下，经高温热解产生的稳定 的、高度芳香化的物质，主要由碳、氢、氧等元素组成，其中含碳量高 达80％以上。从微观结构上来说，生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳 香环片层组成，孔结构发达，具有较大的比表面积，表面富含羧基、酚 羟基、羰基、内酯基、酸酐等官能团，具有很好的吸附性能。同时，生 物炭的制备原料非常广泛，成本较低，有利于实现固体废弃物的资源化 利用。研究表明生物炭施入土壤后可提高作物对土壤养分的吸收能力和 土壤肥力，改善土壤有效养分的供应，达到增加作物产量和生物量的效 果。但目前为止，鲜少有提取生物炭可溶性成分作为液体肥使用的。
生物炭生产过程中还会产生多种副产物，例如木醋液、生物油和可 燃气等。木醋液的有效成分主要为酚类。酚类是一种有效的抗菌物质， 能够提高作物的免疫力，同时也可以达到刺激作物生长的目的。生物油 和可燃气可作为能源产品。近年来，生物质热裂解来制备生物质燃料技 术得到了迅猛的发展，该方法能够将生物质高效转化为易储存、能量密 度高的生物油、可燃气以及生物炭。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炭基液体肥料、及其生产系统和方法。
本发明提供了一种炭基液体肥料，其中，所述炭基液体肥料按以下 重量份数的组分制备：1-3份的木醋液、2-6份的生物炭浸提液、1-2份 的沼液、0.5-3份的悬浮剂、3-8份的氮磷钾肥、1-3份的腐殖酸钾、0.5-2 份的海藻酸、0.5-2份的甲壳素和0.5-2份的氨基酸。
优选地，根据前述的炭基液体肥料，其中，所述生物炭浸提液为采 用热水对生物炭进行热浸提制得。优选为热浸提温度为55-75℃。所述 沼液为人畜粪便与农林生物质混合发酵产沼气后的沼液。所述悬浮剂选 自黏土、硅藻土、硅镁土、海泡石土、黄原酸树胶和钠基膨润土中的一 种或多种。氮磷钾肥为含氮、含磷、含钾的无机肥料，氮肥、磷肥和钾 肥之间的重量配比为1-3:1-2:1-3。其中，所述沼液的pH为7.13，呈微 碱性，干物质含量为1.55wt％，有机物含量为0.66wt％。
在常见的农林生物热解炭(即农林生物炭)中，例如稻壳、小麦秸 秆、水稻秸秆、玉米秸秆等，其K、P、Ca和Si含量范围分别为 6.0-20.0g/kg，3.0-8.0g/kg，10.0-35.0g/kg，25.0-120.0g/kg，对应的生 物炭浸提液中K、P、Ca、Si、Mg含量分别为4.0-15.0g/L，1.0-6.0g/L， 1.5-10.7g/L，3.5-25.5g/L，20.0-105.0g/L。农林生物质的养分源于土壤， 通过热解、浸提能够将养分提取出来。
本发明还提供了一种前述的炭基液体肥料的生产系统，其中，所述 生产系统包括浸提系统和混料搅拌系统。所述浸提系统包括生物炭入 口、热水入口和生物炭浸提液出口。所述混料搅拌系统包括生物炭浸提 液入口、木醋液入口、燃气入口、原料入口和炭基液体肥出口。所述浸 提系统的生物炭浸提液出口连接所述混料搅拌系统的生物炭浸提液入口。
优选地，根据前述的生产系统，其中，所述生产系统还包括炭化炉， 所述炭化炉包括生物质入口、燃气入口、生物炭出口和高温油气出口， 所述生物炭出口连接所述浸提系统的生物炭入口。其中，所述炭化炉可 为蓄热式辐射管旋转床炭化炉。所述高温油气出口设置在所述炭化炉的 炉顶位置。
更优选地，根据前述的生产系统，其中，所述生产系统还包括高温 油气水分离系统，所述高温油气水分离系统包括高温油气入口、冷却水 入口、生物燃气出口、生物油出口、木醋液出口和热水出口，所述高温 油气入口连接所述炭化炉的高温油气出口，所述生物燃气出口连接所述 炭化炉的燃气入口和所述混料搅拌系统的燃气入口，所述木醋液出口连 接所述混料搅拌系统的木醋液入口，所述热水出口连接所述浸提系统的 热水入口。具体地，所述高温油气水分离系统采用间接冷却的方式冷却 高温油气。水为冷却介质。
还优选地，根据前述的生产系统，其中，所述生产系统还包括粉碎 系统，所述粉碎系统包括生物质出口，所述生物质出口连接所述炭化炉 的生物质入口。
本发明还提供一种利用前述的生产系统生产炭基液体肥料的方法， 其中，所述方法包括：
(1)在所述浸提系统中，采用热水对生物炭进行热浸提制得生物 炭浸提液，将所述生物炭浸提液输送至所述混料搅拌系统，热浸提温度 为55-75℃，浸提时间为30-60min。所述生物炭与热水的质量比为1:3。
(2)在所述混料搅拌系统中，在60-70℃中，混合搅拌1-3重量份 数的木醋液、2-6重量份数的所述生物炭浸提液、1-2重量份数的沼液 和0.5-3重量份数的悬浮剂直至形成10％的预凝胶。优选为65℃。
(3)将步骤(2)所述的预凝胶搅拌直至胶化形成凝胶。
(4)向步骤(3)所述的凝胶中加入1-3重量份数的氮肥、1-2重 量份数的磷肥、1-3重量份数的腐殖酸钾、0.5-2重量份数的海藻酸、0.5-2 重量份数的甲壳素和0.5-2重量份数的氨基酸，冷却至室温。
(5)向步骤(4)所述冷却的凝胶中加入1-3重量份数的钾肥后再 搅拌5-20min。
优选地，根据前述的方法，其中，步骤(1)中，热浸提的同时进 行震荡，震荡速率为160-200r/min。
更优选地，根据前述的方法，其中，所述方法还包括制备所述生物 炭，其包括：将生物质在所述炭化炉中进行热解得到生物炭和高温油气， 热解温度为400-700℃，热解时间为30-60min。所述热解温度优选为 500-650℃。所述生物质为农业和林业生产和加工过程中产生的废弃物。 优选地，所述生物质选自秸秆、树枝树叶、稻壳、花生壳和木屑中的一种或多种；所述生物质在所述粉碎系统中进行粉碎至10-20cm长。
还优选地，根据前述的方法，其中，所述方法还包括分离所述高温 油气，其包括：
将所述高温油气在所述高温油气水分离系统中经冷却水冷却以分 离得到生物燃气和热解油水混合物；
所述生物燃气一部分作为所述炭化炉的燃料，一部分在所述混料搅 拌系统加热时使用；
所述冷却水冷却所述高温油气后作为步骤(1)中的所述热水；所 述热解油水混合物静置后得到生物油和木醋液，所述木醋液作为步骤 (2)中的所述木醋液。
具体地，所述热解油水混合物静置后，上层生物油和下层生物油送 至储油罐；中层的木醋液送至所述混料搅拌系统。木醋液中有机酚含量 4000-6000g/L。
本发明提供的炭基液体肥料将生物炭浸提液与其他肥料混合制备， 施用后，作物的产量提高明显，还能有效减少化肥需用量。其中，将生 物炭中的可溶性组分，如：水溶性盐、胶体矿物、小分子腐殖酸、大分 子有机物、各种微量养分等浸提出来，作为液体肥料使用。利用木醋液 作为pH调节剂，一方面调节肥料的pH至中性，另一方面木醋液含有 有机酚等物质，可以起到杀虫杀菌的作用。
采用热浸提的方法浸提生物炭，将生物炭中的可溶性组分进行最大 程度地浸提。
采用炭化炉对生物质进行热解制备生物炭，炭化炉内高温绝氧环 境，挥发气与高温烟气隔绝，减少混合二次污染。采用上述炭化炉进行 热解，热解效率高，达到86％以上，物料相对料床静止，不受压，不翻 动，辐射管内流体与反应炉膛完全隔离，避免了产生飞灰的问题。
本发明提供的生产炭基液体肥料的方法可对农林生物质资源进行 深度回收，回收利用炭化过程中产生的油气能源。
附图说明
图1为一种炭基液体肥料的生产系统的结构图；以及
图2为一种炭基液体肥料的生产方法的工艺流程图；
附图标记说明：
1、粉碎系统，2、炭化炉，3、混料搅拌系统，4、高温油气水分离 系统。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的 说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而， 以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的 限制。
本发明提供了一种炭基液体肥料，其中，所述炭基液体肥料按以下 重量份数的组分制备：1-3份的木醋液、2-6份的生物炭浸提液、1-2份 的沼液、0.5-3份的悬浮剂、3-8份的氮磷钾肥、1-3份的腐殖酸钾、0.5-2 份的海藻酸、0.5-2份的甲壳素和0.5-2的氨基酸。该炭基液体肥料将生 物炭浸提液与其他肥料混合制备，作物的产量提高更加明显，还能有效减少化肥需用量。而利用木醋液作为pH调节剂，一方面调节肥料的pH 至中性，另一方面木醋液含有有机酚等物质，可以起到杀虫杀菌的作用。
在一种实施方案中，根据前述的炭基液体肥料，其中，所述生物炭 浸提液为采用热水对生物炭进行热浸提制得。优选为热浸提温度为 55-75℃。所述沼液为人畜粪便与农林生物质混合发酵产沼气后的沼液。 所述悬浮剂选自黏土、硅藻土、硅镁土、海泡石土、黄原酸树胶和钠基 膨润土中的一种或多种。氮磷钾肥为含氮、含磷、含钾的无机肥料，氮 肥、磷肥和钾肥之间的重量配比为1-3:1-2:1-3。生物炭浸提液为将生 物炭中的可溶性组分，如：水溶性盐、胶体矿物、小分子腐殖酸、大分 子有机物、各种微量养分等浸提出来，作为液体肥料使用。采用热浸提 的方法浸提生物炭，可将生物炭中的可溶性组分进行最大程度地浸提。
在常见的农林生物热解炭(即农林生物炭)中，例如稻壳、小麦秸 秆、水稻秸秆、玉米秸秆等，其K、P、Ca和Si含量范围分别为 6.0-20.0g/kg，3.0-8.0g/kg，10.0-35.0g/kg，25.0-120.0g/kg，对应的生 物炭浸提液中K、P、Ca、Si、Mg含量分别为4.0-15.0g/L，1.0-6.0g/L， 1.5-10.7g/L，3.5-25.5g/L，20.0-105.0g/L。农林生物质的养分源于土壤， 通过热解、浸提能够将养分提取出来。
如图1所示，本发明还提供了一种前述的炭基液体肥料的生产系 统，其中，所述生产系统包括浸提系统3和混料搅拌系统4。所述浸提 系统3包括生物炭入口、热水入口和生物炭浸提液出口。所述混料搅拌 系统4包括生物炭浸提液入口、木醋液入口、燃气入口、原料入口和炭 基液体肥出口。所述浸提系统3的生物炭浸提液出口连接所述混料搅拌 系统4的生物炭浸提液入口。
在一种实施方案中，根据前述的生产系统，其中，所述生产系统还 包括炭化炉2，所述炭化炉2包括生物质入口、燃气入口、生物炭出口 和高温油气出口，所述生物炭出口连接所述浸提系统3的生物炭入口。 其中，所述炭化炉2可为蓄热式辐射管旋转床炭化炉。所述高温油气出 口设置在所述炭化炉2的炉顶位置。采用炭化炉对生物质进行热解制备 生物炭，炭化炉内高温绝氧环境，挥发气与高温烟气隔绝，减少混合二 次污染。
在一种实施方案中，所述炭化炉为一种辐射管和循环气流综合加热 的移动床干馏炉，其包括由炉墙、炉顶和炉底围成的炉膛。所述炉底为 移动式炉底，所述炉膛的上部空间设有辐射管加热装置；所述炉底为架 空层结构，包括上底和下底，上底和下底之间为架空的空间；所述架空 的空间与所述炉底上方的炉膛空间之间设有高温油气出口装置。
在一种实施方案中，所述炭化炉为一种蓄热式旋转炉，其包括炉墙、 炉顶和炉底，所述炉墙、炉顶和炉底围成一个炉膛；所述炉底为旋转式 炉底，在炉膛内水平转动；所述炉膛的上部空间设有一个或多个蓄热式 辐射管加热装置。
采用上述炭化炉进行热解，热解效率高，达到86％以上，物料相对 料床静止，不受压，不翻动，辐射管内流体与反应炉膛完全隔离，避免 了产生飞灰的问题。
在一种实施方案中，根据前述的生产系统，其中，所述生产系统还 包括高温油气水分离系统5。所述高温油气水分离系统5包括高温油气 入口、冷却水入口、生物燃气出口、生物油出口、木醋液出口和热水出 口，所述高温油气入口连接所述炭化炉2的高温油气出口，所述生物燃 气出口连接所述炭化炉2的燃气入口和所述混料搅拌系统4的燃气入 口，所述木醋液出口连接所述混料搅拌系统4的木醋液入口，所述热水 出口连接所述浸提系统3的热水入口。具体地，所述高温油气水分离系 统采用间接冷却的方式冷却高温油气。水为冷却介质。
在一种实施方案中，根据前述的生产系统，其中，所述生产系统还 包括粉碎系统1。所述粉碎系统1包括生物质出口，所述生物质出口连 接所述炭化炉2的生物质入口。
如图2所示，本发明还提供一种利用前述的生产系统生产炭基液体 肥料的方法，其中，所述方法包括：
(1)在所述浸提系统中，采用热水对生物炭进行热浸提制得生物 炭浸提液，将所述生物炭浸提液输送至所述混料搅拌系统，热浸提温度 为55-75℃，浸提时间为30-60min。所述生物炭与热水的质量比为1:3。
(2)在所述混料搅拌系统中，60-70℃中，混合搅拌1-3重量份数 的木醋液、2-6重量份数的所述生物炭浸提液、1-2重量份数的沼液和 0.5-3重量份数的悬浮剂直至形成10％的预凝胶。优选为65℃。
(3)将步骤(2)所述的预凝胶搅拌直至胶化形成凝胶。
(4)向步骤(3)所述的凝胶中加入1-3重量份数的氮肥、1-2重 量份数的磷肥、1-3重量份数的腐殖酸钾、0.5-2重量份数的海藻酸、0.5-2 重量份数的甲壳素和0.5-2重量份数的氨基酸，冷却至室温。
悬浮剂能在水中通过加热的方式形成预凝胶，然后与氮磷复肥剂其 他添加剂生产胶化混合物，从而在搅拌条件下提高溶液粘度，使不溶细 粒物质悬浮在溶液中，不折离也不沉降，在一定时间内，保持悬浮液的 质量均匀一致。
(5)向步骤(4)所述冷却的凝胶中加入1-3重量份数的钾肥后再 搅拌5-20min。钾肥需要所述凝胶冷却至常温后再加入。如果钾肥在未 冷却前加入凝胶，再冷却后其容易生成大颗粒晶体。
在一种实施方案中，根据前述的方法，其中，步骤(1)中，热浸 提的同时进行震荡，震荡速率为160-200r/min。
在一种实施方案中，根据前述的方法，其中，所述方法还包括制备 所述生物炭，其包括：将生物质在所述炭化炉中进行热解得到生物炭和 高温油气，热解温度为400-700℃，热解时间为30-60min。所述热解温 度优选为500-650℃。所述生物质为农业和林业生产和加工过程中产生 的废弃物。优选地，所述生物质选自秸秆、树枝树叶、稻壳、花生壳和 木屑中的一种或多种。所述生物质在所述粉碎系统中进行粉碎至10-20 cm长。
在一种实施方案中，根据前述的方法，其中，所述方法还包括分离 所述高温油气，其包括：
将所述高温油气在所述高温油气水分离系统中经冷却水冷却以分 离得到生物燃气和热解油水混合物。
所述生物燃气一部分作为所述炭化炉的燃料，一部分在所述混料搅 拌系统加热时使用。
所述冷却水冷却所述高温油气后作为步骤(1)中的所述热水；所 述热解油水混合物静置后得到生物油和木醋液，所述木醋液作为步骤 (2)中的所述木醋液。
具体地，所述热解油水混合物静置后，上层生物油和下层生物油送 至储油罐；中层的木醋液送至所述混料搅拌系统。木醋液中有机酚含量 4000-6000g/L。
本发明提供的生产炭基液体肥料的方法可对农林生物质资源进行 深度回收，回收利用炭化过程中产生的油气能源。
实施例1
本实施例的农林生物质原料为水稻秸秆和玉米秸秆，质量比例为 3:7，含水率为17.5％，共计100kg。
炭基液体肥料的生产方法包括：
(1)预处理：将秸秆粉碎至长度为10-20cm之间。
(2)炭化：将第(1)步粉碎后的秸秆送入蓄热式旋转床炭化炉内， 其中炭化温度为600℃，炭化时间为40min。炭化产生的高温油气经输 送管，输送至高温油气分离系统。炭化产生的生物炭为28.5kg，经双螺 旋出料后进入浸提系统。
(3)高温油气分离：将第(2)步过程中产生的高温油气通入油气 分离系统，采用水对其进行冷却，分离出热解气41.8kg，热解油3.2kg 和木醋液26.5kg。其中，产生的热解气一部分(23.5kg)回用至炭化炉， 另一部分(18.3kg)用于混料搅拌系统加热使用。产生的热解油送入储 油罐。产生的木醋液送至混料搅拌系统。
(4)浸提系统：将第(2)步过程中产生的生物炭28.5kg，与第(3) 步冷却换热的热水(70℃)，按质量比1:3进行生物炭的震荡浸提，震 荡频次为180r/min，浸提时间为30min，得到生物炭浸提液55.8kg。
(5)混料搅拌：将第(3)步过程中产生的木醋液28.5kg，以及第 (4)步产生的生物炭浸提液55.8kg和沼液27.9kg混匀后，再加入硅藻 土14.0kg，加热至70℃，制备成预凝胶。
(6)搅拌第(5)步过程中产生的预凝胶至胶化为止，再加入基础 肥料：尿素27.9kg，聚磷酸铵27.9kg，腐殖酸钾27.9kg，海藻酸14.0kg， 甲壳素14.0kg，氨基酸14.0kg，混匀。冷却至室温。
(7)最后加入氯化钾27.9kg，再搅拌15min，制得悬浮液。即为 炭基液体肥料279.8kg。
所述炭基液体肥料的pH为中性。
实施例2
本实施例的农林生物质原料为稻壳和芦苇，质量比例为7:3，平均 含水率为8.7％，共计100kg。
炭基液体肥料的生产方法包括：
(1)预处理：将芦苇秸秆粉碎至长度为10-20cm之间。
(2)炭化：将第(1)步粉碎后的芦苇秸秆和稻壳送入蓄热式旋转 床炭化炉内，其中炭化温度为450℃，炭化时间为45min。炭化产生的 高温油气经输送管，输送至高温油气分离系统。炭化产生的生物炭为 22.5kg，经双螺旋出料后进入浸提系统。
(3)高温油气分离：将第(2)步过程中产生的高温油气通入油气 分离系统，采用水对其进行冷却，分离出热解气42.2kg，热解油4.7kg 和木醋液30.6kg。其中，产生的热解气一部分(22.8kg)回用至炭化炉， 另一部分(19.4kg)用于混料搅拌系统加热使用。产生的热解油送入储 油罐。产生的木醋液送至混料搅拌系统。
(4)浸提系统：将第(2)步过程中产生的生物炭22.5kg，与第(3) 步冷却换热的热水(55℃)，按质量比1:3进行生物炭的震荡浸提，震 荡频次为200r/min，浸提时间为35min，得到生物炭浸提液47.2kg。
(5)混料搅拌：将第(3)步过程中产生的木醋液30.6kg，以及第 (4)步产生的生物炭浸提液47.2kg和沼液23.9kg混匀后，再加入硅藻 土11.7kg，加热至60℃，制备成预凝胶。
(6)搅拌第(5)步过程中产生的预凝胶至胶化为止，再加入基础 肥料：尿素23.9kg，聚磷酸铵23.9kg，腐殖酸钾23.9kg，海藻酸11.7kg， 甲壳素11.7kg，氨基酸11.7kg，混匀。冷却至室温。
(7)最后加入氯化钾23.9kg，再搅拌20min，制得悬浮液。即为 炭基液体肥料244kg。
所述炭基液体肥料的pH为中性。
实施例3
本实施例的农林生物质原料为甘蔗渣，含水率为17.2％，共计 100kg。
炭基液体肥料的生产方法包括：
(1)炭化：将甘蔗渣送入蓄热式旋转床炭化炉内，其中炭化温度 为700℃，炭化时间为30min。炭化产生的高温油气经输送管，输送至 高温油气分离系统。炭化产生的生物炭为25.5kg，经双螺旋出料后进入 浸提系统。
(2)高温油气分离：将第(1)步过程中产生的高温油气通入油气 分离系统，采用水对其进行冷却，分离出热解气42.9kg，热解油4.4kg 和木醋液27.2kg。其中，产生的热解气一部分(24.9kg)回用至炭化炉， 另一部分(18.0kg)用于混料搅拌系统加热使用。产生的热解油送入储 油罐。产生的木醋液送至混料搅拌系统。
(3)浸提系统：将第(2)步过程中产生的生物炭25.5kg，与第(3) 步冷却换热的热水(75℃)，按质量比1:3进行生物炭的震荡浸提，震 荡频次为160r/min，浸提时间为30min，得到生物炭浸提液53.6kg。
(4)混料搅拌：将第(3)步过程中产生的木醋液27.2kg，以及第 (4)步产生的生物炭浸提液53.6kg和沼液15.5kg混匀后，再加入硅藻 土13.4kg，加热至70℃，制备成预凝胶。
(5)搅拌第(5)步过程中产生的预凝胶至胶化为止，再加入基础 肥料：尿素26.8kg，聚磷酸铵26.8kg，腐殖酸钾26.8kg，海藻酸13.4kg， 甲壳素13.4kg，氨基酸13.4kg，混匀。冷却至室温。
(6)最后加入氯化钾26.8kg，再搅拌5min，制得悬浮液。即为炭 基液体肥料257.1kg。
所述炭基液体肥料的pH为中性。
试验例1
采用实施例1制备的炭基液体肥料进行田间试验。
田间试验：试验面积为120m2，供试植物为荷兰豆，设四个处理： 不施肥处理(CK)，常规肥料处理(CF，15-15-15氮磷钾复合肥)， 实施例1的炭基液体肥料处理(BF1)，实施例1的炭基液体肥减量30％ 施肥处理(BF2)，每个处理3次重复。
试验结果如下表。
表一 不同施肥处理荷兰豆产量
大田试验表明：与常规氮磷钾肥料相比，炭基液体肥料肥效快，可 以提高氮磷钾的养分利用率，减少氮磷钾化肥的使用量30％左右，促进 作物的增产5-10％左右。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所 作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来 说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里 无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的 变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种炭基液体肥料，其特征在于，所述炭基液体肥料按以下重量份数的组分制备：1-3份的木醋液、2-6份的生物炭浸提液、1-2份的沼液、0.5-3份的悬浮剂、3-8份的氮磷钾肥、1-3份的腐殖酸钾、0.5-2份的海藻酸、0.5-2份的甲壳素和0.5-2份的氨基酸。
2.根据权利要求1所述的炭基液体肥料，其特征在于，
所述生物炭浸提液为采用热水对生物炭进行热浸提制得，优选为热浸提温度为55-75℃；
所述沼液为人畜粪便与农林生物质混合发酵产沼气后的沼液；
所述悬浮剂选自黏土、硅藻土、硅镁土、海泡石土、黄原酸树胶和钠基膨润土中的一种或多种；
氮磷钾肥为含氮、含磷、含钾的无机肥料，氮肥、磷肥和钾肥之间的重量配比为1-3:1-2:1-3。
3.一种权利要求1或2所述的炭基液体肥料的生产系统，其特征在于，所述生产系统包括浸提系统和混料搅拌系统，
所述浸提系统包括生物炭入口、热水入口和生物炭浸提液出口；
所述混料搅拌系统包括生物炭浸提液入口、木醋液入口、燃气入口、原料入口和炭基液体肥出口；
所述浸提系统的生物炭浸提液出口连接所述混料搅拌系统的生物炭浸提液入口。
4.根据权利要求3所述的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括炭化炉，所述炭化炉包括生物质入口、燃气入口、生物炭出口和高温油气出口，所述生物炭出口连接所述浸提系统的生物炭入口。
5.根据权利要求4所述的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括高温油气水分离系统，所述高温油气水分离系统包括高温油气入口、冷却水入口、生物燃气出口、生物油出口、木醋液出口和热水出口，所述高温油气入口连接所述炭化炉的高温油气出口，所述生物燃气出口连接所述炭化炉的燃气入口和所述混料搅拌系统的燃气入口，所述木醋液出口连接所述混料搅拌系统的木醋液入口，所述热水出口连接所述浸提系统的热水入口。
6.根据权利要求4或5所述的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括粉碎系统，所述粉碎系统包括生物质出口，所述生物质出口连接所述炭化炉的生物质入口。
7.一种利用权利要求3-6中任一项所述的生产系统生产炭基液体肥料的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)在所述浸提系统中，采用热水对生物炭进行热浸提制得生物炭浸提液，将所述生物炭浸提液输送至所述混料搅拌系统，热浸提温度为55-75℃，浸提时间为30-60min；
(2)在所述混料搅拌系统中，在60-70℃中，混合搅拌1-3重量份数的木醋液、2-6重量份数的所述生物炭浸提液、1-2重量份数的沼液和0.5-3重量份数的悬浮剂直至形成10％的预凝胶；
(3)将步骤(2)所述的预凝胶搅拌直至胶化形成凝胶；
(4)向步骤(3)所述的凝胶中加入1-3重量份数的氮肥、1-2重量份数的磷肥、1-3重量份数的腐殖酸钾、0.5-2重量份数的海藻酸、0.5-2重量份数的甲壳素和0.5-2重量份数的氨基酸，冷却至室温；
(5)向步骤(4)中冷却的所述凝胶中加入1-3重量份数的钾肥后再搅拌5-20min。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，热浸提的同时进行震荡，震荡速率为160-200r/min。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括制备所述生物炭，其包括：将生物质在所述炭化炉中进行热解得到生物炭和高温油气，热解温度为400-700℃，热解时间为30-60min，所述生物质为农业和林业生产和加工过程中产生的废弃物，
优选地，所述生物质选自秸秆、树枝树叶、稻壳、花生壳和木屑中的一种或多种；所述生物质在所述粉碎系统中进行粉碎至10-20cm长。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括分离所述高温油气，其包括：
将所述高温油气在所述高温油气水分离系统中经冷却水冷却以分离得到生物燃气和热解油水混合物；
所述生物燃气一部分作为所述炭化炉的燃料，一部分在所述混料搅拌系统加热时使用；
所述冷却水冷却所述高温油气后作为步骤(1)中的所述热水；
所述热解油水混合物静置后得到生物油和木醋液，所述木醋液作为步骤(2)中的所述木醋液。
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