CN108484287A - 一种生物炭有机肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物炭有机肥,包括生物炭40~55份,堆肥物料10~20份,氮肥20~35份,磷肥15~30份,钾肥10~20份,氧化钙8~12份,添加剂10~20份,膨润土5~8份,粘合剂3~5份,微量元素2~8份;其制备方法为:首先制备生物质炭、堆肥物料,然后称量混合均匀,最后造粒、烘干。本发明生物炭有机肥不仅可以吸附土壤中的重金属等污染,提高土壤的有机质和微生物含量,还绿色环保、肥力高效,显著提高了经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物炭有机肥,尤其是一种生物炭有机肥及其制备方法。
背景技术
生物炭是由生物有机材料在缺氧或者绝氧的情况下经高温热解炭化形成的一种稳定的富碳固化物。生物炭材料拥有无污染、可再生、丰富的孔隙度、大的比表面积以及大量的表面官能团等特性,在使用过程中表现出极强的吸附能力,在土壤吸附修复方面具有比较大的应用潜力,已成为最具发展潜力的新材料之一。
农作物在生长过程中需要通过施肥来提高产量,传统的施肥手段为农家有机肥或者化肥。农家有机肥主要为畜禽粪便或者人类粪便,不但在运输过程中容易污染环境,而且在施用过程中也难以操作;化肥虽然运输方便容易施用,但是容易破坏土壤团粒结构,造成土壤酸化。生物炭本身就是一种有机肥料并且可以吸附土壤中的有害物质进而保护土壤,将生物炭、畜禽粪便以及氮磷钾肥料进行有机的结合,将会有广阔的应用前景。
发明内容
为了克服现有技术中农家有机肥难以运输、施用,化肥容易破坏土壤团粒结构、造成土壤酸化等缺陷,本发明提供一种生物炭有机肥及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种生物炭有机肥,包括如下重量份的原料:
一种生物炭有机肥的制备方法包括以下步骤:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,自然风干或者冷风干燥后,将生物质材料置于管式炉中,以2~5℃/min的升温速度升温至300~400℃并保温1~3h,然后通入保护气体,以5~10℃/min的升温速度升温至600~1000℃并保温0.5~2h,最后以10~20℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料;
步骤二,堆肥物料的制备:首先对畜禽粪便进行简单的除杂,然后加入粉碎处理好的农作物秸秆,将含水率调节至65~70%,pH值控制在7~8,再加入发酵菌剂,每1kg待发酵物料加入6~8g的发酵菌剂,将温度控制在60~70℃进行堆肥处理,反应5~10d之后,对发酵物料进行粉碎、搅拌、过筛处理,即可得到堆肥物料;
步骤三,按照所述的重量份称取原料,生物炭40~55份,堆肥物料10~20份,氮肥20~35份,磷肥15~30份,钾肥10~20份,氧化钙8~12份,添加剂10~20份,膨润土5~8份,粘合剂3~5份,微量元素2~8份;然后将称取好的原料置于搅拌机中,充分搅拌混合均匀,得到混合料;
步骤四,造粒、烘干:将得到的混合料利用圆盘造粒机进行造粒,造粒过程中混合料的含水率控制在25~30%,粒径控制在2~3mm,造粒完成之后在45~60℃的温度下烘干处理2~4h,冷却之后进行筛分处理,筛分处理后得到生物炭有机肥。
上述的一种生物炭有机肥及其制备方法,所述氮肥为尿素、硫酸铵、碳酸氢铵以及硝酸铵中的一种或者两种;所述磷肥为磷酸二氢钾、聚磷酸铵、过磷酸钙中的一种或者两种;所述钾肥为磷酸二氢钾、氯化钾或者硝酸钾中的一种或者两种。
上述的一种生物炭有机肥及其制备方法,所述步骤一中的生物质材料为农作物秸秆、木材、竹材以及甲壳类动物的外壳中的一种。
上述的一种生物炭有机肥及其制备方法,所述步骤二中的农作物秸秆为麦秆、玉米秆或者稻秆中的一种。
上述的一种生物炭有机肥及其制备方法,所述步骤二中的发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、多萜类芽孢杆菌以及固氮菌中的一种或者多种。
上述的一种生物炭有机肥及其制备方法,所述微量元素为铁、锰、锌、铜、硒、钼六种元素中的一种或两种。
与现有技术相比本发明具有以下优点和突出性效果:
本发明的有益效果是,本发明生物炭有机肥及其制备方法将具有高效吸附性能的生物炭、禽畜粪便以及化肥进行有机的结合,有效地消除了传统农家有机肥难以运输、施用,化肥容易破坏土壤团粒结构、造成土壤酸化的缺陷。本发明生物炭有机肥不仅可以吸附土壤中的重金属等污染,提高土壤的有机质和微生物含量,还绿色环保、肥力高效,显著提高了经济效益和环境效益。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的具体结构、工作原理的内容,下面结合实施例对本发明做进一步的说明,但是以下实施例仅用于说明本发明,不用来限制本发明的范围。对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,根据实施例获得其他的实施例,都属于本发明的保护范围。
【实施例1】
一种生物炭有机肥,包括如下重量份的原料:
一种生物炭有机肥的制备方法包括以下步骤:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,自然风干后,将生物质材料置于管式炉中,以2℃/min的升温速度升温至300℃并保温3h,然后通入保护气体,以5℃/min的升温速度升温至600℃并保温2h,最后以10℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料;
步骤二,堆肥物料的制备:首先对畜禽粪便进行简单的除杂,然后加入粉碎处理好的农作物秸秆,将含水率调节至65%,pH值控制在7,再加入发酵菌剂,每1kg待发酵物料加入6g的发酵菌剂,将温度控制在60℃进行堆肥处理,反应10d之后,对发酵物料进行粉碎、搅拌、过筛处理,即可得到堆肥物料;
步骤三,按照所述的重量份称取原料,生物炭40份,堆肥物料10份,氮肥20份,磷肥15份,钾肥10份,氧化钙8份,添加剂10份,膨润土5份,粘合剂3份,微量元素2份;然后将称取好的原料置于搅拌机中,充分搅拌混合均匀,得到混合料;
步骤四,造粒、烘干:将得到的混合料利用圆盘造粒机进行造粒,造粒过程中混合料的含水率控制在25%,粒径控制在2mm,造粒完成之后在45℃的温度下烘干处理4h,冷却之后进行筛分处理,筛分处理后得到生物炭有机肥。
所述氮肥为尿素、硫酸铵;所述磷肥为磷酸二氢钾、聚磷酸铵;所述钾肥为磷酸二氢钾、氯化钾;所述步骤一中的生物质材料为农作物秸秆;所述步骤二中的农作物秸秆为麦秆;所述步骤二中的发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌;所述微量元素为铁、锰。
【实施例2】
一种生物炭有机肥,包括如下重量份的原料:
一种生物炭有机肥的制备方法包括以下步骤:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,冷风干燥后,将生物质材料置于管式炉中,以5℃/min的升温速度升温至400℃并保温1h,然后通入保护气体,以10℃/min的升温速度升温至1000℃并保温0.5h,最后以20℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料;
步骤二,堆肥物料的制备:首先对畜禽粪便进行简单的除杂,然后加入粉碎处理好的农作物秸秆,将含水率调节至70%,pH值控制在8,再加入发酵菌剂,每1kg待发酵物料加入8g的发酵菌剂,将温度控制在70℃进行堆肥处理,反应5d之后,对发酵物料进行粉碎、搅拌、过筛处理,即可得到堆肥物料;
步骤三,按照所述的重量份称取原料,生物炭55份,堆肥物料20份,氮肥35份,磷肥30,钾肥20份,氧化钙12份,添加剂20份,膨润土8份,粘合剂5份,微量元素8份;然后将称取好的原料置于搅拌机中,充分搅拌混合均匀,得到混合料;
步骤四,造粒、烘干:将得到的混合料利用圆盘造粒机进行造粒,造粒过程中混合料的含水率控制在30%,粒径控制在3mm,造粒完成之后在60℃的温度下烘干处理2h,冷却之后进行筛分处理,筛分处理后得到生物炭有机肥。
所述氮肥为尿素、硝酸铵中;所述磷肥为磷酸二氢钾;所述钾肥为氯化钾和硝酸钾;所述步骤一中的生物质材料为木材;所述步骤二中的农作物秸秆为玉米秆;所述步骤二中的发酵菌剂为蜡状芽孢杆菌、多萜类芽孢杆菌以及固氮菌;所述微量元素为铁、锌。
【实施例3】
一种生物炭有机肥,包括如下重量份的原料:
一种生物炭有机肥的制备方法包括以下步骤:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,自然风干后,将生物质材料置于管式炉中,以5℃/min的升温速度升温至400℃并保温2h,然后通入保护气体,以10℃/min的升温速度升温至900℃并保温1h,最后以10℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料;
步骤二,堆肥物料的制备:首先对畜禽粪便进行简单的除杂,然后加入粉碎处理好的农作物秸秆,将含水率调节至65%,pH值控制在7,再加入发酵菌剂,每1kg待发酵物料加入7g的发酵菌剂,将温度控制在65℃进行堆肥处理,反应8d之后,对发酵物料进行粉碎、搅拌、过筛处理,即可得到堆肥物料;
步骤三,按照所述的重量份称取原料,生物炭45份,堆肥物料15份,氮肥25份,磷肥20份,钾肥15份,氧化钙10份,添加剂15份,膨润土6份,粘合剂4份,微量元素5份;然后将称取好的原料置于搅拌机中,充分搅拌混合均匀,得到混合料;
步骤四,造粒、烘干:将得到的混合料利用圆盘造粒机进行造粒,造粒过程中混合料的含水率控制在28%,粒径控制在2.5mm,造粒完成之后在50℃的温度下烘干处理3h,冷却之后进行筛分处理,筛分处理后得到生物炭有机肥。
所述氮肥为尿素、硝酸铵;所述磷肥为磷酸二氢钾、聚磷酸铵;所述钾肥为磷酸二氢钾、氯化钾;所述步骤一中的生物质材料为竹材;所述步骤二中的农作物秸秆为稻秆;所述步骤二中的发酵菌剂为蜡状芽孢杆菌、多萜类芽孢杆菌;所述微量元素为硒、钼。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种生物炭有机肥,其特征在于,包括如下重量份的原料:
一种生物炭有机肥的制备方法包括以下步骤:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,自然风干或者冷风干燥后,将生物质材料置于管式炉中,以2~5℃/min的升温速度升温至300~400℃并保温1~3h,然后通入保护气体,以5~10℃/min的升温速度升温至600~1000℃并保温0.5~2h,最后以10~20℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料;
步骤二,堆肥物料的制备:首先对畜禽粪便进行简单的除杂,然后加入粉碎处理好的农作物秸秆,将含水率调节至65~70%,pH值控制在7~8,再加入发酵菌剂,每1kg待发酵物料加入6~8g的发酵菌剂,将温度控制在60~70℃进行堆肥处理,反应5~10d之后,对发酵物料进行粉碎、搅拌、过筛处理,即可得到堆肥物料;
步骤三,按照所述的重量份称取原料,生物炭40~55份,堆肥物料10~20份,氮肥20~35份,磷肥15~30份,钾肥10~20份,氧化钙8~12份,添加剂10~20份,膨润土5~8份,粘合剂3~5份,微量元素2~8份;然后将称取好的原料置于搅拌机中,充分搅拌混合均匀,得到混合料;
步骤四,造粒、烘干:将得到的混合料利用圆盘造粒机进行造粒,造粒过程中混合料的含水率控制在25~30%,粒径控制在2~3mm,造粒完成之后在45~60℃的温度下烘干处理2~4h,冷却之后进行筛分处理,筛分处理后得到生物炭有机肥。
2.根据权利要求1所述的一种生物炭有机肥及其制备方法,其特征在于,所述氮肥为尿素、硫酸铵、碳酸氢铵以及硝酸铵中的一种或者两种;所述磷肥为磷酸二氢钾、聚磷酸铵、过磷酸钙中的一种或者两种;所述钾肥为磷酸二氢钾、氯化钾或者硝酸钾中的一种或者两种。
3.根据权利要求1所述的一种生物炭有机肥及其制备方法,其特征在于,所述步骤一中的生物质材料为农作物秸秆、木材、竹材以及甲壳类动物的外壳中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种生物炭有机肥及其制备方法,其特征在于,所述步骤二中的农作物秸秆为麦秆、玉米秆或者稻秆中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种生物炭有机肥及其制备方法,其特征在于,所述步骤二中的发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、多萜类芽孢杆菌以及固氮菌中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的一种生物炭有机肥及其制备方法,所述微量元素为铁、锰、锌、铜、硒、钼六种元素中的一种或两种。
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