CN109289700A - 一种生物炭基肥的造粒方法及造粒机 - Google Patents

一种生物炭基肥的造粒方法及造粒机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物炭基肥的造粒方法及造粒机，方法包括物料准备、配方物料、造粒制备、晾晒与装袋，并且通过本发明的造粒机，即可解决现有的粉剂生物炭施用困难，通过造粒使其方便机械化施用的技术问题；另外还可自行对土壤进行松土充氧，以满足农作物在生长阶段对氧气的需求。

Description

一种生物炭基肥的造粒方法及造粒机
技术领域
本发明涉及一种肥料造粒方法，具体涉及一种生物炭基肥的造粒方法及造粒机。
背景技术
在我国农业中，由于长期有机质投入失衡和大量氮肥的施入，打破了土壤的碳氮平衡，造成养分失调、亏缺，导致土壤基础生产力持续下降。生物炭本身具有的结构特征与理化特性，使生物炭成为一种可应用于农业、环境等领域的优良材质。生物炭炭化还田后对作物生长、土壤蓄水保肥、提高肥料利用率、增产提质等方面都具有重要作用。此外，土壤中施加有机碳在提高土壤碳素供应的同时，还可维持适宜的土壤碳氮比，为土壤微生物营造良好的生存环境，为作物根系创造适宜的土壤环境。但目前市场中的生物炭多为粉剂形态，这在农业生产中不能像无机肥一样通过机械施入土壤，只有在生产中需要将粉剂生物炭转化为颗粒形态，以方便进行机械化施入土壤中，进而达到快速有效的改善土壤状况和对土壤快速有机培肥；由于生物炭不具有任何弹性，因此普通的造粒机根本无法将其凝聚成粒。因此，需要将粉剂生物炭转化为颗粒形态，以方便进行机械化施入土壤中，进而达到快速有效的改善土壤状况和对土壤快速有机培肥，而现在的粉剂生物炭实用困难，粉剂生物炭不易运输，在施用的过程中容易受天气影响，若遇刮风天气，极易吹散，而且施肥过程量不易把握，定点施肥困难，造成浪费。
另外，现在的耕地需要进行松土处理，以满足植物日常生长所需要的氧气，但是现在松土一般都需要机械进行松土，若农作物长苗后进行机械松土，则容易破坏农作物的根苗，影响幼苗成活率和作物产量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物炭基肥的造粒方法；主要解决现有的粉剂生物炭施用困难，通过造粒使其方便机械化施用的技术问题；另外还可自行对土壤进行松土充氧，以满足农作物在生长阶段对氧气的需求。
一种生物炭基肥的造粒方法，其特征在于包含以下步骤：
S1物料准备：准备含碳量≥75％的粉末玉米秸秆生物炭、膨润土、农业用硫酸钾；农业用硫酸钾成分满足标准为，K20≥50％，氯(cl)含量≤1.5％；其中生物炭粉制备方法：将玉米秸秆干燥粉碎，粉碎粒度为5-10mm的颗粒转入炭化炉中，在缺氧条件和350℃温度下炭化60～120min；将冷却后的炭化产物粉粹成粒径≤0.5mm，并将生物炭粉用10-14目的筛子进行过筛，用以剔除碳粉中的粗杂、碎石、土块及燃烧未尽物质；
S2配方物料：将过筛粉末生物炭、膨润土、农业用硫酸钾按照重量份比例混合均匀，即：取40-50份粉末生物炭、1-3份膨润土、1-1.5份农业用硫酸钾混合均匀后获得造粒物料，膨润土拥有膨胀性，膨胀后的膨润土还可以实现松土的功效；
S3造粒制备：将按比例混合好的生物炭、膨润土、农业用硫酸钾混合物料放入造粒机料斗；启动机器，通过调节料斗进料调节手柄，控制进料量，即可得到颗粒型生物炭基肥；
S4晾晒与装袋：获得颗粒炭基肥及时晾晒或进行常温风干，直到含水量在20％-30％之间；干燥后的颗粒型炭基肥4-6目过筛，使其粒径3-4mm进行包装，包装好的颗粒炭基肥室温对方贮藏，防止雨、雪、水淋湿。
一种制作生物炭基肥的造粒机，包括底架，电机，联轴器，减速箱，挤压仓，压辊轴承，出料斗，进料斗，进料斗调节手柄，挤压模具；其特征是所述电机转子与联轴器相接；所述联轴器输出端与减速箱相连；所述减速箱输出端设有挤压仓，且减速器的输出端轴伸入到挤压仓内；所述挤压仓顶部设有进料斗，且在进料斗底部侧面设有进料斗调节手柄，用于调节进料的量；所述电机、减速箱、联轴器均固定在底架上。
挤压仓：所述挤压仓侧面底部设有出料口，出料口处设有出料斗；挤压仓内部出料口处设有拦杆；在挤压仓内减速箱的输出轴上最底层固定有底盘、底盘上层固定有挤压模具；所述挤压仓内的径向方向上安装有压辊轴承，压辊轴承两端固定有压辊。
挤压模具：所述挤压模具上面均匀的设有挤压孔，挤压孔为漏斗形，且挤压孔以蜂巢状排布，挤压模具的顶面为六边形，挤压模具的压缩比为1∶6；所述挤压模具的中部设有轴孔。
优选地，所述减速箱上设有加油口，用于添加润滑油。
优选地，所述压辊的工作面上均匀的设有凹槽，方便挤压。
优选地，所述挤压模具的材质为合金钢。
优选地，所述挤压模具与减速器输出轴以键槽的方式相固定。
优选地，所述联轴器外部罩有联轴器外壳。
本发明的有益效果在于可以将生物炭粉剂加工成颗粒形态，便于机械施肥，提升效率，进而达到快速有效的改善土壤状况和对土壤快速有机培肥，颗粒成型度极高，成型效果好，成型长度一致，不会对机械培肥时造成堵塞；另外本发明的生物炭基肥可以解决现有的粉剂生物炭施用困难，通过造粒使其方便机械化施用的技术问题；还可自行对土壤进行松土充氧，以满足农作物在生长阶段对氧气的需求。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的挤压仓内部剖视结构示意图。
图3为本发明的挤压模具结构示意图。
图4为本发明的挤压模具截面示意图。
图5为本发明的进料斗调节料量结构示意图。
图中，底架1，电机2，联轴器外壳3，减速箱4，挤压仓5，压辊轴承6，出料斗7，进料斗8，进料斗调节手柄9，挤压模具10，挤压孔10-1，拦杆11，底盘12。
具体实施方式
一种生物炭基肥的造粒方法，其特征在于包含以下步骤：
S1物料准备：准备含碳量≥75％的粉末玉米秸秆生物炭、膨润土、农业用硫酸钾；农业用硫酸钾成分满足标准为，K20≥50％，氯(cl)含量≤1.5％；其中生物炭粉制备方法：将玉米秸秆干燥粉碎，粉碎粒度为5-10mm的颗粒转入炭化炉中，在缺氧条件和350℃温度下炭化60～120min；将冷却后的炭化产物粉粹成粒径≤0.5mm，并将生物炭粉用10-14目的筛子进行过筛，用以剔除碳粉中的粗杂、碎石、土块及燃烧未尽物质；
S2配方物料：将过筛粉末生物炭、膨润土、农业用硫酸钾按照重量份比例混合均匀，即：取40-50份粉末生物炭、1-3份膨润土、1-1.5份农业用硫酸钾混合均匀后获得造粒物料膨润土拥有膨胀性，膨胀后的膨润土还可以实现松土的功效；
S3造粒制备：将按比例混合好的生物炭、膨润土、农业用硫酸钾混合物料放入造粒机料斗；启动机器，通过调节料斗进料调节手柄，控制进料量，即可得到颗粒型生物炭基肥；
S4晾晒与装袋：获得颗粒炭基肥及时晾晒或进行常温风干，直到含水量在20％-30％之间；干燥后的颗粒型炭基肥4-6目过筛，使其粒径3-4mm进行包装，包装好的颗粒炭基肥室温对方贮藏，防止雨、雪、水淋湿。
如图1所示，一种制作生物炭基肥的造粒机，包括底架1，电机2，联轴器，减速箱 4，挤压仓5，压辊轴承6，出料斗7，进料斗8，进料斗调节手柄9，挤压模具10；其特征是所述电机2转子与联轴器相接；所述联轴器输出端与减速箱4相连；所述减速箱4输出端设有挤压仓5，且减速器的输出端轴伸入到挤压仓5内；所述挤压仓5顶部设有进料斗8，且在进料斗8底部侧面设有进料斗调节手柄9，用于调节进料的量；所述电机2、减速箱4、联轴器均固定在底架1上。
如图2所示，挤压仓5：所述挤压仓5侧面底部设有出料口，出料口处设有出料斗7，挤压仓5内部出料口处设有拦杆11；在挤压仓5内减速箱4的输出轴上最底层固定有底盘12、底盘12上层固定有挤压模具10，挤压模具10挤出的颗粒状生物炭落到挤压仓5底盘12上，底盘12转动的会将生物炭颗粒带入到出料口处，拦杆11会将生物炭颗粒不断拦截并逼出出料口；所述挤压仓5内的径向方向上安装有压辊轴承6，压辊轴承6两端固定有压辊。
如图3所示，挤压模具10：所述挤压模具10上面均匀的设有挤压孔10-1，挤压孔10-1为漏斗形，且挤压孔10-1以蜂巢状排布，挤压模具10的顶面为六边形，挤压模具10 的压缩比为1∶6；所述挤压模具10的中部设有轴孔。
进一步地，所述减速箱4上设有加油口，用于添加润滑油；所述压辊的工作面上均匀的设有凹槽，方便挤压；所述挤压模具10的材质为合金钢；所述挤压模具10与减速器输出轴以键槽的方式相固定；所述联轴器外部罩有联轴器外壳3。
如图1、图2本发明的使用方法：将生物炭通过进料口斗倒入挤压仓5内，电机 2转动通过联轴器带动转速箱工作，减速箱4的输出端带动挤压模具10转动，挤压模具10 围绕减速轴输出端转动，带动压辊围绕压辊轴承6转动，在转动的过程中，压辊上的凹槽将生物炭带入到漏斗形的挤压孔10-1内，便可以将生物炭加工成颗粒状，然后从出料斗7处排出颗粒；本发明设计的漏斗形并且通过1∶6的压缩比设计才能够将生物炭加工成颗粒状；在挤压过程中，挤压孔10-1对生物炭进行了两次挤压，第一次是在挤压孔10-1的大孔处(漏斗状的漏顶处)发生一次挤压，然后随着更多生物炭被挤压到大孔处，此时大孔处已经被挤压一次的情况下紧接着再次被推入到挤压孔10-1小孔处(漏斗状的漏底处)，这样实现了将生物炭粉剂加工成颗粒状态。
实施例1
物料准备：准备含碳量为75％的粉末玉米秸秆生物炭、膨润土、农业用硫酸钾；农业用硫酸钾成分满足标准为，K20＝50％，氯(cl)含量＝1.5％；其中生物炭粉制备方法：将玉米秸秆干燥粉碎，粉碎粒度为5mm的颗粒转入炭化炉中，在缺氧条件和350℃温度下炭化60min；将冷却后的炭化产物粉粹成粒径≤0.5mm，并将生物炭粉用10目的筛子进行过筛，用以剔除碳粉中的粗杂、碎石、土块及燃烧未尽物质；
配方物料：将过筛粉末生物炭、膨润土、农业用硫酸钾按照重量份比例混合均匀，即：取40份粉末生物炭、1份膨润土、1份农业用硫酸钾混合均匀后获得造粒物料膨润土拥有膨胀性，膨胀后的膨润土还可以实现松土的功效；
造粒制备：将按比例混合好的生物炭、膨润土、农业用硫酸钾混合物料放入造粒机料斗；启动机器，通过调节料斗进料调节手柄，控制进料量，即可得到颗粒型生物炭基肥；
晾晒与装袋：获得颗粒炭基肥及时晾晒或进行常温风干，直到含水量为20％；干燥后的颗粒型炭基肥4-6目过筛，使其粒径3-4mm进行包装，包装好的颗粒炭基肥室温对方贮藏，防止雨、雪、水淋湿。
实施例2
物料准备：准备含碳量为90％的粉末玉米秸秆生物炭、膨润土、农业用硫酸钾；农业用硫酸钾成分满足标准为，K20＝70％，氯(cl)含量≤1％；其中生物炭粉制备方法：将玉米秸秆干燥粉碎，粉碎粒度为10mm的颗粒转入炭化炉中，在缺氧条件和350℃温度下炭化120min；将冷却后的炭化产物粉粹成粒径＝0.3mm，并将生物炭粉用14目的筛子进行过筛，用以剔除碳粉中的粗杂、碎石、土块及燃烧未尽物质；
配方物料：将过筛粉末生物炭、膨润土、农业用硫酸钾按照重量份比例混合均匀，即：取50份粉末生物炭、3份膨润土、1.5份农业用硫酸钾混合均匀后获得造粒物料膨润土拥有膨胀性，膨胀后的膨润土还可以实现松土的功效；
造粒制备：将按比例混合好的生物炭、膨润土、农业用硫酸钾混合物料放入造粒机料斗；启动机器，通过调节料斗进料调节手柄，控制进料量，即可得到颗粒型生物炭基肥；
晾晒与装袋：获得颗粒炭基肥及时晾晒或进行常温风干，直到含水量在20％-30％之间；干燥后的颗粒型炭基肥4-6目过筛，使其粒径3-4mm进行包装，包装好的颗粒炭基肥室温对方贮藏，防止雨、雪、水淋湿。

Claims (7)

1.一种生物炭基肥的造粒方法，其特征在于包含以下步骤：
S1物料准备：准备含碳量≥75％的粉末玉米秸秆生物炭、膨润土、农业用硫酸钾：农业用硫酸钾成分满足标准为，K20≥50％，氯(cl)含量≤1.5％；其中生物炭粉制备方法：将玉米秸秆干燥粉碎，粉碎粒度为5-10mm的颗粒转入炭化炉中，在缺氧条件和350℃温度下炭化60～120min；将冷却后的炭化产物粉粹成粒径≤0.5mm，并将生物炭粉用10-14目的筛子进行过筛；
S2配方物料：将过筛粉末生物炭、膨润土、农业用硫酸钾按照重量份比例混合均匀，即：取40-50份粉末生物炭、1-3份膨润土、1-1.5份农业用硫酸钾混合均匀后获得造粒物料；
S3造粒制备：将按比例混合好的生物炭、膨润土、农业用硫酸钾混合物料放入造粒机料斗；启动机器，通过调节料斗进料调节手柄，控制进料量，即可得到颗粒型生物炭基肥；
S4晾晒与装袋：获得颗粒炭基肥及时晾晒或进行常温风干，直到含水量在20％-30％之间；干燥后的颗粒型炭基肥4-6目过筛，使其粒径3-4mm进行包装，包装好的颗粒炭基肥室温对方贮藏，防止雨、雪、水淋湿。
2.一种制作权利要求1中生物炭基肥的造粒机，包括底架，电机，联轴器，减速箱，挤压仓，压辊轴承，出料斗，进料斗，进料斗调节手柄，挤压模具；其特征是所述电机转子与联轴器相接；所述联轴器输出端与减速箱相连；所述减速箱输出端设有挤压仓，且减速器的输出端轴伸入到挤压仓内；所述挤压仓顶部设有进料斗，且在进料斗底部侧面设有进料斗调节手柄；所述电机、减速箱、联轴器均固定在底架上；
挤压仓：所述挤压仓侧面底部设有出料口，出料口处设有出料斗；挤压仓内部出料口处设有拦杆；在挤压仓内减速箱的输出轴上最底层固定有底盘、底盘上层固定有挤压模具；所述挤压仓内的径向方向上安装有压辊轴承，压辊轴承两端固定有压辊：
挤压模具：所述挤压模具上面均匀的设有挤压孔，挤压孔为漏斗形，且挤压孔以蜂巢状排布，挤压模具的顶面为六边形，挤压模具的压缩比为1∶6；所述挤压模具的中部设有轴孔。
3.根据权利要求2所述的生物炭基肥的造粒机，其特征在于：所述减速箱上设有加油口。
4.根据权利要求2所述的一种移动式生物炭造粒机，其特征在于：所述压辊的工作面上均匀的设有凹槽。
5.根据权利要求2所述的造粒机，其特征在于：所述挤压模具的材质为合金钢。
6.根据权利要求2所述的造粒机，其特征在于：所述挤压模具与减速器输出轴以键槽的方式相固定。
7.根据权利要求2所述的造粒机，其特征在于：所述联轴器外部罩有联轴器外壳。
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