CN110495373B

CN110495373B - 一种生物质炭有机种植土

Info

Publication number: CN110495373B
Application number: CN201910796677.3A
Authority: CN
Inventors: 曲广义; 沈斌
Original assignee: Zhejiang Yangtze River Delta Agricultural Science And Technology Development Co ltd
Current assignee: Zhejiang Yangtze River Delta Agricultural Science And Technology Development Co ltd
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2039-08-27
Also published as: CN110495373A

Abstract

本发明公开了一种生物质炭有机种植土，该生物质炭有机种植土包括以下成分及其重量份：生物质炭10～40份、赤玉土5～25份、软麦饭石5～15份、蛭石6～20份、椰糠10～35份、微量元素2～5份、生物有机肥2～10份。本发明的生物质炭有机种植土，不仅富炭、养分充足，且不含重金属、不含化学药剂以及不含细菌虫卵。

Description

一种生物质炭有机种植土

技术领域

本申请属于植物种植技术领域，具体涉及一种生物质炭有机种植土。

背景技术

现有技术中种植土主要分为四大类：田园土、森林土、沼泽泥炭土、合成土。

田园土、森林土、沼泽泥炭土基本来源于大自然，目前我国已成为世界最大的化肥消费国，同时我国也是全球最大的农药生产国、使用国。而农药利用率在中国只有30％，其余70％以上都随雨水污染了环境，遭受农药化肥污染的土地达到十几亿亩。大量农药积存于土壤中，通过食物链不断传递，进入地下水、植物、动物……最终进入人体，直接污染了环境并危及人类健康。田园土多取自城市近郊，城市周边的土壤污染尤为严重。森林土和沼泽泥炭土虽然取自远离城市的山区或湿地沼泽，但在同一片天空下仍受到来自雨水和大气沉降带来的污染。故田园土、森林土、沼泽泥炭土虽然养分足、种植效果也显著，但仍无法解决化工、农药、重金属、有害细菌、虫卵等污染的难题。

而合成土基本由土、椰糠、有机肥、腐植炭化物、矿物质、养分剂等不同比例混合而成，多数用于园艺花卉、阳台蔬菜种植。合成土优点是透气、保水、养分足，属于高端用土，缺点是仍有不同程度污染存在，再有就是售价高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种生物质炭有机种植土，不仅富炭、养分充足，且不含重金属、不含化学药剂以及不含细菌虫卵。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

一种生物质炭有机种植土，所述生物质炭有机种植土包括以下成分及其重量份：生物质炭10～40份、赤玉土5～25份、软麦饭石5～15份、蛭石6～20份、椰糠10～35份、微量元素2～5份、生物有机肥2～10份。

作为优选，所述生物质炭有机种植土包括以下成分及其重量份：生物质炭20份、赤玉土15份、软麦饭石10份、蛭石14份、椰糠22份、微量元素3份、生物有机肥6份。

作为优选，所述生物质炭的制备方法如下：

取生物质原料投入加料区，并在推进器的作用下依次经过干燥区、初始裂解区、完全裂解区、冷却区，最后从出料口排出生物质炭；

所述生物质原料在加料区中粉碎至颗粒直径不超过5cm；

所述推进器的转速为5转/分钟～30转/分钟，所述生物质原料在干燥区、初始裂解区、完全裂解区中的时间分别为15秒～120秒，所述干燥区的干燥温度为200℃～300℃，所述初始裂解区的初始裂解温度为300℃～400℃，所述完全裂解区的完全裂解温度为500℃～600℃；

所述冷却区设有冷却管道，完全裂解后的产物通入所述冷却管道，并在冷却管道外采用水循环冷却10分钟～20分钟，得到生物质炭。

作为优选，从出料口排出的生物质炭移入密封罐中，密封罐密封后自然冷却7h～9h。

作为优选，所述生物质原料包括：芦苇叶、油菜杆、稻草和玉米秸秆中的一种或多种。

作为优选，所述微量元素包括：氮、磷、钾中的一种或多种。

作为优选，所述生物质炭有机种植土的制备方法如下：

(1)按重量份配比取生物质炭、赤玉土、软麦饭石、蛭石、椰糠、微量元素、生物有机肥；

(2)将步骤(1)中的各成分混合后均匀搅拌，得到生物质炭有机种植土。

本申请提供的生物质炭有机种植土，以生物质炭作为种植土的主要成分，充分发挥生物质炭增加土壤有机质、修复土壤生态环境，降解农药残留和有机物污染，促进抗病菌、有益菌群在土壤中迅速定殖的作用，同时以赤玉土、软麦饭石、蛭石等成分加以辅助，避免种植土中生物质炭过量对土壤和植物的影响，得到不仅富炭、养分充足，且不含重金属、不含化学药剂以及不含细菌虫卵的生物质炭有机种植土。

附图说明

图1为本申请的生物质炭制备流程图；

图2为本申请的生物质炭制备设备的一种实施例结构示意图；

图3为本申请的生物质炭有机种植土的种植示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

在其中一个实施例中，提供一种生物质炭有机种植土，该生物质炭有机种植土包括以下成分及其重量份：生物质炭10～40份、赤玉土5～25份、软麦饭石5～15份、蛭石6～20份、椰糠10～35份、微量元素2～5份、生物有机肥2～10份。

本实施例提供的生物质炭有机种植土，以生物质炭作为种植土的主要成分，生物质炭的元素组成一般包括C、H、O，以及N、S、P、K、Ca、Mg、Na、Si等，其中C元素含量最高，一般在60％以上。生物质炭固有的结构特征与理化特性，使其对种植土的容重、含水量、孔隙度、阳离子交换量、养分含量等产生一定影响，从而直接或间接地影响种植基质微生态环境。生物炭含有的丰富的有机碳可以增加种植土中有机碳含量，含有的一定量的矿质养分可增加种植基质中的磷、钾、钙、镁、及氮素等，丰富的孔隙可显著调节土壤持水能力。

本实施例的种植土以赤玉土、软麦饭石、蛭石等成分作为辅助，避免种植土中生物质炭过量而使土壤pH大幅度提升影响植物的根系生长和对养分的吸收，辅助成分在平衡生物质炭的pH对土壤以及植物生长的影响之外，进一步提升了种植土中的养分含量，从而得到更优的有机种植土。

进一步的，本实施例中的生物质炭有机种植土不仅适宜植物种植，在使用过程中还可对周边土壤产生以下作用：

1)增加土壤的有机质，修复土壤生态环境：生物质炭本身含有丰富的有机质，可以增加团粒结构，活化疏松土壤；改良土壤酸化、板结状态，提高蓄水、保肥能力，培肥土壤。

2)生物质炭巨大的比表面积和微孔结构可快速吸附土壤中的重金属，快速降解农药残留和有机物污染，减少、阻截植物对有害物质的吸收。同时，微孔结构为微生物提供了温暖的“小房间”，促使土壤中的微生物菌繁殖。

3)生物质炭协助固氮菌在土壤中固氮，增加氮肥利用效率；协同解磷解钾菌，可将土壤中不被农作物吸收的无效钾和无效磷，转化为可被农作物吸收利用的速效钾和速效磷，达到减少化肥使用量，降低生产成本，保护土壤环境的目的。

4)生物质炭促进抗病菌、有益菌群在土壤中迅速定殖，其所产生的抗菌素能有效抑制土壤中的土传病虫害，提高作物生长活力，使作物对病害产生抵抗力。同时提高土壤酶活性，增强作物抗逆、抗寒、抗旱、抗病能力，增加产量，提高农产品品质。

如图1、图2所示，在另一个实施例中，生物质炭的制备方法如下：

所述生物质原料在加料区中粉碎至颗粒直径不超过5cm；

本实施例的生物质炭制备过程中，初始裂解阶段温度较低，而完全裂解温度上升至较高，上述两个阶段中会挥发出易燃气体，并由于易燃气体的燃烧，使得温度骤升并且消耗氧气，从而营造出缺氧的出炭环境。本实施例中制备生物质炭的过程简单，且通过两次裂解以提高裂解程度，并排除生物质原料中的有害物质，同时提高炭化率。

本实施例中生物质炭的制备过程类似流水线生成，生物质原料投入加料区后依次进行干燥、初始裂解、完全裂解以及冷却处理，且这些处理均为在设备的不同区域中自动运行，相较于在一个容器中完成炭化所有步骤的制备方法而言，该制备方法不仅炭化速度快，出炭率高，而且可实现连续出炭。

需要说明的是，本实施例中的推进器应理解为能够向物料施加定向助推力的部件，在实现上述功能的前提下对推进器的具体结构不作严格限制，推进器可以是设备常用的物料推进器，也可以是例如专利申请号为201310339841.0的文献中公开的螺旋推进器等。

当推进器为最慢的每分钟5转的速度推进时，物料在干燥区、初始裂解区、完全裂解区中的时间为1分钟～2分钟；当推进器为最快的每分钟30转的速度推进时，物料在干燥区、初始裂解区、完全裂解区中的时间为15秒～60秒，生物质原料的成分不同，在各区域中所处的时间会相应不同。

当推进器的速度较快时，例如大于每分钟15转，在制备过程中会将裂解挥发的气体部分抽出并导入燃烧室中燃烧，燃烧室中的温度为500℃～1000℃，气体完全燃烧，无污染排放。

由于从出料口排出的生物质炭的余温仍有100℃～200℃，故将从出料口排出的生物质炭移入密封罐中，密封罐密封后自然冷却7h～9h。在另一个实施例中，生物质原料包括：芦苇叶、油菜杆、稻草和玉米秸秆中的一种或多种。

需要说明的是，农林生物质废弃物均可作为本实施例中的生物质原料，本实施例中所列举的为优选的生物质原料，上述生物质原料富碳高，且本身的污染小。

在另一个实施例中，微量元素包括：氮、磷、钾中的一种或多种。微量元素作为有机种植土的添加物，其具体的添加元素以及相应成分按照种植不同植物进行调整。

添加微量元素后的有机种植土的营养成分更加丰富以及具有针对性，其中的氮能够维持生命活动和提高作物产量、改善果实品质，磷能够促进幼苗根系生长和改善果实品质；钾能够增强光合作用、促进碳水化合物的代谢和合成，不同植物对氮、磷、钾的需求有所不同，在有机种植土中添加了微量元素后，不仅可以进一步丰富有机种植土的营养成分，提升土壤肥沃性，还可制得营养成分比例有所不同，针对性更强，种植效果更好的有机种植土。

在另一个实施例中，生物有机肥可以是由动物粪便、菌渣等为原料，经过复合微生物菌剂、功能菌种等菌类发酵得到，也可以是直接从市场上购买得到。生物有机肥的添加改善了有机种植土的养分有效性和养分利用率，改善植株种植品质。

在另一个实施例中，还提供一种生物质炭有机种植土的制备方法：

需要说明的是，在生物质炭有机种植土的制备过程中，可对各成分进行单独粉碎，或对混合后的所有成分进行统一粉碎，以得到适合种植对象的土体颗粒。

如图3所示，呈现了本实施例的生物质炭有机种植土的一种种植效果，种植土本身凝聚不易松散，对植物具有良好的固定作用，种植土中植物根系发达，植株生长良好。

以下通过具体实施例进一步说明本申请的生物质炭有机种植土：

实施例1

一种生物质炭有机种植土，该生物质炭有机种植土包括以下成分及其重量份：生物质炭10份、赤玉土5份、软麦饭石5份、蛭石6份、椰糠10份、微量元素2份、生物有机肥2份。

其中，生物质炭的制备方法如下：

所述生物质原料在加料区中粉碎至颗粒直径为5cm；

所述推进器的转速为5转/分钟，所述生物质原料在干燥区、初始裂解区、完全裂解区中的时间分别为15秒，所述干燥区的干燥温度为200℃，所述初始裂解区的初始裂解温度为300℃，所述完全裂解区的完全裂解温度为500℃；

所述冷却区设有冷却管道，完全裂解后的产物通入所述冷却管道，并在冷却管道外采用水循环冷却10分钟，得到生物质炭，并且将生物质炭移入密封罐中，密封罐密封后自然冷却7h。

实施例2

一种生物质炭有机种植土，该生物质炭有机种植土包括以下成分及其重量份：生物质炭20份、赤玉土15份、软麦饭石10份、蛭石14份、椰糠22份、微量元素3份、生物有机肥6份。

其中，生物质炭的制备方法如下：

所述生物质原料在加料区中粉碎至颗粒直径不超过5cm；

所述推进器的转速为20转/分钟，所述生物质原料在干燥区、初始裂解区、完全裂解区中的时间分别为100秒，所述干燥区的干燥温度为250℃，所述初始裂解区的初始裂解温度为350℃，所述完全裂解区的完全裂解温度为550℃；

所述冷却区设有冷却管道，完全裂解后的产物通入所述冷却管道，并在冷却管道外采用水循环冷却15分钟，得到生物质炭，并且将生物质炭移入密封罐中，密封罐密封后自然冷却8h。

实施例3

一种生物质炭有机种植土，该生物质炭有机种植土包括以下成分及其重量份：生物质炭40份、赤玉土25份、软麦饭石15份、蛭石20份、椰糠35份、微量元素5份、生物有机肥10份。

其中，生物质炭的制备方法如下：

所述生物质原料在加料区中粉碎至颗粒直径不超过5cm；

所述推进器的转速为30转/分钟，所述生物质原料在干燥区、初始裂解区、完全裂解区中的时间分别为120秒，所述干燥区的干燥温度为300℃，所述初始裂解区的初始裂解温度为400℃，所述完全裂解区的完全裂解温度为600℃；

所述冷却区设有冷却管道，完全裂解后的产物通入所述冷却管道，并在冷却管道外采用水循环冷却20分钟，得到生物质炭，并且将生物质炭移入密封罐中，密封罐密封后自然冷却9h。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种生物质炭有机种植土，其特征在于，所述生物质炭有机种植土包括以下成分及其重量份：生物质炭10~40份、赤玉土5~25份、软麦饭石5~15份、蛭石6~20份、椰糠10~35份、微量元素2~5份、生物有机肥2~10份；

其中，所述生物质炭的制备方法如下：

所述生物质原料在加料区中粉碎至颗粒直径不超过5cm；

所述推进器的转速为5转/分钟~30转/分钟，所述生物质原料在干燥区、初始裂解区、完全裂解区中的时间分别为15秒~120秒，所述干燥区的干燥温度为200℃~300℃，所述初始裂解区的初始裂解温度为350℃~400℃，所述完全裂解区的完全裂解温度为500℃~550℃；

所述冷却区设有冷却管道，完全裂解后的产物通入所述冷却管道，并在冷却管道外采用水循环冷却10分钟~20分钟，得到生物质炭。

2.如权利要求1所述的生物质炭有机种植土，其特征在于，所述生物质炭有机种植土包括以下成分及其重量份：生物质炭20份、赤玉土15份、软麦饭石10份、蛭石14份、椰糠22份、微量元素3份、生物有机肥6份。

3.如权利要求1所述的生物质炭有机种植土，其特征在于，从出料口排出的生物质炭移入密封罐中，密封罐密封后自然冷却7h~9h。

4.如权利要求1所述的生物质炭有机种植土，其特征在于，所述生物质原料包括：芦苇叶、油菜杆、稻草和玉米秸秆中的一种或多种。

5.如权利要求1或2所述的生物质炭有机种植土，其特征在于，所述微量元素包括：氮、磷、钾中的一种或多种。

6.如权利要求1或2所述的生物质炭有机种植土，其特征在于，所述生物质炭有机种植土的制备方法如下：

（1）按重量份配比取生物质炭、赤玉土、软麦饭石、蛭石、椰糠、微量元素、生物有机肥；

（2）将步骤（1）中的各成分混合后均匀搅拌，得到生物质炭有机种植土。