一種磷改性生物炭肥及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種磷改性生物炭肥及其制備方法，所述生物炭肥由下述重量份的原料制成：生物質原料60?80份、人畜糞便30?40份、添加劑15?25份，其中，添加劑為過磷酸鈣或鈣鎂磷肥；生物質原料的含水量控制在10%以下，人畜糞便的含水量控制在20%以下。本發明的生物炭具有較大的比表面積，提高了土壤的有機質含量；同時，利用過磷酸鈣或鈣鎂磷肥作為添加劑，使磷與生物炭復合形成復合肥，另外，通過熱解物料倉中的脫水排氧和裂解設備內的裂解，使原料中的營養物質得以鎖住，進一步達到了改良土壤、增加土壤肥沃度、促進植物生長等目的。
【專利說明】
一種磷改性生物炭肥及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及復合肥，具體涉及一種磷改性生物炭肥及其制備方法。
【背景技術】
[0002]復合肥具有養分含量高、副成分少且物理性狀好等優點，對于平衡施肥，提高肥料利用率，促進作物的高產穩產有著十分重要的作用。
[0003]生物炭是生物有機材料(生物質)在缺氧或絕氧環境中，經高溫熱裂解后生成的固態產物。既可作為高品質能源、土壤改良劑，也可作為還原劑、肥料緩釋載體及二氧化碳封存劑等，已廣泛應用于固碳減排、水源凈化、重金屬吸附和土壤改良等，可在一定程度上為氣候變化、環境污染和土壤功能退化等全球關切的熱點問題提供解決方案。生物炭不是一般的木炭，是一種碳含量極其豐富的木炭。它是在低氧環境下，通過高溫裂解將木材、草、玉米桿或其它農作物廢物碳化而成。生物炭雖可作為肥料，但其微孔結構較少、比表面積較低，且保留的營養元素包括微量元素較少，因此使用時一般需要添加其他肥料。
【發明內容】
[0004]本發明的第一個目的是提供一種磷改性生物炭肥，第二個目的為提供一種上述磷改性生物炭肥的制備方法。
[0005]實現本發明第一個目的的技術方案為:
一種磷改性生物炭肥，由下述重量份的原料制成:
生物質原料 60-80份
人畜糞便 30-40份添加劑15-25份
其中，添加劑為過磷酸鈣或鈣鎂磷肥;生物質原料的含水量控制在10%以下，人畜糞便的含水量控制在20%以下。
[0006]所述生物質原料為玉米秸桿、小麥秸桿、水稻秸桿、棉花秸桿、玉米芯、棉籽殼、稻殼、花生殼、豆殼、果殼、甘蔗渣、樹木殘枝、木肩中的一種或兩種以上的混合物。
[0007]實現本發明另一個目的的技術方案為:
一種磷改性生物炭肥的制備方法，包括如下步驟:
(1)將生物質原料干燥、粉碎成粉末，稱取60-80份；
(2)將30-40份含水量為20%以下的人畜糞便放入上述生物質原料中，攪拌均勻，得到混合物；
(3)將15-25份過磷酸鈣或鈣鎂磷肥加入上述生物質原料與人畜糞便的混合物中，攪拌均勻，獲得混合原料；
(4 )將步驟(3 )所得的混合原料放入熱解物料倉，倉內填充率大于80%，將物料倉內的混合原料加熱至150-200°C，并保溫20-60分鐘，利用產生的水蒸氣將倉內空氣充分排出；
(5)將步驟(4)處理后的混合料送入裂解設備中炭化，升溫至250-260°C，保溫10-15分鐘后在5分鐘內升溫至460-470°C，并保溫3-4小時，然后在3分鐘內降低至150-180°C，保溫30-60分鐘，使物料充分完成炭化后自然冷卻，得到磷改性生物炭肥。
[0008]本發明的優點為:本發明的生物炭具有較大的比表面積，提高了土壤的有機質含量;同時，利用過磷酸鈣或鈣鎂磷肥作為添加劑，使磷與生物炭復合形成復合肥，另外，通過熱解物料倉中的脫水排氧和裂解設備內的裂解，使原料中的營養物質得以鎖住，進一步達到了改良土壤、增加土壤肥沃度、促進植物生長等目的。
【具體實施方式】
[0009]實施例1
一種磷改性生物炭肥，由下述重量份的原料制成:
生物質原料 70份人畜糞便 30份添加劑15份
其中，添加劑為過磷酸鈣;生物質原料的含水量控制在10%以下，人畜糞便的含水量控制在20%以下。
[0010]上述一種磷改性生物炭肥的制備方法，包括如下步驟:
(1)將水稻稻桿烘干、粉碎成粉末，稱取7O份；
(2)將30份含水量為20%以下的人畜糞便放入上述水稻秸桿粉末中，攪拌均勻，得到混合物；
(3)將15份過磷酸鈣加入上述生物質原料與人畜糞便的混合物中，攪拌均勻，得到混合原料；
(4 )將步驟(3 )所得的混合原料放入熱解物料倉，倉內填充率大于80%，將物料倉內的混合原料加熱至150°C，并保溫30分鐘，利用產生的水蒸氣將倉內空氣充分排出；
(5)將步驟(4)處理后的混合料送入裂解設備中炭化，升溫至250°C，保溫10分鐘后在5分鐘內升溫至460°C，并保溫3小時，然后在3分鐘內急冷至150°C，保溫30分鐘，使物料充分完成炭化后自然冷卻，得到磷改性生物炭肥。
[0011]所得到的磷改性生物炭肥的比表面積為620m3/g，按每畝施用200kg的磷改性生物炭肥6個月后，經檢測發現土壤中重金屬含量減少62%，而與不施用該生物炭肥而使用普通復混肥比較，作物中的重金屬還少38%，證明土壤中的重金屬被吸附到生物炭中固化。
[0012]實施例2
一種新型改性生物炭肥，由下述重量份的原料制成:
生物質原料 80份人畜奠便 35份添加劑25份
其中，添加劑為鈣鎂磷肥;生物質原料的含水量控制在10%以下，人畜糞便的含水量控制在20%以下。
[0013]上述一種磷改性生物炭肥的制備方法，包括如下步驟:
(1)將玉米秸桿烘干、研磨成粉末，稱取80份；
(2)將35份含水量為20%以下的人畜糞便放入上述玉米秸桿粉末中，攪拌均勻，得到混合物；
(3)將25份鈣鎂磷肥加入上述生物質原料與人畜糞便的混合物中，攪拌均勻，得到混合原料；
(4 )將步驟(3 )所得的混合原料放入熱解物料倉，倉內填充率大于80%，將物料倉內的混合原料加熱至200°C，并保溫60分鐘，利用產生的水蒸氣將倉內空氣充分排出；
(5)將步驟(4)處理后的混合料送入裂解設備中炭化，升溫至250°C，保溫15分鐘后在5分鐘內升溫至470°C，并保溫4小時，然后在3分鐘內急冷至180°C，保溫60分鐘，使物料充分完成炭化后自然冷卻，得到磷改性生物炭肥。
[0014]所得到的磷改性生物炭肥的比表面積為624m3/g，按每畝施用200kg的新型改性生物炭肥6個月后，經檢測發現土壤中重金屬含量減少66%，而與不施用該生物炭肥而使用普通復混肥比較，作物中的重金屬還少40%，證明土壤中的重金屬被吸附到生物炭中固化。
【主權項】
1.一種磷改性生物炭肥，其特征在于，由下述重量份的原料制成: 生物質原料 60-80份 人畜糞便 30-40份 添加劑15-25份 其中，添加劑為過磷酸鈣或鈣鎂磷肥;生物質原料的含水量控制在10%以下，人畜糞便的含水量控制在20%以下。2.根據權利要求1所述的磷改性生物炭肥，其特征在于，所述生物質原料為玉米秸桿、小麥稻桿、水稻稻桿、棉花稻桿、玉米芯、棉籽殼、稻殼、花生殼、豆殼、果殼、甘鹿渣、樹木殘枝、木肩中的一種或兩種以上的混合物。3.—種權利要求1所述的磷改性生物炭肥的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 將生物質原料干燥、粉碎成粉末，稱取60-80份； 將30-40份含水量為20%以下的人畜糞便放入上述生物質原料中，攪拌均勻，得到混合物； 將15-25份過磷酸鈣或鈣鎂磷肥加入上述生物質原料與人畜糞便的混合物中，攪拌均勻，得到混合原料； 將步驟(3 )所得的混合原料放入熱解物料倉，倉內填充率大于80%，將物料倉內的混合原料加熱至150-200°C，并保溫20-60分鐘，利用產生的水蒸氣將倉內空氣充分排出； 將步驟(4)處理后的混合料送入裂解設備中炭化，升溫至250-260°C，保溫10-15分鐘后在5分鐘內升溫至460-470°C，并保溫3-4小時，然后在3分鐘內降低至150-180°C，保溫30-60分鐘，使物料充分完成炭化后自然冷卻，得到磷改性生物炭肥。
【文檔編號】C05G3/04GK105948987SQ201610313536
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】黃名義
【申請人】黃名義