CN105967869A - 一种钾改性生物炭肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钾改性生物炭肥及其制备方法,所述生物炭肥由下述重量份的原料制成:生物质原料60‑80份、人畜粪便30‑40份、添加剂15‑25份,其中,添加剂为香蕉皮干燥后粉碎而成;生物质原料的含水量控制在10%以下,人畜粪便的含水量控制在20%以下。本发明的生物炭具有较大的比表面积,提高了土壤的有机质含量;同时,利用香蕉皮作为钾肥回收利用,减少了垃圾的排放,使钾肥与生物炭复合形成复合肥,另外,通过热解物料仓中的脱水排氧和裂解设备内的裂解,使原料中的营养物质得以锁住,进一步达到了改良土壤、增加土壤肥沃度,促进植物生长等目的。
Description
技术领域
本发明涉及复合肥,具体涉及一种钾改性生物炭肥及其制备方法。
背景技术
复合肥料是指含有两种或两种以上营养元素的化肥,复合肥具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点,对于平衡施肥,提高肥料利用率,促进作物的高产稳产有着十分重要的作用。
生物炭是生物有机材料(生物质)在缺氧或绝氧环境中,经高温热裂解后生成的固态产物。既可作为高品质能源、土壤改良剂,也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等,已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等,可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案。生物炭不是一般的木炭,是一种碳含量极其丰富的木炭。它是在低氧环境下,通过高温裂解将木材、草、玉米秆或其它农作物废物碳化而成。生物炭虽可作为肥料,但其微孔结构较少、比表面积较低,且保留的营养元素包括微量元素较少,因此使用时一般需要添加其他肥料。
香蕉皮里面含有丰富的钾,含钾量较高的肥料能够帮助花朵和植物的生长。并且香蕉埋在土里很好腐烂,很容易被土壤吸收,是我们日常生活中最方便得到的肥料之一。因此本发明将香蕉皮作为添加剂,与生物炭共同制备成新型的复合肥。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种钾改性生物炭肥,第二个目的为提供一种所述钾改性生物炭肥的制备方法。
实现本发明第一个目的的技术方案为:
一种钾改性生物炭肥,由下述重量份的原料制成:
生物质原料 60-80份
人畜粪便 30-40份
添加剂 15-25份
其中,添加剂为香蕉皮干燥后粉碎而成;生物质原料的含水量控制在10%以下,人畜粪便的含水量控制在20%以下。
所述生物质原料为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆、玉米芯、棉籽壳、稻壳、花生壳、豆壳、果壳、甘蔗渣、树木残枝、木屑中的一种或两种以上的混合物。
实现本发明另一个目的的技术方案为:
一种钾改性生物炭肥的制备方法,包括如下步骤:
(1)将生物质原料干燥、粉碎成粉末,称取60-80份;
(2)将30-40份含水量为20%以下的人畜粪便放入上述生物质原料中,搅拌均匀,得到混合物;
(3)将15-25份粉碎后的香蕉皮加入上述生物质原料与人畜粪便的混合物中,搅拌均匀,获得混合原料;
(4)将步骤(3)所得的混合原料放入热解物料仓,仓内填充率大于80%,将物料仓内的混合原料加热至150-200℃,并保温20-60分钟,利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出;
(5)将步骤(4)处理后的混合料送入裂解设备中炭化,升温至250-260℃,保温10-15分钟后在5分钟内升温至460-470℃,并保温3-4小时,然后在3分钟内降低至150-180℃,保温30-60分钟,使物料充分完成炭化后自然冷却,得到钾改性生物炭肥。
本发明的优点为:本发明的生物炭具有较大的比表面积,提高了土壤的有机质含量;同时,利用香蕉皮作为钾肥回收利用,减少了垃圾的排放,使钾肥与生物炭复合形成复合肥,另外,通过热解物料仓中的脱水排氧和裂解设备内的裂解,使原料中的营养物质得以锁住,进一步达到了改良土壤、增加土壤肥沃度,促进植物生长等目的。
具体实施方式
实施例1
一种钾改性生物炭肥,由下述重量份的原料制成:
生物质原料 70份
人畜粪便 30份
添加剂 15份
其中,添加剂为香蕉皮干燥后粉碎而成;生物质原料的含水量控制在10%以下,人畜粪便的含水量控制在20%以下。
上述一种钾改性生物炭肥的制备方法,包括如下步骤:
(1)将水稻秸秆烘干、粉碎成粉末,称取70份;
(2)将30份含水量为20%以下的人畜粪便放入上述水稻秸秆粉末中,搅拌均匀,得到混合物;
(3)将15份粉碎后的香蕉皮加入上述生物质原料与人畜粪便的混合物中,搅拌均匀,得到混合原料;
(4)将步骤(3)所得的混合原料放入热解物料仓,仓内填充率大于80%,将物料仓内的混合原料加热至150℃,并保温30分钟,利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出;
(5)将步骤(4)处理后的混合料送入裂解设备中炭化,升温至250℃,保温10分钟后在5分钟内升温至460℃,并保温3小时,然后在3分钟内急冷至150℃,保温 30分钟,使物料充分完成炭化后自然冷却,得到钾改性生物炭肥。
所得到的钾改性生物炭肥的比表面积为625m3/g,按每亩施用200kg的钾改性生物炭肥6个月后,经检测发现土壤中重金属含量减少63%, 而与不施用该生物炭肥而使用普通复混肥比较,作物中的重金属还少37%, 证明土壤中的重金属被吸附到生物炭中固化。
实施例2
一种钾改性生物炭肥,由下述重量份的原料制成:
生物质原料 80份
人畜粪便 35份
添加剂 25份
其中,添加剂为为香蕉皮干燥后粉碎而成;生物质原料的含水量控制在10%以下,人畜粪便的含水量控制在20%以下。
上述一种改性生物炭肥的制备方法,包括如下步骤:
(1)将玉米秸秆烘干、研磨成粉末,称取80份;
(2)将35份含水量为20%以下的人畜粪便放入上述玉米秸秆粉末中,搅拌均匀,得到混合物;
(3)将25份粉碎后的香蕉皮加入上述生物质原料与人畜粪便的混合物中,搅拌均匀,得到混合原料;
(4)将步骤(3)所得的混合原料放入热解物料仓,仓内填充率大于80%,将物料仓内的混合原料加热至200℃,并保温60分钟,利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出;
(5)将步骤(4)处理后的混合料送入裂解设备中炭化,升温至250℃,保温15分钟后在5分钟内升温至470℃,并保温4小时,然后在3分钟内急冷至180℃,保温 50分钟,使物料充分完成炭化后自然冷却,得到钾改性生物炭肥。
所得到的钾改性生物炭肥的比表面积为625m3/g,按每亩施用200kg的钾改性生物炭肥6个月后,经检测发现土壤中重金属含量减少67%, 而与不施用该生物炭肥而使用普通复混肥比较,作物中的重金属还少40%, 证明土壤中的重金属被吸附到生物炭中固化。
Claims (3)
1.一种钾改性生物炭肥,其特征在于,由下述重量份的原料制成:
生物质原料 60-80份
人畜粪便 30-40份
添加剂 15-25份
其中,添加剂为香蕉皮干燥后粉碎而成;生物质原料的含水量控制在10%以下,人畜粪便的含水量控制在20%以下。
2.根据权利要求1所述的钾改性生物炭肥,其特征在于,所述生物质原料为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆、玉米芯、棉籽壳、稻壳、花生壳、豆壳、果壳、甘蔗渣、树木残枝、木屑中的一种或两种以上的混合物。
3.一种权利要求1所述的钾改性生物炭肥的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将生物质原料干燥、粉碎成粉末,称取60-80份;
(2)将30-40份含水量为20%以下的人畜粪便放入上述生物质原料中,搅拌均匀,得到混合物;
(3)将15-25份粉碎后的香蕉皮加入上述生物质原料与人畜粪便的混合物中,搅拌均匀;
(4)将步骤(3)所得的混合原料放入热解物料仓,仓内填充率大于80%,将物料仓内的混合原料加热至150-200℃,并保温20-60分钟,利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出;
(5)将步骤(4)处理后的混合料送入裂解设备中炭化,升温至250-260℃,保温10-15分钟后在5分钟内升温至460-470℃,并保温3-4小时,然后在3分钟内降低至150-180℃,保温30-60分钟,使物料充分完成炭化后自然冷却,得到钾改性生物炭肥。
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