一种利用生物半焦制备有机控释生物炭基肥的方法与流程

本发明涉及肥料制备领域技术领域，特别涉及一种利用生物半焦制备有机控释生物炭基肥的方法。

背景技术：

我国人口众多，是世界上最大的发展中国家。我国用全球8%的耕地生产了全球21%的粮食，同时消耗了全球35%的化肥。近年来，为了提高粮食产量，我国农业生产中化肥使用量持续增加，但作物产量却增长缓慢，肥料利用率也十分低下。长期大量施用化肥不仅加大了农业生产成本，还导致了土壤肥力的下降与土壤质地的恶化，并对环境造成一定的污染，局部地区已造成土壤板结、质量退化、有机质含量不足、保水保肥透气性能下降、中低产田日渐扩大、江河湖泊水域富营养化、农产品硝酸盐含量超标等一系列问题开始凸显，严重阻碍了农业可持续发展。

生物半焦是生物质废弃物（农作物废弃物、林业废弃物和家具加工下脚料等）在600℃～850℃、缺氧条件下热解液化过程副产的具有丰富的多孔结构、大比表面积，且具有羟基、羧基、脂肪双键等亲水基团和芳香化结构的颗粒物质。该技术不仅实现农林废弃物的高效处理与资源化利用，而且有效解决其弃置、焚烧和随意排放造成的环境问题，是农业可持续发展的必由之路。生物半焦由于其自身具有的优良性状，可以用作土壤改良剂，改善土壤条件与环境。

为了减少化肥使用量、改善土壤理化性状和有机质含量、促进作物优质生长与增产、降低农业生产成本、弥补生物半焦自身所含矿质养分有限的缺陷，将生物半焦与有机肥复配制备一种有机控释生物炭基肥在秉承其原有优良特性的基础上，能进一步促进作物增产，并对减少化肥施用具有重要意义。

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种利用生物半焦制备有机控释生物炭基肥的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种利用生物半焦制备有机控释生物炭基肥的方法,具体步骤如下：

（1）首先称取各原料备用，按重量分计，取生物半焦30～70份，粘结膨松剂10～30份，生物质热解液1～10份，高浓沼液10～40份，包膜剂1～5份；

（2）生物半焦过筛，筛分出粒径为0.5～2mm生物半焦，至于圆盘造粒装置中；

（3）将粘结膨松剂加入至生物质热解液中搅拌均匀，在105℃条件下烘干，制得改性粘结膨松剂；

（3）将高浓沼液喷至生物半焦表面，喷涂均匀；

（4）将改性粘结膨松剂粉末加入到圆盘造粒装置，在生物半焦表面滚涂均匀；

（5）将包膜剂喷入圆盘造粒装置中的生物半焦表面，喷涂均匀后出料。

所述粘结膨松剂为膨润土、高岭土中的一种或者任意比例的组合。

所述高浓沼液浓度为30%～85%。

所述高浓沼液浓在喷涂前预先加热至60℃～90℃。

所述包膜剂在喷涂前预先加热至60～80℃。

所述包膜剂为聚乙烯醇磷酸脲、聚乙烯醇缩醛、l-乳酸聚合物的一种或者几种任意比例的组合。

所述生物半焦为玉米秸秆在800℃～850℃，缺氧条件下进行热解液化的副产品。

本发明具有以下技术效果：

1.本发明的生物炭基肥以生物半焦为多孔载体，具有疏松多孔、比表面积大、较强的吸附能力和官能团丰富等优点，在提高土壤持水能力、改善土壤孔隙结构、改善与维持土壤的肥力状况、降低土壤容重等方面具有很大的作用，此外，还能中和土壤酸度，提高土壤ph值。

2.本发明生物炭基肥以膨润土为辅助载体，吸水膨胀后可有效改善土壤中固液气三相的比例，使土壤疏松，大大提升了土壤的保水能力，对很多经济作物起到增收的效果。

3.本发明生物炭基肥喷涂的高浓沼液中游离氨基酸能增强作物的抗冻能力，赤霉素可使种子提前发芽，核酸和单糖能增强作物的抗旱能力，抗生素能防止作物病虫害的作用。

4.本发明生物炭基肥喷涂的生物质热解液富含腐植酸和大量活性官能团，可以粘结土壤颗粒形成团粒结构，改良泥土理化形状，提高肥效，活化泥土养分，从而改良作物的生长环境，大大提升了作物产量。

5.本发明生物炭基肥特别添加了包膜剂，能很好的控制肥料中的养分在作物生长的生命周期中释放，达到了减肥增产的效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种利用生物半焦制备有机控释生物炭基肥的方法,具体步骤如下：

（1）首先称取各原料备用，按重量分计，取生物半焦30～70份，粘结膨松剂10～30份，生物质热解液1～10份，高浓沼液10～40份，包膜剂1～5份；其中粘结膨松剂可选用膨润土、高岭土中的一种或者任意比例的组合，包膜剂可选用聚乙烯醇磷酸脲、聚乙烯醇缩醛、l-乳酸聚合物的一种或者几种任意比例的组合。

（2）生物半焦过筛，筛分出粒径为0.5～2mm生物半焦，至于圆盘造粒装置中；

（3）将粘结膨松剂加入至生物质热解液中搅拌均匀，在105℃条件下烘干，制得改性粘结膨松剂，备用；改性过程中，生物质热解液浸润、吸附到粘结膨松剂内的孔道内，由于生物质热解液具有多种活化基团，可以给农作物提供营养物质，使得改性粘结膨松剂具有了提供营养物质的能力；

（3）将高浓沼液喷入圆盘造粒装置中的生物半焦表面，喷涂均匀；

（4）将改性粘结膨松剂粉末加入到圆盘造粒装置，在生物半焦表面滚涂均匀；

（5）将包膜剂喷入圆盘造粒装置中的生物半焦表面，喷涂均匀后出料，制得生物炭基肥。

实施例1

（1）称取生物半焦60kg，粘结膨松剂20kg，生物质热解液8kg，高浓沼液10kg，包膜剂2kg；

（2）将生物半焦过筛，筛分出粒径为0.5～2mm生物半焦，备用；

（3）将粘结膨松剂加入至生物质热解液中搅拌均匀，在在105℃条件下烘干，制得改性粘结膨松剂，备用；

（3）将高浓沼液喷入圆盘造粒装置中的生物半焦表面，喷涂均匀。

（4）将改性粘结膨松剂粉末加入到圆盘造粒装置，在生物半焦表面滚涂均匀

（5）将包膜剂喷入圆盘造粒装置中的生物半焦表面，喷涂均匀后出料，制得生物炭基肥。

其中，步骤（1）中，生物半焦为玉米秸秆在800℃～850℃，缺氧条件下进行热解液化的副产品。

步骤（2）中，粘结膨松剂选用膨润土，生物质热解液为玉米秸秆在800℃～850℃，缺氧条件下进行热解液化生产的液体。

步骤（3）中，高浓沼液为猪粪经厌氧发酵后的沼液经三效蒸发后温度65℃、浓度为35%的高浓沼液，采用65℃的高浓沼液可以加快喷涂后水分挥发速度。

步骤（5）中，包膜剂选用聚乙烯醇磷酸脲，喷涂前加热至65℃，可以加快喷涂后水分挥发速度。

实施例2

（1）称取生物半焦50kg，粘结膨松剂15kg，生物质热解液17kg，高浓沼液15kg，包膜剂3kg。

（2）将生物半焦过筛，筛分出粒径为0.5～2mm生物半焦，备用。

（2）将粘结膨松剂加入至生物质热解液中搅拌均匀，在在105℃条件下烘干，制得改性粘结膨松剂，备用。

（3）将高浓沼液喷入圆盘造粒装置中的生物半焦表面，喷涂均匀。

（4）将改性粘结膨松剂粉末加入到圆盘造粒装置，在生物半焦表面滚涂均匀。

（5）将包膜剂喷入圆盘造粒装置中的生物半焦表面，喷涂均匀后出料，制得生物炭基肥。

其中，步骤（1）中，生物半焦为小麦秸秆在700℃～750℃，缺氧条件下进行热解液化的副产品。

步骤（2）中，粘结膨松剂选用高岭土，生物质热解液为玉米秸秆在700℃～750℃，缺氧条件下进行热解液化生产的液体。

步骤（3）中，高浓沼液为猪粪经厌氧发酵后的沼液经三效蒸发后温度65℃、浓度为35%的高浓沼液，采用65℃的高浓沼液可以加快喷涂后水分挥发速度。

步骤（5）中，包膜剂选用聚乙烯醇缩醛，喷涂前加热至65℃，可以加快喷涂后水分挥发速度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

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