环保型生物炭基有机肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机肥料及其制备方法，具体涉及一种环保型生物炭基有机肥料 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 生物炭是指植物或动物生物质在缺氧的条件下进行高温处理，其中的焦油和煤气 燃烧掉后剩余的物质。生物炭的碳含量在95%以上，施进土壤中，一方面提高了土壤有机碳 含量，起到改良土壤的作用。另一方面，生物炭利用自身超强的像海绵一样的吸附性把土壤 中作物生长所需要的营养元素及水分吸附在它周围，一是防止流失，二是可以达到缓释的 效果，从而提高肥料和水的利用效率。
[0003] 木醋液是指通过烟气回收的一种液体，脱除木焦油后的精木醋液具有杀菌、防虫、 抗病、提高水和土壤有益微生物活性、促进作物生长等作用，可作为绿色无公害农药、微肥 使用，提高作物产量和品质。
[0004] 酵素，是发酵过程的一种，是对混合了糖和水的鲜垃圾经兼氧发酵后产生的棕色 液体，其中含有多种活性酶类，如纤维素酶、淀粉酶、高分子有机物分解酶等，及各种对微生 物有益的果酸，具有提高土壤微生物的活性，分解土壤中的残留污染物等作用。
[0005] 在专利'一种炭基肥料的配制方法(CN201410079221.2)'中，将小麦秸杆粉碎、烘 干、混合等步骤后焚烧得到生物炭灰，与硫酸铵、尿素、硫酸钾、磷酸一铵、膨润土搅拌混合 造粒得到肥料颗粒。此发明专利，利用了生物碳比表面积大与富碳的特性，但是，秸杆焚烧 为好氧燃烧的过程，焚烧炉与空气是连通的，焚烧过程中会产生大量的烟尘与二氧化硫等 有害成分，对环境造成了 一定的危害。
[0006] 在专利'一种生物炭基有机肥料及其配制方法(CN201310693069.2)'中，将碳化 制得的秸杆炭、发酵后的鸡粪和豆柏粉碎后与磷矿粉混合，再加入木醋液，降温干燥后制得 的一种生物炭基有机肥料。此发明专利，利用了秸杆碳与木醋液的特性，能够提高肥料利用 率与防治病虫害，但是将秸杆碳化中产生的多环芳烃带入了土壤，对种植作物的食品安全 形成了潜在的威胁。
[0007] 在专利'环保型生物炭基肥及其施用方法(CN201310304168.7)'中，将农林废弃 物碳化后的生物炭与固定持久性有机污染物降解菌、有机或无机肥料混合造粒得到一种生 物炭基肥料。此发明专利，克服了目前生物炭基肥本身含有多环芳烃等有机污染物的不足， 但是，在生物炭与持久性有机污染物降解复合菌剂作用之后，持久性有机物降解菌已经失 去活性，此生物炭基肥料施入到土壤种植后，不再对生物碳吸附的农药有机物起分解作用， 同样面对有机物污染物富集的问题。
【发明内容】
[0008] 为克服上述存在的问题，本发明提供了一种环保型生物炭基有机肥料及其制备方 法。该环保型生物炭基有机肥料利用园林垃圾碳化产物生物炭与木醋液，果蔬垃圾发酵产 物酵素，城市公厕粪便的堆肥产物一有机肥制备而成。实现了生物碳与有机肥对土壤肥效 的促进作用和酵素中酵素菌对生物炭中持久性有机污染物和土壤中残留有机物的分解作 用，具有环保、节能等突出优点。园林垃圾指的是树木修剪下来的枝条、枯树和落叶。
[0009]为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案： 本发明的一种环保型生物炭基有机肥料，其中：它由重量组分为：1〇%~15%的生物炭、 77%~87%的有机肥、0.5%~1.5%的木醋液、0.5%~1.5%的环保酵素和2%~4%的粘结剂组成。
[0010] 本发明的一种环保型生物炭基有机肥料，其中：所述生物炭重量组分为13%，有机 肥为82%，木醋液为1%，环保酵素为1%，粘结剂为3%。
[0011] 本发明的一种环保型生物炭基有机肥料的制备方法，其中：它包括以下步骤： (1) 将所述的生物炭与所述的有机肥按照比例混合均匀，将混合后的物料粉碎过筛，筛 分后的物料粒径小于等于1_，得到混合料A，粒径大于等于1_的筛上物料返回粉碎机再次 进行粉碎筛分； (2) 将所述的木醋液和环保酵素按照比例添加到混合料A中，充分搅拌混合均匀，得到 混合料B; (3) 将所述的粘结剂按照比例加入到所述的混合料B后，以喷雾的方式加入自来水，调 节物料的水分至30%_35%，充分搅拌混合均匀，得到混合料C; (4) 将所述的混合料C通过传送带送入滚筒造粒机中，进行造粒，30分钟后得到圆形粒 状的混合料D; (5) 将所述的圆形粒状的混合料D通过传送带送至烘干机中，烘干机的温度控制在60 °C，直到混合料的含水率降低到重量比为8%以下时，送入冷却槽中，进行自然冷却，冷却后 的混合料D送入筛分机中进行筛分，筛分机中装有筛分板，筛分板分为上下2层，混合料D通 过筛分板，被分为3种粒径的颗粒，第一种粒径为2mm-3mm颗粒，第二种粒径为小于2mm的颗 粒，第三种粒径为大于3mm的颗粒，将大于3mm和小于2mm粒径的颗粒返回步骤（1)混合粉碎 与筛分工序进行再次加工，粒径在之间的颗粒即为所述的环保型生物炭基有机肥 料； 本发明的一种环保型生物炭基有机肥料的制备方法，其中：所述生物炭的制备包括以 下步骤： (a) 将收集的园林垃圾码放到存放场进行风干，当园林垃圾的含水率降低到20%以下 后，用电锯将较长的树枝分解成500mm的短枝，然后送入粉碎机进行粉碎，粉碎出料称为粉 碎料，粉碎料的长度为1 〇mm，直径为3mm; (b) 将步骤(a)处理后的粉碎料装入炭化炉中进行碳化，炭化炉是密闭的，内部无氧气 存在，当炭化炉中的温度达到600°C时，进行保温35min，随后停止对炭化炉加热使其自然冷 却，即得到的固体产物为生物炭； 本发明的一种环保型生物炭基有机肥料的制备方法，其中：所述木醋液的制备包括以 下步骤： (c) 收集步骤(b)中的粉碎料在碳化过程中产生的烟气，在炭化炉的顶部设有碳化烟气 冷凝收集系统，当碳化过程中产生的烟气的温度达到85°C时，打开冷凝系统的收集阀门和 冷却水阀门，利用冷却水将碳化烟气冷却为液体，此液体称为粗木醋液1，当烟气的温度达 至|J160°C时，关闭收集阀门和冷却水阀门，停止收集； (d)将步骤(C)中得到的粗木醋液1放到桶中，静置20天后，粗木醋液1将分为3层，上层 为烟灰漂浮物，下层为木焦油。中间层为粗木醋液2，用步骤(b)中的生物炭或活性炭对中间 层的粗木醋液2进行两级过滤，过滤后得到的液体即为所述的木醋液； 本发明的一种环保型生物炭基有机肥料的制备方法，其中：所述环保酵素的制备包括 以下步骤：将农贸市场上废弃的但无腐烂的水果或/和水果皮或/和蔬菜清洗干净，切成 10mm以下的块状;装入食品级的PE塑料桶中，加入菌剂，再加入融化好的糖蜜水，搅拌均匀 后，密封，进行兼氧发酵，在发酵的前20天，每天打开密封盖搅拌一次，从第21天开始到发酵 结束，密闭密封盖，进行厌氧发酵，发酵30天后，用60目的不锈钢过滤器进行过滤，过滤后的 液体即为酵素，水果或/和水果皮或/和蔬菜:糖蜜：自来水的重量比：菌剂的重量比为3:1: 10:0.001，自来水:菌剂的重量比为1:0.0001，菌种为山东苏柯汉生物科技有限公司生产的 垃圾处理专用菌； 本发明的一种环保型生物炭基有机肥料的制备方法，其中：所述有机肥的制备包括以 下步骤:将收集的公厕的粪便废水，进行固液分离后，将重量含水率为70%的固体送入堆肥 槽后，再加入秸杆