一种磷改性生物炭肥及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种磷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，添加剂为过磷酸钙或钙镁磷肥；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，利用过磷酸钙或钙镁磷肥作为添加剂，使磷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。
【专利说明】
一种磷改性生物炭肥及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及复合肥，具体涉及一种磷改性生物炭肥及其制备方法。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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、玉米杆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。
【发明内容】
[0004]本发明的第一个目的是提供一种磷改性生物炭肥，第二个目的为提供一种上述磷改性生物炭肥的制备方法。
[0005]实现本发明第一个目的的技术方案为:
一种磷改性生物炭肥，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，添加剂为过磷酸钙或钙镁磷肥;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。
[0006]所述生物质原料为玉米秸杆、小麦秸杆、水稻秸杆、棉花秸杆、玉米芯、棉籽壳、稻壳、花生壳、豆壳、果壳、甘蔗渣、树木残枝、木肩中的一种或两种以上的混合物。
[0007]实现本发明另一个目的的技术方案为:
一种磷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份过磷酸钙或钙镁磷肥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°C，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°C，保温10-15分钟后在5分钟内升温至460-470°C，并保温3-4小时，然后在3分钟内降低至150-180°C，保温30-60分钟，使物料充分完成炭化后自然冷却，得到磷改性生物炭肥。
[0008]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，利用过磷酸钙或钙镁磷肥作为添加剂，使磷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】
[0009]实施例1
一种磷改性生物炭肥，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，添加剂为过磷酸钙;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。
[0010]上述一种磷改性生物炭肥的制备方法，包括如下步骤:
(1)将水稻稻杆烘干、粉碎成粉末，称取7O份；
(2)将30份含水量为20%以下的人畜粪便放入上述水稻秸杆粉末中，搅拌均匀，得到混合物；
(3)将15份过磷酸钙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°C，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°C，保温10分钟后在5分钟内升温至460°C，并保温3小时，然后在3分钟内急冷至150°C，保温30分钟，使物料充分完成炭化后自然冷却，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积为620m3/g，按每亩施用200kg的磷改性生物炭肥6个月后，经检测发现土壤中重金属含量减少62%，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38%，证明土壤中的重金属被吸附到生物炭中固化。
[0012]实施例2
一种新型改性生物炭肥，由下述重量份的原料制成:
生物质原料 80份人畜奠便 35份添加剂25份
其中，添加剂为钙镁磷肥;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。
[0013]上述一种磷改性生物炭肥的制备方法，包括如下步骤:
(1)将玉米秸杆烘干、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杆粉末中，搅拌均匀，得到混合物；
(3)将25份钙镁磷肥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°C，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°C，保温15分钟后在5分钟内升温至470°C，并保温4小时，然后在3分钟内急冷至180°C，保温60分钟，使物料充分完成炭化后自然冷却，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积为624m3/g，按每亩施用200kg的新型改性生物炭肥6个月后，经检测发现土壤中重金属含量减少66%，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。
【主权项】
1.一种磷改性生物炭肥，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，添加剂为过磷酸钙或钙镁磷肥;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所述的磷改性生物炭肥，其特征在于，所述生物质原料为玉米秸杆、小麦稻杆、水稻稻杆、棉花稻杆、玉米芯、棉籽壳、稻壳、花生壳、豆壳、果壳、甘鹿渣、树木残枝、木肩中的一种或两种以上的混合物。3.—种权利要求1所述的磷改性生物炭肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 将生物质原料干燥、粉碎成粉末，称取60-80份； 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； 将15-25份过磷酸钙或钙镁磷肥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； 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°C，并保温20-60分钟，利用产生的水蒸气将仓内空气充分排出； 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°C，保温10-15分钟后在5分钟内升温至460-470°C，并保温3-4小时，然后在3分钟内降低至150-180°C，保温30-60分钟，使物料充分完成炭化后自然冷却，得到磷改性生物炭肥。
【文档编号】C05G3/04GK105948987SQ201610313536
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】黄名义
【申请人】黄名义