[發明專利]一種生物炭基尿素及其制備方法

無效

• 申請號: 201210129078.4
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102701833A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 潘文灝;孔芳芳;王奕然;吳瑞斌
• 申請（專利權）人: 上海中科高等研究院;上海博翼有機農業技術發展有限公司;上海中科國嘉技術轉移有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王函

技術領域

本發明涉及一種氮肥，尤其涉及一種生物炭基尿素；此外，本發明還涉及該生物炭基尿素的制備方法。

背景技術

我國是一個人口大國、農業大國，用占世界7％的土地養活了占世界22％的人口，糧食問題永遠是關系到國計民生的大事。我國現有耕地20億畝，年需化肥1.5億噸，是世界最大的化肥進口國和氮肥生產國。盡管如此，化肥量仍然滿足不了農業發展的需要。究其原因，關鍵問題在于化肥的利用率太低。據調查，我國化肥的利用率只有35％-40％，其余部分被土壤固定，或淋溶造成水體污染、湖泊富營養化等環境問題。加之化肥是一種高耗能產品，原材料漲價和環境污染的影響，致使許多小型化肥廠瀕臨倒閉狀態，而國家由于受經濟和能源條件的限制，目前還無能力改造這些化肥廠，限制了我國肥料總量的增加。專家們迫切呼吁減少化肥使用量，多使用新型生物肥，多施有機肥。廣大農民也迫切需要一種新型肥料來滿足農業生產的需要。

肥料緩釋關鍵問題是氮素調控，因為氮素除了被作物吸收利用和被土壤膠體吸附之外，極易通過大氣揮發、地表徑流和淋溶流失等途徑損失。分析氮素在土壤中轉化過程，可看出提高氮素控釋作用是保證食品安全和保護生態環境的重要內容。

生物炭基尿素含有生物質炭黑，可以改善土壤物理性狀，增加土壤團粒結構，從而使土壤疏松，減少土壤板結，有利于保水、保肥、通氣和促進根系發展，為農作物提供舒適的生長環境。生物炭基尿素研制發明過程中，設計方案首先考慮產品對所生產的氮肥農業生產中的產品及生態環境沒有任何危害，同時具有脲酶、硝化抑制和銨穩定三大功效，最終實現氮肥長效作用。同時，充分考慮產業化成本控制的必要性，采用了低溫炭化技術來獲取必要的生物質炭化物，來實現緩釋技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題之一是提供一種生物炭基尿素，其緩釋效果好，肥效時間長，可與其它有機、無機肥料進行混合造粒烘干而不受影響，且肥料增效作用明顯。

本發明要解決的技術問題之二是提供該生物炭基尿素的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種生物炭基尿素，主要包含生物質炭黑和尿素；所述生物質炭黑采用如下方法制得：將農業廢棄物作為生物質原料進行低溫炭化形成多孔的生物質炭黑。

所述的農業廢棄物可以是沙柳平茬、玉米、大豆、小麥、水稻、秸稈等，可有效進行碳匯。

所述的生物炭基尿素中的尿素，總氮(N)(以干基計)≥46％，水分(H₂O)≤1％。

所述生物炭基尿素中的單一養分N≥23％，生物質炭黑≥28％，有機質(指含碳的有機化合物)含量≥20％。

所述生物質炭黑與所述尿素的重量比為(38～50)∶(48～65)，優選為40∶50。

此外，本發明還提供上述生物炭基尿素的制備方法，包括如下步驟：

1)利用農業廢棄物作為生物質原料，低溫炭化成多孔的生物質炭黑；

2)以生物質炭黑為核心，混入一定比例尿素；

3)加入一定量的粘合劑，并在有機無機肥料造粒機內造粒，包裹造粒后的物料進入烘干機干燥，經冷卻篩分得到顆粒生物炭基尿素。

步驟2)和步驟3)中，所述生物質炭黑與尿素、粘合劑的重量比為(38～50)∶(48～65)∶(8～12)，優選為40∶50∶10。

步驟3)中，所述粘合劑可以是凹凸棒土黏合劑或氧化淀粉粘合劑。

所述生物質炭黑采用如下方法制得：將農業廢棄物作為生物質原料，經過原料粉碎、烘干，然后送入低溫炭化爐進行低溫炭化形成多孔的生物質炭黑。對不同粒度的原料進行直接低溫炭化，炭化顆粒完全保留原有的微孔，孔隙度高，因而生產的生物質炭具備良好的吸附性和增溫保溫性。

本發明具有以下有益效果：

1、緩釋效果好：由于生物質炭黑為深黑色有機產品，富含微孔，具有極強的吸肥、吸水的吸附能力、及吸光增溫特性，施入土壤以后，不但可以持肥緩釋，減少肥料淋失浪費，能在常溫下長期保存，可與其它有機、無機肥料進行混合造粒烘干而不受影響，而且在每個炭素顆粒周圍形成增溫隔熱區，對于解決早春地溫偏低出苗和生長緩慢等問題具有重要作用。