[發明專利]一種農林廢棄物炭基緩釋肥及其制備方法

無效

• 申請號: 201210295495.6
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN102775236A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 袁浩然;魯濤;陳勇;黃宏宇;小林敬幸
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/08
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星;莫瑤江

技術領域：

本發明涉及一種肥料及其制備方法，具體涉及一種農林廢棄物炭基緩釋肥及其制備方法。

背景技術：

最早的緩釋肥屬于微溶型肥料，如脲甲醛和其它脲醛縮合物和主要以化學降解的化合物（如異丁烯環二脲）。微溶型肥料主要是微溶有機氮化合物，主要提供氮養分，低分子量脲醛部分提供的氮素比例在作物生長前期超過了作物所需要的量，然而高分子量部分提供氮素又太慢，養分釋放特性不能很好地滿足作物成長的需求。隨后發展了一種物理障礙控制型肥料，如包膜顆粒肥料和基質復合肥料，然而目前這種肥料的包膜材料均采用不可降解高分子聚合物，極易殘留在土壤中造成污染和土壤退化。生物炭是一類由農林廢棄物熱解得到的固體產物，生物炭是高度芳香化的含碳有機物，能夠長期穩定地存在于土壤中，自身含有一些養分，同時生物炭發達的孔隙結構可有效提高土壤的持水性和養分保持能力。

因此，將農林廢棄物生物炭轉化與緩釋肥生產技術結合，探索一種新型生物炭基緩釋肥在環境保護、農業生產等方向具有良好的應用前景。中國專利授權公告號為：CN102219604A，授權公告日為2011.10.19的發明公開了一種水稻基緩釋肥及制備方法。該緩釋肥以氮磷鉀復合肥為肥芯，外包覆水稻秸稈生物質炭、膨潤土和腐殖酸酸的顆粒，其粘結方法為：將氮磷鉀復合肥、水稻秸稈生物質炭粉、膨潤土和腐殖酸酸物料噴灑淀粉溶液并攪拌形成。這種方法形成的緩釋肥，養分主要集中在肥芯，依靠外包覆的物理阻礙實現緩釋效果。

發明內容：

本發明的目的是提供一種成本低廉、緩釋時間長、緩釋效果好、可長期使用，并能長期保持土壤肥力的農林廢棄物炭基緩釋肥及其制備方法。

本發明的農林廢棄物炭基緩釋肥是通過以下方法制備的，該方法包括以下步驟：

a、將農林廢棄物粉碎成生物質顆粒，熱解制備成生物炭；

b、將磷酸一銨和磷酸二氫鉀溶解于水中，配制成磷酸一銨和磷酸二氫鉀的飽和水溶液，然后將步驟a的生物炭浸泡于磷酸一銨和磷酸二氫鉀的飽和水溶液，使得生物炭的對磷酸根離子、銨離子、鉀離子的吸附量達到平衡吸附量的80-90%，然后取出生物炭在干燥溫度為100~105℃下，使其含水率低于5%，由此得到農林廢棄物炭基緩釋肥。

所述的步驟a的生物質顆粒優選其粒徑不超過0.3cm，所述的步驟a的熱解制備成生物炭優選步驟為：將生物質顆粒在加熱速率為10~15℃/min，熱解溫度為600~800℃，停留時間為2~3h，熱解保護氣為氮氣的條件下制備成生物炭。

在熱解制備成生物炭的過程中產生的熱解氣、熱解油燃燒可作為生物炭熱解制備過程的能量，這樣有利于節約能源。

所述的將步驟a的生物炭浸泡于磷酸一銨和磷酸二氫鉀的飽和水溶液，優選是在磷酸一銨和磷酸二氫鉀的飽和水溶液被攪拌的條件下浸泡，浸泡時間優選為6~8小時，經過6~8小時的浸泡，一般可以使生物炭對磷酸根離子、銨離子、鉀離子的吸附量達到平衡吸附量的80-90%之間。

所述的步驟b中取出生物炭后的溶液，可以進一步再往里面添加磷酸一銨和磷酸二氫鉀，使其飽和，再繼續使用。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、該農林廢棄物炭基緩釋肥的敷料生物炭來自農林廢棄物，成本極為低廉，且分布廣泛；

2、農林廢棄物炭基緩釋肥中的生物炭可長久存在于土壤中，提高土壤炭庫存，自身包含一定含量養分元素；

3、該農林廢棄物炭基緩釋肥的養分來自磷酸一銨、磷酸二氫鉀，為普通化肥原料，來源可靠；

4、該農林廢棄物炭基緩釋肥的肥效密度高，緩釋時間長，可長期使用，并能長期保持土壤肥力。

具體實施方式：

以下實施例是對本發明的進一步說明，而不是對本發明的限制。

實施例1：