[發(fā)明專利]一種降低重金屬危害的小麥秸稈生物炭肥及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510467828.2
• 申請(qǐng)日: 2015-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105175102A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王菊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥旭騰環(huán)?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號(hào): C05G3/00
• 分類號(hào): C05G3/00;C05G3/04
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種肥料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種降低重金屬危害的小麥秸稈生物炭肥及其制備方法。

背景技術(shù)

生物質(zhì)炭是生物質(zhì)經(jīng)限氧熱裂解炭化得到的富含穩(wěn)定性碳的有機(jī)物質(zhì)，生物炭不僅可以有效提升土壤中的有機(jī)碳含量，在逐步改善土壤保肥、保水性能的同時(shí)，對(duì)于降低土壤養(yǎng)分損失等方面同樣具有良好的效果。

隨著我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口比例的不斷提升，農(nóng)業(yè)對(duì)于肥料、土壤肥力的要求將不斷升級(jí)，因此從土壤肥料種類的變革及肥力提升的角度來(lái)使用生物炭肥料，將對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及農(nóng)產(chǎn)品出口綜合實(shí)力的提升產(chǎn)生極大的推進(jìn)作用。

但由于生物炭質(zhì)輕，呈粉末狀，占空間較大，運(yùn)輸和貯存成本較高，而且在農(nóng)田施用過(guò)程中也存在施用不便、粉塵污染等困難，限制了生物質(zhì)炭的農(nóng)業(yè)推廣和利用。為此，本發(fā)明人通過(guò)將生物質(zhì)炭與多種原料配合制成生物質(zhì)炭基復(fù)混肥，通過(guò)生物炭來(lái)延長(zhǎng)肥料養(yǎng)分的釋放期，降低養(yǎng)分損失，無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合物則消除了生物炭養(yǎng)分不足的缺陷，從而做到了對(duì)生物炭的充分利用，對(duì)農(nóng)業(yè)高效、生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降低重金屬危害的小麥秸稈生物炭肥及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明肥料由下列重量份的原料制成：海鳥(niǎo)糞33-37、椰殼粉25-27、碳酸鎂2-3、過(guò)磷酸鈣4-5、四水八聚硼酸鈉2-3、食用菌渣25-30、木糖粉10-14、新鮮滸苔80-100、復(fù)合微生物菌劑6-7、小麥秸稈245-255、新鮮尿液23-25、水適量；

所述的復(fù)合微生物菌劑包括米根霉、枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌，所占比例為1：2：2。

所述肥料的制備的具體步驟如下：

(1)將滸苔洗凈后搗碎并與椰殼粉、海鳥(niǎo)糞、食用菌渣混合，投入發(fā)酵池中加水調(diào)節(jié)含水量為58-62％,再向發(fā)酵物中接種復(fù)合微生物菌劑，之后將發(fā)酵物攪拌均勻開(kāi)始發(fā)酵，每隔2-4天翻堆一次，并同時(shí)測(cè)定發(fā)酵堆溫度，控制發(fā)酵堆最高溫度不超過(guò)70℃，發(fā)酵30-35天，待完全腐熟后對(duì)發(fā)酵堆壓榨過(guò)濾得發(fā)酵液和酵渣，備用；

(2)將小麥秸稈粉碎后投入炭化窯中，加熱升溫至540-560℃，保溫炭化3-4小時(shí)，再將溫度升高至830-880℃，保溫1-2小時(shí)，進(jìn)行第二次炭化，之后停止加熱，并將所得小麥秸稈炭粉冷卻至室溫備用；

(3)向步驟1所得發(fā)酵液中加入木糖粉、碳酸鎂，加熱至68-72℃下保溫40-60分鐘，再冷卻至室溫后加入過(guò)磷酸鈣、四水八聚硼酸鈉并攪拌均勻，得營(yíng)養(yǎng)液備用；

(4)將新鮮尿液和步驟3所得營(yíng)養(yǎng)液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調(diào)節(jié)PH為3.9-4.3，將混合液加熱濃縮8-10倍后分為重量相等的三份，并依次與步驟2所得小麥秸稈炭粉混合吸附，反復(fù)吸附完成后對(duì)炭粉-尿液混合物烘干干燥，備用；

(5)將步驟1所得酵渣和步驟4所得物料以及剩余物料混合后投入造粒機(jī)中制粒，將所得顆粒稱量后包裝保存，即得到本發(fā)明的生物炭肥。

步驟二中對(duì)小麥秸稈的二次炭化可以提高生物炭純度，并進(jìn)一步增加生物炭的微孔數(shù)，提高其吸附能力。

步驟四中使用小麥秸稈炭粉反復(fù)吸附的方法可以提高生物炭對(duì)混合營(yíng)養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)元素的固定能力，其巨大的比表面積可以有效促進(jìn)含氮結(jié)晶的形成，并防止之后干燥工藝帶來(lái)的營(yíng)養(yǎng)元素的流失。

本發(fā)明的有益效果：

添加的滸苔除了含有碳氮有機(jī)成分外，還含有滸苔多糖、甘露醇、藻朊酸等小分子有機(jī)物和生長(zhǎng)素、赤霉素等天然植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，還有鈣、鎂、碘、鋅等四十多種微量元素，保證了對(duì)作物提供全面的營(yíng)養(yǎng)供給。

本發(fā)明的生物炭肥通過(guò)添加的菌渣、海鳥(niǎo)糞等對(duì)土壤中氮、磷等養(yǎng)分都有很強(qiáng)的補(bǔ)充作用，木糖粉、椰殼粉的利用又?jǐn)U大了炭肥顆粒的孔隙度和比表面積，其表面各種基團(tuán)能和金屬離子發(fā)生配位和離子交換反應(yīng)，對(duì)重金屬有很強(qiáng)的吸附能力，起到了金屬鈍化作用，降低土壤中重金屬可交換態(tài)含量，從而降低重金屬的生物有效性，為作物的健康生長(zhǎng)和產(chǎn)品品質(zhì)提供了保障。

具體實(shí)施方案

下面結(jié)合以下具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

稱取下列重量份(kg)的原料制成：海鳥(niǎo)糞35、椰殼粉26、碳酸鎂2、過(guò)磷酸鈣4、四水八聚硼酸鈉2、食用菌渣28、木糖粉12、新鮮滸苔90、復(fù)合微生物菌劑6、小麥秸稈250、新鮮尿液24、水適量；

所述的復(fù)合微生物菌劑包括米根霉、枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌，所占比例為1：2：2。

所述肥料的制備的具體步驟如下：