[發明專利]一種沼渣-生物炭有機復合肥及其制備方法

在審

• 申請號: 201610224376.X
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN107285846A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 張叢光;邱凌
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種沼渣-生物炭有機復合肥及其制備方法。

背景技術

我國農村約有三分之一的農作物秸稈未被利用，很大一部分都被直接焚燒，這不僅使得高品位的生物質資源被浪費，還導致一系列環境污染問題。如果能夠將這些秸稈作為生產農用生物炭的原材料，不僅生物質資源得以有效利用，得到高品質的生物炭制品，還能夠避免秸稈焚燒等處理方式引發的環境問題。隨著經濟和工業規模的迅速發展，很多領域都在大規模推廣厭氧消化處理技術，如城市污水處理廠通過廢水厭氧生物處理技術對污水進行處理、農村大量剩余秸稈與禽畜糞便采用厭氧消化技術進行沼氣的生產等，這一系列的厭氧發酵工程都伴隨著沼渣的大量產生，由于沼渣所含養分充足，越來越多的人開始關注沼渣的可持續利用。

沼渣作為優質固體肥料，營養成分較豐富，養分含量較為全面，其中有機質36％-49％，腐殖酸10.1％-24.6％，粗蛋白5％-9％，氮0.4％-0.6％，鉀0.6％-1.2％，還有一些礦物質養分。沼渣由于是在厭氧條件下形成的，與通常的堆肥比較，營養成分保留情況較好。沼渣由三種不同部分組成，發揮著三個不同的作用。一是有機質、腐殖酸，對改良土壤起著重要作用；二是氮磷鉀等元素，滿足作物生長需要；三是未腐熟原料，施入農田發酵，釋放養分，這就是沼渣肥速緩兼備的原因。長期施用沼肥農作物產量可提高10％-30％，農產品質量提高1-2個檔次，每斤增收0.2-1元。沼渣含有許多營養成分和生物活性物質，是一種具有肥料、生物農藥和飼料添加劑功能的特殊物質，不僅能顯著改善土壤理化性狀、增加土壤肥力，同時能夠顯著地提高作物產量和改善作物品質。

生物炭通常是指農林廢棄物等生物質，在缺氧和一定溫度條件下熱解形成的富碳產物。在環境領域，生物炭主要用來破解秸稈燃燒難題，減少面源污染，實現農業“碳封存”；在農業領域，主要用來改良土壤、培肥地力、修復農田、提高作物產量和品質等。生物炭具有豐富的多微孔結構，比表面積較大，在施入土壤后，有利于微生物的生存繁衍，增加土壤中有益菌群數量，增強土壤生態系統功能，為作物根系提供良好的生長環境。施用生物炭有助于改善土壤理化性狀，如pH、容重、孔隙度、持水性等，特別是有利于提高土壤有效養分含量，這些條件的改變對于促進作物生長發育有重要作用。生物炭本身含有一定數量的對作物生長發育有益的元素如N、P、K等和一些微量元素，可增加土壤中可交換性陽離子如K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等的數量，在一定程度上減少活性鋁等有毒元素的影響，為作物生長發育提供良好的元素供應源。生物炭與其它肥料配合使用時，可減少肥料養分淋失，提高利用效率，促進增產。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種沼渣-生物炭有機復合肥及其制備方法，本發明充分利用發酵工程沼渣與秸稈資源，所制肥料具有緩釋肥效、改良土壤、固碳減排等優勢，營養搭配合理，與常規復合肥配合施用能夠有效延長肥料有效期，顯著提升農作物產量及品質，而且制備方法成本較低、工藝可行，適宜大規模推廣。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種沼渣-生物炭有機復合肥，其原料包括：沼渣、生物炭、常規肥料、礦粉粘結劑、復合微生物菌劑、造粒粘結劑及包膜材料；

其中，所述原料按重量比例計，每百份沼渣-生物炭有機復合肥的組成成分為：沼渣70-75份，生物炭15-18份，磷酸二銨1-2份，尿素2-3份，硫酸鉀4-5份，復合微生物菌 劑0.5-1份，礦粉粘結劑1-2份，包膜材料1-3份；

優選地，所述農作物秸稈原料為玉米秸稈、水稻秸稈、小麥秸稈、林業殘枝等農林廢棄物的一種或多種。

優選地，所述復合微生物菌劑為固氮菌、光合菌、膠質芽胞桿菌、菌根菌的至少一種，復合微生物菌劑的總有效活菌數大于2000億/g。

優選地，所述礦粉粘結劑為木質素磺酸鈉。

優選地，所述包膜材料為塑料、樹脂、石蠟、聚乙烯和元素硫中的至少一種，所述包膜材料的粒徑為100-200目。

本發明還提出了上述沼渣-生物炭有機復合肥的制備方法，包括如下步驟：

(1)將厭氧發酵產生的沼渣與沼液進行固液分離，將分離得到的沼渣利用鼓風機或自然風干，使其脫水固化后的含水量低至20％，然后進行一定的無害化預處理，得到營養豐富的安全沼渣成品；