環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)肥料及其制備方法，具體涉及一種環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物炭是指植物或動(dòng)物生物質(zhì)在缺氧的條件下進(jìn)行高溫處理，其中的焦油和煤氣 燃燒掉后剩余的物質(zhì)。生物炭的碳含量在95%以上，施進(jìn)土壤中，一方面提高了土壤有機(jī)碳 含量，起到改良土壤的作用。另一方面，生物炭利用自身超強(qiáng)的像海綿一樣的吸附性把土壤 中作物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)元素及水分吸附在它周?chē)?，一是防止流失，二是可以達(dá)到緩釋的 效果，從而提高肥料和水的利用效率。
[0003] 木醋液是指通過(guò)煙氣回收的一種液體，脫除木焦油后的精木醋液具有殺菌、防蟲(chóng)、 抗病、提高水和土壤有益微生物活性、促進(jìn)作物生長(zhǎng)等作用，可作為綠色無(wú)公害農(nóng)藥、微肥 使用，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。
[0004] 酵素，是發(fā)酵過(guò)程的一種，是對(duì)混合了糖和水的鮮垃圾經(jīng)兼氧發(fā)酵后產(chǎn)生的棕色 液體，其中含有多種活性酶類(lèi)，如纖維素酶、淀粉酶、高分子有機(jī)物分解酶等，及各種對(duì)微生 物有益的果酸，具有提高土壤微生物的活性，分解土壤中的殘留污染物等作用。
[0005] 在專(zhuān)利'一種炭基肥料的配制方法(CN201410079221.2)'中，將小麥秸桿粉碎、烘 干、混合等步驟后焚燒得到生物炭灰，與硫酸銨、尿素、硫酸鉀、磷酸一銨、膨潤(rùn)土攪拌混合 造粒得到肥料顆粒。此發(fā)明專(zhuān)利，利用了生物碳比表面積大與富碳的特性，但是，秸桿焚燒 為好氧燃燒的過(guò)程，焚燒爐與空氣是連通的，焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵與二氧化硫等 有害成分，對(duì)環(huán)境造成了 一定的危害。
[0006] 在專(zhuān)利'一種生物炭基有機(jī)肥料及其配制方法(CN201310693069.2)'中，將碳化 制得的秸桿炭、發(fā)酵后的雞糞和豆柏粉碎后與磷礦粉混合，再加入木醋液，降溫干燥后制得 的一種生物炭基有機(jī)肥料。此發(fā)明專(zhuān)利，利用了秸桿碳與木醋液的特性，能夠提高肥料利用 率與防治病蟲(chóng)害，但是將秸桿碳化中產(chǎn)生的多環(huán)芳烴帶入了土壤，對(duì)種植作物的食品安全 形成了潛在的威脅。
[0007] 在專(zhuān)利'環(huán)保型生物炭基肥及其施用方法(CN201310304168.7)'中，將農(nóng)林廢棄 物碳化后的生物炭與固定持久性有機(jī)污染物降解菌、有機(jī)或無(wú)機(jī)肥料混合造粒得到一種生 物炭基肥料。此發(fā)明專(zhuān)利，克服了目前生物炭基肥本身含有多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物的不足， 但是，在生物炭與持久性有機(jī)污染物降解復(fù)合菌劑作用之后，持久性有機(jī)物降解菌已經(jīng)失 去活性，此生物炭基肥料施入到土壤種植后，不再對(duì)生物碳吸附的農(nóng)藥有機(jī)物起分解作用， 同樣面對(duì)有機(jī)物污染物富集的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為克服上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料及其制備方 法。該環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料利用園林垃圾碳化產(chǎn)物生物炭與木醋液，果蔬垃圾發(fā)酵產(chǎn) 物酵素，城市公廁糞便的堆肥產(chǎn)物一有機(jī)肥制備而成。實(shí)現(xiàn)了生物碳與有機(jī)肥對(duì)土壤肥效 的促進(jìn)作用和酵素中酵素菌對(duì)生物炭中持久性有機(jī)污染物和土壤中殘留有機(jī)物的分解作 用，具有環(huán)保、節(jié)能等突出優(yōu)點(diǎn)。園林垃圾指的是樹(shù)木修剪下來(lái)的枝條、枯樹(shù)和落葉。
[0009]為了完成本申請(qǐng)的發(fā)明目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案： 本發(fā)明的一種環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料，其中：它由重量組分為：1〇%~15%的生物炭、 77%~87%的有機(jī)肥、0.5%~1.5%的木醋液、0.5%~1.5%的環(huán)保酵素和2%~4%的粘結(jié)劑組成。
[0010] 本發(fā)明的一種環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料，其中：所述生物炭重量組分為13%，有機(jī) 肥為82%，木醋液為1%，環(huán)保酵素為1%，粘結(jié)劑為3%。
[0011] 本發(fā)明的一種環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料的制備方法，其中：它包括以下步驟： (1) 將所述的生物炭與所述的有機(jī)肥按照比例混合均勻，將混合后的物料粉碎過(guò)篩，篩 分后的物料粒徑小于等于1_，得到混合料A，粒徑大于等于1_的篩上物料返回粉碎機(jī)再次 進(jìn)行粉碎篩分； (2) 將所述的木醋液和環(huán)保酵素按照比例添加到混合料A中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，得?混合料B; (3) 將所述的粘結(jié)劑按照比例加入到所述的混合料B后，以噴霧的方式加入自來(lái)水，調(diào) 節(jié)物料的水分至30%_35%，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，得到混合料C; (4) 將所述的混合料C通過(guò)傳送帶送入滾筒造粒機(jī)中，進(jìn)行造粒，30分鐘后得到圓形粒 狀的混合料D; (5) 將所述的圓形粒狀的混合料D通過(guò)傳送帶送至烘干機(jī)中，烘干機(jī)的溫度控制在60 °C，直到混合料的含水率降低到重量比為8%以下時(shí)，送入冷卻槽中，進(jìn)行自然冷卻，冷卻后 的混合料D送入篩分機(jī)中進(jìn)行篩分，篩分機(jī)中裝有篩分板，篩分板分為上下2層，混合料D通 過(guò)篩分板，被分為3種粒徑的顆粒，第一種粒徑為2mm-3mm顆粒，第二種粒徑為小于2mm的顆 粒，第三種粒徑為大于3mm的顆粒，將大于3mm和小于2mm粒徑的顆粒返回步驟（1)混合粉碎 與篩分工序進(jìn)行再次加工，粒徑在之間的顆粒即為所述的環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥 料； 本發(fā)明的一種環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料的制備方法，其中：所述生物炭的制備包括以 下步驟： (a) 將收集的園林垃圾碼放到存放場(chǎng)進(jìn)行風(fēng)干，當(dāng)園林垃圾的含水率降低到20%以下 后，用電鋸將較長(zhǎng)的樹(shù)枝分解成500mm的短枝，然后送入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎出料稱(chēng)為粉 碎料，粉碎料的長(zhǎng)度為1 〇mm，直徑為3mm; (b) 將步驟(a)處理后的粉碎料裝入炭化爐中進(jìn)行碳化，炭化爐是密閉的，內(nèi)部無(wú)氧氣 存在，當(dāng)炭化爐中的溫度達(dá)到600°C時(shí)，進(jìn)行保溫35min，隨后停止對(duì)炭化爐加熱使其自然冷 卻，即得到的固體產(chǎn)物為生物炭； 本發(fā)明的一種環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料的制備方法，其中：所述木醋液的制備包括以 下步驟： (c) 收集步驟(b)中的粉碎料在碳化過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣，在炭化爐的頂部設(shè)有碳化煙氣 冷凝收集系統(tǒng)，當(dāng)碳化過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣的溫度達(dá)到85°C時(shí)，打開(kāi)冷凝系統(tǒng)的收集閥門(mén)和 冷卻水閥門(mén)，利用冷卻水將碳化煙氣冷卻為液體，此液體稱(chēng)為粗木醋液1，當(dāng)煙氣的溫度達(dá) 至|J160°C時(shí)，關(guān)閉收集閥門(mén)和冷卻水閥門(mén)，停止收集； (d)將步驟(C)中得到的粗木醋液1放到桶中，靜置20天后，粗木醋液1將分為3層，上層 為煙灰漂浮物，下層為木焦油。中間層為粗木醋液2，用步驟(b)中的生物炭或活性炭對(duì)中間 層的粗木醋液2進(jìn)行兩級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾后得到的液體即為所述的木醋液； 本發(fā)明的一種環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料的制備方法，其中：所述環(huán)保酵素的制備包括 以下步驟：將農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)上廢棄的但無(wú)腐爛的水果或/和水果皮或/和蔬菜清洗干凈，切成 10mm以下的塊狀;裝入食品級(jí)的PE塑料桶中，加入菌劑，再加入融化好的糖蜜水，攪拌均勻 后，密封，進(jìn)行兼氧發(fā)酵，在發(fā)酵的前20天，每天打開(kāi)密封蓋攪拌一次，從第21天開(kāi)始到發(fā)酵 結(jié)束，密閉密封蓋，進(jìn)行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵30天后，用60目的不銹鋼過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的 液體即為酵素，水果或/和水果皮或/和蔬菜:糖蜜：自來(lái)水的重量比：菌劑的重量比為3:1: 10:0.001，自來(lái)水:菌劑的重量比為1:0.0001，菌種為山東蘇柯漢生物科技有限公司生產(chǎn)的 垃圾處理專(zhuān)用菌； 本發(fā)明的一種環(huán)保型生物炭基有機(jī)肥料的制備方法，其中：所述有機(jī)肥的制備包括以 下步驟:將收集的公廁的糞便廢水，進(jìn)行固液分離后，將重量含水率為70%的固體送入堆肥 槽后，再加入秸桿