一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备与方法技术

本发明专利技术涉及生物质炭的制备领域，特别是涉及一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备与方法。该设备包括制炭槽体和可移动式平台；所述制炭槽体为侧壁多孔且错位分布、底部封闭、顶部开口、两端配备可折叠式通气阀门的中空壳体；所述制炭槽体搭载在顶部平坦、底部装有车轮的可移动式平台上；所述可移动式平台顶部装有带状可调压式淋水设备。本发明专利技术还提供了一种田间原位耗氧制备生物质炭的方法，在上述提供的设备中对生物质原料进行耗氧燃烧，操作便捷，可移动，可实现生物质炭的田间大批量生产；田间原位制炭技术可有效降低运输及制炭成本，达90％以上，为生物质炭的农业推广与应用创造了切实可行的条件。

A movable field in situ oxygen consumption for preparing biomass charcoal equipment and method

The invention relates to the preparation field of biomass charcoal, in particular to a movable field in situ oxygen consumption method for preparing biomass charcoal. The equipment consists of a charcoal body and a movable platform; the charcoal tank is a hollow shell with a porous side wall and a misplaced distribution, a bottom closure, a top opening, and a folding valve equipped at both ends; the charcoal tank is mounted on a movable platform with a flat top with a wheel at the bottom; the movable platform is a movable platform. The top is equipped with a belt adjustable pressure drenching equipment. The invention also provides a method for producing biomass carbon in the field of oxygen consumption in the field. In the equipment provided, the biomass is burned by oxygen consumption, the operation is convenient and movable, and the biomass carbon can be produced in large quantities in the field, and the in situ carbon technology in the field can effectively reduce the cost of transportation and carbon making, up to 90%, The popularization and application of biochar have created practical conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备与方法
本专利技术涉及生物质炭的制备领域，具体而言，涉及一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备与方法。
技术介绍
过度依靠化肥和农药提高粮食产量带来了诸如地力衰退、土壤污染、农产品有害物超标等环境和食品安全隐患，是生态文明建设中迫切需要解决的科技和产业问题。近年来，被学誉为“黑色黄金”的生物质炭，业已成为护理土壤健康的有益材料。它是由生物质在缺氧条件下经高温裂解生成的孔状固体物质，有较大的比表面积、较多的含氧活性基团及一些植物营养元素。其不仅具有改善土壤性质、提升土壤肥力、减轻土壤污染等农艺和生态功能，也是增加土壤碳汇、减少N2O和CH4等温室气体排放的技术选项之一。《全国农业可持续发展规划(2015-2030年)》首次将“生物炭改良土壤”明确写入扶持政策范畴，与秸秆还田、深耕深松、积造施用有机肥和种植绿肥同列。可见秸秆炭化还田已具备市场化条件，建设生物炭产业是践行秸秆炭化还田理念的体现。目前，生物炭产业在我国尚处培育阶段，生产、运输成本很高，难以在农业生产中推广使用。若能在田间直接将作物秸秆转化为生物质炭，可节省物料运输、存储，炭加工设备与场地，炭成品存储与运送等多个环节的成本开支。不仅为秸秆还田提供了新的思路，还能够为生物质炭的农业应用提供切实可行的条件。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，设备精简，操作便捷，可移动，可实现生物质炭的田间大批量生产，成本低廉，易于推广应用。本专利技术的第二目的在于提供一种田间原位耗氧制备生物质炭的方法，该方法可直接在田间对生物质原料进行耗氧燃烧，制得生物质炭，节约成本，且制得的生物质炭性能优良。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，包括制炭槽体和可移动式平台；所述制炭槽体为侧壁多孔且错位分布、底部封闭、顶部开口、两端配备可折叠式通气阀门的中空壳体；所述制炭槽体搭载在顶部平坦、底部装有车轮的可移动式平台上；所述可移动式平台顶部装有带状可调压式淋水设备。现有技术中，生物质炭是以工厂化的加工设备制备，但是，工厂生产生物质炭的设备结构复杂，不利于推广应用。且从秸秆回收、存储，到秸秆制炭、成品运输等环节费用较高。因此，本专利技术人经过多次试验摸索，制得一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备。该设备中，制炭核心系统包括制炭槽体和淋水设备，制炭槽体用于盛放待加工的生物质原料；淋水设备用于给燃烧到一定程度的生物质原料提供喷水动作；可移动式平台实现制炭槽体的可移动，便于随用随移。本专利技术提供的一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，符合耗氧制备生物质炭的要求，设备精简，操作便捷，可移动，可实现生物质炭的田间大批量生产，成本低廉，易于推广应用。其中，制炭槽体两端配备可折叠式通气阀门，可根据需求进行开关，实现供氧的可控性，以更好适应不同情况的需求。优选地，所述制炭槽体侧壁上孔的高度与所述侧壁的高度的比值为1:7-10；所述孔的长度与所述侧壁的长度比值为1:20-50；所述相邻孔之间的距离为0.5-0.8m。经试验发现，侧壁上设置的孔自身的面积以及相邻孔之间的距离均会对生物质炭的制备有一定的影响，若孔的面积太大，通氧量太大，制得生物质炭的成炭率太低；若孔的面积太小，通氧量太小，通氧量不足而使得生物质炭的性能降低。优选地，沿所述侧壁的水平方向，所述侧壁上的孔在所述侧壁的中间位置依次均匀分布。孔设置在侧壁的中间，便于为侧壁间放置的生物质原料的燃烧提供适量的空气，以提升加工的生物质炭的性能。进一步地，所述带状可调压式淋水设备包括引水管及其末端的带状多孔板体。用于耗氧燃烧后的生物质原料的淋水动作。进一步地，所述带状可调压式淋水设备设置有多组，所述带状多孔板体均匀分布在所述凹槽的上方，以便于为适当燃烧的原料提供淋水动作。优选地，所述带状可调压式淋水设备可转动连接在所述可移动式平台的侧面。由于在燃烧过程中，凹槽的整体温度较高，容易对带状可调压式淋水设备造成不良影响，因此，带状可调压式淋水设备设置在移动式平台的侧面，根据需要进行旋转，以满足淋水需求。另外，带状可调压式淋水设备的动力可选用压力泵提供，也可以选用农用机械的动力轮带动的三角带提供。本专利技术中，制炭槽体、可移动式平台、淋水设备，均采用金属制品，如铝合金、不锈钢等。本专利技术还提供了一种田间原位耗氧制备生物质炭的方法，包括以下步骤：填充生物质原料至上述设备中的制炭槽体内部，并压实物料；于所述制炭槽体左右两侧错位引燃物料，根据物料燃烧状况打开所述制炭槽体两端的所述可折叠式通气阀门以起到助燃作用；打开所述可调压式淋水设备，并根据物料燃烧状况调节淋水压力；所述生物质原料燃烧至发黑泛红时，淋水至炭体上，冷却后，得到生物质炭，收集备用。本专利技术提供的一种田间原位耗氧制备生物质炭的方法，实现了在制炭槽体中对生物质原料进行耗氧燃烧，该耗氧燃烧采用点燃的方式进行，操作简便，成本低廉，制得的生物质炭性能优良。田间原位制炭技术可有效降低运输及制炭成本达90％以上，为生物质炭的农业推广应用创造了条件。本专利技术制得的生物质炭可直接用于农田，服务于退化土壤的改良和污染土壤的修复，可在减少农田化肥施用量的前提下提升土壤地力、增加土壤碳汇，并实现农业增产增收，促进农业的可持续发展。进一步地，所述生物质原料包括农作物秸秆和树木枝条。具体地，所述农作物秸秆包括但不限于玉米秆、玉米芯、棉花秆、芦苇秆、高粱秆、小麦秆；所述树木枝条包括但不限于竹柳枝条、杨树枝条、棘条和果树枝条。进一步地，所述果树枝条包括但不限于苹果树枝条、桃树枝条、梨树枝条、枣树枝条、杏树枝条。也就是说，现有的生物质原料均可采用本专利技术提供的方法进行制备生物质炭，特别适用于农作物秸秆类，实现就地取材，就地应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术提供的一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，设备精简，操作便捷，可移动，可实现生物质炭的田间大批量生产，成本低廉，易于广泛推广应用。(2)本专利技术提供的一种田间原位耗氧制备生物质炭的方法，是申请人的研究团队通过简化技术、就地取材，成功探索出了田间原位制备生物炭的方法、技术、实施方案和操作流程，成本相比于工厂加工的生物质炭降低90％以上。(3)本专利技术与工业生产相比，可节省物料运输与存储、设备购置、成品运输等环节费用，成炭率达30％以上、单槽成炭工作时间不足2h，可为生物质炭的农业推广应用创造条件，也可为农田土壤固碳减排、化肥减施增效提供技术保障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例和技术方案，以下将对实施例和技术方案中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术实施例提供的一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备的主视图；图2为图1仰视图；图3为图1俯视图；图4为图1侧视图；图5为本专利技术实施例提供的可移动式平台的结构示意图。图中：1-制炭槽体；11-孔；12-可折叠式通气阀门；2-可移动式平台；21-平台；22-车轮；3-带状可调压式淋水设备；31-带状多孔板体，32-引水管。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，其特征在于，包括制炭槽体和可移动式平台；所述制炭槽体为侧壁多孔且错位分布、底部封闭、顶部开口、两端配备可折叠式通气阀门的中空壳体；所述制炭槽体搭载在顶部平坦、底部装有车轮的可移动式平台上；所述可移动式平台顶部装有带状可调压式淋水设备。

【技术特征摘要】
1.一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，其特征在于，包括制炭槽体和可移动式平台；所述制炭槽体为侧壁多孔且错位分布、底部封闭、顶部开口、两端配备可折叠式通气阀门的中空壳体；所述制炭槽体搭载在顶部平坦、底部装有车轮的可移动式平台上；所述可移动式平台顶部装有带状可调压式淋水设备。2.根据权利要求1所述的一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，其特征在于，所述制炭槽体侧壁上的孔的高度与所述侧壁的高度的比值为1:7-10；所述孔的长度与所述侧壁的长度比值为1:20-50；所述相邻孔之间的距离为0.5-0.8m。3.根据权利要求1所述的一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，其特征在于，沿所述侧壁的水平方向，所述侧壁上的孔在所述侧壁的中间位置依次均匀分布。4.根据权利要求1所述的一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，其特征在于，所述带状可调压式淋水设备包括引水管及其末端的带状多孔板体。5.根据权利要求4所述的一种可移动式田间原位耗氧制备生物质炭的设备，其特征在于，所述带状可调压式淋水设备设置有多组，所述带状多孔板体均匀分布在所述凹槽的上方。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁国栋，校亮，
申请(专利权)人：肇庆学院，校亮，
类型：发明
国别省市：广东,44