一种生物质炭基土壤修复肥的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质炭基土壤修复肥的制备方法，包括如下步骤：（1）生物质炭的制备；（2）改性增强填料的制备；（3）鱼腥草提取物的制备；（4）原料称取；（5）成品的制备。本发明专利技术最终制备的生物质炭基土壤修复肥，既能能高效修复多种污染和复合污染，修复效果好，无毒副作用，又能改善腐殖酸肥料流失严重，利用率低的问题，特别适用于长期污染的作物土地，可以有效的改良土壤，降低作物的患病率，提高作物的产量，具有很好的经济效益和市场推广应用价值。

Preparation of a Biomass Carbon-based Soil Rehabilitation Fertilizer

The invention discloses a preparation method of biomass carbon-based soil remediation fertilizer, which comprises the following steps: (1) preparation of biomass carbon; (2) preparation of modified reinforced filler; (3) preparation of extract of Houttuynia cordata; (4) weighing of raw materials; (5) preparation of finished products. The biocharcoal-based soil remediation fertilizer prepared by the invention can not only effectively remedy various kinds of pollution and compound pollution, but also has good remediation effect, no toxic side effects, and can improve the problems of serious loss of humic acid fertilizer and low utilization rate. It is especially suitable for long-term polluted crop land, and can effectively improve soil, reduce the prevalence of crops and increase crop yield. Economic benefit and market popularization value.

【技术实现步骤摘要】
一种生物质炭基土壤修复肥的制备方法
本专利技术属于土壤修复
，具体涉及一种生物质炭基土壤修复肥的制备方法。
技术介绍
作物的生长发育需要大量的营养物质，这些营养物质主要从土壤中吸收获得，随着作物残体的收获，便从土壤生态系统中带走了大量的植物营养物质，因此便向土壤中施入化肥、有机肥和其他土壤调理剂以期维持土壤的生产能力，但这样长期的结果使得土壤结构退化，土壤养分含量不均匀，土壤养分流失量增大，土壤板结、孔隙度降低、有机质含量减少等，土壤肥力逐渐下降，生产能力降低等一系列土壤退化现象。生物质炭含有大量的碳和植物营养物质、具有丰富的孔隙结构、较大的比表面积且表面含有较多的含氧活性基团，是一种多功能材料。它不仅可以改良土壤、增加肥力，吸附土壤或污水中的重金属及有机污染物，而且对碳氮具有较好的固定作用，对土壤的结构有很好的改善作用。生物质炭作为土壤修复剂已经备受关注，在生物质炭的制备过程中，往往随热解温度的增加，生物质炭的比表面积增大，但是会产生一个相对矛盾的问题，比表面积增大的同时，生物质炭的孔结构个复杂性降低，吸附能力也就随之下降，例如，热解温度对黑碳阳离子交换量和铅镉吸附量的影响，农业环境科学学报，2007（03）：1169-1172，公开了吴成等的研究，小麦秸秆在不同温度下制备的生物质炭，热解温度150℃升500℃，生物质炭比表面积从12m2·g-1升至307m2·g-1，温度的升高，使得生物质炭的孔结构和复杂性降低，导致比表面积增大。因此，由于生物质炭形成过程中存在的矛盾问题，导致现今的生物质炭对土壤的修复能力非常有限，而且仅仅单一的使用生物质炭，对土壤的保肥效果也非常有限。《一种生物质炭基土壤修复剂及其制备方法》（申请号为201310238190.6）中公开了一种生物质炭基土壤修复剂及其制备方法。该生物质炭基土壤修复剂是基于生物质炭的吸附性和稳定性以及二氧化钛的光催化氧化降解有机物特性，将光催化氧化剂负载于生物质炭基上，其光催化氧化性能可将吸附于生物质炭表面的有机污染物降解，而使生物质炭的吸附活性得到再生，生物质炭吸附土壤中有机污染物的能力得以延续和强化。但是仍然无法从根本上改变生物质炭形成过程中存在的矛盾问题，对生物质炭本身的修复能力的提升没有显著性的改进，并且并没有体现出生物质炭的保肥作用。腐殖酸是动植物遗骸经微生物分解转化产生的高分子有机物质，其具有促进土壤团粒结构形成，增强土壤通透性，保肥能力，对植物生长具有刺激效果，提高植物抗旱、抗寒、抗病虫害能力，是一种理想的生态肥，但是腐殖酸极易溶于水，在使用时，随雨水流失严重，而且现有的腐殖酸在肥料中存在土壤解磷、解硅的活性能低，腐殖酸进入土壤后活力低，从而导致肥料利用率降低的问题。《一种高活性活化腐殖酸肥料及其制备方法》（申请号为201810182393.0）中公开了一种高活性活化腐殖酸肥料及其制备方法。该肥料中富含活性腐殖酸，可有效改善土壤结构，增强土壤保水保肥能力，促进植物对养分的吸收和利用，提高肥料的利用率，但是其腐殖酸容易随雨水流失，导致其改良土壤和刺激作物生长能力下降，肥料的持久性很差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种生物质炭基土壤修复肥的制备方法，其最终制得的生物质炭基土壤修复肥既能能高效修复多种污染和复合污染，修复效果好，无毒副作用，又能改善腐殖酸肥料流失严重，利用率低的问题，特别适用于长期污染的作物土地，可以有效的改良土壤，降低作物的患病率，提高作物的产量，具有很好的经济效益和市场推广应用价值。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种生物质炭基土壤修复肥的制备方法，包括如下步骤：（1）生物质炭的制备：a.将生物质原料置于深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理时保持粉碎机的温度为-30~-20℃，粉碎机的转速为800~1400rpm，粉碎处理后过10~30目筛备用；b.将操作a中过筛后的生物质原料粉末置于氧气浓度为4~6%的热解反应器中，进行热解炭化反应，热解炭化处理30~40min，取出炭化颗粒物备用；c.将操作b中所得的炭化颗粒物置于数控式连续汽爆机内进行连续汽爆处理，汽爆处理的总时间为30~40s；（2）改性增强填料的制备：a.将大豆卵磷脂、脂肪酸甘油酯按照和90%乙醇按照重量体积比为2~3g:2.4~3.2g:23~29mL共同投入反应釜中，将反应釜中的温度升至90~96℃，然后以200~300rpm的转速进行搅拌，搅拌处理10~14min后得混合液；b.将蛭石、重晶石、酒石酸、无水碳酸氢钠按照重量比为7~9:4~5:0.6~0.9:1~2共同投入操作a所得的混合液中，将其混匀后共同投入反应釜中进行反应，反应处理30~40min后过滤得滤渣；c.将操作b中所得的滤渣置于烘箱内进行干燥，以70~80℃温度烘干至含水率为8~14%即可；（3）鱼腥草提取物的制备：a.将鱼腥草置于深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理时保持粉碎机的转速为1200~1800rpm，粉碎机内的温度控制为-10~-4℃，粉碎处理20~30min后取出鱼腥草粉末；b.将操作a中所得的鱼腥草粉末置于微射流高压均质机内，以180~220MPa的工作压力进行微射流高压均质处理，处理50~70s后取出均质产物备用；c.将操作b中所得的均质产物置于索式提取装置中，以无水乙醇为浸提剂进行浸提，微波辅助加热保持浸提剂中的温度为88~92℃，浸提处理3~4h后收集产物即可；（4）原料称取：称取相应重量份的步骤（1）所得的生物质炭60~70份、步骤（2）所得的改性增强填料29~35份、步骤（3）所得的鱼腥草提取物6~8份、腐殖酸40~50份、尿素19~23份、碘化钾0.9~1.1份、硫酸锰0.04~0.08份、硫酸锌0.003~0.005份、钼酸铵0.00004~0.00005份、硫酸铜0.0003~0.0004份、氯化钴0.00001~0.00002份、七水硫酸亚铁0.5~0.9份；（5）成品的制备：a.将步骤（4）称取的所有原料搅拌混匀后置于高压罐内，将高压罐内的温度控制为120~130℃，高压罐内的压力控制为2~3MPa，维压处理10~12min后快速泄压至常压，然后取出混合物备用；b.将操作a中所得的混合物放入干燥箱内干燥至含水率为5~10%，再投入造粒机内进行造粒即可，干燥时保持干燥机内的温度为60~70℃。进一步的，所述步骤（1）操作a中生物质原料由黄花松、鱼鳞松、真柏、雪松、柳杉、金钱松、水杉、池杉中的至少两种组成。进一步的，所述步骤（1）操作b中热解炭化反应时保持热解反应器中的温度为600~700℃。进一步的，所述步骤（1）操作c中汽爆处理时保持汽爆机内的压力为2.2~2.8MPa，汽爆机内的相对空气湿度为90~94%。进一步的，所述步骤（2）操作b中蛭石的粒径为1~1.4mm，重晶石的粒径为0.6~0.9mm。进一步的，所述步骤（2）操作b中蛭石、重晶石、酒石酸、无水碳酸氢钠的总重量与混合液的总体积的重量体积比为2~3g:35~45mL。进一步的，所述步骤（2）操作b中反应处理时，将反应釜中的温度控制为180~220℃，反应釜中的压力控制为0.6~0.8MPa。进一步的，所述步骤（3）操作c中均质产物与无水乙醇的重量体积比为1~2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质炭基土壤修复肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）生物质炭的制备：a. 将生物质原料置于深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理时保持粉碎机的温度为‑30~‑20℃，粉碎机的转速为800~1400rpm，粉碎处理后过10~30目筛备用；b. 将操作a中过筛后的生物质原料粉末置于氧气浓度为4~6%的热解反应器中，进行热解炭化反应，热解炭化处理30~40min，取出炭化颗粒物备用；c. 将操作b中所得的炭化颗粒物置于数控式连续汽爆机内进行连续汽爆处理，汽爆处理的总时间为30~40s；（2）改性增强填料的制备：a. 将大豆卵磷脂、脂肪酸甘油酯按照和90%乙醇按照重量体积比为2~3g:2.4~3.2g:23~29mL共同投入反应釜中，将反应釜中的温度升至90~96℃，然后以200~300rpm的转速进行搅拌，搅拌处理10~14min后得混合液；b. 将蛭石、重晶石、酒石酸、无水碳酸氢钠按照重量比为7~9:4~5:0.6~0.9:1~2共同投入操作a所得的混合液中，将其混匀后共同投入反应釜中进行反应，反应处理30~40min后过滤得滤渣；c. 将操作b中所得的滤渣置于烘箱内进行干燥，以70~80℃温度烘干至含水率为8~14%即可；（3）鱼腥草提取物的制备：a. 将鱼腥草置于深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理时保持粉碎机的转速为1200~1800rpm，粉碎机内的温度控制为‑10~‑4℃，粉碎处理20~30min后取出鱼腥草粉末；b. 将操作a中所得的鱼腥草粉末置于微射流高压均质机内，以180~220MPa的工作压力进行微射流高压均质处理，处理50~70s后取出均质产物备用；c. 将操作b中所得的均质产物置于索式提取装置中，以无水乙醇为浸提剂进行浸提，微波辅助加热保持浸提剂中的温度为88~92℃，浸提处理3~4h后收集产物即可；（4）原料称取：称取相应重量份的步骤（1）所得的生物质炭60~70份、步骤（2）所得的改性增强填料29~35份、步骤（3）所得的鱼腥草提取物6~8份、腐殖酸40~50份、尿素19~23份、碘化钾0.9~1.1份、硫酸锰0.04~0.08份、硫酸锌0.003~0.005份、钼酸铵0.00004~0.00005份、硫酸铜0.0003~0.0004份、氯化钴0.00001~0.00002份、七水硫酸亚铁0.5~0.9份；（5）成品的制备：a. 将步骤（4）称取的所有原料搅拌混匀后置于高压罐内，将高压罐内的温度控制为120~130℃，高压罐内的压力控制为2~3MPa，维压处理10~12min后快速泄压至常压，然后取出混合物备用；b. 将操作a中所得的混合物放入干燥箱内干燥至含水率为5~10%，再投入造粒机内进行造粒即可，干燥时保持干燥机内的温度为60~70℃。...

【技术特征摘要】
1.一种生物质炭基土壤修复肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）生物质炭的制备：a.将生物质原料置于深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理时保持粉碎机的温度为-30~-20℃，粉碎机的转速为800~1400rpm，粉碎处理后过10~30目筛备用；b.将操作a中过筛后的生物质原料粉末置于氧气浓度为4~6%的热解反应器中，进行热解炭化反应，热解炭化处理30~40min，取出炭化颗粒物备用；c.将操作b中所得的炭化颗粒物置于数控式连续汽爆机内进行连续汽爆处理，汽爆处理的总时间为30~40s；（2）改性增强填料的制备：a.将大豆卵磷脂、脂肪酸甘油酯按照和90%乙醇按照重量体积比为2~3g:2.4~3.2g:23~29mL共同投入反应釜中，将反应釜中的温度升至90~96℃，然后以200~300rpm的转速进行搅拌，搅拌处理10~14min后得混合液；b.将蛭石、重晶石、酒石酸、无水碳酸氢钠按照重量比为7~9:4~5:0.6~0.9:1~2共同投入操作a所得的混合液中，将其混匀后共同投入反应釜中进行反应，反应处理30~40min后过滤得滤渣；c.将操作b中所得的滤渣置于烘箱内进行干燥，以70~80℃温度烘干至含水率为8~14%即可；（3）鱼腥草提取物的制备：a.将鱼腥草置于深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理时保持粉碎机的转速为1200~1800rpm，粉碎机内的温度控制为-10~-4℃，粉碎处理20~30min后取出鱼腥草粉末；b.将操作a中所得的鱼腥草粉末置于微射流高压均质机内，以180~220MPa的工作压力进行微射流高压均质处理，处理50~70s后取出均质产物备用；c.将操作b中所得的均质产物置于索式提取装置中，以无水乙醇为浸提剂进行浸提，微波辅助加热保持浸提剂中的温度为88~92℃，浸提处理3~4h后收集产物即可；（4）原料称取：称取相应重量份的步骤（1）所得的生物质炭60~70份、步骤（2）所得的改性增强填料29~35份、步骤（3）所得的鱼腥草提取物6~8份、腐殖酸40~50份、尿素19~23份、碘化钾0.9~1.1份、硫酸锰0.04~0.08份、硫酸锌0.003~0.005份、钼酸铵0.00004~0.00005份、硫酸铜0.0003~0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：马步华，
申请(专利权)人：马步华，
类型：发明
国别省市：安徽,34