制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统和方法，该系统包括：预处理装置，所述预处理装置具有农林生物质入口和生物质块出口；热解装置，所述热解装置具有生物质块入口、生物炭出口和高温油气出口，所述生物质块入口与所述生物质块出口相连；冷却粉碎装置，所述冷却粉碎装置具有生物炭入口和冷却生物炭粉出口，所述生物炭入口与所述生物炭出口相连；混合装置，所述混合装置具有预混料入口、冷却生物炭粉入口和复合微生物肥出口，所述冷却生物炭粉入口与所述冷却生物炭粉出口相连。采用该系统可以制备得到能够同时提高水产产量和净化水体的复合微生物肥。

System and method of preparing biochar compound microbial fertilizer for aquatic products

【技术实现步骤摘要】
制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统和方法
本专利技术属于农业资源化
，具体涉及一种制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统和方法。
技术介绍
水产养殖施肥是为了补充水中的营养盐类及有机物质，主要是促进以浮游生物为主的各种饵料生物的繁殖，达到提高水产产量的目的。同时，在我国水产养殖中，肥料可分为有机肥和无机肥二大类：一、有机肥的优点：营养成分全面，肥效持久；缺点是它们在水中分解需消耗大量的溶解氧，产生有害气体和物质而污染水质，所以有机肥须经充分发酵后使用为好，作基肥尤为适宜。二、无机肥又称化肥，营养成分单一，肥效短，但是，它们肥效快，使用方便，省工省时，适宜作追肥。因此，现有的水产养殖有待进一步探索。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统和方法，采用该系统可以制备得到能够同时提高水产产量和净化水体的复合微生物肥。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统。根据本专利技术的实施例，所述系统包括：预处理装置，所述预处理装置具有农林生物质入口和生物质块出口；热解装置，所述热解装置具有生物质块入口、生物炭出口和高温油气出口，所述生物质块入口与所述生物质块出口相连；冷却粉碎装置，所述冷却粉碎装置具有生物炭入口和冷却生物炭粉出口，所述生物炭入口与所述生物炭出口相连；混合装置，所述混合装置具有预混料入口、冷却生物炭粉入口和复合微生物肥出口，所述冷却生物炭粉入口与所述冷却生物炭粉出口相连。根据本专利技术实施例的制备炭基复合微生物肥的系统通过将农林生物质供给至热解装置中进行热解处理，热解过程中得到的生物炭与含有腐殖酸、无机养分和复合微生物菌剂的预混料混合，其中的生物炭由高度扭曲的芳香环片层组成，孔结构发达，具有较大的比表面积，同时其表面富含羧基、羰基等官能团，具有很好的吸附性能，另外生物炭富含有机质和中微量元素，并且生物炭施入水体后可以有效吸附重金属，有机污染物，抗生素等。同时本申请中的生物炭以农林生物质为原料制备得到，不仅实现了农林生物质的资源化利用，而且显著降低了复合微生物肥的原料成本，预混料可以有效调节水体的碳氮比，并且补充水产养殖所需有益微生物菌群，由此将热解产生的生物炭与预混料一起进行混合生产复合微生物肥，既实现了农林生物质的废弃物利用，又利用了生物炭的吸附性能和水体净化功能，同时补充水产养殖所需有益微生物菌群，在提高水产产量和质量的同时有效净化水体。并且根据养殖试验表明：和普通有机肥、复合肥料相比，采用本申请的复合微生物肥水体水色良好，浮游生物总量提高10-30％，氧气含量提高3-8％，有效降低重金属离子含量，防止水草、底栖丝状藻类的蔓延，鱼虾产量提高4％-10％。另外，根据本专利技术上述实施例的制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述热解装置为蓄热式辐射管旋转床炭化炉。由此，可以在提高农林生物质热解效率的同时避免产生飞灰。在本专利技术的一些实施例中，上述系统进一步包括：油气分离装置，所述油气分离装置具有高温油气入口、热解气出口和油水混合物出口，所述高温油气入口与所述高温油气出口相连，所述热解气出口与所述热解装置相连；油水分离装置，所述油水分离装置具有油水混合物入口、生物油出口和分离水出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连；净化装置，所述净化装置具有分离水入口和净化水出口，所述分离水入口与所述分离水出口相连。由此，可以实现农林生物质的资源化利用。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种制备水产专用生物炭复合微生物肥的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将农林生物质供给至预处理装置中进行预处理，以便得到生物质块；(2)将所述生物质块供给至所述热解装置中进行热解处理，以便得到生物炭和高温油气；(3)将所述生物炭供给至所述冷却粉碎装置中进行处理，以便得到冷却生物炭粉；(4)将所述冷却生物炭粉与预混料供给至所述混合装置中进行混合，以便得到复合微生物肥。根据本专利技术实施例的制备水产专用生物炭复合微生物肥的方法通过将农林生物质供给至热解装置中进行热解处理，热解过程中得到的生物炭与含有腐殖酸、无机养分和复合微生物菌剂的预混料混合，其中的生物炭由高度扭曲的芳香环片层组成，孔结构发达，具有较大的比表面积，同时其表面富含羧基、羰基等官能团，具有很好的吸附性能，另外生物炭富含有机质和中微量元素，并且生物炭施入水体后可以有效吸附重金属，有机污染物，抗生素等。同时本申请中的生物炭以农林生物质为原料制备得到，不仅实现了农林生物质的资源化利用，而且显著降低了复合微生物肥的原料成本；预混料可以有效调节水体的碳氮比，并且补充水产养殖所需有益微生物菌群，由此将热解产生的生物炭与预混料一起进行混合生产复合微生物肥，既实现了农林生物质的废弃物利用，又利用了生物炭的吸附性能和水体净化功能，同时补充水产养殖所需有益微生物菌群，在提高水产产量和质量的同时有效净化水体。并且根据养殖试验表明：和普通有机肥、复合肥料相比，采用本申请的复合微生物肥水体水色良好，浮游生物总量提高10-30％，氧气含量提高3-8％，有效降低重金属离子含量，防止水草、底栖丝状藻类的蔓延，鱼虾产量提高4％-10％。另外，根据本专利技术上述实施例的制备水产专用生物炭复合微生物肥的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述热解处理的温度为500～700摄氏度，时间为25～40分钟。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述预混料包括腐殖酸、无机养分和复合微生物菌剂。在本专利技术的一些实施例中，所述复合微生物菌剂为选自光合细菌、芽孢杆菌、酵母菌、硝化细菌、蛭弧菌和EM菌中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，将所述冷却生物炭粉与所述腐殖酸、所述无机养分和所述复合微生物菌剂按照质量比(2～4)：(2.5～6)：(1～2.5)：(0.1～1)进行混合。在本专利技术的一些实施例中，所述复合微生物肥的pH值6-8，有机质含量40～60wt％，N+P2O5+K2O质量含量为8％～20％，有效活菌数≧0.2亿/g。在本专利技术的一些实施例中，上述方法进一步包括：(5)将所述高温油气供给至所述油气分离装置中进行油气分离处理，以便得到热解气和油水混合物，并将所述热解气至步骤(2)中的所述热解装置；(6)将所述油水混合物供给至所述油水分离装置中进行分离处理，以便得到生物油和分离水；(7)将所述分离水供给至所述净化装置中进行净化处理，以便得到净化水。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统，其特征在于，包括：/n预处理装置，所述预处理装置具有农林生物质入口和生物质块出口；/n热解装置，所述热解装置具有生物质块入口、生物炭出口和高温油气出口，所述生物质块入口与所述生物质块出口相连；/n冷却粉碎装置，所述冷却粉碎装置具有生物炭入口和冷却生物炭粉出口，所述生物炭入口与所述生物炭出口相连；/n混合装置，所述混合装置具有预混料入口、冷却生物炭粉入口和复合微生物肥出口，所述冷却生物炭粉入口与所述冷却生物炭粉出口相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备水产专用生物炭复合微生物肥的系统，其特征在于，包括：
预处理装置，所述预处理装置具有农林生物质入口和生物质块出口；
热解装置，所述热解装置具有生物质块入口、生物炭出口和高温油气出口，所述生物质块入口与所述生物质块出口相连；
冷却粉碎装置，所述冷却粉碎装置具有生物炭入口和冷却生物炭粉出口，所述生物炭入口与所述生物炭出口相连；
混合装置，所述混合装置具有预混料入口、冷却生物炭粉入口和复合微生物肥出口，所述冷却生物炭粉入口与所述冷却生物炭粉出口相连。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热解装置为蓄热式辐射管旋转床炭化炉。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，进一步包括：
油气分离装置，所述油气分离装置具有高温油气入口、热解气出口和油水混合物出口，所述高温油气入口与所述高温油气出口相连，所述热解气出口与所述热解装置相连；
油水分离装置，所述油水分离装置具有油水混合物入口、生物油出口和分离水出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连；
净化装置，所述净化装置具有分离水入口和净化水出口，所述分离水入口与所述分离水出口相连。


4.一种利用权利要求1-3中任一项所述的系统制备水产专用生物炭复合微生物肥的方法，其特征在于，包括：
(1)将农林生物质供给至所述预处理装置中进行预处理，以便得到生物质块；
(2)将所述生物质块供给至所述热解装置中进行热解处理，以便得到生物炭和高温油气；
(3)将所述生物炭供给至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，
申请(专利权)人：湖南诺亚农业科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43