[发明专利]一种以生物碳为载体的沼渣有机肥制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农业肥料技术领域，特别涉及一种以生物碳为载体的沼渣有机肥制备方法。

背景技术

改革开放以来，我国农产品产量增长幅度很大，化肥的贡献功不可没。然而随着时间积累，化肥的副作用日益凸显：化肥造成土壤板结，影响土壤的透气性，长期施用降低土壤生产力；化肥的残留物对环境的影响不可估量，例如氮肥会以硝酸盐的形式长期污染地下水，多余的氮肥磷肥钾肥随着降雨径流进入水体造成水体富营养化。此外随着生活水平的提高，广大群众喜欢有机食品，化肥种植的作物，其品质与有机食品相去甚远：硝酸盐含量高，维生素等含量低，口感差，长期食用对人体健康不利。因此亟需发展生态有机肥。

几十年来我国政府大力推广沼气，农村沼气工程普及率较高，产生了大量的沼液、沼渣，如果这些沼液、沼渣得不到充分的利用处理，不但会影响沼气工程的正常运转，而且会造成新的环境污染。以沼渣制作有机肥是解决沼渣出路的好办法。沼渣营养成分齐全：含有30％～50％左右的有机质、10％～20％左右的腐质酸、1％～2％左右的全氮、0.8％左右的全磷、1.2％左右的全钾；并且还含有硼、铜、锌等微量元素，是生产高效(生物)有机复合肥的优良基础原料。

生物碳是生物质在一定条件下发生不完全热降解得到的产物。生物碳对于地球环境具有多种好处：生物质内的碳被锁定在生物碳内，从而减少了二氧化碳等温室气体的排放量，有助于减轻全球气候变暖；性能优良的生物碳可应用于污水处理、废气处理等领域；普通的生物碳可以作为土壤改良剂，因其孔洞结构很容易聚集营养物质和有益微生物，可提高土壤涵养水分及保存养分的能力，最终达到增加作物产量并且改良土壤的效果。已有研究证明，南美亚马逊流域黑土壤中的木炭可以使土壤肥力维持一个世纪之久，那儿的土壤不需耕耘灌溉，依旧十分肥沃。目前植物根茎，木屑和秸秆等加工制成生物碳的研究已有报道。

国内已有利用沼渣为原料制造肥料的专利申请，例如：申请号为CN101423425(沼渣综合利用生产活性生物有机肥及其方法)，申请号CN101774848A(沼渣有机肥及其制备方法)，以及申请号CN101229982A(一种利用沼渣生产有机复混肥的方法)。但均未涉及利用生物碳来制造沼渣有机肥的内容。

中国专利文件CN101774848A针对沼渣难以脱水固化和机械脱水烘干能耗高的问题，提出了利用浅池自然固化风干的工艺,沼渣在浅池中经有氧二次发酵、风干、固化,达到制粒的水分和物性要求；但是所提浅池自然固化风干工艺需要5-6个月的固化时间，并且这种二次发酵方式效率不高，有可能使得发酵不完全。为了提高产量，不少沼渣制肥工艺都采取了添加化肥的做法，如中国专利文件CN101229982A(一种利用沼渣生产有机复混肥的方法)和CN101774848A(沼渣有机肥及其制备方法)；这样虽然能够在短期内取得高产，但长期来看对土壤还是具有负面影响。并且，对于生产高品质的绿色食品来说，添加了化肥的沼渣肥仍然是不适合的。

发明内容

本发明的目的就是提供一种以生物碳为载体的沼渣有机肥制备方法；这种纯粹的有机肥以生物碳为载体，以沼渣为主要原料，辅料是秸秆，在制造过程中不添加任何化肥。

本发明是通过以下技术步骤实现的：

一种以生物碳为载体的沼渣有机肥制备方法，将固液分离后的沼渣掺合切碎的秸秆，搅拌均匀后，添加草木灰或生石灰进行二次发酵，得到沼渣发酵产物；将沼渣发酵产物与生物碳掺混，添加粘合剂；经过造粒烘干至水分小于18％，后得到沼渣-生物碳有机肥。

所述的秸秆含水率低于10％；秸秆切碎程度为3～6mm；沼渣：秸秆重量比为：3:1～4:1；搅拌均匀后的混合物水份质量含量控制在55％～65％，加入草木灰或生石灰调节pH值为7～7.3；所述二次发酵具体步骤为：每24小时通风2～3次，两次通风间隔8～12小时，每次通风时间为2～3分钟，每6～8天翻堆一次,经过40天以上，沼渣发酵产物外观呈茶褐色，沼渣发酵产物腐熟后即完成二次发酵过程。

上述方法中，所述的生物碳为水葫芦生物碳或者秸秆等农业废弃物制成的生物碳，粒径为5～10mm；生物碳的加入量占沼渣发酵产物、生物碳和粘合剂总重量的10％～15％。

上述方法中，所述粘合剂为凹凸棒粘土粉，其加入量占沼渣发酵产物、生物碳和粘合剂总重量的1％～2％。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.利用生物碳作为肥料增效载体(用于肥料养分缓/控释的控释材料)，以沼渣为主要原料制备有机肥；可以提高农作物的产量和质量，改良土壤并减少肥料对环境的负面影响。