[发明专利]一种废弃生物质制备炭基缓释复合肥的新工艺

说明书

本发明针对我国土壤肥力下降，化肥养分利用率低的现状，结合我国废弃生物质资源丰富的优势，确立了一种以废弃生物质为原料制备炭基缓释复合肥的新工艺。具体工艺包括：将废弃生物质在特定条件下进行水热处理，水热生物质与复合肥按照一定的比例混合或者将废弃生物质与复合肥特定条件下进行共水热后进行干燥、造粒。本发明以废弃生物质为原料，因此制备的炭基缓释复合肥价格低廉；另外，该炭基缓释复合肥还兼具肥效高、养分利用率高、土壤修复功能等优点。

技术领域

本发明涉及废弃生物质处理处置，属于环境保护与资源综合利用领域的固体废弃物资源化利用新技术，尤其适合于数量巨大的秸秆、畜禽粪便、厨余垃圾等废弃生物质的高附加值资源化利用。

背景技术

我国粮食生产取得了巨大成就，作物单产稳步增加，1998年粮食总产达到5120亿公斤，实现了供需基本平衡。然而，近10年来，尽管不断加大高产优质作物新品种的推广力度和化肥施用量，但作物单产增加不到6％。很明显，土壤肥料已经成为制约我国粮食生产能力进一步提升的重要因素。我国用了28年时间将粮食总产从1978年的3048亿公斤增至2006年的4900多亿公斤，但与此同时全国化肥用量却增加了4倍多，单位面积化肥施用量是法国的 151％、德国的159％、美国的329％，而单产水平仅是这些国家的7－9成。不难看出，现有的粮食作物种植方式不仅生产成本高、资源浪费，而且对环境产生巨大影响。在相当长的时间内化肥仍将占有重要的地位，随着化肥量的持续施加，如何实现养分精准管理和高效利用，提高养分和肥料利用率，已成为一个亟待解决的问题。

另一方面，我国每年产生大量废弃生物质如秸秆、畜禽粪便、厨余垃圾等，其不及时或不正确的处理已经造成了严重的环境污染。生物质能是唯一可以提供含碳实物产品的可再生能源。将废弃生物质转化为炭化功能材料回田使用，具有重要的现实意义。

本发明以可再生的废弃生物质为原料制备炭基缓释复合肥，在提高肥料利用效率的同时也为大量废弃生物质找到了一条行之有效的高附加值利用途径。

发明内容

本发明针对我国土壤肥力下降，化肥养分利用率低的现状，结合我国废弃生物质资源丰富的优势，确立了一种以废弃生物质为原料制备炭基缓释复合肥的新工艺。具体工艺包括：将废弃生物质在一定条件下水热炭化，水热生物质与复合肥按照一定的比例混合或者将废弃生物质与复合肥进行共水热后进行干燥、造粒处理。

所述的水热炭化步骤为，首先将废弃生物质与水混合进行水热处理(新鲜的生物质如新鲜秸秆、新鲜畜禽粪便等无需加入水分)，废弃生物质干基重量与水的重量比为1:1-1:15。

所述的水热炭化处理步骤中，水热温度为180-250℃,水热处理时间为30-120min。

制备工艺特征是：水热生物质与商品复合肥以1:10-10:1充分混合。

制备工艺特征是：将废弃生物质、水、复合肥混合进行共水热炭化处理(废弃生物质干基重量与水的重量比为1:1-1:15，生物质干基重量与复合肥的重量比为1:1-1:10，新鲜的生物质如新鲜秸秆、新鲜畜禽粪便等无需加入水分)，处理后产物进行干燥、造粒。

制备工艺特征是：所述的废弃生物质为秸秆、畜禽粪便和/或厨余垃圾等。

由此得到的炭基缓释复合肥可以实现复合肥中养分的缓释，提高复合肥中的有机质含量，具有肥效高、养分利用率高的特点。该工艺的效果受水热炭化温度、水热炭化时间、复合肥的加入量等因素的影响。

本发明的优点如下：