[发明专利]一种生物改性竹炭颗粒的制备方法和应用

说明书

本发明公开一种生物改性竹炭颗粒的制备方法和应用，包括以下步骤：将竹炭颗粒放入带有搅拌的可调节压力的密闭容器中，在负压0.03～0.05MPa，温度20～35℃的条件下，按颗粒竹炭：75～95质量份数，生物改性材料：5～25质量份数的比例喷入生物改性材料，并充分搅拌3～5min，再把生物改性后的竹炭颗粒，放置在15～30℃的自然环境中风干2～5天后得到生物改性颗粒竹炭产品。将上述生物改性颗粒竹炭产品按每亩50～300kg的量施入林牧复合系统的土壤表面或均匀翻入0～10cm的土层中，可达到降低动物粪便排放环境污染风险、促进养分循环、减少动物排泄物恶臭的多种功能。

技术领域

本发明属于环境保护的生物处理领域，具体地说，涉及一种生物改性竹炭颗粒的制备方法和应用。

背景技术

林下规模化生态养殖模式具有环保、节约粮食、提高动物产品品质、改善动物福利以及提供优质有机肥等特点。目前，林下规模化生态养殖模式有林下鸡、猪、羊、竹虫等，但研究主要集中于家禽，尤其是鸡。除了竹林养鸡外。发展竹林养鸡能够有效改善毛竹林生态结构，提高毛竹林和养鸡业的经济收入，达到毛竹林、养鸡业良性发展的生态效益、经济效益和社会效益最大化，已成为推进生态、绿色养殖业的重要途径。欧美国家对林下养殖模式的研究也主要集中在鸡、猪、鹿、牛等动物，并对养殖数量及养殖方式提出了规范。但林下养殖也存在一些问题：(1)林下放养密度过大严重破坏植被，无法起到节约饲料效果甚至土壤无法消纳粪污导致环境污染风险；而密度过小，较大的浪费林地面积，单位养殖效益较低；(2)竹林下养鸡可减少林下植被生物量，还可能增加表层土壤扰动、减少生物多样性和导致地力衰退；(3)林下养殖会改变叶际微生物的群落结构，增加真菌性疾病的发病率(Zhang等，2019)。因此，改进已有的林下养殖管理方法，提出减少林下养殖风险的方法，对实现饲养和林业的可持续发展具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种生物改性竹炭颗粒及应用，将生物改性颗粒竹炭产品按每亩50～300kg的量施入林牧复合系统的土壤表面或均匀翻入0～10cm的土层中，可达到降低动物粪便排放环境污染风险、促进养分循环、减少动物排泄物恶臭的多种功能。

为达到上述目的，本发明的具体技术方案为：一种生物改性竹炭颗粒，所述材料由颗粒竹炭和生物改性材料组成，原料质量份数如下：颗粒竹炭：75～95，生物改性材料：5～25。

作为优选，所述的颗粒竹炭的直径在0.1～0.5厘米，比表面积大于150m²/g的竹炭。

进一步地，所述生物改性材料是一种由菌剂微生物、菌剂扩繁营养液和生物粘结材料组成液体制剂，其中菌剂微生物是嗜酸乳杆菌、副乾乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、动物双歧杆菌的一种或数种组合的菌剂，总有效活菌数≥0.7×10⁸cfu/g；所述菌剂扩繁营养液是废糖蜜、腐殖酸和磷酸二氢钾的混合水溶液，分别按2～6％、0.2～0.5％和0.05～0.1％的配置浓度；所述生物粘结材料为改性淀粉。

进一步地，所述生物改性材料按照如下步骤制备：先在菌剂扩繁营养液中添加菌剂微生物，比例为每公斤2～5g，在15-30℃温度条件下，曝气发酵3～7天，至发酵产物中总有效活菌数≥0.2×10⁸cfu/g时停止发酵,在按总液体数0.5～2％的比例添加，再发酵1～2天后得到生物改性材料。

本发明的第二个技术方案为：一种生物改性竹炭颗粒的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：将竹炭颗粒放入带有搅拌的可调节压力的密闭容器中，在负压0.03～0.05MPa，温度20～35℃的条件下，按颗粒竹炭：75～95质量份数，生物改性材料：5～25质量份数的比例喷入生物改性材料，并充分搅拌3～5min，再把生物改性后的竹炭颗粒，放置在15～30℃的自然环境中风干2～5天后得到生物改性颗粒竹炭产品。

本发明的第三个技术方案：一种生物改性颗粒竹炭在林牧复合系统土壤改进中的应用。