[发明专利]一种利用玉米秸秆和造纸黑液制备生物炭和有机肥的方法

权利要求书

1.一种利用玉米秸秆和造纸黑液制备生物炭和有机肥的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：取碱法草浆造纸黑液，通入CO₂调节pH值，过滤，得到黑色液体；

S2：取草球，与所述黑色液体均匀混合，室温下静置15min，得到混合物；

S3：将所述混合物倒入高压反应釜中进行水热炭化反应；

S4：水热炭化反应完毕后，在高压反应釜内部处于室温、常压状态下，倒出产物，将产物进行固液分离，将固体产物烘干，得生物质炭，将液体产物储存15d，稀释，得水溶性有机肥。

2.根据权利要求1所述的利用玉米秸秆和造纸黑液制备生物炭和有机肥的方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：

取一定量含有NaOH与硅酸根离子的杂质的碱法草浆造纸黑液，通入CO₂调节黑液pH值至6～7，所述黑液中的NaOH与CO₂反应生成具有催化水热炭化反应作用的NaHCO₃和Na₂CO₃，所述黑液中含有硅酸根离子的杂质与CO₂反应生成硅酸沉淀，过滤去除主要成分为硅酸的沉淀，得到黑色液体。

3.根据权利要求1所述的利用玉米秸秆和造纸黑液制备生物炭和有机肥的方法，其特征在于：所述步骤S2中草球与黑色液体的质量比为1:3。

4.根据权利要求1所述的利用玉米秸秆和造纸黑液制备生物炭和有机肥的方法，其特征在于：所述草球由玉米秸秆除去杂质、灰尘，粉碎后再用秸秆压块机压实成型后得到。

5.根据权利要求1所述的利用玉米秸秆和造纸黑液制备生物炭和有机肥的方法，其特征在于：所述步骤S3中水热炭化反应温度为180～280℃，压力为2.5～10MPa，反应时间为0.5h。

6.根据权利要求1所述的利用玉米秸秆和造纸黑液制备生物炭和有机肥的方法，其特征在于：所述步骤S4中生物质炭的质量与原材料总质量比值在40％～80％之间。

7.根据权利要求1所述的利用玉米秸秆和造纸黑液制备生物炭和有机肥的方法，其特征在于：所述固体产物烘干温度为60℃，烘干时间为12h，所述步骤S4中液体产物中含有酚类、羧酸、醛类小分子有机化合物，所述液体产物pH在3.8～4.8之间，静置存储时所述液体产物中的小分子有机化合物发生氧化和聚合反应，静置存储15d后的所述液体产物根据不同作物生长要求进行不同类型的稀释，可得不同种类的水溶性小分子有机肥。

8.根据权利要求7所述的利用玉米秸秆和造纸黑液制备生物炭和有机肥的方法，其特征在于：所述小分子有机化合物包括糠醛、蒎烯、二环戊烯酮、萘、2-甲氧基-苯酚、4-乙基苯酚、肉桂醛、4-乙基-2-甲氧基苯酚、2,6-二甲氧基苯酚、吡咯、香草醛、甲基苯并噻吩、环己二烯、丙酮、乙烯酮、二十一烷、苯甲醛、环氧乙烷、丁羟甲苯、叔丁基焦棓酚、巴比妥酸、萘酚、吡啶骈、蒽、噻吩、丙酸、二酮、十六烷酸、邻苯二甲酸和丙酸。