本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以生物質(zhì)灰和木醋液為原料制備生物緩釋肥及制備方法。

背景技術(shù)：

隨著非可再生能源危機(jī)日益加劇，近些年我國大力推廣可再生的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，而以稻殼、秸稈和薪材等生物質(zhì)為原料的發(fā)電產(chǎn)生了大量的生物質(zhì)灰，并且逐年增加，大量的生物質(zhì)灰堆積如山，占用成畝耕地，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。生物質(zhì)灰具有較高的pH值，并且含有多種植物營養(yǎng)元素K、Ca、Mg、P等，重金屬含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，其可以應(yīng)用到農(nóng)林方面，但是直接將生物質(zhì)灰施撒在土地上會使土壤的鹽堿化，發(fā)生植物燒根現(xiàn)象。

生物質(zhì)除了燃燒發(fā)電外，采用熱解氣化方式將生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化制備生物炭和粗燃?xì)馐巧镔|(zhì)資源化利用的另一個(gè)重要方向。然而，生物質(zhì)熱解氣化過程不可避免地產(chǎn)生副產(chǎn)物——裂解油。裂解油經(jīng)過靜置或蒸餾可分別得到木焦油和木醋液。其中，木醋液的主要成分為醋酸、酚類、水，其中有機(jī)質(zhì)成分醋酸占10％以上。木醋液中高含量的乙酸和酚類化合物，使其具有很好的抑菌活性和抗氧化活性。木醋液在高濃度下具有較強(qiáng)的殺菌、抗菌的功能，在低濃度下能抑制雜菌的繁殖，具有防菌、防蟲的功效。此外，木醋液中也含有以Ca、K、Fe、Na為主的多種微量元素。將木醋液直接噴灑到土壤，可用于土壤消毒，驅(qū)除害蟲，防治灰色霉菌病、立枯病、根結(jié)線蟲病等，而且低濃度的酚對微生物及植物的生長有一定促進(jìn)作用，因此能夠促進(jìn)土壤中有益微生物的繁殖，改善土壤環(huán)境，促進(jìn)植物生長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

通常情況下，生物質(zhì)灰呈堿性，木醋液呈酸性，兩者單獨(dú)使用時(shí)都具有一定的局限性。因此，如何將生物質(zhì)灰、木醋液這些生物質(zhì)資源化利用過程中不可避免的副產(chǎn)物有效并高效地返還給農(nóng)田，調(diào)節(jié)土壤酸堿度，增加土壤輸入，改良土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)作物防蟲、抗病的能力是當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展迫切需要解決的問題之一。

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種以生物質(zhì)灰和木醋液為原料的生物緩釋肥及制備方法。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種以生物質(zhì)灰和木醋液為原料的生物緩釋肥，由以下重量份的組分組成：生物質(zhì)灰40-60份，木醋液10-20份，木焦油10-15份，氮源10-20份，磷源5-15份，鉀源5-10份。

木醋液的酸性主要來自乙酸等酸性物質(zhì)，與生物質(zhì)灰中的堿性物質(zhì)作用能夠形成可溶性的醋酸鈣、醋酸鎂等鹽類，便于作物吸收；木醋液中的酚類、醇類物質(zhì)基本不參與反應(yīng)，但具有抑菌、殺菌、防蟲的作用，而且低濃度的酚對土壤有益微生物及植物的生長有一定促進(jìn)作用；此外，木醋液中含有以K、Ca、Mg、Zn、Mn、Fe等多種微量元素能夠?yàn)橹参锏纳L提供所需的營養(yǎng)成分。木焦油主要成分為酚類物質(zhì)，具有殺菌、防蟲的功效，而且木焦油具有較大的粘度，可以充當(dāng)粘結(jié)劑的作用，而且木焦油能夠在各營養(yǎng)成分表面形成一層有機(jī)的薄膜達(dá)到緩/控釋的目的。因此，將生物質(zhì)灰、木醋液、木焦油三者聯(lián)用，一方面充分利用木醋液和木焦油的殺菌、抑菌、抗病、防蟲功效，木醋液對植物生長的促進(jìn)作用以及木焦油的緩釋作用，另一方面生物質(zhì)灰富含Ca、K、Na等營養(yǎng)成分，并且吸水和吸氣能力強(qiáng)，有利于保水保肥，生物質(zhì)灰施用于土壤后不僅具有石灰效應(yīng)，而且能夠在一定程度上補(bǔ)充土壤養(yǎng)分。此外，生物質(zhì)灰還具有大量元素富集的特點(diǎn)，施用后會改變土壤中元素的構(gòu)成，增加土壤中N、K等植物生長必需元素的可利用量，釋放土壤中拮抗的磷、鉀及微量元素，降低化肥施用量，提高土壤蓄肥保水保墑能力。

生物質(zhì)電廠灰是一種多孔體，通氣性和透水性良好，吸水和吸氣能力強(qiáng)，有利于保水保肥。然而，生物質(zhì)在燃燒過程中N元素被氧化并轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，在灰中幾乎不存在或可忽略；P元素主要是以難溶于水的形式存在，如磷灰石和其他磷酸鈣；生物質(zhì)灰雖然含有一定量的K，但是K的具體含量受生物質(zhì)種類的影響，如秸稈灰的K含量要高于木灰。為保障所制備肥料的普遍適用性，應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充氮源、磷源及鉀源。因此，將氮源、磷源和鉀源與生物質(zhì)灰、木醋酸、木焦油配合使用，不僅能夠提供作物生長所需的氮磷鉀肥料，還能提供Ca、Mg、Fe、Na等多種微量元素，并具有殺菌、抑菌、抗病、防蟲和促進(jìn)有益微生物繁殖的作用，以及具有大量元素富集的特點(diǎn)，施用后會改變土壤中元素的構(gòu)成，增加土壤中N、K等植物生長必需元素的可利用量，促進(jìn)作物的生長。此外，木焦油作為粘結(jié)劑能夠在各營養(yǎng)成分表面形成一層有機(jī)的薄膜達(dá)到緩/控釋的目的，形成一種獨(dú)特的有機(jī)-無機(jī)緩控釋復(fù)合肥。

優(yōu)選的，所述生物緩釋肥，由以下重量份的組分組成：生物質(zhì)灰40-50份，木醋液15-20份，木焦油10-12份，氮源10-15份，磷源10-15份，鉀源5-7份。

優(yōu)選的，所述氮源為尿素。

優(yōu)選的，所述磷源為磷酸銨。

優(yōu)選的，所述鉀源為硫酸鉀。

優(yōu)選的，所述木醋酸的pH值為2-3，所述木焦油的pH值為2-3，所述生物質(zhì)灰的pH值為11-12。

上述生物緩釋肥的制備方法，包括如下步驟：

將生物質(zhì)灰、木醋酸和木焦油按設(shè)定比例進(jìn)行配比，并按設(shè)定比例添加氮源、磷源和鉀源，得到的混合物料經(jīng)過造粒、拋圓、篩分、烘干，得到成品生物緩釋肥。

優(yōu)選的，上述制備方法還包括二次造粒的步驟，將篩分后，粒度小于0.5mm和大于5mm的顆粒，進(jìn)入造粒劑進(jìn)行二次造粒。

進(jìn)行二次造粒的步驟，可以使生物緩釋肥的顆粒粒度保持在一個(gè)特定的范圍內(nèi)，保證了顆粒的均勻性，生物緩釋肥釋放的及時(shí)性和長久性。

優(yōu)選的，所述烘干的溫度為35-45℃，使顆粒的水分控制在5％以下。

本發(fā)明的有益效果為：

該發(fā)明的生物質(zhì)緩釋肥既具有速效性，當(dāng)季施用即可增產(chǎn)，又具有作用長久性，可以有效疏松土壤，改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤活性，釋放土壤中拮抗的磷、鉀及微量元素，增加土壤肥效，提高土壤蓄肥保水保墑能力，降低化肥施用量，減少環(huán)境污染，提高土壤抗病蟲菌性，降低土壤農(nóng)藥殘留量，固化重金屬超標(biāo)的土壤，免對糧食污染，刺激作物生長、明顯改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等功能，其生產(chǎn)方法獨(dú)特，將生物質(zhì)灰、木醋液及木焦油有效的融合工藝處理方法科技含量高，融合性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)廢物利用合理循環(huán)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的工藝流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

生物緩釋肥配方：生物質(zhì)電廠灰60重量份，木醋液10重量份，尿素10重量份，磷銨5重量份，硫酸鉀5重量份，木焦油10重量份。

其生產(chǎn)方法如圖1所示：

利用鍘草機(jī)將林業(yè)的樹身、樹干、樹根、樹皮、樹枝、農(nóng)作物秸稈、廢舊木材、木器、木材加工廠的邊角料、野草進(jìn)行切段預(yù)處理。

一方面，將處理后的初級原料經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送到斗式提升機(jī)，再由上料系統(tǒng)連續(xù)加入裂解炭化爐，在爐內(nèi)依次完成烘干、裂解炭化，最終產(chǎn)生粗燃?xì)夂吞浚秩細(xì)饨?jīng)多級冷凝分離可得燃?xì)?、木焦油、木醋液?/p>

另一方面，將處理后的初級原料送至生物質(zhì)電廠燃燒發(fā)電，產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過布袋除塵器收集得到生物質(zhì)電廠灰。

將制備好的生物質(zhì)電廠灰、木醋液以及木焦油按比例進(jìn)行配比，并按比例添加氮肥、磷肥、鉀肥，配比好的混合物料進(jìn)入物理摩擦造粒機(jī)進(jìn)行造粒，再經(jīng)過滾圓機(jī)二次拋圓，之后進(jìn)入篩分機(jī)進(jìn)行篩分，粒度小于0.5mm和大于5mm進(jìn)入造粒機(jī)二次造粒，粒度0.5～5mm進(jìn)入烘干機(jī)在40℃左右進(jìn)行低溫烘干，使其水分控制在5％以下，烘干后成品冷卻后經(jīng)稱重包裝。

通過模擬降雨對采用本配方制備的生物緩釋肥的緩釋效果進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)相比于未添加木焦油作為粘結(jié)劑而其他配方相同所制備的肥料，添加木焦油作為粘結(jié)劑完全按照本配方制備的肥料，K Ca Na Mg離子的緩釋效果明顯，其中K離子控釋率達(dá)到60％以上，Ca離子50％以上，Na離子60％以上。

實(shí)施例2

生物緩釋肥配方：生物質(zhì)電廠灰55重量份，木醋液12重量份，尿素11重量份，磷銨5重量份，硫酸鉀5重量份，木焦油12重量份。

其生產(chǎn)方法如下：

利用鍘草機(jī)將林業(yè)的樹身、樹干、樹根、樹皮、樹枝、農(nóng)作物秸稈、廢舊木材、木器、木材加工廠的邊角料、野草進(jìn)行切段預(yù)處理。

一方面，將處理后的初級原料經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送到斗式提升機(jī)，再由上料系統(tǒng)連續(xù)加入裂解炭化爐，在爐內(nèi)依次完成烘干、裂解炭化，最終產(chǎn)生粗燃?xì)夂吞?，粗燃?xì)饨?jīng)多級冷凝分離可得燃?xì)?、木焦油、木醋液?/p>

另一方面，將處理后的初級原料送至生物質(zhì)電廠燃燒發(fā)電，產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過布袋除塵器收集得到生物質(zhì)電廠灰。

將制備好的生物質(zhì)電廠灰、木醋液以及木焦油按比例進(jìn)行配比，并按比例添加氮肥、磷肥、鉀肥，配比好的混合物料進(jìn)入物理摩擦造粒機(jī)進(jìn)行造粒，再經(jīng)過滾圓機(jī)二次拋圓，之后進(jìn)入篩分機(jī)進(jìn)行篩分，粒度小于0.5mm和大于5mm進(jìn)入造粒機(jī)二次造粒，粒度0.5～5mm進(jìn)入烘干機(jī)在40℃左右進(jìn)行低溫烘干，使其水分控制在5％以下，烘干后成品冷卻后經(jīng)稱重包裝。

綜上所述本發(fā)明有如下特點(diǎn)：

在上述產(chǎn)品的制備中，生物質(zhì)電廠灰和木醋液起到了至關(guān)重要和傳統(tǒng)化肥的顛覆性作用。目前國內(nèi)的生物質(zhì)電廠為了降低污染物排放，大多燃燒不完全，飛灰中碳含量較高。生物質(zhì)電廠灰是一種多孔體，通氣性和透水性良好，吸水和吸氣能力強(qiáng)，有利于保水保肥。生物質(zhì)灰中含有豐富的K、Ca、Mg、P養(yǎng)分，還含有很多微量礦物質(zhì)，可提供作物所需的營養(yǎng)元素，提高土壤肥力。生物質(zhì)灰可以調(diào)節(jié)土壤的pH值，還可改善微生物生存環(huán)境，為微生物的繁殖提供有利條件。生物質(zhì)電廠灰還是一種新型的重金屬污染土壤的鈍化劑，能夠吸附土壤中的重金屬，降低重金屬在土壤中的遷移性，有利于農(nóng)作物增產(chǎn)。木醋液是在生物質(zhì)熱解生產(chǎn)生物炭時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品，呈酸性，有機(jī)質(zhì)含量極為豐富，滲透性很強(qiáng)，并且具有殺菌抑菌的作用。土壤中施入木醋液，有效抑制有礙農(nóng)作物生長的微生物繁殖，并能殺死根瘤線蟲等害蟲，促進(jìn)植物根部健康生長，改良土壤，促進(jìn)有益微生物的生長。此外，生物質(zhì)電廠灰為堿性，木醋液為酸性，二者配合使用：一方面，能夠增強(qiáng)土壤肥力，增強(qiáng)作物抗菌、防蟲的功效；另一方面，酸堿中和能夠有效避免單獨(dú)使用的燒地?zé)F(xiàn)象，復(fù)合現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)和對肥料的要求。

本發(fā)明在保證氮磷鉀營養(yǎng)元素的同時(shí)，加入了富含生物炭、K、Ca、Mg、P養(yǎng)分以及微量元素的生物質(zhì)灰和木醋液，生產(chǎn)出的生物灰基緩釋肥與傳統(tǒng)的肥料有著本質(zhì)的區(qū)別，是肥料行業(yè)的顛覆之作，環(huán)保高效，具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。