[发明专利]一种沼渣-生物炭有机复合肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沼渣-生物炭有机复合肥及其制备方法。

背景技术

我国农村约有三分之一的农作物秸秆未被利用，很大一部分都被直接焚烧，这不仅使得高品位的生物质资源被浪费，还导致一系列环境污染问题。如果能够将这些秸秆作为生产农用生物炭的原材料，不仅生物质资源得以有效利用，得到高品质的生物炭制品，还能够避免秸秆焚烧等处理方式引发的环境问题。随着经济和工业规模的迅速发展，很多领域都在大规模推广厌氧消化处理技术，如城市污水处理厂通过废水厌氧生物处理技术对污水进行处理、农村大量剩余秸秆与禽畜粪便采用厌氧消化技术进行沼气的生产等，这一系列的厌氧发酵工程都伴随着沼渣的大量产生，由于沼渣所含养分充足，越来越多的人开始关注沼渣的可持续利用。

沼渣作为优质固体肥料，营养成分较丰富，养分含量较为全面，其中有机质36％-49％，腐殖酸10.1％-24.6％，粗蛋白5％-9％，氮0.4％-0.6％，钾0.6％-1.2％，还有一些矿物质养分。沼渣由于是在厌氧条件下形成的，与通常的堆肥比较，营养成分保留情况较好。沼渣由三种不同部分组成，发挥着三个不同的作用。一是有机质、腐殖酸，对改良土壤起着重要作用；二是氮磷钾等元素，满足作物生长需要；三是未腐熟原料，施入农田发酵，释放养分，这就是沼渣肥速缓兼备的原因。长期施用沼肥农作物产量可提高10％-30％，农产品质量提高1-2个档次，每斤增收0.2-1元。沼渣含有许多营养成分和生物活性物质，是一种具有肥料、生物农药和饲料添加剂功能的特殊物质，不仅能显著改善土壤理化性状、增加土壤肥力，同时能够显著地提高作物产量和改善作物品质。

生物炭通常是指农林废弃物等生物质，在缺氧和一定温度条件下热解形成的富碳产物。在环境领域，生物炭主要用来破解秸秆燃烧难题，减少面源污染，实现农业“碳封存”；在农业领域，主要用来改良土壤、培肥地力、修复农田、提高作物产量和品质等。生物炭具有丰富的多微孔结构，比表面积较大，在施入土壤后，有利于微生物的生存繁衍，增加土壤中有益菌群数量，增强土壤生态系统功能，为作物根系提供良好的生长环境。施用生物炭有助于改善土壤理化性状，如pH、容重、孔隙度、持水性等，特别是有利于提高土壤有效养分含量，这些条件的改变对于促进作物生长发育有重要作用。生物炭本身含有一定数量的对作物生长发育有益的元素如N、P、K等和一些微量元素，可增加土壤中可交换性阳离子如K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等的数量，在一定程度上减少活性铝等有毒元素的影响，为作物生长发育提供良好的元素供应源。生物炭与其它肥料配合使用时，可减少肥料养分淋失，提高利用效率，促进增产。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种沼渣-生物炭有机复合肥及其制备方法，本发明充分利用发酵工程沼渣与秸秆资源，所制肥料具有缓释肥效、改良土壤、固碳减排等优势，营养搭配合理，与常规复合肥配合施用能够有效延长肥料有效期，显著提升农作物产量及品质，而且制备方法成本较低、工艺可行，适宜大规模推广。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种沼渣-生物炭有机复合肥，其原料包括：沼渣、生物炭、常规肥料、矿粉粘结剂、复合微生物菌剂、造粒粘结剂及包膜材料；

其中，所述原料按重量比例计，每百份沼渣-生物炭有机复合肥的组成成分为：沼渣70-75份，生物炭15-18份，磷酸二铵1-2份，尿素2-3份，硫酸钾4-5份，复合微生物菌 剂0.5-1份，矿粉粘结剂1-2份，包膜材料1-3份；

优选地，所述农作物秸秆原料为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、林业残枝等农林废弃物的一种或多种。

优选地，所述复合微生物菌剂为固氮菌、光合菌、胶质芽胞杆菌、菌根菌的至少一种，复合微生物菌剂的总有效活菌数大于2000亿/g。

优选地，所述矿粉粘结剂为木质素磺酸钠。

优选地，所述包膜材料为塑料、树脂、石蜡、聚乙烯和元素硫中的至少一种，所述包膜材料的粒径为100-200目。

本发明还提出了上述沼渣-生物炭有机复合肥的制备方法，包括如下步骤：

(1)将厌氧发酵产生的沼渣与沼液进行固液分离，将分离得到的沼渣利用鼓风机或自然风干，使其脱水固化后的含水量低至20％，然后进行一定的无害化预处理，得到营养丰富的安全沼渣成品；