[发明专利]一种牦牛粪生物炭制作及其草地恢复方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业生态技术领域，特别是一种牦牛粪生物炭制作及其草地恢复方法。

背景技术

生物炭作为一种环境、肥料、土壤等改善材料已经逐渐得到广泛关注和应用。目前在环境修复、水净化等方面，生物炭越来越多的作为优先发展材料，特别是原始生物炭再加工处理后，作为更加环境友好的生物源材料。不仅在清洁材料产业方面受到广泛关注，更在循环农牧业经济、材料发展上有着重要作用。在肥料高效利用领域，生物炭有着非常大优势，其缓释作用已经广被关注，并且引领着生物炭产业的发展。作为土壤改良剂，生物炭正在广泛的应用，在农牧业废弃物再利用方面，土壤改良剂是非常有广阔前景的发展产业方向。

生物炭在原材料，制作工艺，加工设备等方面，都有不同的方面。不同的原料、工艺得到不同生物炭材料，不同的理化特征有着不同应用效果。因此，目前在广泛的将农林牧废弃物进行生物炭加工过程中，针对不同原料尽可能的开发不同的工艺，获得最优生物炭材料。目前被广泛应用的高温裂解，水域裂解等都是制作生物炭的必要条件，而且在这些方法中，也进行了很大的改进，来生产不同目的的生物炭材料。

生物炭材料的开发一般针对特定目的设计材料处理、加工工艺，以及后期处理等。在环境、肥料、土壤改良等方面很少有通用的生物炭材料。因此，不同的材料，不同的使用目的一般根据加工过程和使用效果，进行不断的调整，才能制作出更加合适的生物炭材料。

生物炭基材料首先它在温室气体减排领域得到重视，并迅速应用到集约化农业生产中。生物炭基材料（及肥料）在环境及地力调控中的作用，目前主要集中于以下几个特性的认识：(1)、长期的水肥投入使得集约化农业土壤偏酸性，生物炭的碱性特点，正好发挥其“石灰效应”调控土壤酸碱度；(2)、生物炭吸附作用，形成的“肥力库效应”能够提高肥料，特别是氮肥的持续性和有效性；(3)、生物炭的“多孔性”，能够保持水分和降低养分淋洗损失；(4)、生物炭的“电子梭”作用，给微生物传递电子，降低硝化减少N₂O排放。上述生物炭基材料的环境改善、肥力调控作用决定了利用农牧业废弃物加工的生物炭基肥料巨大的应用前景，和产业潜力。

在我国西部农牧业生产重要基地这种现象已经十分明显，而相应的农牧业废弃物再利用技术、产业没有发展起来，造成了大量农牧业废弃物闲置，浪费，导致循环农牧业系统始终难以建立，致使为两国西部仍然是农牧业高度单向性产业模式，势必导致土地退化、资源浪费严重。同时，农牧废弃物原料长距离运输、异地再利用显然造成高成本化，难以受市场接受，也不可持续。因此，有效的、本地化的农牧业废弃物资源再利用技术、产业亟待发展起来。占据我国国土面积1/4的青藏高原是牦牛粪重要产生地区，是牦牛粪长期以来作为当地燃料和肥料，缺乏进一步加工，提高牦牛粪的经济、生态效益。因此将牦牛粪作为生物炭材料进行开发，可以开拓牦牛粪的利用价值，促进青藏高原地区农牧业废弃物循环利用和清洁资源产业发展。

基于上述分析，我们以青藏高原大量生产的牦牛粪为原料，制作生物炭，开发适用于退化草地生态恢复的生物炭材料和应用技，为进一步提升牦牛粪生态、经济价值提供技术。本发明根据实验室制作工艺，原料、成品的理化性质检测，实地应用效果等工作，确定发明内容。

发明内容

本发明解决现有技术的不足提供一种可循环利用、清洁环保、性能优良的牦牛粪生物炭制作方法及其草地恢复应用。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种牦牛粪生物炭制作方法，包括如下步骤：

A、牛粪选择

选择7天以内牦牛粪，牦牛粪含水率40%以上，自然风干；

B、碎化处理

自然风干的牦牛粪进行碎化处理，粒径2厘米，碎粉后的牦牛粪在恒温下烘干至恒重；

C、超高温处理

牦牛粪在反应釜内5小时由20℃升温至300-500℃超高温下处理，并保持超高温处理10小时后停止加热自然冷却至室温，制得牦牛粪生物炭。

所述步骤C的牦牛粪在反应釜内5小时由20℃升温至300、400或500℃超高温下处理，并保持超高温处理10小时后停止加热自然冷却至室温。

所述步骤B中碎粉后的牦牛粪在60℃恒温下烘干至恒重。

一种牦牛粪生物炭的草地恢复方法，包括如下步骤：

D、土地表层翻耕

土地表层翻耕深度5-10cm，翻耕土壤挖出后备用；

E、生物炭混合

挖出土壤内添加重量分数2-10%的牦牛粪生物炭，并混合均匀；

F、土壤回填