[发明专利]一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统及方法

说明书

本发明属于农业资源化技术领域，涉及一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统及方法，其中，系统主要包括：蓄热式辐射管旋转床热解炉、油气分离系统、油水分离系统、熄焦系统、破碎混匀装置和挤压造粒系统，其中，所述油气分离系统，与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的高温油气出口连接；所述油水分离系统，与所述油气分离系统的油水出口连接；所述熄焦系统分别与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉和所述油水分离系统的木醋液出口相连；所述破碎混匀装置与所述熄焦系统的出料口相连；所述挤压造粒系统与所述破碎混匀装置相连，用于将所述破碎混匀装置排出的物质进行挤压造粒处理，得到炭基肥。本发明提高了化学肥料的利用效率。

技术领域

本发明属于农业资源化技术领域，涉及一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统及方法。

背景技术

目前，用于农业的肥料中主要分为化肥和有机肥，但是随着生活水平的提高，对农作物的耕作也越来越简单化，越来越机械化，由于化肥是采用化学和物理方法人工制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养元素的肥料，长期使用容易导致土壤结构被破坏、生产潜力降低、金属和有毒元素有所增加、微生物活性降低、物质难以转化及降解、养分失调、硝酸盐累积、酸化加剧、pH变化太大等问题。而有机肥中，多为农家肥，虽然具有许多优点，却存在不便运输和施肥等缺陷。目前，农业已进入现代化时期，发展现代农业必须用现代的农资产品来装备现代农业。我国是农业大国，增施肥料是保证粮食增产、农产品质量安全的一项重要的环节。目前市场上的传统化学肥料所含营养元素较少，不能完全满足作物生长的需要，而且价格较高，增产效果不明显，此外还存在肥料利用率低、施加量过多等问题。

生物炭是生物残体在缺氧或低氧条件下，经高温热解产生的稳定的、高度芳香化的物质，主要由碳、氢、氧等元素组成，其中含碳量高达80%以上；从微观结构上来说，生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳香环片层组成，孔结构发达，具有较大的比表面积，表面富含羧基、酚羟基、羰基、内酯基、酸酐等官能团，具有很好的吸附性能。同时生物炭的制备原料非常广泛，成本较低，有利于实现固体废弃物的资源化利用。研究表明生物炭施入土壤后可提高作物对土壤养分的吸收能力和土壤肥力，改善土壤有效养分的供应，达到增加作物产量和生物量的效果。此外，若生物炭与其他肥料配合施用，作物的产量提高将会更加明显，还能有效减少化肥需用量。在生物炭生产的过程中，还会副产大量的生物油和可燃气类的能源产品。近年来，生物质热裂解来制备生物质燃料技术得到了迅猛地发展，该方法能够将生物质高效转化为易储存、能量密度高的生物油、可燃气(发电)以及生物炭。但现有技术中涉及到的生物炭基肥料联产，仅仅是生物炭的生产，没有对生物炭进行二次加工成真正可以使用的农用肥料，且生产过程中能源利用率低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统及方法，将农林生物质中的能量进行回收，热解产生的生物油作为化工产品或燃料，进行燃气发电；将热解产生的生物炭与化肥进行结合生产炭基有机无机复混肥料（炭基肥），既实现了农林生物质的秸秆还田增加了土壤有机质，又利用了生物炭的吸附性能实现了化学肥料养分的缓慢释放，从而提高了化学肥料的利用效率。

为至少解决上述技术问题之一，本发明采取的技术方案为：