本發(fā)明涉及生物質(zhì)資源高值化綜合利用以及環(huán)境污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種生物炭肥。
背景技術(shù)：
不論是在糧食作物還是在經(jīng)濟(jì)作物的種植領(lǐng)域，長久以來就采用施肥的手段來提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。從最早的施用農(nóng)家有機(jī)肥到施用無機(jī)肥，再到施用有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥。施肥種類、施肥量及配比等對糧食作物或經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量和質(zhì)量都有很大的影響。傳統(tǒng)的肥料尤其是有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥雖然在提高作物產(chǎn)量方面起到了不錯的效果。但是，傳統(tǒng)的肥料存在成分和養(yǎng)分配比不合理，幾乎不能恢復(fù)土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)，甚至還會產(chǎn)生副作用，造成土壤板結(jié)等。
人類的生存與發(fā)展始終伴隨著大量的人及牲畜排泄物的產(chǎn)生，隨著人們生活的提高，人畜糞便對環(huán)境的污染也日益嚴(yán)重。首先，人畜糞便中含有大量的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等物質(zhì)，若直接排放，會造成水體污染和富營養(yǎng)化。其次，糞便中含有大量病原體，容易引發(fā)大規(guī)模傳染病的流行。再次，糞便污水中有機(jī)質(zhì)腐爛分解后產(chǎn)生有毒有害氣體，發(fā)生惡臭。這些均嚴(yán)重污染了大地、水體、大氣和生物群落，并對人體健康產(chǎn)生潛在威脅。同時人畜糞便大都具有含水率高、不易儲存、受潮易腐爛等特點(diǎn)，導(dǎo)致運(yùn)輸成本大、儲存空間大和處理成本高等問題。因此尋求合適的人畜糞便處理方法具有現(xiàn)實(shí)意義和商業(yè)化前景。
生物炭是生物有機(jī)材料（生物質(zhì)）在缺氧或絕氧環(huán)境中，經(jīng)高溫?zé)崃呀夂笊傻墓虘B(tài)產(chǎn)物。既可作為高品質(zhì)能源、土壤改良劑，也可作為還原劑、肥料緩釋載體及二氧化碳封存劑等，已廣泛應(yīng)用于固碳減排、水源凈化、重金屬吸附和土壤改良等，可在一定程度上為氣候變化、環(huán)境污染和土壤功能退化等全球關(guān)切的熱點(diǎn)問題提供解決方案。它是在低氧環(huán)境下，通過高溫裂解將木材、草、玉米稈或其它農(nóng)作物廢物碳化而成。生物炭雖可作為肥料，但其微孔結(jié)構(gòu)較少、比表面積較低，且保留的營養(yǎng)元素包括微量元素較少，因此使用時一般需要添加其他肥料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種生物炭肥。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：
一種生物炭肥，由下述重量份的原料制成：
生物炭粉30-60、人畜糞便20-30、廢糖蜜4-8、添加劑15-25。
所述生物炭粉是將秸稈置于炭化爐中脫水排氧處理并經(jīng)過高溫炭化后粉碎使其粒徑≤0.5mm，含水量控制在10%以下。
所述人畜糞便是將選取的人畜糞便曬干，粉碎成粉末，混勻而成，含水量控制在15-20%。
所述的廢糖蜜的總腐植酸≥25％，總養(yǎng)分≥6％，水分≤65％。
所述添加劑為草木灰用水溶解后，用氨水調(diào)節(jié)pH 至8.1-8.4，然后過濾，冷凍干燥得到的物質(zhì)。
上述一種生物炭肥的制備方法，包括如下步驟：
（1）將生物炭粉、人畜糞便、廢糖蜜、添加劑混合均勻后在一定的溫度下進(jìn)行造粒；
（2）將造粒產(chǎn)物冷卻、過篩，使其粒徑2.5-4.5mm，包裝后得到生物炭肥產(chǎn)品。
步驟（1）中所述造粒溫度可為100-120℃。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：本發(fā)明生物炭肥，是以農(nóng)作物秸稈為原料組分，其采用的原材料秸稈成本低廉，來源易得，通過脫水排氧處理并經(jīng)過高溫炭化方式粉碎形成生物炭粉，炭化效果好，炭含量25％以上，有效提高了秸稈的炭化率，炭肥成品率高，施用效果好，且可鈍化土壤中的重金屬，提高土壤微生物的活力。且具有較大的比表面積，提高了土壤的有機(jī)質(zhì)含量；作為低成本非化學(xué)肥料，本發(fā)明產(chǎn)品可以為有機(jī)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)提供產(chǎn)量上的保證，制備方法簡單、可控、易實(shí)施，在有效處理了人畜糞便和生物質(zhì)的同時，比傳統(tǒng)生物炭肥具有更高的吸附性能和更高的肥效，可以在一定范圍內(nèi)代替化肥施用，具有工業(yè)化推廣的前景，以及顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種生物炭肥，由下述重量份的原料制成：
生物炭粉30kg、人畜糞便20kg、廢糖蜜4kg、添加劑15kg。
所述生物炭粉是將秸稈置于炭化爐中脫水排氧處理并經(jīng)過高溫炭化后粉碎使其粒徑≤0.5mm，含水量控制在9%。
所述人畜糞便是將選取的人畜糞便曬干，粉碎成粉末，混勻而成，含水量控制在15%。
所述的廢糖蜜的總腐植酸≥25％，總養(yǎng)分≥6％，水分≤65％。
所述添加劑為草木灰用水溶解后，用氨水調(diào)節(jié)pH 至8.1，然后過濾，冷凍干燥得到的物質(zhì)。
上述一種生物炭肥的制備方法，包括如下步驟：
（1）將生物炭粉、人畜糞便、廢糖蜜、添加劑混合均勻后在一定的溫度下進(jìn)行造粒；
（2）將造粒產(chǎn)物冷卻、過篩，使其粒徑2.5mm，包裝后得到生物炭肥產(chǎn)品。
步驟（1）中所述造粒溫度可為100℃。
所得到的生物炭肥的比表面積為625m3/g，按每畝施用220kg的該生物炭肥6個月后，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)土壤中重金屬含量減少61%，而與不施用該生物肥而使用普通復(fù)混肥比較，作物中的重金屬還少38%，證明土壤中的重金屬被吸附到生物炭中固化。
實(shí)施例2
一種生物炭肥，由下述重量份的原料制成：
生物炭粉45kg、人畜糞便25kg、廢糖蜜6kg、添加劑20。
所述生物炭粉是將秸稈置于炭化爐中脫水排氧處理并經(jīng)過高溫炭化后粉碎使其粒徑≤0.5mm，含水量控制在9.5%。
所述人畜糞便是將選取的人畜糞便曬干，粉碎成粉末，混勻而成，含水量控制在18%。
所述的廢糖蜜的總腐植酸≥25％，總養(yǎng)分≥6％，水分≤65％。
所述添加劑為草木灰用水溶解后，用氨水調(diào)節(jié)pH 至8.2，然后過濾，冷凍干燥得到的物質(zhì)。
上述一種生物炭肥的制備方法，包括如下步驟：
（1）將生物炭粉、人畜糞便、廢糖蜜、添加劑混合均勻后在一定的溫度下進(jìn)行造粒；
（2）將造粒產(chǎn)物冷卻、過篩，使其粒徑3.5mm，包裝后得到生物炭肥產(chǎn)品。
步驟（1）中所述造粒溫度可為110℃。
所得到的生物炭肥的比表面積為650m3/g，按每畝施用220kg的該生物炭肥6個月后，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)土壤中重金屬含量減少63%，而與不施用該生物肥而使用普通復(fù)混肥比較，作物中的重金屬還少39%，證明土壤中的重金屬被吸附到生物炭中固化。
實(shí)施例3
一種生物炭肥，由下述重量份的原料制成：
生物炭粉60kg、人畜糞便30kg、廢糖蜜8kg、添加劑25kg。
所述生物炭粉是將秸稈置于炭化爐中脫水排氧處理并經(jīng)過高溫炭化后粉碎使其粒徑≤0.5mm，含水量控制在8.9%。
所述人畜糞便是將選取的人畜糞便曬干，粉碎成粉末，混勻而成，含水量控制在20%。
所述的廢糖蜜的總腐植酸≥25％，總養(yǎng)分≥6％，水分≤65％。
所述添加劑為草木灰用水溶解后，用氨水調(diào)節(jié)pH 至8.4，然后過濾，冷凍干燥得到的物質(zhì)。
上述一種生物炭肥的制備方法，包括如下步驟：
（1）將生物炭粉、人畜糞便、廢糖蜜、添加劑混合均勻后在一定的溫度下進(jìn)行造粒；
（2）將造粒產(chǎn)物冷卻、過篩，使其粒徑4.5mm，包裝后得到生物炭肥產(chǎn)品。
步驟（1）中所述造粒溫度可為120℃。
所得到的生物炭肥的比表面積為660m3/g，按每畝施用220kg的該生物炭肥6個月后，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)土壤中重金屬含量減少64%，而與不施用該生物肥而使用普通復(fù)混肥比較，作物中的重金屬還少41%，證明土壤中的重金屬被吸附到生物炭中固化。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。