木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素及制備方法
【專利摘要】木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素及備方法屬于農(nóng)用生物質(zhì)肥料及制備技術(shù)；所述生物炭基尿素由熱解生物質(zhì)炭、尿素和堿木質(zhì)素按不同重量比組成；制備時(shí)，將農(nóng)作物廢棄物粉碎后熱解炭化處理得熱解生物質(zhì)炭，將熱解生物質(zhì)炭與尿素、堿木質(zhì)素均勻混合，加入總重量10％的水分，在60℃環(huán)境中密封加熱5-10分鐘，得到原料，將原料裝入模具中壓力成型，成型后的木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物質(zhì)炭基尿素在45℃條件下烘干2小時(shí)，得成品；本發(fā)明組分新穎、合理、簡單，制造工藝簡便易行，生產(chǎn)成本低廉，肥料利用率高，肥效時(shí)間長，環(huán)境污染輕。
【專利說明】木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)用生物質(zhì)肥料及制備技術(shù)，主要涉及一種熱解生物炭基尿素及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個(gè)人口眾多的農(nóng)業(yè)大國，糧食安全關(guān)乎國計(jì)民生和社會的平安穩(wěn)定。為保證和提高單位面積糧食產(chǎn)量，化肥的使用成為重要的技術(shù)手段。但是，化肥的大量使用不僅造成環(huán)境污染，而且化肥利用效率低，化肥損失浪費(fèi)多，提高了施肥作業(yè)成本，以尿素為例，其利用率僅為30-60%。因此研發(fā)一種肥料利用率高、環(huán)境污染輕的新型生物質(zhì)肥料迫
在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要，研發(fā)一種木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素及制備方法，達(dá)到肥料利用率高、環(huán)境污染輕、制造工藝方法簡單的目的。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素，所述生物炭基尿素由熱解生物質(zhì)炭、尿素和堿木質(zhì)素組成，按重量百分比各成份所占比例為:熱解生物質(zhì)炭55-70%,尿素23-40%,堿木質(zhì)素4-12% ;所述熱解生物質(zhì)炭由農(nóng)作物廢棄物制成；所述尿素中氮含量> 46%、水分(1% ;所述堿木質(zhì)素中堿木質(zhì)素含量≥90%、PH值>6.5、水分≥2%、灰分≤5%。
[0006]一種木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素制備方法，所述方法是:①、將農(nóng)作物廢棄物粉碎后，在400°C低溫條件下熱解炭化，得到熱解生物質(zhì)炭、將步驟①中得到的熱解生物質(zhì)炭與尿素、堿木質(zhì)素均勻混合，按均勻混合物料總重量的10%加入水分，在60°C環(huán)境中密封加熱5-10分鐘，得到原料、將步驟②預(yù)處理得到的原料裝入模具中進(jìn)行壓力成型，成型后的木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物質(zhì)炭基尿素在45°C條件下烘干2小時(shí)，得成品。
[0007]在本發(fā)明的木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素中，熱解生物質(zhì)炭的多孔性能夠吸附尿素、減緩尿素的釋放、保證尿素多次均勻釋放的作用，減少了尿素的損失，同時(shí)，在土壤中加入生物質(zhì)炭改善了土壤結(jié)構(gòu)，使土壤疏松，增強(qiáng)了土壤的保水保溫保肥和通氣能力；在自然界中存在量很大、但使用量很少的堿木質(zhì)素經(jīng)土壤中的微生物降解轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，起到改良土壤和促進(jìn)肥效功能，且堿木質(zhì)素的熱塑性可以較好的粘合肥料，快速成型，加熱后能使肥料內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻；另外，堿木質(zhì)素還具有緩釋、長效、抑制脲酶活性、提高氮肥利用率的作用。本發(fā)明創(chuàng)造的組分構(gòu)成新穎合理、簡單，制作工藝簡便易行，生產(chǎn)成本低廉，肥料利用率高，肥效時(shí)間長，環(huán)境污染輕。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是熱解生物質(zhì)炭:尿素:堿木質(zhì)素為57:35:11的淋溶緩釋性能圖；[0009]圖2是熱解生物質(zhì)炭:尿素:堿木質(zhì)素為65:23:12的淋溶緩釋性能圖；
[0010]圖3是熱解生物質(zhì)炭:尿素:堿木質(zhì)素為66:26:8的淋溶緩釋性能圖；
[0011]圖4是熱解生物質(zhì)炭:尿素:堿木質(zhì)素為69:27:4的淋溶緩釋性能圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例一:
[0013]將玉米秸桿粉碎后在400°C低溫條件下炭化，得到熱解生物質(zhì)炭；將70千克的玉米秸桿熱解生物質(zhì)炭與氮含量46 %、水分I %的23千克尿素、堿木質(zhì)素含量90 %、PH值
6.6、水分2%、灰分5%的7千克堿木質(zhì)素均勻混合,加入10千克水分，在60°C環(huán)境中密封加熱10分鐘，得到原料，將原料裝入模具中壓力成型，成型后的木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物質(zhì)炭基尿素在45°C條件下烘干2小時(shí)，得成品。[0014]實(shí)施例二:
[0015]將小麥秸桿粉碎后在400°C低溫條件下炭化，得到熱解生物質(zhì)炭；將55千克的小麥秸桿熱解生物質(zhì)炭與氮含量50%、水分0.8%的40千克尿素、堿木質(zhì)素含量92%、PH值
6.8、水分1.5%、灰分4%的5千克堿木質(zhì)素均勻混合，加入10千克水分，在60°C環(huán)境中密封加熱5分鐘，得到原料，將原料裝入模具中壓力成型，成型后的木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物質(zhì)炭基尿素在45°C條件下烘干2小時(shí)，得成品。
[0016]實(shí)施例三:
[0017]將水稻秸桿粉碎后在400°C低溫條件下炭化，得到熱解生物質(zhì)炭；將62千克的水稻秸桿熱解生物質(zhì)炭與含氮量55%、水分0.7%的34千克尿素、堿木質(zhì)素含量94%、PH值
7、水分1.8%、灰分3.5%的4千克堿木質(zhì)素均勻混合，加入10千克水分，在60°C環(huán)境中密封加熱7分鐘，得到原料，將原料裝入模具中壓力成型，成型后的木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物質(zhì)炭基尿素在45°C條件下烘干2小時(shí)，得成品。
[0018]經(jīng)過大量的科研實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明具有明顯、突出的技術(shù)效果:1、氮肥利用率的提高:木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物質(zhì)炭基尿素的施入與同等尿素的施入量比較，氮肥的利用率在55-67.6%,比單施尿素多7-25個(gè)百分點(diǎn)；2、土壤疏松度增加:土壤容重是土壤物理特性的一個(gè)重要指標(biāo)，土壤容重的降低一般表明土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到改善，在0-7cm的土層中，添加了木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素的土壤容重比未添加的土壤容重下降4.9-5.7%,表明土壤疏松度增加；3、持水性提高:木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素持水量為本身重量的1.3-1.6倍左右；4、吸附重金屬能力增強(qiáng):木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素中炭對重金屬Cd(鎘)的吸附量能達(dá)到3.2mg/g，且不容易解吸下來，解吸率小于7%。
【權(quán)利要求】
1.一種木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素，其特征在于:所述生物炭基尿素由熱解生物質(zhì)炭、尿素和堿木質(zhì)素組成，按重量百分比各成份所占比例為:熱解生物質(zhì)炭55-70%，尿素23-40%，堿木質(zhì)素4-12% ;所述熱解生物質(zhì)炭由農(nóng)作物廢棄物制成；所述尿素中氮含量>46%、水分≤1% ;所述堿木質(zhì)素中堿木質(zhì)素含量>90%、PH值>6.5、水分≤2%、灰分(5%。
2.一種如權(quán)利要求1所述的木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物炭基尿素制備方法，其特征在于:所述方法是:①、將農(nóng)作物廢棄物粉碎后，在400°C低溫條件下熱解炭化，得到熱解生物質(zhì)炭；②、將步驟①中得到的熱解生物質(zhì)炭與尿素、堿木質(zhì)素均勻混合，按均勻混合物料總重量的10%加入水分，在60°C環(huán)境中密封加熱5-10分鐘，得到原料；③、將步驟②預(yù)處理得到的原料裝入模具中進(jìn)行壓力成型，成型后的木質(zhì)素塑化粘結(jié)生物質(zhì)炭基尿素在45°C條件下烘干2小時(shí)， 得成品。
【文檔編號】C05G3/00GK103896684SQ201410151997
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】秦麗元, 蔣恩臣, 王秋靜, 張偉, 韓平, 趙晨希, 羅立娜 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)