一种园林废弃物生物质炭基尿素及其制备方法技术

技术编号:11831759 阅读:52 留言:0更新日期:2015-08-05 17:10
本发明专利技术涉及尿素技术领域,具体涉及一种园林废弃物生物质炭基尿素及其制备方法,该制备方法包括如下步骤:将园林废弃物高温裂解,得到园林废弃物生物质炭和可燃性气体;将尿素的原料和占尿素总原料重量12-16%的园林废弃物生物质炭混合后熔融、造粒,收集粒料;将收集的粒料负压冷却,进行筛选;将筛选后的粒料进行包膜,包装出货,制得园林废弃物生物质炭基尿素。本发明专利技术的园林废弃物生物质炭基尿素营养物质丰富,营养元素释放协调持久,肥料养分利用效率高,可有效地改良和培肥土壤,提高肥料利用率,增加土壤有机质含量,降低土壤容重,提高土壤保水保肥能力,促进作物生长,并可显著提高作物产量,改善作物品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及尿素
,具体涉及。
技术介绍
施肥已经成为农业生产不可或缺的技术措施之一,对作物生产的贡献率超过一半。中国肥料利用率一直比较低,如氮肥当季作物的利用率平均只有30%左右,比发达国家低近20个百分点,这一方面是因为非科学的施肥方法,另一方面则是由于肥料本身的特性。提高肥料利用率刻不容缓,研发施用新型多功能肥料,是提高肥料利用效率重要的途径之一O生物质炭是生物质高温裂解的固体产物,具有很多特异的性质,如多孔、高度稳定性、高度芳香化、表面有大量的多种官能团,同时带有正负2种电荷,能够吸附分子和阴阳离子、极性和非极性物质。原材料、裂解温度、裂解时间等是影响生物质炭物理、化学特性的主要因素,一般说来,在一定范围内,随着裂解温度的升高、反应时间的延长,生物质炭的比表面积增大、芳香化结构增强,灰分含量及PH升高,速效养分和钙、镁含量也随之升高。目前,随着我国城市化进程的发展,园林绿化在改善城市环境质量、缓解城市热岛效应、保持城市生态平衡等方面作用越来越受到人们的重视,并得以迅速发展;但随之而来的树木枝干、枯枝、落叶、草肩、以及其他绿化修剪物等园林绿化废弃物也在急剧增大,园林绿化废弃物的资源化再利用关键技术研宄及产业化成为迫在眉睫需要解决的事情。尿素,又称碳酰胺,是一种白色晶体。最简单的有机化合物之一。碳酸的二酰胺,分子式Sh2nconh2。哺乳动物和某些鱼类体内蛋白质代谢分解的主要含氮终产物。尿素也是目前含氮量最高的氮肥,作为一种中性肥料,尿素适用于各种土壤和植物。它易保存,使用方便,对土壤的破坏作用小,是目前使用量较大的一种化学氮肥。但是,目前未见利用园林废弃物生物质炭和尿素的研宄报道。因此,研发一种园林废弃物生物质炭基尿素以显得尤为重要。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本专利技术的目的在于提供一种园林废弃物生物质炭基尿素的制备方法,该制备方法将废弃资源园林废弃物制得园林废弃物生物质炭,再和尿素复配制得园林废弃物生物质炭基尿素,大大降低了生产成本,减少了环境污染,可以带来良好的社会经济效益和推广应用的价值;且该制备方法工艺简单,操作控制方便,质量稳定,生产效率高,可大规模工业化生产。本专利技术的另一目的在于提供一种园林废弃物生物质炭基尿素,该园林废弃物生物质炭基尿素利用园林废弃物生物质炭的物理性能,实现了对尿素的有效缓释,延长了尿素的作用时间,提高了尿素的利用率,为作物在生长期中长时间充足的营养供应,并且为作物营养强化提供了很好的技术支持。该园林废弃物生物质炭基尿素在玉米、大豆、水稻等多种粮食作物及蔬菜、果树中施用,可以实现一次施肥后期不用追肥,有效提高土壤有效成分的水平,作物籽粒营养成分的含量及产量明显提升,肥效持久,增产增收。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种园林废弃物生物质炭基尿素的制备方法,包括如下步骤: (1)将园林废弃物高温裂解,得到园林废弃物生物质炭和可燃性气体; (2)将尿素的原料和占尿素总原料重量12-16%的园林废弃物生物质炭混合后熔融、造粒,收集粒料;其中,熔融所需的热量由所述可燃性气体燃烧提供; 所述尿素包括如下重量份的原料:颗粒尿素40-80份、尿素增效剂0.5-1.5份、尿素防结块剂0.08份-0.12份、尿素改性剂0.5-1.5份; (3)将收集的粒料负压冷却,进行筛选; (4)将筛选后的粒料进行包膜,包装出货,制得园林废弃物生物质炭基尿素。本专利技术的制备方法将废弃资源园林废弃物制得园林废弃物生物质炭,再和尿素复配制得园林废弃物生物质炭基尿素,大大降低了生产成本,减少了环境污染,可以带来良好的社会经济效益和推广应用的价值;且该制备方法工艺简单,操作控制方便,质量稳定,生产效率高,可大规模工业化生产。优选的,所述步骤(I)具体为:将园林废弃物粉碎至粒径l-2mm,将粉碎后的园林废弃物干燥至含水率小于5%,得到生物质物料;将裂解催化剂和生物质物料按重量比0.5-1.5:100放入高温热解炉裂解内进行高温裂解,得到园林废弃物生物质炭和可燃性气体;其中,高温裂解的温度为500-700°C,高温裂解的时间为60-120min。生物质经高温裂解会产生生物质炭、焦油和可燃性气体,裂解催化剂的加入可以催化焦油裂解,裂解催化剂能够在较低反应温度下得到较高的焦油去除率,而且还能提高气体热值和产量。优选的,所述裂解催化剂的制备方法为:按照等体积浸渍法,将碳纳米管载体加入足量的镍盐的水溶液中,超声处理并静置;然后对上述物料进行干燥,并在氢气和氮气条件下还原,制得载镍碳纳米管催化剂,并使得Ni的质量百分比含量为10-20% ;其中,所述镍盐是由硝酸镍、氯化镍和醋酸镍以重量比1:0.8-1.2:1.2-1.8组成的混合物。生物质炭在提高作物产量、增强土壤养分、增加土壤肥力、土壤结构改良修复、受污染环境修复以及温室气体减排等各方面都展现出了巨大的应用潜力,作为一类新型环境功能材料在当今社会弓I起广泛关注。生物炭有着巨大的表面积和繁多的小孔结构,这种孔洞结构更容易聚集吸收营养养分物,促进有益微生物的生长,从而使土壤变得更肥沃,有利于植物的生长,实现可持续发展的绿色农业。所以,生物质炭不仅能减少温室气体,如甲烷、氧化亚氮和二氧化碳排放的效果,而且对改善土壤健康、减少养分流失、恢复土壤肥力、提高肥料的利用效率、提高土壤生产力具有积极作用。生物质炭中含有丰富的空隙和有机大分子结构,在和肥料配施的情况下,在土壤中较易形成大团聚体,增进土壤的养分离子的吸附和保持,土壤中的NH4+吸附与固持作用得以明显增强,提高了作物对氮的利用率,从而使氮素损失得到降低。另外,生物质炭在土壤中存在一定时间后表面部分会被轻度氧化形成羰基、酚基等,这有助于增加土壤的阳离子交换量。生物质炭对NH4+和NO3-具有较强的吸附特性,从而能够持留土壤中的氮素,有效降低农田土壤氨的挥发和控制土壤氮养分的淋沥流失,这些特性使生物质炭能够有效降低农田土壤氮养分的流失,提高农作物产量,同时减少了化肥施用量和农田氮养分流失引起的面源污染。生物质炭含有各种丰富的灰分元素,可在土壤中作为可溶性养分被作物吸收利用,从而提高了土壤有机质含量和土壤碳保持容量,并且生物质炭本身也可以作为肥料提高上壤肥力。生物质炭含有的丰富灰分元素如K、Ca、Mg等都呈可溶态,进入土壤后成为溶液中的可溶性盐基离子,提高土壤的盐基饱和度,降低其交换性酸和交换性铝含量,有利于提高其它阳离子交换量,并降低铝离子活化,降低酸性土壤中铝的饱和度,从而提高土壤的pH值。土壤中铝离子过多会对植物生长与土壤微生物活动产生不良影响。生物质炭的表面具有大量的负电荷,具有大量的孔洞结构及巨大的比表面积,对土壤的化学性质和物理性状都有不同程度的影响,对土壤极性或非极性有机化合物、土壤有效水、土壤养分元素或沉积物中的无机离子都具有很强的吸附能力。将生物质炭施入土壤后,其多孔性结构有利于土壤水的保持,土壤的保水性得到增强,土壤中施入大量的生物质炭后,其田间持水量会比周围对照土壤高18%。生物质炭的添加到土壤后,土壤通气性和孔隙度得到提高,使土壤具有良好的耕作结构。为微生物提供更多的生存空间,有利于土壤中好氧微生物的生长,提高了上壤中有机质的矿化进程,增加土壤本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种园林废弃物生物质炭基尿素的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)    将园林废弃物高温裂解,得到园林废弃物生物质炭和可燃性气体;(2)    将尿素的原料和占尿素总原料重量12‑16%的园林废弃物生物质炭混合后熔融、造粒,收集粒料;其中,熔融所需的热量由所述可燃性气体燃烧提供;所述尿素包括如下重量份的原料:颗粒尿素40‑80份、尿素增效剂0.5‑1.5份、尿素防结块剂0.08份‑0.12份、尿素改性剂0.5‑1.5份;(3)    将收集的粒料负压冷却,进行筛选;(4)    将筛选后的粒料进行包膜,包装出货,制得园林废弃物生物质炭基尿素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:林小明
申请(专利权)人:广东大众农业科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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