一种醋糟生物质炭复配基质制造技术

本发明专利技术公开了一种醋糟生物质炭复配基质，包含以下体积百分比组成的物质：30～60％的醋糟生物质炭，0～30％干醋糟，其余部分为蛭石珍珠岩；其中，所述的醋糟生物质炭由干生物质废弃物和干醋糟混合炭化制备得到。本发明专利技术还公开了一种醋糟生物质炭，本发明专利技术制备的醋糟生物质炭可以替代泥炭成为植物生长基质的组成部分，本发明专利技术公开的一种醋糟生物质炭复配基质是更理想的植物生长基质。本发明专利技术不仅可以有效利用工农业废弃物资源，有效解决秸秆燃烧造成的大气污染，还可以缓解泥炭资源的开采压力，为工业化生产开辟了一条解决环境污染，变废为宝的重要途径。

Vinegar lees biological carbon composite substrate

The invention discloses a biomass charcoal vinegar compound matrix, contains the following volume percentage composition of the material: 30 ~ 60% vinegar waste biomass charcoal, 0 ~ 30% dry vinegar, the remaining part of the vermiculite perlite; the biomass charcoal vinegar by dry and dry biomass waste vinegar mixed carbonization preparation get. The invention also discloses a biomass charcoal vinegar, vinegar prepared by the invention of biochar can replace peat become part of plant growth substrate, the invention discloses a compound vinegar of biomass carbon matrix is more ideal plant growth substrate. The invention not only can effectively use agricultural wastes, effectively solve the problem of air pollution caused by burning straw, peat mining can also relieve the pressure, opened up a solution for the industrial production of environmental pollution, an important way to treasure.

【技术实现步骤摘要】
一种醋糟生物质炭复配基质
本专利技术属于资源循环利用领域，涉及一种醋糟生物质炭复配基质。
技术介绍
泥炭因其具有质地轻，吸水透气性好，腐植酸含量高，有机质和纤维含量丰富，疏松多孔，缓冲能力强等优点，被广泛作为一种植物生长基质使用。但是，据统计目前全球泥炭资源储量约为4×108hm2，仅占地球陆地面积的3％。而且随着人们对泥炭资源的需求日益增加，泥炭面积正迅速减少，品质逐渐下降，而泥炭属短期内不可再生资源，地区分布差异较大，这样使得泥炭的价格较高，从而使基质的成本日益增加。而且由于泥炭资源是碳的重要储存库，在全球变暖、减缓温室气体排放的大背景下，保护泥炭资源、限制泥炭开发利用也显得尤为重要。因此，基质泥炭替代物的研究成为大家关注的热点。近年来，生物质废弃物热裂解碳化利用越来越受到关注。生物质炭是生物质废弃物在完全或部分缺氧的情况下经热裂解炭化产生的高度芳香化、富含碳素、表面多孔的固态物质。生物质炭具有质地轻，表面疏松多孔，化学性质稳定，蓄水保肥等诸多优点。研究表明，生物质炭具有保水保肥、提高氮肥利用率、促进根系生长以及提高作物品质产量等功效。目前将生物炭应用于育苗基质的研究已有少量研究报道试验表明，研究发现，利用生物炭基质部分替代泥炭能够促进在一定程度上促进番茄提早出苗，提高番茄的产量。因此，生物质炭替代泥炭应用于植物生长基质中有很大的潜力。所有生物质原料均可经过热裂解制备成生物质炭，这样为农作物秸秆、畜禽粪便、中药材渣树枝、木屑等生物质废弃物的循环利用提供料重要途径。特别是我国近年来秸秆燃烧造成的大气环境中严重的雾霾已成为全国关注的重要焦点。如果将秸秆制备成生物质炭并利用于制备基质，对解决秸秆燃烧造成的大气污染问题具有重要的贡献。但已有的研究表明，基质中的泥炭只能部分被生物质炭替代，这主要是由于生物质炭一般多呈碱性，pH约在9-11。而一般情况下过酸或过碱的基质均会影响营养液的pH，破坏其化学平衡，改变营养液中养分的形态，从而影响作物对养分的吸收。如果生物质炭作为基质原料全部替代泥炭，其过高的碱性对植物的生长有一定的抑制作用。泥炭的pH一般在5.5-7.0，因此，如何克服生物质炭较高碱性的缺陷就成为生物质炭成为泥炭的理想替代者的关键。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种微酸或偏中性的醋糟生物质炭复配基质，以变废为宝、保护泥炭资源。为解决上述技术问题，本专利技术采取的第一个技术方案是：一种醋糟生物质炭复配基质，其特征在于，包含以下体积百分比组成的物质：30～60％的醋糟生物质炭，0～30％干醋糟，其余部分为蛭石珍珠岩；其中，所述的醋糟生物质炭由干生物质废弃物和干醋糟混合炭化制备得到。所述的干醋糟含水量为质量百分比20％以下；所述的干生物质废弃物含水量为质量百分比20％以下。优选的，所述干醋糟占10～30％的体积百分比组成。所述干生物质废弃物为农作物秸秆、树枝、木屑、中药渣或畜禽粪便中的一种或多种。用于制备醋糟生物质炭的干生物质废弃物和干醋糟按体积比2～5:1混合，所述炭化条件为350～500℃温度无氧条件。所述的醋糟生物质炭粒径在1-5mm，pH为5.5-8，总孔隙度为40％-60％，填充密度0.3-0.1g/cm3，电导率为0.5-3Ms/cm，比表面积为30-50g/cm2。所述的醋糟生物质炭的制备，其具体步骤为：(1)将醋糟和生物质废弃物各自独立的晾晒风干制备成含水量为质量百分比20％以下的干醋糟和干生物质废弃物；(2)将步骤(1)中得到的干生物质废弃物和干醋糟按体积比2～6:1混合，在350～500℃温度无氧条件下炭化，冷却、磨碎、过筛，得到醋糟生物质炭。步骤(2)中，所述无氧条件为氮气条件，所述炭化的时间为2～4小时，所述过筛的目数为1-5mm。步骤(1)中，所述晾晒风干的温度为室温。本专利技术采取的第二个技术方案是：一种醋糟生物质炭，它由干生物质废弃物和干醋糟混合炭化制备得到；所述干生物质废弃物和干醋糟按体积比2～6:1混合，所述炭化条件为350～500℃温度无氧条件下炭化2～4小时。优选的，所述无氧条件为氮气条件。所述的醋糟生物质炭的粒径在1-5mm，pH为5.5-8。优选的，所述的醋糟生物质炭粒径在1-5mm，pH为5.5-7，总孔隙度为40％-60％，填充密度0.3-0.1g/cm3，电导率为0.5-3Ms/cm，比表面积为30-50cm2/g。所述干生物质废弃物为所有的农作物秸秆、树枝、木屑、中药渣或畜禽粪便中的一种或多种。所述的醋糟生物质炭的制备，其具体步骤为：(1)将醋糟和生物质废弃物各自独立的晾晒风干制备成含水量为质量百分比20％以下的干醋糟和干生物质废弃物；(2)将步骤(1)中得到的干生物质废弃物和干醋糟按体积比2～6:1混合，在350～500℃温度无氧条件下炭化，冷却、磨碎、过筛，得到醋糟生物质炭。步骤(2)中，所述无氧条件为氮气条件，所述炭化的时间为2～4小时，所述过筛的目数为1-5mm。步骤(1)中，所述晾晒风干的温度为室温。醋糟为米、麦、高粱等酿醋后所余的残渣，但经过淋醋以后，辅料谷壳等通常不再被利用，产生大量的废弃醋糟，大量堆放对环境压力很大。醋糟pH约为5-6左右，其富含植物所需的营养成分，如粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、钙、磷以及铁、锌、硒、锰等微量元素。醋糟可直接与碱性的生物质炭混合来调节基质的酸碱度，但由于生物质炭pH一般在9-11之间，要中和其碱性，需要加入大量的醋糟，但醋糟存在颗粒粗，通气孔隙大的缺点，随着醋糟含量的增加，基质中的通气孔隙增加，而持水孔隙减少，造成基质的水气比较小，从而显著降低基质的保水能力。针对常规生物质炭的高pH值的缺陷，本专利技术制备的醋糟生物质炭为pH值为5.5-8，覆盖一般泥炭的pH值，和常规生物质炭相比，更合适做基质，以适宜作物的生长。以本专利技术制备的醋糟生物质炭完全替代泥炭配制的基质，与常规的泥炭基质相比，其通气孔隙和持水性均有显著提高。这主要是由于醋糟生物质炭具有较大的表面积和丰富的孔隙，具有较强的吸水能力，加之干醋糟本身大颗粒较多，在生物质原料中添加一定量的醋糟可试单增加生物质炭可适当增加大颗粒的比例，使其制备的基质的通气性得到改善，以进一步调节基质的水气比，更加适合作物的生长。因此，本专利技术进一步将醋糟生物质炭与一定比例的干醋糟以及其他材料复配制备成更加适宜植物生长的理想基质。同时，由于醋糟中富含植物所需的营养成分，如粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、钙、磷以及铁、锌、硒、锰等微量元素，也可进一步促进作物的生长。此外，添加的干醋糟也可在一定程度上起到中和生物质炭的微碱性、调节基质PH的作用。但醋糟生物质炭复配基质添加的干醋糟的比例过大时，对基质的持水性的影响会显著降低。因此，优选的，醋糟生物质炭复配基质中干醋糟占10～30％的体积百分比组成。有益效果：本专利技术不仅可以有效利用工农业生物质废弃物资源，还可以缓解泥炭资源的开采压力，为工业化生产开辟了一条解决环境污染，变废为宝、资源循环利用的重要途径。附图说明图1醋糟生物质炭复配基质的制备流程图；图2不同基质对作物壮苗指数的影响。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醋糟生物质炭复配基质，其特征在于，包含以下体积百分比组成的物质：30～60％的醋糟生物质炭，0～30％干醋糟，其余部分为蛭石珍珠岩；其中，所述的醋糟生物质炭由干生物质废弃物和干醋糟混合炭化制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种醋糟生物质炭复配基质，其特征在于，包含以下体积百分比组成的物质：30～60％的醋糟生物质炭，0～30％干醋糟，其余部分为蛭石珍珠岩；其中，所述的醋糟生物质炭由干生物质废弃物和干醋糟混合炭化制备得到。2.根据权利要求1所述的醋糟生物质炭复配基质，其特征在于，所述的干醋糟含水量为质量百分比20％以下；所述的干生物质废弃物含水量为质量百分比20％以下。3.根据权利要求1所述的醋糟生物质炭复配基质，其特征在于，所述干醋糟占10～30％的体积百分比组成。4.一种醋糟生物质炭，其特征在于，它由干生物质废弃物和干醋糟混合炭化制备得到。5.根据权利要求4所述的醋糟生物质炭，其特征在于，所述用于制备醋糟生物质炭的干生物质废弃物和干醋糟按体积比2～6:1混合，所述炭化条件为350～500℃温度无氧条件下炭化2～4小时。6.根据权利要求5所述的醋糟生物质炭，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恋卿，潘根兴，胡青青，张旭辉，郑聚锋，刘晓雨，程琨，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32