作物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，能直接供給農(nóng)作物生 長(zhǎng)所需的一些營(yíng)養(yǎng)元素，可增強(qiáng)土壤肥力，促進(jìn)作物營(yíng)養(yǎng)體和地下根系的生長(zhǎng)，提高對(duì)土壤 養(yǎng)分的利用率。
[0014] 實(shí)施例2 一種利用牛糞和磷石膏制備土壤改良劑的方法，與實(shí)施例1不同之處在于：步驟一中 將牛糞晾曬、風(fēng)干，使牛糞的含水率降到9. 5%;步驟二中牛糞與磷石膏的質(zhì)量比7:1 ;步驟 三中開啟加熱裝置，以l〇°C /min的升溫速率升溫至150°C后，恒溫40min ;然后以15°C / min鐘的升溫速率，升溫至500°C后，恒溫Ih ;最后，在通入氮?dú)鈼l件下降溫至60°C出料；步 驟四中獲得pH值8. 9,有機(jī)質(zhì)含量52%，養(yǎng)分含量為8. 7%，孔隙度為0. 25cm3 /g，孔徑15? 35nm，平均比表面積210m3/g的生物炭；每畝施用200kg后，土壤pH值提高0. 28, 土壤容重 降低5%，總孔隙度提高了 6%。
[0015] 實(shí)施例3 一種利用牛糞和磷石膏制備土壤改良劑的方法，與實(shí)施例1不同之處在于：步驟一中 將牛糞晾曬、風(fēng)干，使牛糞的含水率降到8% ;步驟二中牛糞與磷石膏的質(zhì)量比9:1 ;步驟三 中開啟加熱裝置，以5°C /min的升溫速率升溫至200°C后，恒溫30min ;然后以10°C /min鐘 的升溫速率，升溫至400°C后，恒溫2h ;最后，在通入氮?dú)鈼l件下降溫至60°C出料；步驟四 中獲得pH值9. 2,有機(jī)質(zhì)含量超過56%，養(yǎng)分含量為8. 5%，孔隙度為0. 32cm3/g，孔徑15? 25nm，平均比表面積250m3/g的生物炭；每畝施用2000kg后，土壤pH值提高0. 58, 土壤容重 降低16%，總孔隙度提高了 18%。
[0016] 本實(shí)施例為最佳實(shí)施例，當(dāng)含水率降低至8%時(shí)性能最佳，低于8%成本提高的 同時(shí)，性能下降，其在通氮?dú)庖?°C /min的升溫速率升溫至200°C后，恒溫30min ;然后以 KTC /min鐘的升溫速率，升溫至400°C后，恒溫2h ;最后，在通入氮?dú)鈼l件下降溫至60°C出 料；所獲得的PH值9. 2,有機(jī)質(zhì)含量56%，養(yǎng)分含量為8. 5%，孔隙度為0. 32cm3/g，孔徑15? 35nm，平均比表面積280m3/g的生物炭，其每畝施用2000kg效果最佳。
[0017] 實(shí)施例4 一種利用牛糞和磷石膏制備土壤改良劑的方法，與實(shí)施例1不同之處在于：步驟一中 將牛糞晾曬、風(fēng)干，使牛糞的含水率降到9. 8% ;步驟二中牛糞與磷石膏的質(zhì)量比4:1 ;步驟 三中開啟加熱裝置，以l〇°C /min的升溫速率升溫至150°C后，恒溫60min ;然后以5°C /min 鐘的升溫速率，升溫至350°C后，恒溫4h ;最后，在通入氮?dú)鈼l件下降溫至60°C出料；步驟四 中獲得pH值8. 5,有機(jī)質(zhì)含量45%，養(yǎng)分含量為9. 1%，孔隙度為0. 22cm3/g，孔徑15?25nm， 平均比表面積180m3/g的生物炭；每畝施用IOOkg后，土壤pH值提高0. 12, 土壤容重降低 4%，總孔隙度提高了 4%。
[0018] 本實(shí)施例為對(duì)比實(shí)施例，當(dāng)牛糞與磷石膏的質(zhì)量比超出本申請(qǐng)公開的范圍；加入 速率、溫度、恒溫時(shí)間走極端值時(shí)；獲得的生物炭pH值8. 5,有機(jī)質(zhì)含量45%，養(yǎng)分含量為 9. 1%，孔隙度為0. 22cm3/g，孔徑15?25nm，平均比表面積180m3/g，綜合評(píng)價(jià)一般。詳細(xì)見 對(duì)比表1。
[0019] 表1制備的生物炭的條件與性質(zhì)的實(shí)施例對(duì)比表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用牛糞和磷石膏制備土壤改良劑的方法，其特征在于，步驟如下：一、預(yù)處 理：將牛糞塊晾曬、風(fēng)干，使牛糞塊的含水率降到10%以下，而后將牛糞塊粉碎至長(zhǎng)度〈lcm 的顆粒，將磷石膏粉碎至粒徑〈1_，備用；二、造粒：步驟一中處理后的牛糞與磷石膏按7? 9:1?3的質(zhì)量比混合造粒，烘干后篩分，獲得粒徑為2?4mm的成品顆粒；三、炭化：將步 驟二中得到的成品顆粒投入碳化爐內(nèi)，通入氮?dú)?，加熱，??KTC/min的升溫速率升溫至 150?250°C后，恒溫20?60min ;然后以5?20°C /min的升溫速率，升溫至350?500°C 后，恒溫1?4h后，在通氮?dú)鈼l件下降溫至60°C出料；四、調(diào)整篩選：將步驟三中獲得的產(chǎn) 物過100目篩，獲得pH值7. 5?9. 5,有機(jī)質(zhì)含量大于50%，養(yǎng)分含量7?10%，孔隙度0. 2? 0. 4cm3/g，孔徑15?40nm，平均比表面積120?280m3/g的生物土壤改良劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用牛糞和磷石膏制備土壤改良劑的方法，其特征在于：所 述步驟一中牛糞塊的含水率為8% ;所述步驟二中牛糞與磷石膏的質(zhì)量比為9:1 ;所述步驟 三中通入氮?dú)?，加熱，?°C/min的升溫速率升溫至200°C后，恒溫30min ;然后以10°C/min 鐘的升溫速率，升溫至400°C后，恒溫2h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用牛糞和磷石膏制備土壤改良劑的方法，其特征在于：將 所述生物土壤改良劑用于土壤改良，每畝施用100?2500kg，土壤pH值提高0. 1?0.6, 土 壤容重降低4?16%，總孔隙度提高4%?18%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用牛糞和磷石膏制備土壤改良劑的方法，將牛糞塊晾曬風(fēng)干含水率降到10%以下，粉碎至顆粒；牛糞與磷石膏按7～9:1～3的混合造粒；得到成品顆粒投入碳化爐內(nèi)通氮?dú)饧訜?，?～10℃/min升溫至150～250℃恒溫20～60min；5～20℃/min升溫至350～500℃恒溫1～4h降溫至60℃出料；過100目篩獲得pH值7.5～9.5的生物土壤改良劑。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，原材料價(jià)廉易得，制備出的生物土壤改良劑比表面積大，可改良土壤性質(zhì)，提高土壤肥力，修復(fù)受污染土壤，為牛糞便的處理處置提供一條新的途徑，具有顯著的生態(tài)效益和良好的推廣應(yīng)用前景。
【IPC分類】C09K17-40, C09K101-00, C09K109-00
【公開號(hào)】CN104560048
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510024743
【發(fā)明人】辛言君, 王港, 陳清華, 朱祥偉, 李保鵬
【申請(qǐng)人】青島農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日