基于梧桐叶和污泥的炭基肥制备方法和制备系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107746352A(43)申请公布日2018.03.02(21)申请号201710893258.2(22)申请日2017.09.28(71)申请人青岛农业大学地址266109山东省青岛市城阳区长城路700号青岛农业大学资源与环境学院(72)发明人张磊(51)Int.Cl.C05G3/04(2006.01)C05G3/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称基于梧桐叶和污泥的炭基肥制备方法和制备系统(57)摘要公开了一种基于梧桐叶和污泥的炭基肥制备方法和制备系统，制备方法包括水洗后烘干的梧桐叶经破碎设备粉碎后得到梧桐叶颗粒；梧桐叶颗粒加入含有氯化亚锡和三氯化铁的水溶液中浸渍3-4小时后在80℃-90℃中干燥4-5小时得到混合物，污泥中加入硫酸和十八烷基三甲基氯化铵后脱水使得脱水污泥的含水率小于10%，脱水污泥和梧桐叶颗粒在马弗炉中氮气下以8-10℃/min的速度升温至350-400℃且持续5-6小时得到梧桐叶泥生物炭颗粒；梧桐叶泥生物炭颗粒在含有氯化亚铁、氯化锌和硒粉的乙二醇溶液中通入氯气下以150-160℃搅拌2-3小时后，加入碱溶液调节pH值为8-9，然后以40-50℃真空干燥6-7小时获得梧桐叶泥生物炭，梧桐叶泥生物炭输入制肥导流装置中加入肥料以制成炭基肥。CN107746352ACN107746352A权利要求书1/2页1.一种基于梧桐叶和污泥的炭基肥制备方法，其步骤包括：第一步骤（S1）中，梧桐叶进行水洗后在70℃-80℃中烘干，烘干后的梧桐叶经破碎设备粉碎后过60目筛得到梧桐叶颗粒；第二步骤（S2）中，梧桐叶颗粒加入含有氯化亚锡和三氯化铁的水溶液中浸渍3-4小时后在80℃-90℃中干燥4-5小时得到混合物，所述水溶液中的梧桐叶颗粒、氯化亚锡和三氯化铁的质量份比例处于100:(5-8):(20-40)；第三步骤（S3）中，污泥中加入硫酸和十八烷基三甲基氯化铵后脱水使得脱水污泥的含水率小于10%，其中，污泥中、硫酸和十八烷基三甲基氯化铵的质量份比例处于100:(3.5-5):(0.8-1.2)；第四步骤（S4）中，所述脱水污泥和梧桐叶颗粒在马弗炉中氮气下以8-10℃/min的速度升温至350-400℃且持续5-6小时得到梧桐叶泥生物炭颗粒；第五步骤（S5）中，所述梧桐叶泥生物炭颗粒在含有氯化亚铁、氯化锌和硒粉的乙二醇溶液中通入氯气下以150-160℃搅拌2-3小时后，加入碱溶液调节pH值为8-9，然后以40-50℃真空干燥6-7小时获得梧桐叶泥生物炭，其中，所述乙二醇溶液中的梧桐叶泥生物炭颗粒、乙二醇、氯化亚铁、氯化锌和硒粉的质量份比例处于100:(600-800):(5-6):(20-24):(5-6)；第六步骤（S6）中，所述梧桐叶泥生物炭输入制肥导流装置（28），在所述制肥导流装置中加入肥料以制成炭基肥。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，第二步骤（S2）中，所述水溶液中的梧桐叶颗粒、氯化亚锡和三氯化铁的质量份比例处于100:6:30。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，第五步骤（S5）中，所述乙二醇溶液中的梧桐叶泥生物炭颗粒、乙二醇、氯化亚铁、氯化锌和硒粉的质量份比例处于100:700:5.5:22:5.5。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，第三步骤（S3）中，污泥经过筛选和破碎后加入硫酸和十八烷基三甲基氯化铵，脱水工艺包括机械脱水至含水率小于40%，然后加热干燥脱水至含水率小于10%。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，第一步骤（S1）中，梧桐叶先通过自来水清洗完杂质后，再经由蒸馏水水洗2次后在75℃中烘干，烘干后的梧桐叶经破碎设备粉碎后过60目筛得到梧桐叶颗粒。6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，第四步骤（S4）中，质量份比例为100：(10-20)的所述脱水污泥和梧桐叶颗粒在马弗炉中氮气下以9℃/min的速度升温至380℃且持续5.5小时得到梧桐叶泥生物炭颗粒。7.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，第六步骤（S6）中，所述肥料包括碳酰胺、磷酸氢二铵、氯化钾、膨润土和粘结剂，其中，梧桐叶泥生物炭、碳酰胺、磷酸氢二铵、氯化钾、膨润土和粘结剂的质量份比例处于100:(80-85):(88-98):(60-70):(18-20):(3.5-5)。8.一种实施权利要求1-6中任一项所述基于梧桐叶和污泥的炭基肥制备方法的制备系统，其包括预处理装置（1）、混合装置（2）、炭化装置（3）、处理装置（4）、制肥导流装置（28）和控制装置（5），其特征在于，2CN107746352A权利要求书2/2页所述预处理装置（1）包括用于清洗