本發明涉及肥料技術領域，尤其涉及一種以生物質灰和木醋液為原料制備生物緩釋肥及制備方法。

背景技術：

隨著非可再生能源危機日益加劇，近些年我國大力推廣可再生的生物質發電技術，而以稻殼、秸稈和薪材等生物質為原料的發電產生了大量的生物質灰，并且逐年增加，大量的生物質灰堆積如山，占用成畝耕地，造成了資源浪費和環境污染。生物質灰具有較高的pH值，并且含有多種植物營養元素K、Ca、Mg、P等，重金屬含量符合國家標準，其可以應用到農林方面，但是直接將生物質灰施撒在土地上會使土壤的鹽堿化，發生植物燒根現象。

生物質除了燃燒發電外，采用熱解氣化方式將生物質熱轉化制備生物炭和粗燃氣是生物質資源化利用的另一個重要方向。然而，生物質熱解氣化過程不可避免地產生副產物——裂解油。裂解油經過靜置或蒸餾可分別得到木焦油和木醋液。其中，木醋液的主要成分為醋酸、酚類、水，其中有機質成分醋酸占10％以上。木醋液中高含量的乙酸和酚類化合物，使其具有很好的抑菌活性和抗氧化活性。木醋液在高濃度下具有較強的殺菌、抗菌的功能，在低濃度下能抑制雜菌的繁殖，具有防菌、防蟲的功效。此外，木醋液中也含有以Ca、K、Fe、Na為主的多種微量元素。將木醋液直接噴灑到土壤，可用于土壤消毒，驅除害蟲，防治灰色霉菌病、立枯病、根結線蟲病等，而且低濃度的酚對微生物及植物的生長有一定促進作用，因此能夠促進土壤中有益微生物的繁殖，改善土壤環境，促進植物生長。

技術實現要素：

通常情況下，生物質灰呈堿性，木醋液呈酸性，兩者單獨使用時都具有一定的局限性。因此，如何將生物質灰、木醋液這些生物質資源化利用過程中不可避免的副產物有效并高效地返還給農田，調節土壤酸堿度，增加土壤輸入，改良土壤結構，增強作物防蟲、抗病的能力是當前我國農業發展迫切需要解決的問題之一。

針對上述現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是提供一種以生物質灰和木醋液為原料的生物緩釋肥及制備方法。

為了解決以上技術問題，本發明的技術方案為：

一種以生物質灰和木醋液為原料的生物緩釋肥，由以下重量份的組分組成：生物質灰40-60份，木醋液10-20份，木焦油10-15份，氮源10-20份，磷源5-15份，鉀源5-10份。

木醋液的酸性主要來自乙酸等酸性物質，與生物質灰中的堿性物質作用能夠形成可溶性的醋酸鈣、醋酸鎂等鹽類，便于作物吸收；木醋液中的酚類、醇類物質基本不參與反應，但具有抑菌、殺菌、防蟲的作用，而且低濃度的酚對土壤有益微生物及植物的生長有一定促進作用；此外，木醋液中含有以K、Ca、Mg、Zn、Mn、Fe等多種微量元素能夠為植物的生長提供所需的營養成分。木焦油主要成分為酚類物質，具有殺菌、防蟲的功效，而且木焦油具有較大的粘度，可以充當粘結劑的作用，而且木焦油能夠在各營養成分表面形成一層有機的薄膜達到緩/控釋的目的。因此，將生物質灰、木醋液、木焦油三者聯用，一方面充分利用木醋液和木焦油的殺菌、抑菌、抗病、防蟲功效，木醋液對植物生長的促進作用以及木焦油的緩釋作用，另一方面生物質灰富含Ca、K、Na等營養成分，并且吸水和吸氣能力強，有利于保水保肥，生物質灰施用于土壤后不僅具有石灰效應，而且能夠在一定程度上補充土壤養分。此外，生物質灰還具有大量元素富集的特點，施用后會改變土壤中元素的構成，增加土壤中N、K等植物生長必需元素的可利用量，釋放土壤中拮抗的磷、鉀及微量元素，降低化肥施用量，提高土壤蓄肥保水保墑能力。

生物質電廠灰是一種多孔體，通氣性和透水性良好，吸水和吸氣能力強，有利于保水保肥。然而，生物質在燃燒過程中N元素被氧化并轉化為氣態，在灰中幾乎不存在或可忽略；P元素主要是以難溶于水的形式存在，如磷灰石和其他磷酸鈣；生物質灰雖然含有一定量的K，但是K的具體含量受生物質種類的影響，如秸稈灰的K含量要高于木灰。為保障所制備肥料的普遍適用性，應適當補充氮源、磷源及鉀源。因此，將氮源、磷源和鉀源與生物質灰、木醋酸、木焦油配合使用，不僅能夠提供作物生長所需的氮磷鉀肥料，還能提供Ca、Mg、Fe、Na等多種微量元素，并具有殺菌、抑菌、抗病、防蟲和促進有益微生物繁殖的作用，以及具有大量元素富集的特點，施用后會改變土壤中元素的構成，增加土壤中N、K等植物生長必需元素的可利用量，促進作物的生長。此外，木焦油作為粘結劑能夠在各營養成分表面形成一層有機的薄膜達到緩/控釋的目的，形成一種獨特的有機-無機緩控釋復合肥。

優選的，所述生物緩釋肥，由以下重量份的組分組成：生物質灰40-50份，木醋液15-20份，木焦油10-12份，氮源10-15份，磷源10-15份，鉀源5-7份。

優選的，所述氮源為尿素。

優選的，所述磷源為磷酸銨。

優選的，所述鉀源為硫酸鉀。

優選的，所述木醋酸的pH值為2-3，所述木焦油的pH值為2-3，所述生物質灰的pH值為11-12。

上述生物緩釋肥的制備方法，包括如下步驟：

將生物質灰、木醋酸和木焦油按設定比例進行配比，并按設定比例添加氮源、磷源和鉀源，得到的混合物料經過造粒、拋圓、篩分、烘干，得到成品生物緩釋肥。

優選的，上述制備方法還包括二次造粒的步驟，將篩分后，粒度小于0.5mm和大于5mm的顆粒，進入造粒劑進行二次造粒。

進行二次造粒的步驟，可以使生物緩釋肥的顆粒粒度保持在一個特定的范圍內，保證了顆粒的均勻性，生物緩釋肥釋放的及時性和長久性。

優選的，所述烘干的溫度為35-45℃，使顆粒的水分控制在5％以下。

本發明的有益效果為：

該發明的生物質緩釋肥既具有速效性，當季施用即可增產，又具有作用長久性，可以有效疏松土壤，改良土壤結構，提高土壤活性，釋放土壤中拮抗的磷、鉀及微量元素，增加土壤肥效，提高土壤蓄肥保水保墑能力，降低化肥施用量，減少環境污染，提高土壤抗病蟲菌性，降低土壤農藥殘留量，固化重金屬超標的土壤，免對糧食污染，刺激作物生長、明顯改善農產品品質等功能，其生產方法獨特，將生物質灰、木醋液及木焦油有效的融合工藝處理方法科技含量高，融合性強，實現廢物利用合理循環。

附圖說明

圖1為本發明方法的工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

生物緩釋肥配方：生物質電廠灰60重量份，木醋液10重量份，尿素10重量份，磷銨5重量份，硫酸鉀5重量份，木焦油10重量份。

其生產方法如圖1所示：

利用鍘草機將林業的樹身、樹干、樹根、樹皮、樹枝、農作物秸稈、廢舊木材、木器、木材加工廠的邊角料、野草進行切段預處理。

一方面，將處理后的初級原料經螺旋輸送機輸送到斗式提升機，再由上料系統連續加入裂解炭化爐，在爐內依次完成烘干、裂解炭化，最終產生粗燃氣和炭，粗燃氣經多級冷凝分離可得燃氣、木焦油、木醋液。

另一方面，將處理后的初級原料送至生物質電廠燃燒發電，產生的煙氣經過布袋除塵器收集得到生物質電廠灰。

將制備好的生物質電廠灰、木醋液以及木焦油按比例進行配比，并按比例添加氮肥、磷肥、鉀肥，配比好的混合物料進入物理摩擦造粒機進行造粒，再經過滾圓機二次拋圓，之后進入篩分機進行篩分，粒度小于0.5mm和大于5mm進入造粒機二次造粒，粒度0.5～5mm進入烘干機在40℃左右進行低溫烘干，使其水分控制在5％以下，烘干后成品冷卻后經稱重包裝。

通過模擬降雨對采用本配方制備的生物緩釋肥的緩釋效果進行測試，發現相比于未添加木焦油作為粘結劑而其他配方相同所制備的肥料，添加木焦油作為粘結劑完全按照本配方制備的肥料，K Ca Na Mg離子的緩釋效果明顯，其中K離子控釋率達到60％以上，Ca離子50％以上，Na離子60％以上。

實施例2

生物緩釋肥配方：生物質電廠灰55重量份，木醋液12重量份，尿素11重量份，磷銨5重量份，硫酸鉀5重量份，木焦油12重量份。

其生產方法如下：

利用鍘草機將林業的樹身、樹干、樹根、樹皮、樹枝、農作物秸稈、廢舊木材、木器、木材加工廠的邊角料、野草進行切段預處理。

一方面，將處理后的初級原料經螺旋輸送機輸送到斗式提升機，再由上料系統連續加入裂解炭化爐，在爐內依次完成烘干、裂解炭化，最終產生粗燃氣和炭，粗燃氣經多級冷凝分離可得燃氣、木焦油、木醋液。

另一方面，將處理后的初級原料送至生物質電廠燃燒發電，產生的煙氣經過布袋除塵器收集得到生物質電廠灰。

將制備好的生物質電廠灰、木醋液以及木焦油按比例進行配比，并按比例添加氮肥、磷肥、鉀肥，配比好的混合物料進入物理摩擦造粒機進行造粒，再經過滾圓機二次拋圓，之后進入篩分機進行篩分，粒度小于0.5mm和大于5mm進入造粒機二次造粒，粒度0.5～5mm進入烘干機在40℃左右進行低溫烘干，使其水分控制在5％以下，烘干后成品冷卻后經稱重包裝。

綜上所述本發明有如下特點：

在上述產品的制備中，生物質電廠灰和木醋液起到了至關重要和傳統化肥的顛覆性作用。目前國內的生物質電廠為了降低污染物排放，大多燃燒不完全，飛灰中碳含量較高。生物質電廠灰是一種多孔體，通氣性和透水性良好，吸水和吸氣能力強，有利于保水保肥。生物質灰中含有豐富的K、Ca、Mg、P養分，還含有很多微量礦物質，可提供作物所需的營養元素，提高土壤肥力。生物質灰可以調節土壤的pH值，還可改善微生物生存環境，為微生物的繁殖提供有利條件。生物質電廠灰還是一種新型的重金屬污染土壤的鈍化劑，能夠吸附土壤中的重金屬，降低重金屬在土壤中的遷移性，有利于農作物增產。木醋液是在生物質熱解生產生物炭時產生的副產品，呈酸性，有機質含量極為豐富，滲透性很強，并且具有殺菌抑菌的作用。土壤中施入木醋液，有效抑制有礙農作物生長的微生物繁殖，并能殺死根瘤線蟲等害蟲，促進植物根部健康生長，改良土壤，促進有益微生物的生長。此外，生物質電廠灰為堿性，木醋液為酸性，二者配合使用：一方面，能夠增強土壤肥力，增強作物抗菌、防蟲的功效；另一方面，酸堿中和能夠有效避免單獨使用的燒地燒根現象，復合現代化生態農業、綠色農業和對肥料的要求。

本發明在保證氮磷鉀營養元素的同時，加入了富含生物炭、K、Ca、Mg、P養分以及微量元素的生物質灰和木醋液，生產出的生物灰基緩釋肥與傳統的肥料有著本質的區別，是肥料行業的顛覆之作，環保高效，具有很好的經濟和社會效益。

上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但并非對發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍內。