酒糟生物炭基肥的生产方法
技术领域
本发明涉及资源与环境技术领域，特别涉及到一种酒糟生物炭基肥的生产方法。
背景技术
目前，酒糟废弃物的综合利用有多种多样的途径，包括酒糟能源化、酒糟肥料化、酒糟饲料化、酒糟材料化等。对于酒糟肥料化方面，传统方式是将酒糟堆积发酵后补充一定比例N、P、K后生产有机肥，或是根据某种农作物需求补充特定成分后生产专用肥。
生物炭含碳量极高，施入土壤后可增加土壤中的有机质含量；另一方面，因其具有发达的孔隙结构和较高的阳离子交换量，可以吸附和负载肥料养分，延缓肥料在土壤中的释放与淋失。因此将生物炭混入肥料制成生物炭基肥，作为土壤改良剂的应用备受关注。
发明内容
针对现有发明材料的不足，本发明提供了一种酒糟生物炭基肥的生产方法，它工艺简单，能耗低，三废排放少，所生产的炭基肥在改良土壤和促进作物生长方面有积极作用。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：酒糟生物炭基肥的生产方法，包括如下步骤：
酒糟生物炭基肥的生产方法，包括如下步骤：
1)以酒糟为原料，通过炭化炉炭化酒糟制备获得酒糟生物炭；
2)以酒糟为原料，将酒糟通过好氧发酵、陈化、破碎、磁选及筛分后，获得酒糟基础肥，再向酒糟基础肥中加入步骤1)制备获得的酒糟生物炭进行混合，通过造粒、筛分得到酒糟生物炭基肥。
步骤1)中，将炭化炉副产的油气通过水洗塔进行水洗后，再通过油水分离器进行分离，得到的可燃气和焦油返回炭化炉作为补充燃料。
步骤1)中炭化炉的炭化温度为400-600℃。
炭化炉设置有燃气和燃油两个烧嘴。
油气进入水洗塔之前先通过换热器进行热量回收，获得副产热水。
油水分离器分离的废水全部循环用于水洗塔进行喷淋，定期补入新水维持水量。
步骤2)中，酒糟好氧发酵过程不添加接种菌，发酵时间为18-22天，发酵温度控制60-70℃，每天采用铣盘式翻抛机翻堆1次；经过发酵后的酒糟在陈化车间腐熟30-50天，期间维持自然通风条件，无须翻堆。
步骤2)中，酒糟基础肥与步骤1)酒糟生物炭混合比例为：8.5:1.5-6.5:3.5。
步骤2)中，对于发酵、陈化及包装中产生的臭气和粉尘，通过顶部的排风口引出，集中送入除尘脱臭装置进行处理达标排放。
本发明同现有技术相比，本发明工艺简单，能耗低，三废排放少，所生产的炭基肥在改良土壤和促进作物生长方面有积极作用。本发明将生物炭和基础肥集中生产，与传统方法相比，无须在市面上购买基础肥，避免受基础肥市场的波动影响，且节省基础肥运输成本。炭化炉的高温油气通过余热回收、水洗、油水分离后得到可燃气和焦油，副产的可燃气和焦油均返回炭化炉作为补充燃料，节省能耗，降低了生产成本。油水分离器分离的废水全部循环用于水洗塔进行喷淋，生产废水排放较少；生产车间的臭气和粉尘集中收集通过除尘脱臭装置进行处理达标排放；本发明生产的酒糟生物炭基肥可吸附和负载肥料养分，延缓肥料在土壤中的释放与淋失，促进作物生长有积极作用。
附图说明
图1本发明的具体实施流程图
图2淋溶试验累计水溶出率
图3淋溶试验后不同处理的土壤全氮含量
图4淋溶试验后不同处理的土壤有效磷含量
图5淋溶试验后不同处理的土壤速效钾含量
具体实施方式
本发明的实施例：酒糟生物炭基肥的生产方法，包括如下步骤：
1)以酒糟为原料，酒糟干燥到含水率<10％，通过炭化炉炭化酒糟制备获得酒糟生物炭，炭化温度为400-600℃，氧气含量控制<6％(体积含量)；炭化炉设置有燃气和燃油两个烧嘴，炭化炉排出的400-600℃油气，油气通过换热器将温度降低到60℃，再进入水洗塔进行喷淋，再通过油水分离器进行分离，得到的可燃气和焦油返回炭化炉作为补充燃料，废水全部返回水洗塔进行喷淋。余热回收过程中，产热水量为：1.5-3.0t/t(干基酒糟)。本实施例中，产气量为：1500-2000Nm3/t(干基酒糟)，产炭量为：0.3-0.35t/t(干基酒糟)。
2)以酒糟为原料，将酒糟通过好氧发酵、陈化、破碎、磁选及筛分后，获得酒糟基础肥，再向酒糟基础肥中加入步骤1)制备获得的酒糟生物炭进行混合，通过造粒、筛分得到酒糟生物炭基肥；在酒糟好氧发酵过程不添加接种菌，发酵时间为18-22天，发酵温度控制60-70℃，每天采用铣盘式翻抛机翻堆1次；经过发酵后的酒糟在陈化车间腐熟30-50天，期间维持自然通风条件，无须翻堆。本实施例中，酒糟基础肥与酒糟生物炭混合的比例为8.5:1.5-6.5:3.5，优选比例为7.5:2.5。所述的生物炭基肥的总养分(N、P、K)≥5％，有机质≥48％，水分≤28％。
3)整个生产车间的臭气和粉尘集中收集通过除尘脱臭装置进行处理达标排放。
4)以不同的生物炭添加比例的酒糟炭基肥进行淋溶试验,试验结果见图2-5所示,其中F1为空白对照组,F2、F3、F4组中添加酒糟生物炭基肥的肥炭比分别为9:1、8:2、7:3。从图2-5的试验结果中可得，随着生物炭添加比例的增加，累计水溶出率减小，土壤中全氮、有效磷、速效钾含量增加，表明酒糟生物炭基肥可吸附和负载肥料养分，延缓肥料在土壤中的释放与淋失。
5)以不同生物炭添加比例的酒糟炭基肥进行高粱盆栽试验，试验结果见表1所示，其中，1#为空白对照组，2#、3#、4#、5#、6#组中添加酒糟生物炭基肥的肥炭比分别为9:1、8:2、7:3、6:4、5:5。从图表2的试验结果中可得，当生物炭添加比例为40％以内，随着生物炭添加比例的增加，植株叶绿素和地上植株干重均为在增加，表明酒糟生物炭基肥促进作物生长有积极作用。
表1
