一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法
2023-11-30 02:24:26 1
專利名稱：一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種肥料的生產方法，尤其涉及一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法。
背景技術：
使用竹醋有機肥料是降低化肥和農藥的使用、提高食品安全的有效方法之一。阿維菌素有機肥料中的有機養份比較高，粗蛋白、胺基酸、有機質等含量都很高。阿維菌素是一種高效、廣譜的抗生素類殺蟲殺蟎劑。大環內酯雙糖類化合物。是從土壤微生物中分離的天然產物，對蟎類和昆蟲具有胃毒和觸殺作用，並有微弱的燻蒸作用。幹擾 害蟲的神經生理活動，對捕食性和寄生性天敵有直接殺傷作用，但因植物表面殘留少，因此對益蟲的損傷小。對根節線蟲作用明顯。在結晶母液中殘留有阿維菌素(BI)和阿維菌素的同系物Al、A2、B2組份，母液中還含有8 18個碳的脂肪酸及其與甘油形成的酯類物質，以上組份在脫淨溶劑後的母液中所佔的百分比組成為B1組份佔5%左右；B2 + A2+A1佔40%左右；酯類雜質佔50%左右。BI組份是現階段廣泛應用於動、植物以防治害蟲和寄生蟲的組份，A1、A2、B2組份同樣具有殺蟲活性，是有待於開發的組份。其中B2a組份是一種殺植物地下線蟲活性較高的組份之一。然而，從母液中進一步採用結晶的方法直接分離其中殘留的活性組份，幾乎是不可能，這是因為大量的酯類雜質的存在和A組份不易結晶所致。我國自1993年開始生產阿維菌素至今年產量已達2000噸左右，但是在結晶母液中殘留有15%左右的阿維菌素(佔總量的百分比)由於提取不出來而被棄之或非法出售，尚有阿維菌素B2a、A2a、Ala等活性成份均殘留在母液中而未被合理應用，造成環境汙染和資源浪費。CN1308266C (2007_4_4)公開了一種胺基酸有機肥料、製備方法和用途，然而現有技術尚未見將植物炭、竹醋和阿維菌素的結晶母液製備有機肥的報導。
發明內容
本發明的目的是提供一種使總養分和有機質質量分數之和提高的植物炭和竹醋製作的有機肥的生產方法。本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的
一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，它通過以下步驟製備而成
(O 植物炭製備植物原料在立式移動床中依次經歷乾燥、預炭化、炭化、煅燒和冷卻，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至700_750°C或900-1000°C並保溫40_80min，然後再以5-15°C /min的速率升溫至1000-1500°C或1600-1800°C並保溫2_8h，接著以18_25°C /min的速率降溫至300-400°C，再隨爐冷卻至室溫，得到初級炭，然後粉碎至粒徑為20-50目獲得所需植物炭；(2)竹醋製備在立式移動床中從頂部加入經過截斷劈碎和初步乾燥的竹子，竹子憑藉重力逐漸下移，依次經歷乾燥區、預炭化區、炭化區、煅燒區和冷卻區，炭化區產生的熱解氣體自下而上在乾燥區與竹子逆流或者錯流使竹子乾燥並達到炭化溫度，熱解氣體從頂部排出進入竹醋液冷凝器，冷凝得竹醋液，然後將所得竹醋液去除竹焦油備用；
(3)初級原料配比按重量份稱取40-60份步驟(I)所得的植物炭、15-25份步驟
(2)所得竹醋、20-30份含有10-20%阿維菌素的結晶母液，攪拌均勻；
(4)真空加壓處理將步驟(3)所得原料裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-O. 015MPa -O. 025MPa，然後再配製3_10重量份含有10-20%阿維菌素的結晶母液加入罐內並將壓強加至O.1MPa O. 8MPa，處理15_30min ；
(5)擠壓造粒。 本發明的優點是
①竹醋液本身具有高滲透性和抑菌功能，並能溶解有效磷，通過本發明的配比和真空加壓方法使竹醋液、植物炭與阿維菌素的結晶母液發揮高滲增效作用，能夠促使阿維菌素結晶母液中活性組分發揮作用，增加本發明有機肥料的驅避害蟲作用；在便於儲存防止效力降低的同時使有機肥的各組分發揮協同增效作用；
②解決了現有技術阿維菌素結晶母液活性成分難以利用的問題，促進環境安全需
求；
③通過對植物炭、竹醋和阿維菌素結晶母液的混合處理，降低了化肥和農藥的使用，可以廣泛應用於減農藥和無農藥栽培中。作為優選，所述步驟(I)植物原料為玉米芯、竹子或松樹。更優選地，對於玉米芯或竹子，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至700_750°C並保溫40-80min，然後再以5_15°C /min的速率升溫至1000-1500°C並保溫2_8h，接著以20-230C /min的速率降溫至330_380°C，再隨爐冷卻至室溫，得到初級炭。更優選地，對於松樹，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至900-1000°C並保溫40-80min，然後再以5-15°C /min的速率升溫至1600-1800°C並保溫2_8h，接著以20_23°C /min的速率降溫至330-380°C，再隨爐冷卻至室溫，得到初級炭。更優選地，所述初級炭粉碎至粒徑為30-40目。作為優選，所述步驟(2)是將冷凝所得竹醋液先在壓力為O. 01-0. 03MPa下進行減壓濃縮至原來體積的50-65%，然後將所得竹醋液去除竹焦油備用。更優選地，所述步驟(2)是將冷凝所得竹醋液先在壓力為O. 02-0. 025MPa下進行減壓濃縮至原來體積的55-60%，然後將所得竹醋液去除竹焦油備用。將竹醋液減壓濃縮後再去除竹焦油的優點一是可以提高竹焦油的去除率；二是可以提聞竹醋液在有機肥中的效力發 車。作為優選，所述步驟(3)按重量份稱取45-50份步驟(I)所得的植物炭、18_20份步驟(2)所得竹醋、23-28份含有12-15%阿維菌素的結晶母液，攪拌均勻。作為優選，所述步驟(4)真空加壓處理是將步驟(3)所得原料裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-O. 015MPa -O. 025MPa，然後再將5_8重量份含有12-15%阿維菌素的結晶母液加入罐內並將壓強加至O. 3MPa O. 5MPa，處理20_25min。作為優選，所述步驟(5)擠壓造粒是步驟(4)真空加壓處理後的物質用擠壓機或液壓機製成直徑為O. 1-0. 3mm的有機肥顆粒。
圖1是本發明植物炭炭化立式移動床的溫度控制系統示意圖中，A-乾燥區；B-預炭化區；C-炭化區；D-煅燒區；E-冷卻區；F-帶CPU的溫度感應裝置；dl/d2/d3-助燃物導入孔；tl/t2/t3-測溫點。
具體實施例方式實施例一
本實施例採用的植物原料為玉米芯。將植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度為-O. 02MPa，再進行微波處理，微波頻率為300MHz，微波處理時間為Imin ;將經過前處理所得的植物原料依次經歷乾燥、預炭化、炭化、煅燒和冷卻，各測溫點的溫度，乾燥區A為150°C，預炭化區B為275°C，炭化區C為450°C，升溫時觀測圖1所示D區即燃燒區不同位置的溫度，當燃燒區某處如d2的溫度過低時，打開該處的小孔，導入空氣就地就近燃燒，使該處溫度升高，控制竹子下移過程中經歷的燃燒區溫度，控制燃燒以5°C /min的速率升溫至700°C並保溫40min，然後再以5°C /min的速率升溫至1600°C並保溫2h，
接著以23-25°C /min的速率降溫至380-400°C，再隨爐冷卻至室溫，得到初級炭，然後粉碎至20-50目得到所需植物炭；然後製備竹醋液，
在立式移動床中從頂部加入經過截斷劈碎和初步乾燥的竹子，竹子憑藉重力逐漸下移，依次經歷乾燥區、預炭化區、炭化區、煅燒區和冷卻區，炭化區產生的熱解氣體自下而上在乾燥區與竹子逆流或者錯流使竹子乾燥並達到炭化溫度，熱解氣體從頂部排出進入竹醋液冷凝器，冷凝得竹醋液，然後將所得竹醋液去除竹焦油備用；
接著進行初級原料配比按重量份稱取40-45份所得的植物炭、15-18份去除竹焦油後所得竹醋、20-23份含有10-12%阿維菌素的結晶母液，攪拌均勻；然後進行真空加壓處理，真空加壓處理將所得初級配比的原料裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-O. 015MPa -O. 018MPa，然後再配製3_5重量份含有10-12%阿維菌素的結晶母液加入罐內並將壓強加至O.1MPa O. 2MPa，處理15_18min ；
最後擠壓造粒，用擠壓機製成直徑為O. 1-0. 3mm的有機肥顆粒，將所得產品進行檢測，質量指標見表I。實施例二
本實施例採用的植物原料為竹片(長約40cm)。將植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度為-O. OOlMPa，再進行微波處理，微波頻率為950MHz，微波處理時間為3min ；
將經過前處理所得的植物原料依次經歷乾燥、預炭化、炭化、煅燒和冷卻，各測溫點的溫度，乾燥區A為150°C，預炭化區B為275°C，炭化區C為450°C，炭化區產生的熱解氣體自下而上在乾燥區與竹子逆流或者錯流使竹子乾燥並達到炭化溫度，熱解氣體從頂部排出進入竹醋液冷凝器，冷凝得竹醋液，然後將所得竹醋液去除竹焦油備用；升溫時觀測圖1所示D區即燃燒區不同位置的溫度，當燃燒區某處如d2的溫度過低時，打開該處的小孔，導入空氣就地就近燃燒，使該處溫度升高，控制竹子下移過程中經歷的燃燒區溫度，控制燃燒以15°C /min的速率升溫至750°C並保溫80min，然後再以15°C /min的速率升溫1500°C並保溫8h ；
接著以18-23°C /min的速率降溫至300-330°C，再隨爐冷卻至室溫，得到初級炭；然後粉碎至20-50目得到所需植物炭；
接著進行初級原料配比按重量份稱取55-60份所得的植物炭、20-25份去除竹焦油後所得的竹醋、26-30份含有16-20%阿維菌素的結晶母液，攪拌均勻；然後進行真空加壓處理，
真空加壓處理將所得初級配比的原料裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-O. 02MPa -O. 025MPa，然後再配製8_10重量份含有15-20%阿維菌素的結晶母液加入罐內並將壓強加至O. 6MPa O. 8MPa，處理25_30min ；
最後擠壓造粒，用液壓機製成直徑為O. 1-0. 3mm的有機肥顆粒。實施例三
本實施例採用的植物原料為松樹，將松樹去除表皮雜質後進行初切，長度控制不超過15cm0將植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度為-O. 01 -O. 005MPa，再進行微波處理，微波頻率為550MHz，微波處理時間為1. 2-2min ；
將經過前處理所得的植物原料依次經歷乾燥、預炭化、炭化、煅燒和冷卻，各測溫點的溫度，乾燥區A為180°C，預炭化區B為325°C，炭化區C為530°C，升溫時觀測圖1所示D區即燃燒區不同位置的溫度，當燃燒區某處如d2的溫度過低時，打開該處的小孔，導入空氣就地就近燃燒，使該處溫度升高，控制竹子下移過程中經歷的燃燒區溫度，控制燃燒以IO0C /min的速率升溫至900°C並保溫50min，然後再以10°C /min的速率升溫至1600°C並保溫5h，
接著以20-23°C /min的速率降溫至330_380°C，再隨爐冷卻至室溫，得到初級炭；然後粉碎至30-40目得到所需植物炭；然後製備竹醋液，
在立式移動床中從頂部加入經過截斷劈碎和初步乾燥的竹子，竹子憑藉重力逐漸下移，依次經歷乾燥區、預炭化區、炭化區、煅燒區和冷卻區，炭化區產生的熱解氣體自下而上在乾燥區與竹子逆流或者錯流使竹子乾燥並達到炭化溫度，熱解氣體從頂部排出進入竹醋液冷凝器，冷凝得竹醋液，然後將所得竹醋液去除竹焦油備用；
接著進行初級原料配比按重量份稱取45-50份步驟(I)所得的植物炭、18-20份步驟
(2)所得竹醋、23-28份含有12-15%阿維菌素的結晶母液，攪拌均勻；然後進行真空加壓處理，
真空加壓處理將所得初級配比的原料裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-O. 015MPa -O. 025MPa，然後再將5_8重量份含有12-15%阿維菌素的結晶母液加入罐內並將壓強加至O. 3MPa O. 5MPa,處理20_25min ；
最後擠壓造粒，用擠壓機製成直徑為O. 1-0. 3mm的有機肥顆粒。實施例四
同實施例三，不同的是使用的原料為山毛櫸；控制燃燒以10°c /min的速率升溫至1000°C並保溫50min，然後再以10°C /min的速率升溫至1800°C並保溫5h。實施例五
同實施例三，不同的是竹醋液製備是將冷凝所得竹醋液先在壓力為O. 01-0. 03MPa下進行減壓濃縮至原來體積的50-65%，然後將所得竹醋液去除竹焦油備用。實施例六
同實施例三，不同的是竹醋液製備是將冷凝所得竹醋液先在壓力為O. 02-0. 025MPa下進行減壓濃縮至原來體積的55-60%，然後將所得竹醋液去除竹焦油備用。對比實施例一
同實施例一，不同的是未進行真空加壓處理。本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其並不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求範圍內都受到專利法的保護。表I各實施例和對比實施例的廣品質量指標
權利要求
1.一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於它通過以下步驟製備而成 (1)植物炭製備植物原料在立式移動床中依次經歷乾燥、預炭化、炭化、煅燒和冷卻，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至700_750°C或900-1000°C並保溫40_80min，然後再以 5-15°C /min 的速率升溫至 1000-1500°C或 1600-1800°C並保溫 2_8h，接著以 18-25°C /min的速率降溫至300-400°C，再隨爐冷卻至室溫，得到初級炭，然後粉碎至粒徑為20-50目獲得所需植物炭； (2)竹醋製備在立式移動床中從頂部加入經過截斷劈碎和初步乾燥的竹子，竹子憑藉重力逐漸下移，依次經歷乾燥區、預炭化區、炭化區、煅燒區和冷卻區，炭化區產生的熱解氣體自下而上在乾燥區與竹子逆流或者錯流使竹子乾燥並達到炭化溫度，熱解氣體從頂部排出進入竹醋液冷凝器，冷凝得竹醋液，然後將所得竹醋液去除竹焦油備用； (3)初級原料配比按重量份稱取40-60份步驟(I)所得的植物炭、15-25份步驟(2)所得竹醋、20-30份含有10-20%阿維菌素的結晶母液，攪拌均勻； (4)真空加壓處理將步驟(3)所得原料裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-O. 015MPa -O. 025MPa，然後再配製3_10重量份含有10-20%阿維菌素的結晶母液加入罐內並將壓強加至O.1MPa O. 8MPa，處理15_30min ； (5)擠壓造粒。
2.根據權利要求1所述的一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於所述步驟(I)植物原料為玉米芯、竹子或松樹。
3.根據權利要求2所述的一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於對於玉米芯或竹子，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至700_750°C並保溫40_80min，然後再以5-15°C /min的速率升溫至1000-1500°C並保溫2_8h，接著以20_23°C /min的速率降溫至330-380°C，再隨爐冷卻至室溫，得到初級炭。
4.根據權利要求2所述的一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於對於松樹，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至900-1000°C並保溫40_80min，然後再以5-150C /min的速率升溫至1600-1800°C並保溫2_8h，接著以20_23°C /min的速率降溫至330-3800C，再隨爐冷卻至室溫，得到初級炭。
5.根據權利要求3或4所述的一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於將所述初級炭粉碎至粒徑為30-40目獲得所需植物炭。
6.根據權利要求5所述的一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於所述步驟(2)是將冷凝所得竹醋液先在壓力為O. 01-0. 03MPa下進行減壓濃縮至原來體積的50-65%,然後將所得竹醋液去除竹焦油備用。
7.根據權利要求6所述的一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於所述步驟(2)是將冷凝所得竹醋液先在壓力為O. 02-0. 025MPa下進行減壓濃縮至原來體積的55-60%,然後將所得竹醋液去除竹焦油備用。
8.根據權利要求6或7所述的一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於所述步驟(3)按重量份稱取45-50份步驟(I)所得的植物炭、18-20份步驟(2)所得竹醋、23-28份含有12-15%阿維菌素的結晶母液，攪拌均勻。
9.根據權利要求8所述的一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於所述步驟(4)真空加壓處理是將步驟(3)所得原料裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-O. 015MPa -O. 025MPa，然後再將5_8重量份含有12-15%阿維菌素的結晶母液加入罐內並將壓強加至O. 3MPa O. 5MPa,處理20_25min。
10.根據權利要求9所述的一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法，其特徵在於所述步驟(5)擠壓造粒是步驟(4)真空加壓處理後的物質用擠壓機或液壓機製成直徑為O.1-0. 3mm的有機肥顆粒。
全文摘要
本發明涉及一種肥料的生產方法，尤其涉及一種植物炭和竹醋製作有機肥的生產方法。它通過以下步驟製備而成植物炭製備；竹醋製備；初級原料配比；真空加壓處理和擠壓造粒；所述初級原料配比是按重量份稱取40-60份所得的植物炭、15-25份所得竹醋、20-30份含有10-20%阿維菌素的結晶母液，攪拌均勻；所述真空加壓處理是將所得原料裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-0.015MPa～-0.025MPa，然後再配製3-10重量份含有10-20%阿維菌素的結晶母液加入罐內並將壓強加至0.1MPa～0.8MPa，處理15-30min。本發明方法能夠製得總養分和有機質質量分數之和提高的植物炭和竹醋製作的有機肥。
文檔編號C05G3/00GK103011966SQ20121056117
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者丁建中 申請人:浙江建中竹業科技有限公司