[发明专利]一种液化残渣基有机-无机复混肥及其制备方法

说明书

本发明提供一种液化残渣基有机‑无机复混肥及其制备方法。其中：液化残渣基有机‑无机复混肥主要由液化残渣、含氮物、含磷物、含钾物以及粘结剂组成，液化残渣、粘结剂、含氮物、含磷物、含钾物的质量百分比分别为35～45％、1～2％、20～35％、5～10％、15～35％。所述液化残渣为生物质废弃物干燥，粉碎，过筛，液化后得到，将液化残渣取出干燥后，加入粘结剂，再与含氮、磷、钾等无机化合物按一定比例混合均匀后，于造粒机中造粒，即得成型的有机‑无机复混肥。本发明能实现生物质废弃物与液化残渣的资源化利用，工艺简单，既能增加土壤肥力，调节土壤pH，解决土壤板结问题，还能对土壤中的重金属污染进行修复。

技术领域

本发明涉及一种有机-无机复混肥及其制备方法，具体涉及一种液化残渣基有机-无机复混肥的制备方法，属于生物质废弃物再利用技术领域。

背景技术

生物质废弃物主要包括：农业废弃物、林业废弃物、城市和工业废弃物等。畜禽粪便、污泥和秸秆等皆属于生物质废弃物，据估计世界范围年产生物质废弃物约100～150亿吨。我国畜禽粪便产出量近年来大肆增长，据统计2017年全国畜禽粪污产量达到38.18亿吨，但综合处理率仅在60％左右。稻、麦、玉米、油类作物等秸秆年产量高达5亿吨。市政污泥年总产量已超过4000万吨，预计2020年污泥年总产量将达到8000多万吨。畜禽粪便、污泥中含有高浓度的重金属以及多种微生物，直接释放入环境会对土壤、水、空气等造成污染；秸秆除含有大量有机物外还含有N、P、K等其他丰富的元素，其所含营养成分不亚于粮食本身，目前大部分秸秆资源被闲置浪费或就地焚烧，特别是秋收时节，大量秸秆焚烧造成空气质量恶化，产生二噁因等致癌物质或烟雾笼罩，对社会生活和生产产生诸多负面影响。因此急需对这些生物质废物进行无害化处理或者资源化利用。

目前，许多国家相继进行生物质废弃物资源化利用技术开发和研究。一般分为物理技术、化学技术和生物技术。物理技术主要指固体成型，生物技术包括厌氧发酵和水解发酵。这种两种技术处理生物质废弃物对含水率都有较高的要求，一般含水率在50-55％之间才有良好的发酵效果，颗粒成型则要求含水率在15-25％左右，此外，还存在病原病毒消除不彻底、重金属难以固化、周期长等问题。因此，生物质废弃物资源化利用技术主要集中在化学技术方面，其中液化对生物质废弃物的处理是一条具有广阔发展前景和值得探索的新途径，受到的关注也越来越多。

生物质液化是在一定条件下将生物质中的大分子物质降解为反应活性高且不稳定的小分子碎片，由于这些小分子不稳定且活性高，因而能重新聚合形成分子质量相对较大的液态油性化合物。利用液化技术可以将生物质废物变废为宝，周期短，同时提炼出生物油产品，转化为高品质的液体燃料。液化残留下来的物质称为液化残渣，液化残渣是生物质液化过程的第二大有机产物，不能随意丢弃，这不仅是资源的浪费，而且也会对环境造成污染，限制生物质液化产业的发展。液化残渣的处理存在一定的难度，研究较多的是将液化残渣作为吸附剂，用于染料废水处理，但吸附效果往往不太理想，去除效果不佳，专利《一种生物质液化残渣的活化方法及其用途》(申请号：201310296736.3)将液化残渣进行活化后用于染料的去除，取得较好的吸附效果，然而活化过程复杂，成本高。

近年来，化肥使用逐年增加，但施肥结构又不合理，导致土壤无机化加重，在土壤中加入有机-无机复混肥能调节化肥的养分供应，优化化肥的利用效果。有机-无机复混肥是将有机物原料和化学肥料按一定比例混合复合加工而成，既含有机质，又含有化学肥料养分，其有机质部分具有多孔的结构，且含有较多的活性官能团。有机-无机复混肥可以为农作物提供丰富而全面的营养，增加和更新土壤的有机质，促进微生物的繁殖，对土壤的理化性质和生物活性进行改善。有机-无机复混肥的组成多样化，有矿化类如风化煤、褐煤、泥炭为有机物料的复混肥，或直接加入腐殖酸作为土壤改良剂的复混肥等等，但这些只是有机、无机肥料简单的复混。以有机原料与无机化肥进行二次加工形成的复混肥可以使有机、无机物同时产生作用，发挥量比效应和成粒效应。

本发明拟将生物质液化后得到的液化残渣作为一种有机质，与无机化合物(含氮物、含磷物、含钾物)混合制成一种有机-无机复混肥，可代替化肥用于农用。