一种全天然复合肥的制备方法及一体化联动装置

本发明涉及一种全天然复合肥的制备方法及一体化联动装置，属于生物质资源再利用农业环境领域。

背景技术：

1、近年来，化肥施用量逐年增加，但作物产量却不见显著增长，主要归因于氮、磷、钾肥料利用率很低，仅为10％-50％。其中，大棚蔬菜生产(gvp)因其经济效益高而发展迅速。gvp占蔬菜总种植面积的20％，但占蔬菜生产经济总值的60％。在gvp地区，过量的化学氮肥、磷肥和粪肥施用普遍存在，导致土壤氮、磷积累。同时，这种过量的氮和磷施用导致了许多环境问题，如水体富营养化、土壤生物多样性减少、生态系统功能退化以及土壤肥力下降。

2、在农村地区，甘蔗渣等废弃生物质通常被随意倾倒或焚烧处理，尚未得到充分处理和利用并污染大气环境。在中国发明专利cn202310352317.0“一种有机肥料发酵装置”的现有技术中，并没有解决在堆肥后工人如何搬运和有利于卸料运用等问题。

3、因此，本发明提供了一种废弃物原位一体化联动装置，对原生废弃物进行堆肥化处理并对堆肥进行复配合成复合肥用于蔬菜育苗试验研究，筛选出适宜的添加比例，为提高蔬菜种植效益、减少化肥农药滥用，延长蔗渣产业链提供一定的技术支持。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供种全天然复合肥的制备方法及一体化联动装置，操作简单，成本低廉，能将农业有机废弃物资源化利用技术与生物炭相结合，实现循环经济模式下的“减施药肥”。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种全天然复合肥的制备方法，所述复合肥中含有50％～70％的生物质堆肥发酵物、15％～25％的生物炭、5％～10％的底泥，5％～15％的珍珠岩，其中生物质堆肥发酵物、生物炭、底泥，珍珠岩总的质量百分比为100％，具体制备步骤如下所述：

4、(1)生物质堆肥发酵物的制备：将废弃生物质去杂质，晾晒切碎后得到发酵物原料，将菌、红糖和水按质量比1：1：10～1：2：20的比例混合激活发酵菌种得到激活后的菌种混合物，将发酵物原料与尿素混合，调整碳氮摩尔比c/n为25：1-40：1，再加入激活后的菌种混合物搅拌均匀，激活后的菌种混合物加入量与发酵物原料和尿素混合物总质量之比为1：500，进行厌氧发酵处理得到生物质堆肥发酵物。

5、(2)生物炭的制备：将原生物质进行风干、粉碎并在惰性气氛下升温炭化，得到生物炭。

6、(3)将步骤(1)中得到的生物质堆肥发酵物、步骤(2)中得到的生物炭、底泥、珍珠岩、进行混合得到复合肥料。

7、优选的，将蔬菜种子或幼苗种植于步骤(3)不同配比混合的种植地中，并每3～7天在种植地中灌溉一次，每7～10天对种植区域内的杂草进行清除，直至蔬菜生长成熟。

8、优选的，步骤(1)中所述废弃生物质为甘蔗渣。

9、优选的，步骤(1)中所述菌为em菌。

10、优选的，步骤(2)中所述原生物质为鸡毛废弃物。

11、优选的，步骤(2)中炭化升温的速率为3～8℃/min，炭化温度为450～550℃，炭化的时间为100～150min；炭化可在管式炉中进行。

12、本发明还提供所述废弃生物质堆肥发酵物复合肥制备的一体化联动装置，所述装置包括堆肥发酵罐和有机肥混合配比罐两部分，其中堆肥发酵罐包括入料口1、导热层2、可视化推板3、液体出料口4、电机ⅰ5、推动杆6、横向固定轴7、齿轮8、搅拌杆9、升降卡扣轴10、过滤板11、尾气出口12、温度传感器13、舱门14、堆肥液体收集室15、堆肥发酵室16、固体收集室17、电机ⅱ18。

13、有机肥混合配比罐包括堆肥发酵物进料管19、原料进口20、进料控制阀21、电机ⅲ22、横向杆23、升降转动杆24、plc控制器25、搅拌杆26、转动轴27、电机ⅳ28、移动式隔板29、电机ⅴ30、电机ⅵ31、接环口33、出料口32。

14、堆肥发酵罐顶部设置入料口1，尾气出口12，堆肥发酵室16中部顶端设置电机ⅰ5，电机ⅰ5的输出轴连接推动杆6，推动杆6下方连接升降卡扣轴10和横向固定轴7，升降卡扣轴10上安装有搅拌杆9，横向固定轴7上设置齿轮8，在堆肥发酵室16底部设置过滤板11，滤板11下部为堆肥液体收集室15，堆肥液体收集室15一侧有液体出料口4；堆肥发酵罐周围设置导热板2，在堆肥发酵装置下方设置可视化推板3，堆肥发酵罐壁上通过电机ⅱ18连接有移动式导热板14，移动式导热板14后设置固体贮藏室17，电机ⅱ18为伸缩电机，堆肥室16外侧壁上设置温度传感器13，固体贮藏室17底部连接堆肥发酵物进料管19，堆肥发酵罐通过堆肥发酵物进料管19与有机肥混合配比罐连接，有机肥混合配比罐顶部设置三个原料进口2，进料口下端连接进料管和进料控制阀21，有机肥混合配比罐内部中间顶端设置电机ⅲ22，电机ⅲ22的输出轴连接横向杆23，横向杆23连接升降转动杆24，升降转动杆24上设置电机ⅳ28，电机ⅳ28带动转动轴27，转动轴27上安装搅拌杆26，有机肥混合配比罐内部下端设置移动式隔板29，移动隔板29两端外接电机ⅴ30和电机ⅵ31，电机ⅴ30和电机ⅵ31为伸缩电机，动式隔板29中间内有接环扣33，有机肥混合配比罐外部侧面安装plc控制器25，底部设置有机肥出料口32，出料口32连接出料管并设置控制阀。

15、优选的，所述尾气出口12可以燃气管道相连。

16、优选的，所述液体出料口4，尾气出口12，堆肥发酵物进料管19，出料口33上均安装有控制阀门。

17、优选的，所述入料口1上安装有盖子；电机ⅱ18同时控制可视化推板3和移动式导热板14的移动。

18、本发明的有益效果：

19、(1)本发明制备得到的有机固态肥，富含类蛋白物质、类腐殖质物质、含羧基、羰基、羟基、脂类等大分子官能团结构，具有成分丰富、肥效高等特点。并且结构中含有大量芳香结构，可用于重金属污染物和芳香族有机污染的土壤修复。

20、(2)本发明方法以甘蔗渣为主要原料，其是一种天然的生物质资源，是农业废弃物，具有来源广泛、原料易得、价格低廉、易生物降解、对环境无污染、操作简单等优点，将其作为有机肥料用于还田或者做营养土、基质等，是取之自然，回归于自然的过程，实现了农业废弃生物质资源的再利用；添加生物活性强的菌种激发整个堆肥系统活性，提高微生物对废物生物质的分解发酵，堆肥过程选择厌氧发酵。且本发明方法制备工艺简单、操作简便，便于规模化工业生产和应用。

21、(3)本发明复合肥以生物炭作为重要组成成分，生物炭是在高温低氧的环境下将鸡毛废弃物裂解碳化而来，具有含碳量高、稳定性好、表面积大、孔隙率高等特点。施用于土壤中，一方面通过提高微生物和土壤酶活性来提高土壤养分有效性，这直接影响植物养分的吸收和生长；另一方面，生物炭利用自身比表面积大、多孔结构将氮、磷、钾营养元素吸附在其表面，一是防止流失，二是可以达到缓释的效果，从而提高肥料的利用效率。

22、(4)本发明复合肥中的底泥富含丰富的氮、磷、钾等营养含量，能够为植物的生长提供补充的养分。与此同时，添加的珍珠岩，更好地保证了基质土壤的透气性，提高了土壤的保水性和肥力，防止突然浇水过多而产生缺氧，阻碍种子发芽和生长。并改善了土壤板结情况，防止农作物倒伏。

23、(5)本发明中有机肥一体化联动装置可以同时实现堆肥生产和有机肥混合，并且可以精确控制每种物质的加入量，以达到节约时间与资源的效果。