氨累积挥发量变化动态图；
附图4为炭基辅料替代常规辅料比例处理的堆肥积温变化动态图；
附图5为炭基辅料替代常规辅料比例处理的氨累积挥发量变化动态图；
附图6为不同粒径炭基辅料处理的堆肥积温变化动态图；
附图7为不同粒径炭基辅料处理的氨累积挥发量变化动态图；
附图8为炭基辅料中回收再利用辅料比例处理的堆肥积温变化动态图；
附图9为炭基辅料中回收再利用辅料比例处理的堆肥氨累积挥发量变化动态图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例1: 一种炭基辅料及其制备方法
将修剪的树枝、废弃树杆等，用机械切割机加工成5?13cm的颗粒状生物质材料，然后将颗粒状生物质材料置于裂解炉中，无氧状态下、裂解温度为700°C、裂解时间为90分钟，然后冷却、备用，得到所述炭基辅料。
[0022]实施例2:—种炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用
堆肥工艺流程按图1所示操作，按体积比1: 0.33:0.67，依次将畜禽粪便、菌菇渣、实施例I的炭基辅料进行混合，混合物料的含水率65%，干基碳氮比控制在18左右，混合物料在有机肥生产车间内进行高温好氧发酵，堆肥过程包括升温阶段、高温阶段、降温阶段，各阶段温度控制为环境温度?50°C、50?75°C、75°0环境温度;堆肥温度高于75°C时翻堆，或每7?1d翻堆一次;经历28?35d发酵周期后，用孔径2cm的筛子，将炭基辅料从堆肥混合体中筛分出来，监测堆肥过程的温度与氨挥发变化动态，同时做以4500C裂解5小时的炭基辅料处理作为对照。整个试验重复3次。图2结果显示两种温度下制取的炭基辅料对堆肥前期温度影响差异较少，在堆肥3周之后，700°C制取的炭基辅料，与450°C制取的炭基辅料相比，仍具有较强劲的促进堆肥升温的作用，堆肥积温提高了8.19%;另外，图3结果显示，700°C制取的炭基辅料处理的氨累积挥发量也较450°C制取的炭基辅料处理，有明显的降低与控制作用，氨累积挥发量降低了 15.87%。
[0023]实施例3:—种炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用
堆肥工艺流程按图1所示操作，按体积比1:0.4:0.6，依次将畜禽粪便、菌菇渣、实施例1的炭基辅料进行混合，混合物料的含水率控制在70%，干基碳氮比控制在19，同时以畜禽粪便、菌菇渣、炭基辅料三者的体积比为1: 0.7:0.3和1: 0.1: 0.9作为对照。其余操作步骤均与实施例2相同，整个试验重复3次。图4结果显著，炭基辅料替代常规辅料90%时，对堆肥过程的升温效果不如替代比例为30%、60%处理，其中60%处理在堆肥前期的增温效果优于30%处理；图5结果显著，60%处理的氨累积挥发量明显小于30%处理，虽然90%处理的氨累积挥发量最低，但其对堆肥体的增温效果不佳。
[0024]实施例4:一种炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用
堆肥工艺流程按图1所示操作，按体积比1:0.33:0.67，依次将畜禽粪便、菌渣、实施例1的炭基辅料进行混合，同时以粒径I?4cm的炭基辅料为试验对照，重复3次，堆肥过程所有的工艺操作步聚均与实施例2相同。图6结果显示，粒径5?13cm处理的炭基辅料在堆肥前期易促进堆肥体增温；图7结果显示，虽然5?13cm处理的氨累积挥发量在堆肥起始阶段有小幅度增加，但最终的堆肥氨累积挥发量仍然小于I?4cm处理。
[0025]实施例5:—种炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用
堆肥工艺流程按图1所示操作，将风干I?2d后的回收再利用炭基辅料，按畜禽粪便、菌渣、再次利用的炭基辅料、首次使用的炭基辅料体积比1:0.33:0.34:0.33进行混合，同时以畜禽粪便、菌渣、再次利用的炭基辅料、首次使用的炭基辅料体积比分别为1:0.33:0.50:
0.17和1: 0.33:0:0.67的混合堆肥体作为试验对照，其余堆肥工艺措施均与实施例2相同。图8结果显示，3种不同处理对堆肥积温影响的差异幅度很小，图9结果显示，3种不同处理中，物料混合体积比1: 0.33:0.34:0.33处理的氨累积挥发量最低。
[0026]实施例6:—种炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用该应用包括以下步骤:
第一步，将畜禽粪便、秸杆、炭基辅料三者按照体积比为I: 0.5:0.5进行混合得第一混合物料，使第一混合物料的含水率保持在75%左右，干基碳氮比控制在20;
第二步，将所述第一混合物料在发酵设施环境中采用高温好氧发酵方式进行堆肥处理，定期翻堆，当堆肥温度高于75 °C时翻堆，或每隔7?10天翻堆一次，经历28?35天发酵周期后出料;其中，高温好氧发酵方式过程依次包括升温阶段、高温阶段、降温阶段，所述升温阶段的温度控制为环境温度至50°C，高温阶段的温度控制为50?75°C，降温阶段的温度控制为75°C至环境温度，堆肥处理过程中的通风速率为0.01?Im3.min—1.πΓ3;
第三步，将炭基辅料从堆肥中筛分出来，炭基辅料的筛分率为70%以上，之后将筛分出的炭基辅料进行风干处理，使其含水率控制在20?30%之间，风干后的炭基辅料作为再利用的炭基辅料；
第四步，再进入下批次堆肥处理时，将畜禽粪便、常规辅料、再次利用的炭基辅料、首次使用的炭基辅料这四者按体积比为1: 0.5: 0.25: 0.25进行混合得第二混合物料，使第二混合物料的含水率保持在70%;再将第二混合物料按照所述第二步的方法进行堆肥处理；第五步，之后再按照所述第三步的方法将第二混合物物料中的炭基辅料进行筛分、风干处理，处理后的炭基辅料能够按照所述第四步的方法再次循环利用。
[0027]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种炭基辅料，其特征在于:所述炭基辅料是经无氧状态下650?750 V高温不完全裂解制得的粒径为5?13cm的非完全炭化的颗粒状生物质均匀体。2.—种根据权利要求1所述的炭基辅料的制备方法，其特征在于:将废弃木材切割加工成5?13cm的颗粒状生物质材料，然后将颗粒状生物质材料置于裂解炉中在无氧条件下进行650?750°C高温不完全裂解处理，裂解时间为75?105分钟，然后冷却、备用，得到所述炭基辅料。3.根据权利要求2所述的一种炭基辅料的制备方法，其特征在于:所述废弃木材为废弃的树枝、树杆。4.一种根据权利要求1所述的炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用，其特征在于:该应用包括以下步骤: 第一步，将畜禽粪便、常规辅料、炭基辅料三者按照体积比为I: 0.33-0.5:0.67-0.5进行混合得第一混合物料，使第一混合物料的含水率保持在65?75%，干基碳氮比控制在18?20之间； 第二步，将所述第一混合物料在发酵设施环境中采用高温好氧发酵方式进行堆肥处理，定期翻堆，经历28?35天发酵周期后出料； 第三步，将炭基辅料从堆肥中筛分出来，炭基辅料的筛分率为70%以上，之后将筛分出的炭基辅料进行风干处理，使其含水率控制在20?30%之间，风干后的炭基辅料作为再利用的炭基辅料； 第四步，再进入下批次堆肥处理时，将畜禽粪便、常规辅料、再次利用的炭基辅料、首次使用的炭基辅料这四者按体积比为I: 0.33-0.5:0.34-0.25:0.33-0.25进行混合得第二混合物料，使第二混合物料的含水率保持在65?75%;再将第二混合物料按照所述第二步的方法进行堆肥处理； 第五步，之后再按照所述第三步的方法将第二混合物物料中的炭基辅料进行筛分、风干处理，处理后的炭基辅料能够按照所述第四步的方法再次循环利用。5.根据权利要求4所述的炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用，其特征在于:所述常规辅料选自稻杆、木肩、菌燕渣中的至少一种。6.根据权利要求4所述的炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用，其特征在于:所述第二步的定期翻堆的方式为当堆肥温度高于75°C时翻堆，或每隔7?10天翻堆一次。7.根据权利要求4所述的炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用，其特征在于:所述第二步的高温好氧发酵方式过程依次包括升温阶段、高温阶段、降温阶段，所述升温阶段的温度控制为环境温度至50°C，高温阶段的温度控制为50?75°C，降温阶段的温度控制为75°C至环境温度。8.根据权利要求4所述的炭基辅料在禽畜粪便堆肥中的应用，其特征在于:所述第二步的堆肥处理过程中的通风速率为0.01?Im3.min—1.πΓ3。
【专利摘要】一种炭基辅料及其制备方法和在禽畜粪便堆肥中的应用，其特征在于：所述炭基辅料是经无氧下650~750℃不完全裂解制得的粒径为5~13cm的非完全炭化的颗粒状生物质均匀体。该应用包括以下步骤：第一步，将畜禽粪便、常规辅料、炭基辅料三者按照体积比为1:0.33~0.5:0.67~0.5混合得第一混合物料；第二步，采用高温好氧发酵方式进行堆肥处理，翻堆，经28~35天后出料；第三步，将炭基辅料从堆肥中筛分出并风干，风干后的炭基辅料作为再利用的炭基辅料；第四步，再进入下批次堆肥处理时，将畜禽粪便、常规辅料、再次利用的炭基辅料、首次使用的炭基辅料按体积比为1:0.33~0.5:0.34~0.25:0.33~0.25混合得第二混合物料；再进行堆肥处理。本发明具有减少常规辅料使用量、促进增温、减短周期、炭基辅料可循环利用等效果。
【IPC分类】C05G3/00
【公开号】CN105646076
【申请号】
【发明人】王海候, 沈明星, 何胥, 陆长婴, 金梅娟, 施林林, 周新伟, 朱兴连
【申请人】苏州市农业科学院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月14日