阅读说明：本技术 一种畜禽粪便制备生物炭的制备方法 (Method for preparing biochar from livestock and poultry manure ) 是由 曹志洪 钱国强 唐建军 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种畜禽粪便制备生物炭的制备方法,包括以下步骤,步骤一,根据畜禽粪便的含水率加入干化料并进行搅拌形成混合料,直至混合料的含水率≤45％；步骤二,将混合均匀的混合料直接送入厌氧热解内热式炭化炉进行炭化并生成生物炭,炭化温度为450-700℃。该畜禽粪便制备生物炭的制备方法准备生物炭的投入少,产出效益高,同时对畜禽粪便进行了无害化处理并生成生物炭,可安全健康返田,并且出炭率高,生物炭品质较好。(The invention discloses a method for preparing biochar from livestock and poultry manure, which comprises the following steps of firstly, adding a drying material according to the water content of the livestock and poultry manure, and stirring to form a mixture until the water content of the mixture is less than or equal to 45%; and step two, directly feeding the uniformly mixed mixture into an anaerobic pyrolysis internal heating type carbonization furnace for carbonization to generate biochar, wherein the carbonization temperature is 450-700 ℃. The preparation method for preparing the biochar from the livestock and poultry manure has the advantages of low investment for preparing the biochar, high yield benefit, safe and healthy return to the field by performing harmless treatment on the livestock and poultry manure and generating the biochar, high carbon yield and good quality of the biochar.)

一种畜禽粪便制备生物炭的制备方法

技术领域

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本发明涉及资源无害化处理领域，具体讲是一种畜禽粪便制备生物炭的制备方法。

背景技术

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将畜禽粪便发酵堆制成有机肥是传统的有机肥积制方法，历史上很长时期内都是这样做的，因为过去以家庭散养畜禽，规模很小也不用人造饲料，一般也不用农药和激素、抗生素等，虽然有费事费时化劳力等缺点，但作为传统的有机肥使用是可行的。现在的畜禽粪便(猪粪尿，鸡粪尿等)通常含有重金属等无机污染物、农药等有机污染物、及激素、抗生素等生物污染物。目前常用的处置方法是通过固液分离，将固废(粪便)与秸秆等混合堆置，经20-30天的翻抛和发酵，成熟后作为有机肥堆肥归还农田。

目前再使用这个传统的方法就存在三大缺点或问题：

1.目前畜禽养殖是大规模、采用人工饲料和使用农药防病，激素催生长和大量抗生素防病，所以其粪便中含有重金属等无机污染物，农药等有机污染物和激素、抗生素等生物污染物，发酵的温度一般不超过75-80℃，不能去除这些无机、有机和生物污染物，所以这样的有机肥是污染土壤的二次污染源。目前土壤重金属超标，农药、激素和抗生素过量的危害是众所周知的食品不安全和土壤不健康的直接原因。

2.畜禽粪便发酵堆肥的场所蚊蝇集中，臭气冲天，也是很大环境问题，受到生产场地周边人们的强力反对。

3.发酵时间长，一般需要20-30天，冬季可能要更长:30-50天，效率低，劳动强度大，很少有农民愿意这样干了。

发明内容

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本发明所要解决的技术问题是，提供一种无害化处理畜禽粪便的畜禽粪便制备生物炭的制备方法，该制备方法可使重金属钝化，农药，激素、抗生素全消除，从而使制备的生物炭安全健康返田，并可作为土壤改良剂或有机肥的原料还田循环利用，同时可有效提高出炭率以及提高生物炭品质。

本发明的技术解决方案是，提供一种畜禽粪便制备生物炭的制备方法，包括以下步骤，

步骤一，根据畜禽粪便的含水率加入干化料并进行搅拌形成混合料，直至混合料的含水率≤45％；

步骤二，将混合均匀的混合料直接送入厌氧热解内热式炭化炉进行炭化并生成生物炭，炭化温度为450-700℃；

步骤三，对生物炭进行冷却，冷却后计量包装。

作为优选，干化料为粉碎的秸秆、砻糠、竹屑或木屑中的任一种或几种的组合。

作为优选，干化料的质量百分比控制在总质量的30-60％。

作为优选，步骤一在搅拌机中进行。

作为优选，步骤二中，炭化温度为550-600℃。

进一步的技术方案，步骤三的生物炭冷却在冷却滚筒进行。

本发明的有益效果是：本发明把畜禽粪便直接通过生物干化混合物料的含水≤45％，将均匀的混合料直接送入厌氧热解内热式炭化炉炭化，得到生物炭产品，可作为土壤改良剂或有机肥的原料还田循环利用，其中，生物干化降低畜禽粪便的含水率，省去用热能烘干的费用；同时也提高出炭率，比不干化条件下提升20％出炭率，并提升生物炭品质；其次炭化过程在绝氧热解时中高温度450-700℃，可使重金属钝化，农药，激素、抗生素全消除的目的，生物炭可安全健康还田；同时，生物干化和炭化过程适合工业化生产，根据不同规模养殖场设计的设备可以连续生产，并且投入成本低，效益高。

具体实施方式

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下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例1

一种畜禽粪便制备生物炭的制备方法，包括以下步骤，

步骤一，根据畜禽粪便的含水率加入干化料并进行搅拌形成混合料，直至混合料的含水率≤45％；本实施例中，畜禽粪便为鸡粪，其含有铅、镉等重金属，并且含有生长激素和抗生素，其中鸡粪由于喂养人工饲料，本身含水率在55％左右，可加入35％的木屑或砻糠，使混合料的含水率下降到38％，并利用搅拌机充分搅拌；

步骤二，将混合均匀的混合料通过输送带直接送入厌氧热解内热式炭化炉进行炭化并生成生物炭，炭化温度为535℃，炭化时，隔绝了外界空气，且采用了中高温，因此，处理过程无害化，可使重金属钝化，农药，激素、抗生素全消除；

步骤三，对生物炭进行冷却，冷却后计量包装，该步骤中，冷却在冷却滚筒中进行，并采用循环冷却水进行冷却。

为了更好的操作环境，输送带可采取封闭式结构，即连接搅拌机出料口至厌氧热解内热式炭化炉进料口的输送带上方罩设罩壳，以减少粪便气味的散出。

实施例2

与实施例1不同的是，畜禽粪便为猪粪，其含水率较高，因此采用质量百分比为50％的木屑和竹屑，木屑和竹屑的比例可任意调节，从而将混合料的含水率降低40％,猪粪中含有较多的抗生素，因此设定的厌氧热解内热式炭化炉可适当调高些，本实施例中为585℃。从而在炭化过程中将抗生素完全消除。使得生物炭可安全返田。

本发明把畜禽粪便直接通过生物干化混合物料的含水≤45％，将均匀的混合料直接送入厌氧热解内热式炭化炉炭化，得到生物炭产品，可作为土壤改良剂或有机肥的原料还田循环利用，其中，生物干化降低畜禽粪便的含水率，省去用热能烘干的费用；同时也提高出炭率，比不干化条件下提升20％出炭率，并提升生物炭品质；其次炭化过程在绝氧热解时中高温度450-700℃，可使重金属钝化，农药，激素、抗生素全消除的目的，生物炭可安全健康还田；同时，生物干化和炭化过程适合工业化生产，根据不同规模养殖场设计的设备可以连续生产，并且投入成本低，效益高。