【CN110041935A】用于土壤改良的复合生物炭、土壤改良剂及其制备方法【专利】

生物炭制备及其应用在土壤修复中的研究生物炭是一种来源于生物质的碳质材料，在高温、无氧的条件下制备而成。

它具有良好的环境友好性和生物活性，因此近年来被广泛应用于土壤修复、肥料改良等领域。

本文将探讨生物炭的制备和应用在土壤修复中的研究进展。

一、生物炭的制备生物炭的制备原料主要包括木材、秸秆、稻壳等生物质，在高温（400-600℃）的条件下进行炭化反应，得到具有良好吸附性、孔隙结构和稳定性的生物炭。

其中，生物炭的物理化学性质受到原料、制备温度、加热速率等因素的影响。

在生物炭的制备过程中，还可以添加一些微生物菌剂、化学物质等辅助剂。

这样可以在生物炭中加入微生物菌群，对土壤中的有益微生物起到促进作用，从而达到提高土壤肥力、改善土壤结构的目的。

另外，生物炭还可以添加一些化学物质，如钾肥、磷酸盐等，从而提高肥料的利用率和作用时间。

二、生物炭在土壤修复中的应用由于生物炭具有高度的吸附性、稳定性和生物活性，因此它在土壤修复中有着广泛的应用。

1. 肥料改良生物炭可以通过增加土壤微生物数量和活性，提高土壤有机物含量、酸碱度、肥料吸收力等，从而改善土壤条件，提高作物产量和质量。

实验证明，将生物炭与化肥混合施用，明显提高了水稻和小麦的产量。

2. 污染物吸附生物炭的微观孔隙结构和吸附性能可以吸附检测中的重金属、农药等有害物质，从而减少有害物质对土壤和水体的污染。

近年来，研究者在实验中使用木屑生物炭，对污染水体进行了修复和净化，效果显著。

3. 土壤改良生物炭具有良好的水保持能力和改善土壤结构的作用，可以为有机农业和生态农业提供更加有利的生态环境。

研究表明，生物炭可以改变土壤孔隙度、提高土壤保水能力和通气性，增加土壤含水量和土壤肥力，从而实现对土壤的改良和恢复。

三、总结生物炭是一种新型的土壤修复材料，具有良好的环保和生物促进作用。

本文探讨了生物炭的制备方法和应用领域，并重点介绍了它在土壤修复中的应用。

随着对生物炭的深入研究和推广，相信它将在未来的生态环境修复和农业可持续发展中发挥重要的作用。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811079264.5(22)申请日 2018.09.17(71)申请人 佛山市森昂生物科技有限公司地址 528000 广东省佛山市禅城区祖庙街道朝安南路丰收街1座二层203X(72)发明人 胡次兵　周立　(51)Int.Cl.C09K 17/40(2006.01)C09K 101/00(2006.01)(54)发明名称一种生物复合型土壤改良剂的制备方法(57)摘要本发明涉及一种生物复合型土壤改良剂的制备方法，属于土壤改良剂技术领域。

用花生壳和玉米芯经过炭化之后得到的多孔隙的生物质炭作为基体，充分吸收发酵液后再用老丝瓜、叶子和淀粉混合包覆，得到生物复合型土壤改良剂；施入土壤后吸收水分，疏松土壤，表层淀粉以及纤维开始被降解，并使得土壤改良剂表面产生微孔，内部养分开始从生物质炭上释放到土壤中，最后的生物质炭由于多孔隙的特点能够起到保持土壤水分的作用，也能够为土壤提供养分；本发明所制备的生物复合型土壤改良剂原材料来源广、成本低廉，能够为土壤提供长时间的养分供给，保持土壤水分，改善土壤微生物群落，提高土壤的透气性防止土壤板结，能大大提高作物产量。

权利要求书2页 说明书4页CN 109054857 A 2018.12.21C N 109054857A1.一种生物复合型土壤改良剂的制备方法，其特征在于，具体制作步骤为：（1）取玉米秸秆，通过剥皮机进行茎叶分离，得到玉米茎和玉米叶，将玉米茎放入发酵池进行发酵，得到发酵液，取晒干后的老丝瓜和晒干后的玉米叶粉碎后得到丝瓜屑和玉米叶屑；（2）取花生壳和玉米芯粉碎后填充到瓷坩埚内，加盖密封后置于马弗炉内，200℃条件灼烧2h，实现预炭化；（3）然后升温至600℃热解炭化，3h后停止加热直到温度降低至60℃时出料，得到炭化基质；（4）取炭化基质和发酵液混合搅拌4h，得到混合液，将混合液过滤，滤去滤液，将滤渣60℃干燥8h得到发酵基质；（5）取氢化钾、己内酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯甲醇，50℃条件下反应48h，再加入0.01mol/L盐酸终止反应，加入正己烷产生沉淀，将沉淀物真空干燥24h，得到可降解交联剂；（6）取淀粉、丝瓜屑、玉米叶屑、去离子水、过硫酸钾和无水氯化钙，搅拌1h后得到浆糊液；（7）取聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、苯乙烯、可降解交联剂、甲苯、失水山梨糖醇脂肪酸酯，搅拌后得到基液；（8）取基液和浆糊液搅拌30min后得到混合浆液；（9）取混合浆液、微生物菌剂和发酵基质混合搅拌，干燥后得到生物复合型土壤改良剂。

生物炭制备技术及其在土壤改良中的应用随着全球环保意识的逐渐加强，人们越来越注重可持续发展和生态保护。

在农业生产中，土壤是一种重要的资源，但一些不当的农业经营往往会导致土壤生态环境的恶化，从而影响农作物的生长和发展。

为了保证农作物的高产和质量，在农业生产中，我们需要对土壤进行改良。

而生物炭作为一种新型的土壤改良剂，被越来越多的农民和农业专家所重视。

一、生物炭的制备技术生物炭是一种由生物质原料，在无氧或者缺氧环境下经过高温热解、干燥处理而成的炭质材料。

生物质原料可以来自于农作物秸秆、木屑、枯枝落叶等，这些废弃物不仅可以被高效利用，还可以减少环境污染。

目前，生物炭的制备方法主要有两种：碳化法和烧烤法。

碳化法是将生物质原料放入密封的容器中，在高温（约600℃）且无氧或缺氧的环境下进行热解反应，制备出生物炭。

这种制备方法通常需要采用专业的设备进行操作。

烧烤法则是将生物质原料制成一定规格的块状或条状，然后在高温下进行烧烤，烤制时间需要控制在1-2小时左右，烤制结束后将烤制的材料进行破碎处理，得到生物炭。

二、生物炭在土壤改良中的应用生物炭不仅可以用作烧烤和野外烹饪的炭材，还可以作为一种土壤改良剂，用于提高土壤的肥力和改善土壤结构。

生物炭的应用主要表现在以下两个方面。

1.提高土壤肥力生物炭具有高孔隙率、高比表面积和大量的负离子表面，这些特性赋予生物炭极高的吸附能力，可以吸附土壤中的有害物质。

生物炭还可以吸附空气中的气体和水溶液中的有机分子，具有优异的吸附和保水能力。

因此，将生物炭添加到土壤中，可以增加土壤的肥力，提高土壤的肥力水平。

2.改善土壤结构生物炭的高孔隙率和高比表面积，使其具有优异的空气透气性和保水性，可以增加土壤的通透性以及保水性。

同时，生物炭可以缓解土壤盐碱化和酸化问题，改善土壤的酸碱度，增加土壤的肥力。

三、生物炭在不同农作物生产中的应用生物炭可以应用于不同的农作物中，例如水稻、玉米、小麦等。

下面我们就来探讨一下在不同农作物生产中，生物炭的应用方法和效果。

专利名称：一种生物炭、生物炭基多功能土壤修复剂及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：胡钟霆,赵峻,吴骏,赵佳,丁寅,刘嘉炜,金子彦,李春平申请号：CN201910949446.1
申请日：20191008
公开号：CN110734348A
公开日：
20200131
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种生物炭、生物炭基多功能土壤修复剂及其制备方法。

所述生物炭的制备步骤如下：1）将水果皮烘干并研磨成粉末；2）取2‑5份水果皮粉末与5‑15份可溶性金属盐充分混合，然后加入2‑3份水进行充分研磨混合，混合液烘干得干燥混合物；3）将干燥混合物放入管式炉，在氮气保护下隔绝氧气，然后升温对混合物进行煅烧并冷却；4）将冷却后的混合物放入盐酸溶液中浸泡并搅拌，过滤得到黑色物质烘干，得生物炭。

所到生物炭具有大比表面积的同时还具有丰富的表面基团，基于该生物炭制备得到的生物炭基多功能土壤修复剂有利于通过缓释作用提高土壤肥力和改善土壤营养状况，且还能通过该修复剂具有的良好吸附能力，有效吸附土壤中的重金属污染物。

申请人：浙江工业大学,赵峻
地址：310006 浙江省杭州市下城区朝晖六区潮王路18号
国籍：CN
代理机构：杭州浙科专利事务所(普通合伙)
代理人：周红芳
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010849445.2(22)申请日 2020.08.21(71)申请人 浙江博世华环保科技有限公司地址 310015 浙江省杭州市莫干山路1418-40号上城科技工业基地孵化楼9-10楼(72)发明人 陈昆柏　赵怡阳　王燕　李芙荣　陶祥运　张易旻　林志　(74)专利代理机构 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224代理人 胡红娟(51)Int.Cl.C09K 17/40(2006.01)C09K 101/00(2006.01)(54)发明名称一种复合改性生物质炭稳定剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种复合改性生物质炭稳定剂及其制备方法和在修复重金属污染土壤中应用。

所述复合改性生物质炭稳定剂按重量份数计，原料组成包括：改性生物质炭1～4份，石灰0.5～1.5份，磷酸二氢钾0.5～1份。

所述制备方法，将改性生物质炭、石灰及磷酸二氢钾翻拌混合均匀即得所述复合改性生物质炭稳定剂。

本发明经济可行、施工便易、修复周期短，为农业废弃物资源化提供思路。

权利要求书1页 说明书6页 附图4页CN 112126437 A 2020.12.25C N 112126437A1.一种复合改性生物质炭稳定剂，其特征在于，按重量份数计，原料组成包括：改性生物质炭 1～4份，石灰 0.5～1.5份，磷酸二氢钾 0.5～1份；所述改性生物质炭的制备方法包括步骤：(1)将来源为农业废弃物玉米芯的生物质炭过筛，筛下物放入FeSO 4溶液中，混匀后调节混合液pH为6～8，继续搅拌混匀，充分浸泡；(2)浸泡完成后进行固液分离，所得固体产物干燥至恒重；(3)所得烘干物捣碎过筛，取筛下物用蒸馏水洗涤至出水清澈，pH值为中性，洗涤产物干燥至恒重，即得所述改性生物质炭；所述生物质炭的制备方法包括：将玉米芯晒干后粉碎，在280～350℃缺氧条件下热解1～2h得到玉米芯生物质炭。