本發(fā)明公開了生物質(zhì)炭耦合微生物的土壤改良劑制備系統(tǒng)，包括原料預(yù)處理裝置、熱解炭化裝置、微生物擴(kuò)培裝置、輸送調(diào)配裝置和PLC控制裝置。原料預(yù)處理裝置包括原料破碎結(jié)構(gòu)和調(diào)質(zhì)攪拌結(jié)構(gòu)。熱解炭化裝置包括熱解炭化爐。微生物擴(kuò)培裝置包括微生物發(fā)酵罐，微生物發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)置有pH探頭、ORP探頭、溫控探頭、DO探頭和攪拌結(jié)構(gòu)，微生物發(fā)酵罐外部連接有通氧控制裝置，微生物發(fā)酵罐下方設(shè)置有微生物菌劑儲存罐。輸送調(diào)配裝置包括相互連接的循環(huán)傳送帶和輸送傳送帶，輸送傳送帶上方設(shè)置有微生物噴淋裝置，輸送傳送帶和循環(huán)傳送帶的連接處設(shè)置有滾筒攪拌裝置。PLC控制裝置電性連接原料預(yù)處理裝置、熱解炭化裝置、微生物擴(kuò)培裝置和輸送調(diào)配裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)資源利用和土壤改良領(lǐng)域，尤其涉及一種生物質(zhì)炭耦合微生物的土壤改良劑制備系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人類對土壤不合理利用導(dǎo)致土壤退化問題日益嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為土壤硬化、鹽堿化、酸化、化學(xué)污染和侵蝕等，嚴(yán)重限制了土地的生產(chǎn)力。

全世界擁有耕地7.3億hm²，但平均每年有近500萬hm²的土地退化而不能生產(chǎn)糧食。因此，如何保持土壤質(zhì)量、改善酸堿土壤、解除土壤毒性、減少土傳病害傳播，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

改良土壤性狀有多種辦法，如深耕細(xì)作與少耕免耕相結(jié)合、擴(kuò)種綠肥、增施有機(jī)肥、合理輪作、稻稈還田及覆蓋等措施，而應(yīng)用土壤改良劑則是快速改善土壤環(huán)境、修復(fù)退化土壤的重要措施之一，它可以促進(jìn)土壤團(tuán)粒的形成、改良土壤結(jié)構(gòu)、提高肥力、保護(hù)耕層土壤、改善土壤保水保肥性、提高糧食產(chǎn)量。

同時(shí)，我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)類廢棄物資源十分豐富，以生物質(zhì)類廢棄物為原料做土壤有機(jī)質(zhì)肥是資源化利用的新途徑。

生物質(zhì)炭是生物質(zhì)在缺氧或厭氧條件下經(jīng)炭化熱裂解所得的一類具有高度芳香化物質(zhì)。生物質(zhì)炭主要是以碳、氫、氧元素組成，其次是灰分元素，主要是鉀、鈣、鈉、鎂、硅、硫等礦質(zhì)元素及其他一些元素，生物質(zhì)炭碳含量很高，一般為40-75％。研究表明，生物質(zhì)炭具有復(fù)雜的多孔隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，對質(zhì)地較粘土壤可增大土壤通透性，改善土壤結(jié)構(gòu)；施入土壤可吸附更多的水分和養(yǎng)分離子，提高土壤持水性能和養(yǎng)分吸持能力，提高養(yǎng)分利用率；同時(shí)生物質(zhì)炭一般呈黑色，多孔隙結(jié)構(gòu)可吸收一定量可溶性有機(jī)化合物、礦物質(zhì)及水分，施入土壤可增深土壤顏色，增加土壤吸熱能力。通過添加部分微生物可明顯改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，同樣提高土壤改良劑效果，使土壤肥力呈緩慢而恒穩(wěn)提高。

因此，如何將廢棄生物質(zhì)合理利用起來，并達(dá)到改善土地質(zhì)量，是亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方式提供的生物質(zhì)炭耦合微生物的土壤改良劑制備系統(tǒng)，包括原料預(yù)處理裝置、熱解炭化裝置、微生物擴(kuò)培裝置、輸送調(diào)配裝置和PLC控制裝置，原料預(yù)處理裝置包括原料破碎結(jié)構(gòu)和調(diào)質(zhì)攪拌結(jié)構(gòu)，生物質(zhì)類廢棄物經(jīng)原料破碎結(jié)構(gòu)破碎后，加入調(diào)質(zhì)劑，在調(diào)質(zhì)攪拌結(jié)構(gòu)中進(jìn)行調(diào)質(zhì)預(yù)處理；熱解炭化裝置包括熱解炭化爐，調(diào)質(zhì)預(yù)處理后的生物質(zhì)類廢棄物在熱解炭化爐中炭化并進(jìn)入破碎裝置進(jìn)行破碎；微生物擴(kuò)培裝置包括微生物發(fā)酵罐，微生物發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)置有pH探頭、ORP探頭、溫控探頭、DO探頭和攪拌結(jié)構(gòu)，微生物發(fā)酵罐外部連接有通氧控制結(jié)構(gòu)，微生物發(fā)酵罐下方設(shè)置有微生物菌劑儲存罐，微生物菌劑儲存罐可以暫存微生物菌劑，輸送調(diào)配裝置包括相互連接的循環(huán)傳送帶和輸送傳送帶，輸送傳送帶上方設(shè)置有微生物噴淋結(jié)構(gòu)，輸送傳送帶和循環(huán)傳送帶的連接處設(shè)置有滾筒攪拌結(jié)構(gòu)；PLC控制裝置電性連接原料預(yù)處理裝置、熱解炭化裝置、微生物擴(kuò)培裝置和輸送調(diào)配裝置。

本發(fā)明中的生物質(zhì)類廢棄物熱解炭化形成的多孔隙結(jié)構(gòu)，生物質(zhì)炭加快對土壤化學(xué)性質(zhì)的改良，同時(shí)微生物菌劑加速土壤有機(jī)物的分解轉(zhuǎn)化，吸收微生物菌劑，改善土壤微生物代謝情況，增強(qiáng)土壤肥力和代謝。同時(shí)，本發(fā)明集生物質(zhì)預(yù)處理、炭化、微生物擴(kuò)培、輸送調(diào)配為一體，可連續(xù)生產(chǎn)、產(chǎn)生量大、產(chǎn)品穩(wěn)定，可進(jìn)行規(guī)模化應(yīng)用。

進(jìn)一步地，調(diào)質(zhì)攪拌結(jié)構(gòu)連通有調(diào)質(zhì)物料倉，調(diào)質(zhì)物料倉中預(yù)存有調(diào)質(zhì)劑。