一种基于藻泥合成人工土壤的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种W藻泥为主要原料合成人工上壤的技术，属于环境治理领域，特 别设及一种基于藻泥合成工上壤的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，湖泊富营养化已经成为全球性的水污染问题，根据联合国环境规划署 0JNCD)的一项调查表明，在全球范围内30% -40%的湖泊和水库遭受不同程度的富营养化 的影响。目前在我国131个主要湖中，已达富营养程度的湖泊有67个，占51. 2%。在39个 代表性水库中，达富营养程度的有12座，占30 %。在五大淡水湖中，太湖、洪泽湖、巢湖已达 富营养程度，都阳湖、桐庭湖也正处于向富营养过渡。对蓝藻暴发最有效处理方式是机械或 人造打拱，据统计仅2007年太湖累计打拱蓝藻18万t，蓝藻水华进行机械打拱、脱水，并最 终形成含水量<92%的藻泥。目前，藻泥大多采用围池堆积的方式存放在山哟等地，由于打 拱的蓝藻数量巨大，不仅要占用大量山林±地，而且堆积在野外的蓝藻在自然雨水的冲刷 等条件下容易通过渗漏、径流重新回到太湖水域造成二次污染。因此，如何处置藻泥成为重 要而紧迫的现实问题。
[0003] 蓝藻含有丰富的蛋白质及氮、憐（含氮量达8-10%;含憐量为0.7%左右）等营养 物质，将其进行高价值利用、开发，不仅使蓝藻打拱工作可W无后顾之忧地持续进行，而且 可使蓝藻利用成为有利可图的新型环保产业。目前国内外针对藻泥利用的研究主要有制备 饲料用氨基酸添加剂、提取藻蓝蛋白、提取胞外多糖、制有机肥、作生物柴油、厌氧发酵生产 沼气等。在诸多的蓝藻资源化利用措施中，由于蛋白提取、添加剂、促长剂等处理途径都存 在处理成本过高的问题而不能实现大量蓝藻的及时处理。
[0004] 在本发明作出之前，目前蓝藻利用主要是作为生物质能源材料、生物肥料原料、微 生物培养原料、提取生物活性物质等，但存在蓝藻脱水浓缩效率低、脱毒工艺复杂、需要固 定厂房及蓝藻胆存池与专口设备、资源化利用率低等问题。特别是蓝藻爆发时间集中，只有 能满足短时间、大强度处理处置与资源化利用的方式才能较好地避免爆发期蓝藻打拱之后 来不及处理处置而需要堆积胆存，不仅占用上地，而且因腐烂发臭和重新进入水体引起二 次污染的问题。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的就在于克服上述缺陷，研制一种基于藻泥合成人工±壤的方法。
[0006] 本发明的技术方案是：
[0007] 一种基于藻泥合成人工±壤，其主要技术特征在于包括藻泥、粉煤灰、賴杆、抑调 节剂、缓冲剂、馨合物、微生物制剂，其中藻泥的质量百分比5-10%、粉煤灰的质量百分比为 80-90%、賴杆的质量百分比为5-10%、在一吨的藻泥、粉煤灰、賴杆的混合物中加入抑调 节剂0.Ol-lOOOg、缓冲剂0.Ol-lOOOg、馨合物0. 01-500g、微生物制剂0. 05-500邑。
[0008] 本发明的另一技术方案是：
[0009] 一种基于藻泥合成人工±壤的方法，其主要技术特征在于步骤：
[0010] (1)将藻泥、粉煤灰、賴杆按照权利要求1中的配方量进行混合，并用力挤压、揉 磋，混合均匀； W11] 似将步骤（1)中得到的混合物中加入配方量的抑调节剂，在适宜条件下（溫度 15-80°C、含水率在40%W上、抑在6-9、C/N比控制在25-32之间，并且适时的翻堆，保证充 足的氧气量）进行发酵，发酵天数在30天W上；
[0012] (3)在步骤（2)得到的混合物中，将缓冲剂、馨合物、微生物制剂按照权利要求1中 的配方量进行混合，并混合均匀，陈化稳定30天W上；
[0013] (4)使混合物的含水率达到20-40%之间，磨细过筛，形成与成熟±壤理、化、生性 质相似的人工±壤。
[0014]本发明利用粉煤灰与蓝藻混合、研磨，使蓝藻水分迅速进入粉煤灰，然后进行露天 陈化、稳定化。蓝藻中的大量有机物发生腐殖化作用，促进人工±团粒结构形成，部分有机 物发生矿质化作用，分解释放多种养分。人工±良好结构和适宜养分的形成，为作物生长提 供良好的生活因子。利用藻泥生产人工±壤不受季节、数量、场地限制，不用建设专口的厂 房和固定的生产线。与其他利用方式相比，利用藻泥生产人工±的做法经济性更好、可操作 性更强。
[0015]本发明与现有技术相比还具有W下有益效果：
[0016] (1)人工上壤的机械组成与成熟上壤相似。藻泥的含水率一般为60-90%，其颗粒 的大小大部分处于粘粒范围内，粉煤灰根据其粒径分为一级粉煤灰、二级粉煤灰、=级粉煤 灰和炉渣，其处于粉粒和砂粒之间。因此，可W按照成熟±壤中性质最优良的壤±的粒径 组成进行两种材料配比，搭建人工±壤的机械组成结构，使人工±壤的机械组成处于砂壤 ± -壤±范围内，保证人工±壤的保水、透气性。
[0017] (2)人工±壤的养分组成与成熟±壤相似。藻泥中含有丰富的有机质、氮、憐等养 分，也含有少量矿质养分元素，而粉煤灰作为一种完全燃烧后产物，其有机养分含量较少， 而矿质养分的含量较多，尤其是金属元素和类金属元素。因此，两种材料在养分组成上可W 互补，分别充当成熟±壤中的有机成分和矿质成分，使人工±壤中具有成熟±壤所具有的 基本骨架与养分条件。
[0018] (3)人工±壤的微生物较成熟±壤更为丰富。在人工±壤的配制过程中加入了一 定量的微生物制剂，其菌剂中含有多种好氧微生物，而粉煤灰作为一种多孔性材料，为微生 物的繁殖提供巨大的比表面积。因此，人工±壤中微生物的种类、数量都类似于天然的成熟 上壤。
[0019] (4)人工±壤的配制过程中可有效克服藻泥含水率大的不利影响。藻泥的含水率 一般较高，将其进行脱水和惊晒均大大增加藻泥利用的成本和效率。在进行人工±壤生产 的技术中，賴杆和粉煤灰均可吸收藻泥中的水分，使混合物的含水率处于有利于微生物发 酵与陈化、稳定化的适宜含水率范围。利用各种材料的优势，不添加额外的工序，使人工± 壤的配制保持在合适的含水率条件下进行，可W有效降低人工±壤的生产成本。
[0020] (5)人工±壤具有成熟±壤的缓冲性能。在人工±壤的配制过程中，添加了一定量 的缓冲剂，缓冲剂的种类主要为乙酸锭，因此在人工±壤的使用中能够有效的抵抗外界环 境的冲击，保持其合适的酸碱度、氧化还原电位、阳离子交换量等指标条件，实现人工±壤 的稳定性。
[0021] (6)人工±壤的有毒物质危害性显著降低。藻泥中一般含有大量的藻毒素，藻毒素 释放到水体中可对水体中的其他生物造成危害。在人工±壤的配制中添加粉煤灰和一定量 的馨合剂、微生物，可使藻泥中的藻毒素得到有效的固定和分解，降低生物可利用性，减少 藻毒素进入食物链，威胁人类健康。
[0022] (7)加强固体废弃物的资源化利用。藻泥、粉煤灰和賴杆等是富营养化河流、发电 厂和农业生产所产生的废弃物，近年来关于藻泥、粉煤灰和賴杆的资源化利用途径在不同 学科领域虽然有不少的研究，但是其资源化利用水平与国外相差甚远，且利用途径中的消 纳能力也受到制约。本发明将=种废弃物综合起来利用，不仅能提供=种废弃物新的利用 途径，而且能大量消纳=种废弃物，提供了其有效资源化利用的去向。
[0023] 本发明中，利用藻泥生产的人工±壤能够有效克服运一瓶颈，人工±壤的性质不 会因为原来的批次、季节、地域产生较大的差异，其通过原料配比与发酵、陈化与稳定化，使 人工±壤的应用效果始终保持优良。同时，藻泥是一种容重较大的物质，通过=种原料的适 当配比，可使人工±壤具有成熟±壤相似的容重，能够较好地固定植物根系，增加人工±壤 的持水透气性，协调好植物生长过程中所需的水、肥、气、热等环境因子，能够很好地克服基 质发明的弊端。。
[0024] 人工±壤是一种人工合成的，具有成熟±壤性质和功能的材料。人工±壤的合成 可W根据人们意愿和用途进行配制，使其实现成熟±壤所具有的功能。目前，人工±壤广泛 应用于农业、市政绿化、屋顶绿化、矿山修复等领域。成熟±壤的形成需要上百年甚至更长 的时间，是一种不可再生资源。近年来，由于±地资源的日益紧张，对成熟±壤的需求量也 越来越大，因此找到一种与成熟±壤性质相似、能够替代成熟±壤的人工±壤日益重要。基 于藻泥为主要材料的人工±壤的配制能够有效解决成熟±壤消耗的问题，且实现固体废弃 物的资源化利用途径，减少因藻泥等废弃物随意堆积引起的环境问题。
【具体实施方式】
[00巧]本发明的技术思路是：
[00%] 本发明将藻泥作为一种人工±壤的原材料加W利用。成熟±壤的形成需要上百年 甚至更长的时间，是一种不可再生资源。近年来，由于上地资源的日益紧张，对成熟上壤的 需求量也越来越大，因此找到一种与成熟±壤性质相似、能够替代成熟±壤的人工±壤日 益重要。基于藻泥为主要材料的人工±壤的配制能够在一定程度上有效解决成熟±壤消耗 过快的问题，且实现固体废弃物的资源化利用途径，减少因废弃物随意堆积引起的环境问 题。本发明在特殊废弃物资源化利用技术上有重大突破，创新性明显。
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