一种基于脱硫石膏制备碱化土壤保水调理剂的方法与流程

文档序号:13080709阅读:235来源:国知局
技术领域本发明属于废弃物利用领域,是一种基于脱硫石膏制备碱化土壤保水调理剂的方法。

背景技术:
随着发电厂烟气脱硫工程的实施和推进,产生了大量的脱硫副产品-脱硫石膏,预计,近几年全国烟气脱硫石膏的年产量约达2000万t。因此,按资源化和可持续发展观点研究脱硫石膏及其在建材工业中的应用,具有重要意义。脱硫石膏是一种非常好的建材资源,其颗粒细小且粒度分布比较集中,水化形成的晶体比较规则,其中二水硫酸钙含量高达95%,是与天然石膏等效的原材料。在国外特别是欧洲,几乎所有的脱硫石膏都被广泛应用于建材行业。国内对脱硫石膏的综合处理和应用已经起步,脱硫石膏的生产与应用蕴藏着巨大的市场机遇。但是脱硫石膏存在颗粒级配较差、游离水大、标稠用水量大、含水溶性盐较多等缺点,导致其利用率较低。我国北方各地均有分布,碱化过程往往与脱盐过程相伴发生,但脱盐并不一定引起碱化。碱化过程是由于土壤脱盐时,土壤溶液中的钠离子与土壤胶体中的钙、镁离子相交换,使土壤胶体吸附较多的交换性钠,土壤呈强碱性反应,pH在8.5-9以上,使土壤物理性质恶化,土壤高度离散,湿时膨胀,干时板结,通透性很差,严重妨碍作物的生长发育。一般以交换性钠占交换性阳离子总量的20%以上为碱土指标(碱化度)。

技术实现要素:
本发明主要解决的技术问题:针对目前我国存在大量脱硫石膏废弃物,由于脱硫石膏存在颗粒级配较差、游离水大、标稠用水量大、含水溶性盐较多等缺点,导致其利用率较低,本发明提供了一种以脱硫石膏为基础,对其进行改性加工,然后浸泡于玉米与鸡粪的发酵液中,制备出碱化土壤保水调理剂。为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:(1)取脱硫石膏放入粉碎机中,粉碎成40~60目颗粒,将其颗粒放入容器中,向其中加入水淹没颗粒3~5cm,再向其中加入N-取代硫脲,加入量为脱硫石膏质量的0.01~0.2%,再加入水杨酸甲酯,加入量为脱硫石膏质量的0.1~0.3%,用质量分数为16~24%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.6~8.2,搅拌40~56min,然后静置10~15,将其放入离心机中,进行固液分离,收集固体备用;(2)将玉米秸秆粉碎成50~70目粉末,与水按照质量比1:4进行混合,将其放入高压反应器中,温度设定为80~100℃,压力设定为5~12MPa,保持40~55min,然后在5~10s内泄压至标准大气压;(3)把上述处理过的玉米秸秆粉末放入容器中,向其中加入玉米秸秆粉末质量?10~15%的鸡粪,玉米秸秆粉末质量5~8%的活性污泥以及玉米秸秆粉末质量2~4%的乳酸,搅拌均匀,保持温度为35~40℃,密封发酵1~2天,收集发酵液;(4)将步骤(1)所收集的处理过的脱硫石膏放入容器中,向其中加入上述所致的发酵液淹没脱硫石膏3~5cm,再向其中加入聚丙烯酰胺,加入量为脱硫石膏质量0.1~0.3%,加热至70~80℃,搅拌30~40min;(5)将上述的混合液放入辊式造粒机中进行造粒,制得粒径为1.2~2.2mm的颗粒即可。本发明的应用方法:按照每亩碱化土壤45千克本发明所制得的保水调理剂,将碱化土壤进行翻耕,然后将保水调理剂撒在土壤中,再翻耕一次,将保水调理剂进行覆盖即可。本发明的有益效果:(1)本发明所制得的保水调理剂制作成本低廉,取材方便,易于使用;(2)本发明可以快速改善增强土壤持水性能、改善土壤理化特性、促进植被恢复;(3)本发明所制得的保水调理剂制可以在1~3个月将土壤碱化度降到3~6%。具体实施方式取脱硫石膏放入粉碎机中,粉碎成40~60目颗粒,将其颗粒放入容器中,向其中加入水淹没颗粒3~5cm,再向其中加入N-取代硫脲,加入量为脱硫石膏质量的0.01~0.2%,再加入水杨酸甲酯,加入量为脱硫石膏质量的0.1~0.3%,用质量分数为16~24%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.6~8.2,搅拌40~56min,然后静置10~15,将其放入离心机中,进行固液分离,收集固体备用;将玉米秸秆粉碎成50~70目粉末,与水按照质量比1:4进行混合,将其放入高压反应器中,温度设定为80~100℃,压力设定为5~12MPa,保持40~55min,然后在5~10s内泄压至标准大气压;把上述处理过的玉米秸秆粉末放入容器中,向其中加入玉米秸秆粉末质量10~15%的鸡粪,玉米秸秆粉末质量5~8%的活性污泥以及玉米秸秆粉末质量2~4%的乳酸,搅拌均匀,保持温度为35~40℃,密封发酵1~2天,收集发酵液;将所收集的处理过的脱硫石膏放入容器中,向其中加入上述所致的发酵液淹没脱硫石膏3~5cm,再向其中加入聚丙烯酰胺,加入量为脱硫石膏质量0.1~0.3%,加热至70~80℃,搅拌30~40min;将上述的混合液放入辊式造粒机中进行造粒,制得粒径为1.2~2.2mm的颗粒即可。实例1取1kg脱硫石膏放入粉碎机中,粉碎成40目颗粒,将其颗粒放入容器中,向其中加入水淹没颗粒3cm,再向其中加入0.1gN-取代硫脲,再加入1g水杨酸甲酯,,用质量分数为16%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.6,搅拌40min,然后静置10,将其放入离心机中,进行固液分离,收集固体备用;将2kg玉米秸秆粉碎成50目粉末,与水按照质量比1:4进行混合,将其放入高压反应器中,温度设定为80℃,压力设定为5MPa,保持40min,然后在5s内泄压至标准大气压;把上述处理过的玉米秸秆粉末放入容器中,向其中加入200g鸡粪,100g的活性污泥以及40g的乳酸,搅拌均匀,保持温度为35℃,密封发酵1天,收集发酵液;将所收集的处理过的脱硫石膏放入容器中,向其中加入上述所致的发酵液淹没脱硫石膏3cm,再向其中加入1g的聚丙烯酰胺,加热至70℃,搅拌30min;将上述的混合液放入辊式造粒机中进行造粒,制得粒径为1.2mm的颗粒即可。按照每亩碱化土壤45千克本发明所制得的保水调理剂,将碱化度为21%碱化土壤进行翻耕,然后将本发明所制得的保水调理剂撒在土壤中,再翻耕一次,将保水调理剂进行覆盖,38天后土壤碱化度降到5%且该土壤可以种植庄稼。实例2取1kg脱硫石膏放入粉碎机中,粉碎成60目颗粒,将其颗粒放入容器中,向其中加入水淹没颗粒5cm,再向其中加入2gN-取代硫脲,再加入6g水杨酸甲酯,用质量分数为24%的氢氧化钠溶液调节pH值至8.2,搅拌56min,然后静置15,将其放入离心机中,进行固液分离,收集固体备用;将2kg玉米秸秆粉碎成70目粉末,与水按照质量比1:4进行混合,将其放入高压反应器中,温度设定为100℃,压力设定为12MPa,保持55min,然后在10s内泄压至标准大气压;把上述处理过的玉米秸秆粉末放入容器中,向其中加入300g的鸡粪,160g的活性污泥以及80g的乳酸,搅拌均匀,保持温度为40℃,密封发酵2天,收集发酵液;将所收集的处理过的脱硫石膏放入容器中,向其中加入上述所致的发酵液淹没脱硫石膏5cm,再向其中加入3g的聚丙烯酰胺,加热至80℃,搅拌40min;将上述的混合液放入辊式造粒机中进行造粒,制得粒径为2.2mm的颗粒即可。按照每亩碱化土壤45千克本发明所制得的保水调理剂,将碱化度为26%的碱化土壤进行翻耕,然后将本发明所制得的保水调理剂撒在土壤中,再翻耕一次,将保水调理剂进行覆盖,40天后土壤碱化度降到5%且该土壤可以种植庄稼。实例3取1kg脱硫石膏放入粉碎机中,粉碎成50目颗粒,将其颗粒放入容器中,向其中加入水淹没颗粒4cm,再向其中加入1.5gN-取代硫脲,再加入4.6g水杨酸甲酯,用质量分数为20%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.8,搅拌50min,然后静置12,将其放入离心机中,进行固液分离,收集固体备用;将2kg玉米秸秆粉碎成60目粉末,与水按照质量比1:4进行混合,将其放入高压反应器中,温度设定为90℃,压力设定为9MPa,保持45min,然后在8s内泄压至标准大气压;把上述处理过的玉米秸秆粉末放入容器中,向其中加入280g的鸡粪,142g的活性污泥以及74g的乳酸,搅拌均匀,保持温度为38℃,密封发酵2天,收集发酵液;将所收集的处理过的脱硫石膏放入容器中,向其中加入上述所致的发酵液淹没脱硫石膏4cm,再向其中加入1.9g的聚丙烯酰胺,加热至75℃,搅拌35min;将上述的混合液放入辊式造粒机中进行造粒,制得粒径为1.8mm的颗粒即可。按照每亩碱化土壤45千克本发明所制得的保水调理剂,将碱化度为23%的碱化土壤进行翻耕,然后将本发明所制得的保水调理剂撒在土壤中,再翻耕一次,将保水调理剂进行覆盖,40天后土壤碱化度降到6%且该土壤可以种植庄稼。
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