一种针对东北板结土壤的复合土壤改良剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种针对东北板结土壤的，利用煤矸石和城市剩余活性污泥制备的高效复合土壤改良剂及其应用，属于土壤改良剂制备及应用领域。

背景技术：

土壤是作物赖以生存的基础，土壤中养分的多少及土壤的透气性强弱对作物的生长尤为重要。而土壤中有机质的含量是土壤肥力的一个重要指标，有机质含量低，土壤保水、保肥能力和通透性降低，易造成土壤板结。

土壤板结对农作物的主要危害有：根系下扎困难，影响养分的吸收；即使根系能扎下去，也会因土壤板结缺氧，出现沤根现象，并且在土壤板结或过湿的情况下，氧气不足，土壤浓度呈还原状态，会形成多种有害物质，影响作物根系活动，导致各种生理性病害的发生，产量降低，从而导致农药、化肥使用量增加，破坏了原有土壤结构，造成土壤板结，如此恶性循环，致使作物品质和产量严重下降。

而目前生活污水处理厂中产生大量的剩余活性污泥和采煤、洗煤过程中排放的煤矸石不能被有效利用，大量废弃，污染环境，如能加以充分利用，即可为这些固体废弃物找到一个较好的出路，又具有较好的经济效益，更有显著的环境效益和社会效益。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种可解决土壤板结问题的复合土壤改良剂。充分利用两种固体废弃物——剩余活性污泥和煤矸石，并加入了EM菌种，利用多种物质的相互作用，起到改良板结土壤的作用。

本发明的目的之二是提供一种复合土壤改良剂的制备方法。

本发明的目的之三是提供复合土壤改良剂在改良东北板结土壤中的应用。

本发明采用的技术方案是：一种针对东北板结土壤的复合土壤改良剂，由城市剩余活性污泥、农作物秸秆、EM菌种和煤矸石粉制成。

上述的一种针对东北板结土壤的复合土壤改良剂，按质量份配比：城市剩余活性污泥70～80份、农作物秸秆10～15份、EM菌种10～15份、煤矸石粉20～25份。

一种针对东北板结土壤的复合土壤改良剂的制备方法，按上述的复合土壤改良剂的配比取料，包括如下步骤：

1)将煤矸石粉与氢氧化钠溶液混合，得中和产物；

2)将所得中和产物、城市剩余活性污泥和农作物秸秆混合，搅拌15～20min后，置于通风处堆肥15～20天，每两天进行一次翻堆，通风堆肥结束后，收集堆肥产物，备用；

3)将堆肥产物与EM菌种混合，搅拌均匀后，制粒，过50目筛，将筛上物送入转炉进行烘干，制得复合土壤改良剂。

上述的一种针对东北板结土壤的复合土壤改良剂的制备方法，步骤3)中，将筛上物送入转炉中，于转炉温度105～110℃下烘干7～8h。

上述的复合土壤改良剂在改良东北板结土壤中的应用。方法如下：

1)清除施工范围内的草灌木、垃圾，有机物残渣及原地面以下10～20cm内的草皮和表土。

2)使用深松机全面耕松土地，深松深度为20～30cm；深松过程中及时清理碎砂石及杂物。

3)深松后，于土壤表面均匀撒入上述的复合土壤改良剂，然后将复合土壤改良剂与原土壤通过装载机运至搅拌机中反复搅拌4～5次，使复合土壤改良剂与原土壤充分混合，得混合土。优选的，复合土壤改良剂的加入量为，每亩施加130～170kg。优选的，原土壤的取料深度为5～20cm。

4)将混合土人工重新铺设地面。

本发明的有益效果是：

1)原材料来源广泛，成本低廉。

2)本发明既可作为一种针对板结土壤的改良剂使用，同时也可作为肥料施用。

3)本发明板结土壤长期有效，可以补充土壤中所缺少的各重金属元素，增加土壤有机质，有利于植物的生长。

4)本发明所用原料主要为固体废弃物，属于资源再利用，对环境无毒害，是一种环境友好型土壤改良剂。

附图说明

图1是复合土壤改良剂制备流程图。

图2是复合土壤改良剂应用流程图。

具体实施方式

一种针对东北板结土壤的复合土壤改良剂及应用，以质量份计含有：城市剩余活性污泥70～80份、农作物秸秆10～15份、EM菌种10～15份、煤矸石粉20～25份。首先，向煤矸石粉中加入5％的氢氧化钠溶液使其发生中和反应，然后将反应后的产物与除EM菌种的其他原料混合进行堆肥处理，之后向其中加入EM菌种，搅拌均匀后，送入转炉进行烘干即制得复合土壤改良剂。

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于此。由于各地污水处理厂产生的剩余活性污泥的性质和煤矸石的成分有所差别，预处理参数也会产生相应变化，因此在不违背本发明的实质和所附权利要求范围的前提下，可对本发明中关键参数做适当调整。

实施例1

(一)原料配比

按重量份，城市剩余活性污泥75份、农作物秸秆12份、EM菌种12份、煤矸石粉22份。

(二)制备方法

1、煤矸石碱处理

将煤矸石粉与5％的氢氧化钠溶液，按体积比10:1相混合，使其发生中和反应，得中和产物，所得中和产物含有腐殖酸类肥料。

2、原料混合搅拌

将中和产物、城市剩余活性污泥和农作物秸秆，送到搅拌机中，搅拌15～20min。

3、通风堆肥

搅拌完成后，将混合物置于通风处堆肥15-20天，每两天进行一次翻堆，通风堆肥结束后，收集堆肥产物，备用。

4、与EM菌种混合

将堆肥产物与EM菌种进行混合。

5、制备土壤改良剂

将上述混合产物置于搅拌机，进行搅拌后，制成颗粒，过50目筛，取筛上物送入转炉中，于110℃下烘干8h，即制得复合土壤改良剂。

实施例2

以铁岭市某榛子种植区为例，在施用本发明之前，其土壤中各物质含量如表1

表1

(一)清理现场

在施工前，清除施工范围内的草灌木、垃圾、有机物残渣及原地面以下10～20cm内的草皮和表土。清除下来的垃圾、废料及不适用的材料和草皮、表土、树木等堆放在指定的地点。

(二)深翻

使用深松机全面耕松土地，深松深度为20～30cm。

(三)二次清理场地

种植区经过深翻后会有大量的碎砂石以及其他杂物被带出表面应及时清理干净。

(四)加入复合土壤改良剂

将实施例1制备的复合土壤改良剂，按每亩150kg使用量均匀撒入深松后的土壤表面。再将复合土壤改良剂与原土壤采用挖掘机取土，并通过装载机运至搅拌机中反复搅拌4～5次，使复合土壤改良剂与原土壤充分混合，得混合土；挖掘机的取土深度不得高于20cm，优选的在10-15cm。

(五)人工铺设地面

将混合土，采用人工重新铺设地面，土块粒径不大于10mm。局部不匀之处，用人工翻挖，拍碎，并用耧耙清除大的土块。

(六)改良后效果如表2

表2

施用本发明后，种植区种土壤中有机质、无机元素及腐植酸含量均明显增加，土壤五个样本均符合国家土壤二级标准，可以用作农业用地，且无不良成分。