一种微生物土壤修复剂及其制备方法与流程

文档序号:15935261发布日期:2018-11-14 02:17阅读:181来源:国知局
本发明涉及土壤修复领域,且特别涉及一种微生物土壤修复剂及其制备方法。
背景技术
微生物土壤修复技术的作用机理是利用天然存在的或培养所得的功能微生物群,在适宜的环境条件下,促进或强化微生物的代谢功能,从而使有毒污染物的活性降低或降解成无毒物质。即利用微生物在污染的胁迫下,能够从体内分泌出某种具有络合或分解转化污染物能力的有机物质,使污染物的移动性降低或极性改变,从而不容易进入生物体内;或者,使污染物在微生物分泌的胞外酶的作用下,在体外被分解转化为无毒无害的物质。现有的微生物土壤修复技术以修复土壤生态系统为主,而且现有的微生物土壤修复剂主要是单用途微生物土壤修复剂,例如只针对土壤农药污染或土壤重金属污染,亟须提供一种复合多用途的微生物土壤修复剂。技术实现要素:本发明的第一目的在于提供一种微生物土壤修复剂,是一种多用途微生物土壤修复剂。本发明的第二目的在于提供一种微生物土壤修复剂的制备方法,能够快速制备上述的微生物土壤修复剂。本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出一种微生物土壤修复剂,按照重量份数计,包括:生物质20~40份、营养剂60~75份、微生物菌剂3~5份、蒙脱石粉20~25份、凹凸棒土13~17份、硅藻土18~32份、硫酸盐填充剂13~20份和吸附剂5~10份;其中,微生物菌剂为假单胞菌、木霉菌、青霉菌、产碱杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种。在本发明较佳的实施例中,上述的微生物土壤修复剂,按照重量份数计,包括:生物质22~34份、营养剂67~74份、微生物菌剂3~5份、蒙脱石粉21~25份、凹凸棒土14~17份、硅藻土20~28份、硫酸盐填充剂15~20份和吸附剂5~8份。在本发明较佳的实施例中,上述的微生物土壤修复剂,按照重量份数计,包括:生物质20~40份、营养剂60~75份、微生物菌剂3~5份、蒙脱石粉20~25份、凹凸棒土13~17份、硅藻土18~32份、硫酸盐填充剂13~20份和吸附剂5~10份。在本发明较佳的实施例中,上述的生物质包括秸秆、树枝树皮、落叶、枯草残体、木屑、麦麸和纸屑中的至少一种。在本发明较佳的实施例中,上述的营养剂包括:52~60%wt的腐殖酸、13~17%wt的钙镁磷肥、13~20%wt的碳酸盐、10~19%wt的磷酸二氢钾和2~4%wt的硝酸铵。在本发明较佳的实施例中,上述的微生物菌剂中各微生物的有效活菌数分别为:假单胞菌1×109~9×109cfu/kg,木霉菌1×109~9×109cfu/kg,青霉菌1×108~9×108cfu/kg,产碱杆菌2×109~6×109cfu/kg,地衣芽孢杆菌2×108~8×108cfu/kg,枯草芽孢杆菌1×109~9×109cfu/kg。在本发明较佳的实施例中,上述的硫酸盐填充剂包括硫酸纳和硫酸铁中的至少一种。在本发明较佳的实施例中,上述的吸附剂包括膨润土、骨炭、羟基磷灰石和贝壳粉中的至少一种。本发明还提供一种微生物土壤修复剂的制备方法,包括:将假单胞菌、木霉菌、青霉菌、产碱杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌混合均匀,得到微生物菌剂;将20~40重量份的生物质、60~75重量份的营养剂、3~5重量份的所述微生物菌剂、20~25重量份的蒙脱石粉、13~17重量份的凹凸棒土、18~32重量份的硅藻土、13~20重量份的硫酸盐填充剂和5~10重量份的吸附剂混合均匀,得到均匀微生物土壤修复剂。在本发明较佳的实施例中,将微生物菌剂和水混合形成微生物菌剂溶液,将所述微生物菌剂溶液、所述生物质和所述营养剂混合,在50~60℃的温度下发酵5~10d后再与所述蒙脱石粉、所述凹凸棒土、所述硅藻土、所述硫酸盐填充剂和所述吸附剂混合。本发明实施例的有益效果是:本发明实施例的微生物土壤修复剂,一方面通过微生物菌剂调整土壤结构,降解土壤中农药残留物等有机物质恢复土地生态系统;另一方面通过蒙脱石粉、凹凸棒土、硅藻土、硫酸盐填充剂和吸附剂之间的协调作用,实现对重金属污染等土壤的实现对重金属污染物的处理。具有处理效果好、处理成本低等优点本发明实施例微生物土壤修复剂的制备方法,能够快速地制备上述的微生物土壤修复剂。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本发明实施例的微生物土壤修复剂及其制备方法进行具体说明。本发明实施例提供一种微生物土壤修复剂,按照重量份数计,包括:生物质20~40份、营养剂60~75份、微生物菌剂3~5份、蒙脱石粉20~25份、凹凸棒土13~17份、硅藻土18~32份、硫酸盐填充剂13~20份和吸附剂5~10份;其中,微生物菌剂为假单胞菌、木霉菌、青霉菌、产碱杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种。作为上述的微生物土壤修复剂的优选方案,按照重量份数计,包括:生物质22~34份、营养剂67~74份、微生物菌剂3~5份、蒙脱石粉21~25份、凹凸棒土14~17份、硅藻土20~28份、硫酸盐填充剂15~20份和吸附剂5~8份。作为上述的微生物土壤修复剂的进一步优选方案,按照重量份数计,包括:生物质20~40份、营养剂60~75份、微生物菌剂3~5份、蒙脱石粉20~25份、凹凸棒土13~17份、硅藻土18~32份、硫酸盐填充剂13~20份和吸附剂5~10份。以下对微生物土壤修复剂的原料进行说明:其中,生物质包括秸秆、树枝树皮、落叶、枯草残体、木屑、麦麸和纸屑中的至少一种。可以理解,生物质可以是上述原料中的一种,也可以是上述原料中的二种或二种以上的任意比例的混合物。通过使用秸秆、树枝树皮、落叶、枯草残体、木屑、麦麸和纸屑等原料作为生物质基质,既能够解决上述原料的处理问题为生物菌剂提供发酵原料,又能够对土地提供养分调理土地结构。其中,营养剂包括:52~60%wt的腐殖酸、13~17%wt的钙镁磷肥、13~20%wt的碳酸盐、10~19%wt的磷酸二氢钾和2~4%wt的硝酸铵。通过在生物质的基础上添加上述营养剂,以保证微生物菌剂在营养剂的作用下发生多次培养;同时,上述营养剂的肥料性质能够调理土地结构。其中,微生物菌剂包括假单胞菌、木霉菌、青霉菌、产碱杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。可以理解,微生物菌剂是上述菌种的复合菌种。通过向上述生物质原料基质内接种微生物菌剂,有助于提高待修复土地的生物活性,增强肥效。作为优选,上述的复合微生物制剂中各微生物的有效活菌数分别为:假单胞菌1×109~9×109cfu/kg,木霉菌1×109~9×109cfu/kg,青霉菌1×108~9×108cfu/kg,产碱杆菌2×109~6×109cfu/kg,地衣芽孢杆菌2×108~8×108cfu/kg,枯草芽孢杆菌1×109~9×109cfu/kg。其中,蒙脱石粉可以选用市售的蒙脱石粉。蒙脱石粉作为矿物质和微量元素既能够增强堆肥内的生物菌剂,又能够与其它原料协同作用实现对重金属等物质的固定失活。其中,凹凸棒土可以选用市售的凹凸棒土。凹凸棒土具有较好的螯合作用,与其它原料协同作用实现对重金属等物质的固定失活,起到对微生物土壤修复剂的填充和稳定的作用。其中,硅藻土可以选用市售的硅藻土。硅藻土与其它原料协同作用实现对重金属等物质的固定失活,起到对微生物土壤修复剂的填充和稳定的作用。其中,硫酸盐填充剂包括硫酸纳和硫酸铁中的至少一种。可以理解,硫酸盐填充剂可以是硫酸钠和硫酸铁的混合物,也可以是硫酸钠和硫酸铁的任意比例的混合物。通过在微生物土壤修复剂内添加硫酸盐填充剂,既能够起到稳定剂的作用以保持微生物土壤修复剂的功效,又能够对土壤起到改良的作用。其中,吸附剂包括膨润土、骨炭、羟基磷灰石和贝壳粉中的至少一种。同样地,可以理解,吸附剂可以是上述膨润土、骨炭、羟基磷灰石和贝壳粉中的一种,也可以是上述原料中的二种或二种以上的任意比例的混合物。通过在微生物土壤修复剂内添加吸附剂,能够实现对重金属污染土壤的修复。承上述,本发明实施例的微生物土壤修复剂,一方面通过微生物菌剂调整土壤结构,降解土壤中农药残留物等有机物质恢复土地生态系统;另一方面通过蒙脱石粉、凹凸棒土、硅藻土、硫酸盐填充剂和吸附剂之间的协调作用,实现对重金属污染等土壤的实现对重金属污染物的处理。具有处理效果好、处理成本低等优点。本发明实施例还提供上述微生物土壤修复剂的制备方法,包括:制备微生物菌剂:取3~5重量份的假单胞菌、木霉菌、青霉菌、产碱杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种,将混合菌种与水混合均匀,得到微生物菌剂溶液。将微生物菌剂溶液、20~40重量份的生物质和60~75重量份的营养剂混合,在50~60℃的温度下发酵5~10d后,再与20~25重量份的蒙脱石粉、13~17重量份的凹凸棒土、18~32重量份的硅藻土、13~20重量份的硫酸盐填充剂和5~10重量份的吸附剂混合均匀,得到均匀微生物土壤修复剂。承上述,本微生物土壤修复剂的制备方法操作简单和方便,能够快速制得上述的微生物土壤修复剂。以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1制备微生物菌剂:取4重量份的假单胞菌、木霉菌、青霉菌、产碱杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种,将混合菌种与水混合均匀,得到微生物菌剂溶液。将微生物菌剂溶液、24重量份的生物质和67重量份的营养剂混合,在50~60℃的温度下发酵8d后,再与22重量份的蒙脱石粉、14重量份的凹凸棒土、20重量份的硅藻土、16重量份的硫酸钠和硫酸铁的混合物填充剂和6重量份的膨润土混合均匀,得到微生物土壤修复剂。其中,营养剂包括:55%wt的腐殖酸、16%wt的钙镁磷肥、15%wt的碳酸盐、14%wt的磷酸二氢钾和2%wt的硝酸铵。实施例2制备微生物菌剂:取5重量份的假单胞菌、木霉菌、青霉菌、产碱杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种,将混合菌种与水混合均匀,得到微生物菌剂溶液。将微生物菌剂溶液、36重量份的生物质和72重量份的营养剂混合,在50~60℃的温度下发酵6d后,再与24重量份的蒙脱石粉、16重量份的凹凸棒土、27重量份的硅藻土、17重量份的硫酸铁和7重量份的吸附剂混合均匀,得到微生物土壤修复剂。其中,营养剂包括:57%wt的腐殖酸、15%wt的钙镁磷肥、12%wt的碳酸盐、12%wt的磷酸二氢钾和4%wt的硝酸铵。实施例3制备微生物菌剂:取3重量份的假单胞菌、木霉菌、青霉菌、产碱杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种,将混合菌种与水混合均匀,得到微生物菌剂溶液。将微生物菌剂溶液、33重量份的生物质和64重量份的营养剂混合,在50~60℃的温度下发酵10d后,再与25重量份的蒙脱石粉、14重量份的凹凸棒土、22重量份的硅藻土、15重量份的硫酸钠和硫酸铁的混合物和7重量份的吸附剂混合均匀,得到微生物土壤修复剂。其中,营养剂包括:52%wt的腐殖酸、16%wt的钙镁磷肥、17%wt的碳酸盐、13.5%wt的磷酸二氢钾和2.5%wt的硝酸铵。效果评价取被污染土壤式样,测定其理化性质,ph为6.12,石油浓度为4.78%,镉浓度0.702mg/kg。取实施例1~3微生物土壤修复剂分别按照1:4的比例与油污污染土壤混合均匀,三个月后测试结果。表1试验结果项目实施例1实施例2实施例3油污浓度0.12%0.13%0.12%镉浓度0.2630.2780.343从表1可以看出,实施例1~3的微生物土壤修复剂具有降解有机污染物和沉降重金属污染物双重修复功能,是一种修复时间短、修复效果好的微生物土壤修复剂。综上所述,本发明实施例的微生物土壤修复剂,一方面通过微生物菌剂调整土壤结构,降解土壤中农药残留物等有机物质恢复土地生态系统;另一方面通过蒙脱石粉、凹凸棒土、硅藻土、硫酸盐填充剂和吸附剂之间的协调作用,实现对重金属污染等土壤的实现对重金属污染物的处理。具有处理效果好、处理成本低等优点本发明实施例微生物土壤修复剂的制备方法,能够快速地制备上述的微生物土壤修复剂。以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。当前第1页12
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