一种可降解土壤改良螯合剂的制备方法及所制备的可降解土壤改良螯合剂的制作方法

文档序号:10504906阅读:209来源:国知局
一种可降解土壤改良螯合剂的制备方法及所制备的可降解土壤改良螯合剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种可降解土壤改良螯合剂的制备方法及所制备的可降解土壤改良螯合剂,该方法包括:a、将N,N'?乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙酸、乙醇和氨水以质量比1:(1?5):(10?50):(50?200)混合后在40?80℃加热处理5?15分钟,得到螯合液体;b、将步骤a中所得螯合液体与螃蟹壳、稻壳、木屑、黄曲霉和枯草杆菌混合后粉碎过50?200目筛后,得到螯合粉末;其中,所述螯合液体与螃蟹壳、稻壳、木屑、黄曲霉和枯草杆菌的质量比为1:(1?200):(3?50):(1?50):(1?20):(1?15);c、将步骤b中所得螯合粉末在80?150℃下干燥1?10小时后,得到土壤改良螯合剂。本发明方法制备的土壤改良螯合剂中所使用的螯合剂少,而且容易降解,不会造成二次污染。
【专利说明】
一种可降解土壤改良螯合剂的制备方法及所制备的可降解土 壤改良螯合剂
技术领域
[0001] 本发明涉及土壤改良螯合剂领域,具体涉及一种可降解土壤改良螯合剂的制备方 法及所制备的可降解土壤改良螯合剂。
【背景技术】
[0002] 土壤改良是针对土壤的不良质地和结构,采取相应的物理、生物或化学措施,改善 土壤性状,提高土壤肥力,增加作物产量,以及改善人类生存土壤环境的过程。凡主要用于 改良土壤的物理、化学和生物性质,使其更适宜于植物生长,而不是主要提供植物养分的物 料,都称为土壤改良剂。
[0003] 中国专利CN103820124A公开了一种土壤改良剂,包括如下重量百分数的组分,以 干重计算,污泥80 %-85 %、粉煤灰15 %-20 %。这种环境友好型土壤改良剂适用于荒山和矿 区土壤修复,可以有效防止污泥散发的有害气体向大气扩散,同时具有显著提高土壤肥力, 改善植物立地条件的功效。该发明简易可行,可以变废为宝,可以加快土壤修复和土地复垦 的进程。
[0004] 中国专利CN104961610A公开了一种土壤改良剂,所述土壤改良剂由草炭土、麦饭 石、蚯蚓粪和酵素混合制成。该发明的土壤改良剂制作简单,效果好,不但可改良土壤,而且 该土壤改良剂可配合沼液使用,彻底取代化肥的使用,从根本上去除化肥对土地的污染。经 过实际应用证实,该土壤改良剂可有效减少土传病害和调节酸碱平衡,利于作物生长,可显 著增加果蔬的对人体有益矿物质的含量,增加产量,有利于有机果蔬、绿色果蔬及无公害果 蔬的生产。用此土壤改良剂改良的土壤种植的作物,口感明显优于市场所售的同类产品。
[0005] 现有技术采用螯合剂对土壤进行浸提或淋滤重金属,不仅螯合剂使用量大,而且 一般的螯合剂不易分解,容易造成二次污染。

【发明内容】

[0006] 为了解决现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种可降解土壤改良螯合剂的 制备方法及所制备的可降解土壤改良螯合剂,本发明方法制备的土壤改良螯合剂中所使用 的螯合剂少,而且容易降解,不会造成二次污染。
[0007] 本发明所采用的技术方案为:
[0008] 本发明提供一种可降解土壤改良螯合剂的制备方法,其特征在于,该方法包括:a、 将N,N'_乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙酸、乙醇和氨水以质量比1: (1-5): (10-50): (50-200) 混合后在40-80°C加热处理5-15分钟,得到螯合液体;b、将步骤a中所得螯合液体与螃蟹壳、 稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌混合后粉碎过50-200目筛后,得到螯合粉末;其中,所述螯合 液体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌的质量比为1:(1-200) :(3-50):(1-50):(1-20) :(1-15) ;c、将步骤b中所得螯合粉末在80-150°C下干燥1-10小时后,得到土壤改良螯合 剂。
[0009]优选地,所述螯合液体还包括聚环氧琥珀酸和冬氨酸二丁二酸醚;其中,所述N, Ν'-乙二胺二琥珀酸与聚环氧琥珀酸和冬氨酸二丁二酸醚的质量比为I: (1-5)(1-5)。
[0010] 优选地,所述N,N'_乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙酸、乙醇和氨水的质量比为1:(1_ 3):(20-40):(80-150)〇
[0011]优选地,步骤a中所述加热处理的条件为:温度为50-70°C,时间为8-12分钟。
[0012]优选地,步骤b中所述筛的目数为60-120目。
[0013] 优选地,所述螯合液体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌的质量比为1:(5_ 100):(10-30):(8-40):(5-10):(5-12)〇
[0014] 优选地,所述螯合粉末中还包括壳聚糖和绿藻;其中,所述螯合液体与壳聚糖和绿 藻的质量比为1:(1-5):(1_5)。
[0015] 优选地,步骤C中所述干燥的条件为:温度为90-120°C,时间为3-5小时。
[0016] 优选地,所述氨水的质量分数为10-20质量%。
[0017] 本发明还提供本发明所述的制备方法所制备的土壤改良螯合剂。
[0018] 本发明的有益效果为:
[0019] 其一,本发明方法制备的土壤改良螯合剂中所使用的螯合剂少,而且容易降解,不 会造成二次污染。
[0020] 其二,本发明采用螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌等环境友好型材料作为 原料,制备的土壤改良螯合剂对环境无害,且可废物利用。
[0021 ]其三,本发明制备方法简单,易于操作,容易工业化。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行 详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有 其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
[0023]本发明提供一种可降解土壤改良螯合剂的制备方法,其特征在于,该方法包括:a、 将N,N'_乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙酸、乙醇和氨水以质量比1: (1-5): (10-50): (50-200) 混合后在40-80°C加热处理5-15分钟,得到螯合液体;b、将步骤a中所得螯合液体与螃蟹壳、 稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌混合后粉碎过50-200目筛后,得到螯合粉末;其中,所述螯合 液体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌的质量比为1:(1-200) :(3-50):(1-50):(1-20) :(1-15) ;c、将步骤b中所得螯合粉末在80-150°C下干燥1-10小时后,得到土壤改良螯合 剂。
[0024]根据本发明,所述螯合液体还可以包括聚环氧琥珀酸和冬氨酸二丁二酸醚;其中, 所述N,N'_乙二胺二琥珀酸与聚环氧琥珀酸和冬氨酸二丁二酸醚的质量比可以为1:(1-5) (1-5)。聚环氧琥珀酸(PESA)是一种无氮、非磷有机化合物,兼具阻垢缓蚀双重功效,生物降 解性能好并适用于高碱、高金属含量水系,是一种绿色水处理化学品。
[0025]根据本发明,所述N,N'_乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙酸、乙醇和氨水的质量比可 以为1: (1-3): (20-40): (80-150)。
[0026]根据本发明,为了使土壤改良螯合剂中组分更好地混合,步骤a中所述加热处理的 条件可以为:温度为50-70°C,时间为8-12分钟。
[0027]根据本发明,步骤b中所述筛的目数可以为60-120目。
[0028] 根据本发明,所述螯合液体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌的质量比可 以为1: (5-100): (10-30): (8-40): (5-10): (5-12)。黄曲霉,半知菌类,一种常见腐生真菌。 多见于发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上。菌落生长较快,结构疏松,表面灰绿色, 背面无色或略呈褐色。菌体有许多复杂的分枝菌丝构成。营养菌丝具有分隔;气生菌丝的一 部分形成长而粗糙的分生孢子梗,顶端产生烧瓶形或近球形顶囊,表面产生许多小梗(一般 为双层),小梗上着生成串的表面粗糙的球形分生孢子。分生孢子梗、顶囊、小梗和分生孢子 合成孢子头,可用于产生淀粉酶、蛋白酶和磷酸二酯酶等,也是酿造工业中的常见菌种。枯 草芽胞杆菌,是芽胞杆菌属的一种。单个细胞0.7~0.8X2~3微米,着色均匀。无荚膜,周生 鞭毛,能运动。革兰氏阳性菌,芽孢0.6~0.9 X 1.0~1.5微米,椭圆到柱状,位于菌体中央或 稍偏,芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明,污白色或微黄色,在液体培养基中生 长时,常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉,分解色氨酸形成吲哚。在遗传学 研究中应用广泛,对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机制研究较清楚。广泛分布在 土壤及腐败的有机物中,易在枯草浸汁中繁殖,故名。
[0029] 根据本发明,所述螯合粉末中还包括壳聚糖和绿藻;其中,所述螯合液体与壳聚糖 和绿藻的质量比为1:(1-5): (1-5)。壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素,是由自然界广泛 存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D 葡萄糖。自1859年,法国人Rouget首先得到壳聚糖后,这种天然高分子的生物官能性和相容 性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注,在医药、食品、化 工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了 重大进展。针对患者,壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。
[0030] 根据本发明,步骤C中所述干燥的条件可以为:温度为90-120°C,时间为3-5小时。 [0031 ]根据本发明,所述氨水的质量分数可以为10-20质量%。
[0032] 本发明还提供本发明所述的制备方法所制备的土壤改良螯合剂。
[0033] 下面将通过实施例来进一步说明本发明,但是本发明并不因此而受到任何限制。
[0034] 如无特别说明,本发明所用仪器和试剂均为商购,不同品牌的商品不影响具体使 用。
[0035]本发明实施例采用"土壤中有效态铅和镉的测定",刘铭等,全国耕地土壤污染监 测与评价技术研讨会,2006,7中的方法测定土壤中有效态镉含量。
[0036] 实施例1
[0037] a、将N,N'_乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙酸、乙醇和10质量%的氨水以质量比1:1: 10:50混合后在50°C加热处理5分钟,得到螯合液体;b、将步骤a中所得螯合液体与螃蟹壳、 稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌混合后粉碎过100目筛后,得到螯合粉末;其中,所述螯合液 体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌的质量比为1:1:3:1:1:1:1:1 ;c、将步骤b中所 得螯合粉末在90°C下干燥7小时后,得到土壤改良螯合剂1。
[0038] 实施例2
[0039] a、将N,N'_乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙酸、乙醇和15质量%的氨水以质量比1:5: 50 :200混合后在40°C加热处理10分钟,得到螯合液体;b、将步骤a中所得螯合液体与螃蟹 壳、稻壳、木肩、黄曲霉、枯草杆菌、壳聚糖和绿藻混合后粉碎过200目筛后,得到螯合粉末; 其中,所述螯合液体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉、枯草杆菌、壳聚糖和绿藻的质量比为1: 100:25:20:10:8:2:3; c、将步骤b中所得螯合粉末在150 °C下干燥2小时后,得到土壤改良螯 合剂2。
[0040] 实施例3
[00411 a、将N,N'_乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙酸、乙醇和20质量%的氨水以质量比1:4: 30:100混合后在80°C加热处理15分钟,得到螯合液体;b、将步骤a中所得螯合液体与螃蟹 壳、稻壳、木肩、黄曲霉、枯草杆菌、壳聚糖和绿藻混合后粉碎过50目筛后,得到螯合粉末;其 中,所述螯合液体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉、枯草杆菌、壳聚糖和绿藻的质量比为1: 200:50:50:10:8:2:3; c、将步骤b中所得螯合粉末在80 °C下干燥8小时后,得到土壤改良螯 合剂3。
[0042]应用实施例1-3
[0043]选取江西某地土壤,有效态镉含量为5.613mg/Kg,采用实施例1-3制备的土壤改良 螯合剂进行改良,施用方式为穴施,施用1个月后测定有效态镉含量,以及N,N'_乙二胺二琥 珀酸的降解率(降解率=1个月后土壤中浓度/施用时土壤中浓度),具体数据和结果见表1。
[0044]表 1
[0046]从表1数据可以看出,本发明方法制备的土壤改良螯合剂不仅能够有效降低土壤 中镉的有效态含量,并且可降解率高,而且不会对土壤造成二次污染。
【主权项】
1. 一种可降解土壤改良螯合剂的制备方法,其特征在于,该方法包括: a、 将N,N'_乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙酸、乙醇和氨水以质量比1: (1-5): (10-50): (50-200)混合后在40-80 °C加热处理5-15分钟,得到螯合液体; b、 将步骤a中所得螯合液体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌混合后粉碎过50-200目筛后,得到螯合粉末;其中,所述螯合液体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲霉和枯草杆菌的 质量比为1: (1-200): (3-50): (1-50): (1-20): (1-15); c、 将步骤b中所得螯合粉末在80-150°C下干燥1-10小时后,得到土壤改良螯合剂。2. 根据权利要求1的制备方法,其特征在于,所述螯合液体还包括聚环氧琥珀酸和冬氨 酸二丁二酸醚;其中,所述N,N'_乙二胺二琥珀酸与聚环氧琥珀酸和冬氨酸二丁二酸醚的质 量比为 1:(1-5)(1-5)。3. 根据权利要求1的制备方法,其特征在于,所述N,N'_乙二胺二琥珀酸、次氮基三乙 酸、乙醇和氨水的质量比为1: (1-3): (20-40): (80-150)。4. 根据权利要求1的制备方法,其特征在于,步骤a中所述加热处理的条件为:温度为 50-70°C,时间为8-12分钟。5. 根据权利要求1的制备方法,其特征在于,步骤b中所述筛的目数为60-120目。6. 根据权利要求1的制备方法,其特征在于,所述螯合液体与螃蟹壳、稻壳、木肩、黄曲 霉和枯草杆菌的质量比为 1: (5-100): (10-30): (8-40): (5-10): (5-12)。7. 根据权利要求1的制备方法,其特征在于,所述螯合粉末中还包括壳聚糖和绿藻;其 中,所述螯合液体与壳聚糖和绿藻的质量比为1: (1-5): (1-5)。8. 根据权利要求1的制备方法,其特征在于,步骤c中所述干燥的条件为:温度为90-120 °C,时间为3-5小时。9. 根据权利要求1的制备方法,其特征在于,所述氨水的质量分数为10-20质量%。10. 权利要求1-9中任意一项所述的制备方法所制备的土壤改良螯合剂。
【文档编号】C09K101/00GK105860988SQ201610393558
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】不公告发明人
【申请人】佛山市聚成生化技术研发有限公司
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