一种微生物土壤重金属修复剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种微生物土壤重金属修复剂，由下列重量份的原料制成：麦麸皮14-15、煤渣8-10、JT复合微生物菌剂、氯化钾2-3、秸秆灰烬30-35、碳酸氢铵6-7、去籽向日葵盘75-85、蚓粪35-40、高岭土16-18、碳酸钙6-8、湿地松针叶27-29、水适量；本发明的土壤修复剂通过复合菌剂的投放，不仅具有修复现有土壤生态系统缺陷的功能，同时能够降解有机污染物，麦麸皮、煤渣等发酵料的使用不仅为微生物的生长提供了充足的营养源，其疏松的结构也为微生物提供了优良的生长空间，进而促进了微生物繁殖，提高了修复剂的修复效果。
【专利说明】
一种微生物土壤重金属修复剂
技术领域
[0001] 本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种微生物土壤重金属修复剂。
【背景技术】
[0002] 我国重金属污染的来源主要包括工业"三废"排放、生活垃圾渗出、家庭燃煤、以及 汽车尾气排放等。电镀、塑料、化工、矿产冶炼加工等行业是重金属的主要工业来源，燃煤释 放也是土壤重金属污染的重要原因之一，机动车尾气也可显著引起公路两侧土壤的重金属 污染。城市生活垃圾中部分重金属元素含量超标，长期堆放也会使重金属泄露至土壤中，造 成区域土壤局部重金属含量增加。此外化肥、农药、粪肥等长期不合理使用也会导致土壤重 金属污染。
[0003] 重金属的胁迫会引起植物体内大量营养元素的缺乏和活性的降低，重金属浓度较 高时有抑制植物对钙、镁等矿物质元素的吸收和转运能力。重金属元素易与酶的活性部分 中的巯基结合，发生金属元素替代硫蛋白中的必需元素的作用，例如Mg2+、Ca2+等生物必 要元素，因缺乏而导致抗氧化酶的活性降低甚至失效，对植物体系内的抗氧化系统造成严 重破坏。
[0004] 目前对重金属污染土壤的修复技术主要采用化学手段，然而在修复过程中使用的 大量化学药剂极易造成土壤的再污染。生物炭具有良好的吸附性能，化学性质稳定，能够降 低土壤中重金属的生物有效性，同时能够提高作物产量，并且原料广泛、成本低，使其在治 理重金属污染的土壤中具有明显优势和应用价值。
[0005] 为此，本发明人提供了一种以生物炭为固载基质的重金属土壤修复剂，为土壤污 染的修复提供一种有效途径。
【发明内容】
[0006] 本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种微生物土壤重金属修复剂。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种微生物土壤重金属修复剂，由下列重量份的原料制成:麦麸皮14-15、煤渣8-10、JT 复合微生物菌剂、氯化钾2-3、猜杆灰尽30-35、碳酸氢铵6-7、去籽向日葵盘75-85、蝴奠35-40、高岭土 16-18、碳酸钙6-8、湿地松针叶27-29、水适量。
[0008] 所述土壤重金属修复剂的制备的具体步骤如下： (1) 将去籽向日葵盘和蚓粪在太阳地下晒干，粉碎后混合置于烘箱中在55-60°C下烘干 12-14小时，将所得碎渣置于密闭炉中，以20°C/min的速度升温至500-550°C，并保温100-120分钟，之后降温至60-70°C时取出，得生物炭； (2) 将高岭土与碳酸钙混合后置于煅烧炉中，在650-750°C下煅烧40-60分钟，冷却至室 温后取出，得煅烧粉末备用； (3) 将步骤1所得生物炭和步骤2所得煅烧粉末混合，平铺于峰值253.7nm的低压汞气灯 正下方55-65mm处，照射16-18小时后取出，得改性生物炭备用； (4) 将麦麸皮、煤渣、JT复合微生物菌剂、秸杆灰烬混合投入发酵池中，发酵3-4周，期间 不断加水保持发酵堆含水量在50-60%，发酵完成后对发酵物料压榨过滤，得发酵固体残渣 和发酵液； (5) 将湿地松针叶与水按重量比1:2混合后打浆，并用纱布过滤得浆液，将浆液与发酵 液混合并加入碳酸氢铵、氯化钾，搅拌均匀并加热至55-65Γ后保温，直至液体蒸干，得粉末 备用； (6) 将生物炭、发酵固体残渣、步骤5所得粉末以及剩余物料混合置于造粒机中，制成球 形颗粒，即得本发明重金属修复剂。
[0009] 本发明的使用方法为将污染土壤翻耕后将修复剂埋于土壤表层10-20cm处，每亩 土壤使用100-120kg修复剂即可。
[0010] 本发明的优点是： 高岭土配合碳酸钙的改性煅烧提高了土壤的缓冲性能，增加了土壤对重金属的耐受能 力，改善了土壤中重金属的活动性及植物有效性。
[0011] 生物炭和煅烧高岭土混合辐射，既消除了附着在上面的各类杂菌，避免二次污染， 同时可以在生物炭表面形成有利表面接着的如-OH，-C00，-⑶，-C00H等亲水性原子团，提 高了生物炭的单位面积吸附量，在对污染物的吸持上表现出更高的表面吸附效率。
[0012] 湿地松中高酸度的叶汁能活化土壤重金属，螯合部分重金属供植物利用，再通过 生物炭吸附剩余重金属，达到土壤重金属的修复目的。
[0013] 本发明的土壤修复剂通过复合菌剂的投放，不仅具有修复现有土壤生态系统缺陷 的功能，同时能够降解有机污染物，麦麸皮、煤渣等发酵料的使用不仅为微生物的生长提供 了充足的营养源，其疏松的结构也为微生物提供了优良的生长空间，进而促进了微生物繁 殖，提高了修复剂的修复效果。
【具体实施方式】
[0014] 一种微生物土壤重金属修复剂，由下列重量份(kg)的原料制成:麦麸皮14、煤渣8、 JT复合微生物菌剂、氯化钾2、秸杆灰烬30、碳酸氢铵6、去籽向日葵盘75、蚓粪35、高岭土 16、 碳酸|丐6、湿地松针叶27、水适量。
[0015] 所述土壤重金属修复剂的制备的具体步骤如下： (1) 将去籽向日葵盘和蚓粪在太阳地下晒干，粉碎后混合置于烘箱中在55°C下烘干12 小时，将所得碎渣置于密闭炉中，以20°C/min的速度升温至500°C，并保温100分钟，之后降 温至60°C时取出，得生物炭； (2) 将高岭土与碳酸钙混合后置于煅烧炉中，在650°C下煅烧40分钟，冷却至室温后取 出，得煅烧粉末备用； (3) 将步骤1所得生物炭和步骤2所得煅烧粉末混合，平铺于峰值253.7nm的低压汞气灯 正下方55mm处，照射16小时后取出，得改性生物炭备用； (4) 将麦麸皮、煤渣、JT复合微生物菌剂、秸杆灰烬混合投入发酵池中，发酵3周，期间不 断加水保持发酵堆含水量在50%，发酵完成后对发酵物料压榨过滤，得发酵固体残渣和发酵 液； (5) 将湿地松针叶与水按重量比1:2混合后打浆，并用纱布过滤得浆液，将浆液与发酵 液混合并加入碳酸氢铵、氯化钾，搅拌均匀并加热至55°C后保温，直至液体蒸干，得粉末备 用； (6)将生物炭、发酵固体残渣、步骤5所得粉末以及剩余物料混合置于造粒机中，制成球 形颗粒，即得本发明重金属修复剂。
[0016]为了进一步说明本发明的应用价值，发明人选取一块重金属污染土壤并使用本发 明修复剂进行修复效果的验证，在向土壤中施入修复剂60天、180天后分别取土样进行重金 属含量测定和土壤理化性质的检测，数据如下：
由以上数据可以看出，使用了本发明土壤修复剂后，土壤中多种重金属含量明显降低， 同时土壤中有机碳水平和土壤阳离子交换量都得到提高，说明本发明土壤重金属修复剂对 土壤具有显著的改良效果。
【主权项】
1. 一种微生物土壤重金属修复剂，其特征在于，由下列重量份的原料制成:麦麸皮14-15、煤渣8-10、JT复合微生物菌剂、氯化钾2-3、秸杆灰烬30-35、碳酸氢铵6-7、去籽向日葵盘 75-85、蚓粪35-40、高岭土 16-18、碳酸钙6-8、湿地松针叶27-29、水适量。2. 根据权利要求书1所述的微生物土壤重金属修复剂，其特征在于，制备方法的具体步 骤如下： (1) 将去籽向日葵盘和蚓粪在太阳地下晒干，粉碎后混合置于烘箱中在55-60°C下烘 干12-14小时，将所得碎渣置于密闭炉中，以20°C/min的速度升温至500-550°C，并保温100-120分钟，之后降温至60-70°C时取出，得生物炭； (2) 将高岭土与碳酸钙混合后置于煅烧炉中，在650-750°C下煅烧40-60分钟，冷却至 室温后取出，得煅烧粉末备用； (3) 将步骤1所得生物炭和步骤2所得煅烧粉末混合，平铺于峰值253.7nm的低压汞气 灯正下方55-65mm处，照射16-18小时后取出，得改性生物炭备用； (4) 将麦麸皮、煤渣、JT复合微生物菌剂、秸杆灰烬混合投入发酵池中，发酵3-4周，期 间不断加水保持发酵堆含水量在50-60%，发酵完成后对发酵物料压榨过滤，得发酵固体残 渣和发酵液； (5) 将湿地松针叶与水按重量比1:2混合后打浆，并用纱布过滤得浆液，将浆液与发酵 液混合并加入碳酸氢铵、氯化钾，搅拌均匀并加热至55-65Γ后保温，直至液体蒸干，得粉末 备用； (6) 将生物炭、发酵固体残渣、步骤5所得粉末以及剩余物料混合置于造粒机中，制成 球形颗粒，即得本发明重金属修复剂。
【文档编号】C09K17/40GK105985782SQ201610099297
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】张波
【申请人】凤阳徽亨商贸有限公司