本发明涉及一种基于养猪废水治理碱土土地的方法,属于碱土治理技术领域。
背景技术:
近年来,我国的畜禽养殖业发展迅速,畜禽养殖量呈现明显的上升趋势,所以畜禽养殖场的废水排放量也在逐年增加,养猪场废水是其中占比例较大的一部分。大型养猪场的废水排水量大且集中,这些废水具有有机物含量高、氮素浓度高、有抗生素和病原体残留等特点,需要在排放前进行有效处理,否则会对环境造成严重的环境污染,甚至威胁当地的生态安全。所以,对养猪废水进行集中而有效的处理是非常必要的。
我国存在大量的碱土壤。碱土中含有较多的碳酸钠和碳酸氢钠等碱性盐的土壤,土壤呈强碱性,以钠胶体为主的土壤,土粒分散,通透性差,干时板结,湿时泥泞,土壤理化性状差,有机质含量低,对作物生长有害的阴、阳离子多,对植物生长不利。这些土壤不仅不能使作物很好生长,有的还对作物有毒害作用,更有甚者,有的碱土地寸草不生,长年荒芜,极大地影响了我国的农业生产和生态环境。受多种因素的影响,现今国内外碱土壤面积还在不断扩大,改造如此大面积的不良土壤,一直是我国农业工作者面临的巨大挑战。现有的碱土改良剂主要有几种:石膏、有机肥、硫磺、磷石膏、亚硫酸钙等,这些改良剂改良效果不明显,改良效果持续时间较短;同时,碱土除了强碱的特性外,通常还存在结构板结、有机质和养分含量低的特点,因此其改良后的土壤仅仅能短期满足部分植物生长,更无法达到绿化种植土壤的国家或地方标准。所以,亟待寻找一种改良效果好,改良效果持久,且能够使改良后的土地达到绿化种植土壤标准的碱土改良方法。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题:针对现有的碱土改良剂改良效果不佳,改良效果持续时间短,改良后的土壤无法达到绿化种植土壤标准的问题,提供了一种基于养猪废水治理碱土土地的方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
(1)取养猪废水进行过滤,收集过滤液,按质量比2:3,将小麦秸秆与过滤液放入发酵池内,密封发酵池,设定发酵池温度为25~28℃,以130r/min搅拌发酵3~5天,再升高温度至32~36℃,发酵4~6天;
(2)在发酵结束后,去除发酵池的密封,自然通风1~2天,对发酵池内发酵混合物进行过滤,收集发酵液,再将发酵残渣自然晾晒3~5天后,放入粉碎机中进行粉碎,过150目筛,收集过筛颗粒,得改性颗粒;
(3)使用铧犁对碱土进行犁地,犁地深度为30~40cm,自然晾晒7~9h,将改性颗粒放入犁沟中,放入量为每亩40~45kg,再使用发酵液喷洒至犁沟中,喷洒量为每亩1000~1800l;
(4)在发酵液喷洒完成后,使用铧犁进行翻耕,随后对土地进行平整,在平整土地3~5天后,在平整土地上挖制宽6~9cm,高为7~10cm的沟渠,每两个沟渠间距为45~55cm;
(5)在沟渠底部插入生态杆,插入土壤深度为30~40cm,沟渠中的生态杆的间距为15~20cm,随后使用步骤(2)中的发酵液灌满各个沟渠,使用水稻秸秆覆盖带有沟渠的碱土土地,覆盖厚度为3~5cm,覆盖15~20天;
(6)在覆盖过程中,每3~5天,向水稻秸秆表面喷洒步骤(2)中的发酵液,喷洒量为每亩900~1200l,覆盖结束后,去除水稻秸秆,拔除生态杆,将沟渠填平,即可完成碱土土地的治理。
所述生态杆的制备方法为:
(1)取长为0.9~1.3m芦苇杆,打通芦苇杆内部,使芦苇杆贯通,将贯通后的芦苇杆浸泡在质量分数为3%盐酸中,浸泡1~3天,随后将贯通后的芦苇杆取出,自然晾晒3~5天,收集晾晒芦苇杆;
(2)将晾晒芦苇杆放入炭化炉中,设定温度为200~230℃,保温1~2h,再升温至420~480℃,保温炭化2~4h,收集炭化芦苇杆,即可得生态杆。
本发明与其他方法相比,有益技术效果是:
(1)本发明利用养猪废水中丰富的营养物对小麦秸秆进行发酵处理,获得高孔隙、生物活性高的改性颗粒以及小分子营养物及酶丰富的发酵液,通过发酵液对碱土土地进行微生物改性,对土壤内部进行调节,增加营养物,提高肥效,再使用改性颗粒提高土壤的通透性,吸附阴离子或阳离子,进而有效的治理碱土土壤;
(2)本发明解决了碱土土壤的板结化问题,提高了土壤中的有机质和养分,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
生态杆的制备方法为:取长为0.9~1.3m芦苇杆,打通芦苇杆内部,使芦苇杆贯通,将贯通后的芦苇杆浸泡在质量分数为3%盐酸中,浸泡1~3天,随后将贯通后的芦苇杆取出,自然晾晒3~5天,收集晾晒芦苇杆;将晾晒芦苇杆放入炭化炉中,设定温度为200~230℃,保温1~2h,再升温至420~480℃,保温炭化2~4h,收集炭化芦苇杆,即可得生态杆。
基于养猪废水治理碱土土地:取养猪废水进行过滤,收集过滤液,按质量比2:3,将小麦秸秆与过滤液放入发酵池内,密封发酵池,设定发酵池温度为25~28℃,以130r/min搅拌发酵3~5天,再升高温度至32~36℃,发酵4~6天;在发酵结束后,去除发酵池的密封,自然通风1~2天,对发酵池内发酵混合物进行过滤,收集发酵液,再将发酵残渣自然晾晒3~5天后,放入粉碎机中进行粉碎,过150目筛,收集过筛颗粒,得改性颗粒;使用铧犁对碱土进行犁地,犁地深度为30~40cm,自然晾晒7~9h,将改性颗粒放入犁沟中,放入量为每亩40~45kg,再使用发酵液喷洒至犁沟中,喷洒量为每亩1000~1800l;在发酵液喷洒完成后,使用铧犁进行翻耕,随后对土地进行平整,在平整土地3~5天后,在平整土地上挖制宽6~9cm,高为7~10cm的沟渠,每两个沟渠间距为45~55cm;在沟渠底部插入生态杆,插入土壤深度为30~40cm,沟渠中的生态杆的间距为15~20cm,随后使用发酵液灌满各个沟渠,使用水稻秸秆覆盖带有沟渠的碱土土地,覆盖厚度为3~5cm,覆盖15~20天;在覆盖过程中,每3~5天,向水稻秸秆表面喷洒发酵液,喷洒量为每亩900~1200l,覆盖结束后,去除水稻秸秆,拔除生态杆,将沟渠填平,即可完成碱土土地的治理。其中生态杆的制备方法为:取长为0.9~1.3m芦苇杆,打通芦苇杆内部,使芦苇杆贯通,将贯通后的芦苇杆浸泡在质量分数为3%盐酸中,浸泡1~3天,随后将贯通后的芦苇杆取出,自然晾晒3~5天,收集晾晒芦苇杆;将晾晒芦苇杆放入炭化炉中,设定温度为200~230℃,保温1~2h,再升温至420~480℃,保温炭化2~4h,收集炭化芦苇杆,即可得生态杆。
实例1
生态杆的制备方法为:取长为1.3m芦苇杆,打通芦苇杆内部,使芦苇杆贯通,将贯通后的芦苇杆浸泡在质量分数为3%盐酸中,浸泡3天,随后将贯通后的芦苇杆取出,自然晾晒5天,收集晾晒芦苇杆;将晾晒芦苇杆放入炭化炉中,设定温度为230℃,保温2h,再升温至480℃,保温炭化4h,收集炭化芦苇杆,即可得生态杆。
基于养猪废水治理碱土土地:取养猪废水进行过滤,收集过滤液,按质量比2:3,将小麦秸秆与过滤液放入发酵池内,密封发酵池,设定发酵池温度为28℃,以130r/min搅拌发酵5天,再升高温度至36℃,发酵6天;在发酵结束后,去除发酵池的密封,自然通风2天,对发酵池内发酵混合物进行过滤,收集发酵液,再将发酵残渣自然晾晒5天后,放入粉碎机中进行粉碎,过150目筛,收集过筛颗粒,得改性颗粒;使用铧犁对碱土进行犁地,犁地深度为40cm,自然晾晒9h,将改性颗粒放入犁沟中,放入量为每亩45kg,再使用发酵液喷洒至犁沟中,喷洒量为每亩1800l;在发酵液喷洒完成后,使用铧犁进行翻耕,随后对土地进行平整,在平整土地5天后,在平整土地上挖制宽9cm,高为10cm的沟渠,每两个沟渠间距为55cm;在沟渠底部插入生态杆,插入土壤深度为40cm,沟渠中的生态杆的间距为20cm,随后使用发酵液灌满各个沟渠,使用水稻秸秆覆盖带有沟渠的碱土土地,覆盖厚度为5cm,覆盖20天;在覆盖过程中,每5天,向水稻秸秆表面喷洒发酵液,喷洒量为每亩1200l,覆盖结束后,去除水稻秸秆,拔除生态杆,将沟渠填平,即可完成碱土土地的治理。
将该治理方法应用于山东省东营市某碱土土地,治理前和治理后的相关数据见表1。
表1
实例2
生态杆的制备方法为:取长为0.9m芦苇杆,打通芦苇杆内部,使芦苇杆贯通,将贯通后的芦苇杆浸泡在质量分数为3%盐酸中,浸泡1天,随后将贯通后的芦苇杆取出,自然晾晒3天,收集晾晒芦苇杆;将晾晒芦苇杆放入炭化炉中,设定温度为200℃,保温1h,再升温至420℃,保温炭化2h,收集炭化芦苇杆,即可得生态杆。
基于养猪废水治理碱土土地:取养猪废水进行过滤,收集过滤液,按质量比2:3,将小麦秸秆与过滤液放入发酵池内,密封发酵池,设定发酵池温度为25℃,以130r/min搅拌发酵3天,再升高温度至32℃,发酵4天;在发酵结束后,去除发酵池的密封,自然通风1天,对发酵池内发酵混合物进行过滤,收集发酵液,再将发酵残渣自然晾晒3天后,放入粉碎机中进行粉碎,过150目筛,收集过筛颗粒,得改性颗粒;使用铧犁对碱土进行犁地,犁地深度为30cm,自然晾晒7h,将改性颗粒放入犁沟中,放入量为每亩40kg,再使用发酵液喷洒至犁沟中,喷洒量为每亩1000l;在发酵液喷洒完成后,使用铧犁进行翻耕,随后对土地进行平整,在平整土地3天后,在平整土地上挖制宽6cm,高为7cm的沟渠,每两个沟渠间距为45cm;在沟渠底部插入生态杆,插入土壤深度为30cm,沟渠中的生态杆的间距为15cm,随后使用发酵液灌满各个沟渠,使用水稻秸秆覆盖带有沟渠的碱土土地,覆盖厚度为3cm,覆盖15天;在覆盖过程中,每3天,向水稻秸秆表面喷洒发酵液,喷洒量为每亩900l,覆盖结束后,去除水稻秸秆,拔除生态杆,将沟渠填平,即可完成碱土土地的治理。
将该治理方法应用于山西省雁北地区某碱土土地,治理前和治理后的相关数据见表2。
表2
实例3
生态杆的制备方法为:取长为1.0m芦苇杆,打通芦苇杆内部,使芦苇杆贯通,将贯通后的芦苇杆浸泡在质量分数为3%盐酸中,浸泡2天,随后将贯通后的芦苇杆取出,自然晾晒4天,收集晾晒芦苇杆;将晾晒芦苇杆放入炭化炉中,设定温度为220℃,保温1h,再升温至450℃,保温炭化3h,收集炭化芦苇杆,即可得生态杆。
基于养猪废水治理碱土土地:取养猪废水进行过滤,收集过滤液,按质量比2:3,将小麦秸秆与过滤液放入发酵池内,密封发酵池,设定发酵池温度为27℃,以130r/min搅拌发酵4天,再升高温度至34℃,发酵5天;在发酵结束后,去除发酵池的密封,自然通风1天,对发酵池内发酵混合物进行过滤,收集发酵液,再将发酵残渣自然晾晒4天后,放入粉碎机中进行粉碎,过150目筛,收集过筛颗粒,得改性颗粒;使用铧犁对碱土进行犁地,犁地深度为35cm,自然晾晒8h,将改性颗粒放入犁沟中,放入量为每亩42kg,再使用发酵液喷洒至犁沟中,喷洒量为每亩1700l;在发酵液喷洒完成后,使用铧犁进行翻耕,随后对土地进行平整,在平整土地4天后,在平整土地上挖制宽8cm,高为8cm的沟渠,每两个沟渠间距为50cm;在沟渠底部插入生态杆,插入土壤深度为35cm,沟渠中的生态杆的间距为17cm,随后使用发酵液灌满各个沟渠,使用水稻秸秆覆盖带有沟渠的碱土土地,覆盖厚度为4cm,覆盖17天;在覆盖过程中,每4天,向水稻秸秆表面喷洒发酵液,喷洒量为每亩1000l,覆盖结束后,去除水稻秸秆,拔除生态杆,将沟渠填平,即可完成碱土土地的治理。
将该治理方法应用于宁夏河套平原某碱土土地,治理前和治理后的相关数据见表3。
表3
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。