本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种防风固沙营养喷浆及其制备方法。
背景技术：
防风固沙工程是一个世界性生态环境工程，土壤沙化和荒漠化严重制约了国民经济的可持续发展。实施防风固沙的生态工程，遏止土壤沙化和荒漠化进程，对经济发展、自然生态环境保护以及防灾减灾工作等均具有重要的现实意义。
工程治沙、化学治沙和生物治沙是目前推广较多的防风固沙技术。工程治沙主要通过防风墙、草方格等工程建设手段达到减少沙漠迁移的目的；上述技术手段，存在防风固沙成本高，使用寿命较短，二次污染环境等弊端。
现有的的化学固沙材料如沥青乳液、水泥浆类和水玻璃浆液等，会对环境产生二次污染，不利于植物的生长。因此，防风固沙材料在研究的过程中应在考虑固沙效果的同时，更为重视材料制备和使用过程中的生态环境协调性，使其具有使用性能优良、资源与能源消耗少、与环境相容性好等优点，是今后防沙固沙材料的主要发展方向。因此，本发明提供一种防风固沙营养喷浆及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种防风固沙营养喷浆及其制备方法，本发明的防风固沙营养喷浆，在农作物秸秆炭经硫酸或磷酸活化后，再洗去多余的酸以及活化后的生成物，在被刻蚀的位置出现孔洞，因此农作物秸秆的吸附性能提高，具有良好的吸湿、保水功能，持水能力成倍提高，粘结剂将所有组分团结起来并与沙土层粘结，起到固沙的作用，此外腐植酸能改良土壤，促进土壤团聚体的形成，提高土壤交换容量的功能，添加的具鞘微鞘藻在荒漠植被恢复的起始阶段与重建过程中具有加速土壤形成过程、有利于形成固封沙土的覆盖层，增强抗侵蚀性能、提高土壤肥力的作用，采用枯草芽孢杆菌对酒糟及豆粕进行发酵，含有大量的有机质，为植物生长提供养分。本发明防风固沙营养喷浆不添加任何化学试剂，原料组成绿色环保，整个生产过程操作简单，不会产生二次污染，解决了背景技术中提出的问题。
本发明第一个目的是提供一种防风固沙营养喷浆，由以下重量份的原料组分制成：
农作物秸秆碳25-37份、粉煤灰2-6份、粘结剂2-6份、腐植酸5-10份、具鞘微鞘藻0.5-2份、豆粕8-12份、酒糟8-12份、枯草芽孢杆菌0.05-0.1份、水45-60份。
优选地，上述防风固沙营养喷浆，所述农作物秸秆碳来源于农作物秸秆，所述农作物秸秆为小麦秸秆、水稻秸秆和玉米秸秆中的一种或多种，以任意比例构成。
优选地，上述防风固沙营养喷浆，所述粘结剂为粒径50-100目的膨润土。
优选地，上述防风固沙营养喷浆，所述酒糟含水量为65-75％。
优选地，上述防风固沙营养喷浆，所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数为1.6～2.4×109cfu/g。
本发明第二个目的是提供一种防风固沙营养喷浆的制备方法，包括以下步骤：
s1，农作物秸秆预处理：
s11、将农作物秸秆进行烘干、粉碎得粉末状农作物秸秆原材料；其中烘干条件为：在烘箱中110-120℃下烘烤5-8h；所述粉末状农作物秸秆原材料的粒径小于1cm；
s12、将上述粉末状农作物秸秆原材料在管式炉中热解碳化得到未活化的作物秸秆炭；
s13、在上述未活化的作物秸秆炭中加入3-5mol/l的硫酸或磷酸活化3-5h，经热水、蒸馏水各洗涤至少3次后烘干并粉碎至粒径小于1mm，得到农作物秸秆炭；
s2、将0.5-2份具鞘微鞘藻烘干置于研钵中研磨得到具鞘微鞘藻粉末；
s3、将8-12份豆粕和8-12份酒糟混合后加入0.05-0.1份枯草芽孢杆菌，发酵15-30天得到发酵产物；
s4、将25-37份农作物秸秆炭、2-6份粉煤灰、2-6份粘结剂、5-10份腐植酸、s2得到的具鞘微鞘藻粉末以及s3得到的发酵产物加入到45-60份水中，匀速搅拌1-3h，整体分散均匀后，得到防风固沙营养喷浆；
将配制好的喷浆用喷浆设备喷射在沙漠或土壤表面进行喷浆，使浆料在沙地表面形成固封沙土的覆盖层。
上述防风固沙营养喷浆的制备方法，s12中，烘干的条件为在烘箱中110-120℃下烘烤5-8h。
上述防风固沙营养喷浆的制备方法，s12中，管式炉中热解碳化的条件为，升温速率为1-5℃/min从室温升到500-600℃，保温1-2h，然后接着升温速率为5-15℃/min，升到900-1000℃，保温2-4h。
上述防风固沙营养喷浆的制备方法，s2中，所述的发酵温度为45-50℃。
上述防风固沙营养喷浆的制备方法，覆盖层的厚度的不低于2mm。
与现有技术相比，本发明提供的一种防风固沙营养喷浆及其制备方法，具有以下有益效果：
(1)本发明的防风固沙营养喷浆，在农作物秸秆炭经硫酸或磷酸活化后，再洗去多余的酸以及活化后的生成物，在被刻蚀的位置出现孔洞，因此农作物秸秆的吸附性能提高，具有良好的吸湿、保水功能，持水能力成倍提高，粘结剂将所有组分团结起来并与沙土层粘结，起到固沙的作用，此外腐植酸能改良土壤，促进土壤团聚体的形成，提高土壤交换容量的功能，采用枯草芽孢杆菌对酒糟及豆粕进行发酵，含有大量的有机质，为植物生长提供养分，提高植被成活率。
(2)本发明的防风固沙营养喷浆在原料中加入膨润土作为粘结剂，有利于农作物秸秆碳与豆粕和酒糟的发酵产物以及粉煤灰更好的粘结，有利于将氮磷钾养分从农作物秸秆碳释放到沙土中，提高沙土的有机质，为后续种植植物生长提供养分。
(3)本发明的防风固沙营养喷浆在原料中适量加入具鞘微鞘藻，具鞘微鞘藻在荒漠植被恢复的起始阶段与重建过程中具有加速土壤形成过程、有利于形成固封沙土的覆盖层，增强抗侵蚀性能、提高土壤肥力的作用。
(4)本发明防风固沙营养喷浆不添加任何化学试剂，原料组成绿色环保，整个生产过程操作简单，不会产生二次污染。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，未注明的实验材料来源均为市售，由于不涉及发明点，故不对其步骤进行详细描述。
下述实施例1～3，所述枯草芽孢杆菌购自潍坊益昊生物技术有限公司。具体包括以下实施例。
实施例1
本实施例提供一种防风固沙营养喷浆，由以下重量份的原料组分制成：
农作物秸秆碳30份、粉煤灰4份、粘结剂4份、腐植酸7份、具鞘微鞘藻1份、豆粕10份、酒糟10份、枯草芽孢杆菌0.05份、水55份。
所述农作物秸秆碳来源于农作物秸秆，所述农作物秸秆为小麦秸秆和水稻秸秆以任意比例构成；所述粘结剂为粒径80目的膨润土；所述酒糟含水量为70％；所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数为2.0×109cfu/g。
本实施例防风固沙营养喷浆的制备方法的制备方法，包括以下步骤：
s1，农作物秸秆预处理：
s11、将农作物秸秆进行烘干、粉碎得粉末状农作物秸秆原材料；其中烘干条件为，在烘箱中115℃下烘烤6h；所述粉末状农作物秸秆原材料的粒径小于1cm；
s12、将上述粉末状农作物秸秆原材料在管式炉中热解碳化得到未活化的作物秸秆炭，管式炉中热解碳化的条件为，升温速率为2.5℃/min从室温升到550℃，保温1.5h，然后接着升温速率为10℃/min，升到950℃，保温3h；
s13、在上述未活化的作物秸秆炭中加入4mol/l的硫酸活化4h，经热水、蒸馏水各洗涤至少3次后烘干并粉碎至粒径小于1mm，得到农作物秸秆炭；
s2、将1份具鞘微鞘藻烘干置于研钵中研磨得到具鞘微鞘藻粉末；
s3、将10份豆粕和10份酒糟混合后加入0.05份枯草芽孢杆菌，48℃温度下，发酵20天得到发酵产物；
s4、将30份农作物秸秆炭、4份粉煤灰、4份粘结剂、7份腐植酸、s2得到的具鞘微鞘藻粉末以及s3得到的发酵产物加入到55份水中，匀速搅拌2h，整体分散均匀后，得到防风固沙营养喷浆；
将配制好的喷浆用喷浆设备喷射在沙漠或土壤表面进行喷浆，使浆料在沙地表面形成固封沙土的覆盖层，覆盖层的厚度为3mm。
实施例2
本实施例提供一种防风固沙营养喷浆，由以下重量份的原料组分制成：
农作物秸秆碳37份、粉煤灰2份、粘结剂6份、腐植酸5份、具鞘微鞘藻2份、豆粕8份、酒糟12份、枯草芽孢杆菌0.1份、水60份。
所述农作物秸秆碳来源于农作物秸秆，所述农作物秸秆为水稻秸秆和玉米秸秆以任意比例构成；所述粘结剂为粒径50目的膨润土；所述酒糟含水量为65％；所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数为1.6×109cfu/g。
本实施例防风固沙营养喷浆的制备方法的制备方法，包括以下步骤：
s1，农作物秸秆预处理：
s11、将农作物秸秆进行烘干、粉碎得粉末状农作物秸秆原材料；其中烘干条件为，在烘箱中110℃下烘烤8h，所述粉末状农作物秸秆原材料的粒径小于1cm；
s12、将上述粉末状农作物秸秆原材料在管式炉中热解碳化得到未活化的作物秸秆炭，管式炉中热解碳化的条件为，升温速率为1℃/min从室温升到500℃，保温2h，然后接着升温速率为5℃/min，升到900℃，保温4h；
s13、在上述未活化的作物秸秆炭中加入5mol/l磷酸活化3h，经热水、蒸馏水各洗涤至少3次后烘干并粉碎至粒径小于1mm，得到农作物秸秆炭；
s2、将2份具鞘微鞘藻烘干置于研钵中研磨得到具鞘微鞘藻粉末；
s3、将8份豆粕和12份酒糟混合后加入0.1份枯草芽孢杆菌，45℃温度下，发酵30天得到发酵产物；
s4、将37份农作物秸秆炭、2份粉煤灰、6份粘结剂、5份腐植酸、s2得到的具鞘微鞘藻粉末以及s3得到的发酵产物加入到60份水中，匀速搅拌3h，整体分散均匀后，得到防风固沙营养喷浆；
将配制好的喷浆用喷浆设备喷射在沙漠或土壤表面进行喷浆，使浆料在沙地表面形成固封沙土的覆盖层，覆盖层的厚度为2mm。
实施例3
本实施例提供一种防风固沙营养喷浆，由以下重量份的原料组分制成：
农作物秸秆碳25份、粉煤灰6份、粘结剂2份、腐植酸10份、具鞘微鞘藻0.5份、豆粕12份、酒糟8份、枯草芽孢杆菌0.1份、水45份。
所述农作物秸秆碳来源于农作物秸秆，所述农作物秸秆为小麦秸秆和玉米秸秆以任意比例构成；所述粘结剂为粒径100目的膨润土；所述酒糟含水量为75％；所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数为2.4×109cfu/g。
本实施例防风固沙营养喷浆的制备方法的制备方法，包括以下步骤：
s1，农作物秸秆预处理：
s11、将农作物秸秆进行烘干、粉碎得粉末状农作物秸秆原材料；其中烘干条件为，在烘箱中120℃下烘烤5h，所述粉末状农作物秸秆原材料的粒径小于1cm；
s12、将上述粉末状农作物秸秆原材料在管式炉中热解碳化得到未活化的作物秸秆炭，管式炉中热解碳化的条件为，升温速率为5℃/min从室温升到600℃，保温1h，然后接着升温速率为15℃/min，升到1000℃，保温2h；
s13、在上述未活化的作物秸秆炭中加入3mol/l硫酸活化5h，经热水、蒸馏水各洗涤至少3次后烘干并粉碎至粒径小于1mm，得到农作物秸秆炭；
s2、将0.5-2份具鞘微鞘藻烘干置于研钵中研磨得到具鞘微鞘藻粉末；
s3、将12份豆粕和8份酒糟混合后加入0.1份枯草芽孢杆菌，50℃温度下，发酵15天得到发酵产物；
s4、将25份农作物秸秆炭、6份粉煤灰、2份粘结剂、10份腐植酸、s2得到的具鞘微鞘藻粉末以及s3得到的发酵产物加入到45份水中，匀速搅拌1h，整体分散均匀后，得到防风固沙营养喷浆；
将配制好的喷浆用喷浆设备喷射在沙漠或土壤表面进行喷浆，使浆料在沙地表面形成固封沙土的覆盖层，覆盖层的厚度为4mm。
需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。