一种石膏制成的砂质化土壤改良剂及其制备方法与流程

文档序号:11259275阅读:337来源:国知局

本发明属于土壤改良剂的技术领域,具体的说是指一种石膏制成的砂质化土壤改良剂及其制备方法。



背景技术:

牲畜粪便和各种有机生活垃圾经发酵过后的残余物是一种粒径分布很广的有机胶体,其固液的彻底分离困难很大,这使得发酵液由传统的利用方式向商品化的肥料转变受到限制。对不同来源的有机废水,具有不同的处理方法,如硫酸铝和活性二氧化硅、甲壳素和壳聚糖、聚丙烯酞胺等凝聚剂或絮凝剂对悬浮体系的处理效果报道很多,但大多是实验室的理论研究。

农作物秸秆、生物中的废弃垃圾和牲畜的粪便发酵后的残留物主要分为营养物质、矿物质和活性物质,其中的营养物质又分为粗蛋白质、粗脂肪、腐殖酸、粗纤维素、无氮浸出物,矿物质又分为微量元素和常量元素,活性成分基本是氨基酸、植物激素、b族维生素、水解酶和抗生素,上述物质含有丰富的营养元素和有机质,而如何将发酵物质中的各成分得到充分的利用,便成了人们目前要解决的问题。



技术实现要素:

本发明提供的是一种石膏制成的砂质化土壤改良剂及其制备方法,其主要目的在于使发酵成分中的各成分得到充分的利用,从而制得土壤改良剂。

本发明采用如下的技术方案予以实现:

一种石膏制成的砂质化土壤改良剂,由以下重量份的原料制成:石膏15~20份、草木灰12~16份、污泥43~58份、淘米水160~191份、牛羊粪20~30 份、腐烂稻草30~38份、腐殖土12~19份、明胶粉1~5份、钾盐5~7份、特定活性微生物制剂2~4份、磷肥18~25份、结合剂6~9份和适量的水;所述结合剂包含以下重量份的原料:10%硫酸铁溶液6~11份、吐温80:2~3份、10%乙酸溶液2~4份、花生植物油3~5份、异戊醇0.3~1份、丙烯酸甲酯5~8份、乙醇3~7份和余量水。

所述结合剂的制备方法如下:将乙醇和水混合倒入反应釜中,然后加入丙烯酸甲酯,加热至60~70℃搅拌溶解,然后依次加入异戊醇、10%硫酸铁溶液、10%乙酸溶液,保持釜内温度,调整转速90~100r/min,搅拌30min,最后同时加入吐温80和花生植物油,保温搅拌30min成均匀乳剂,通过漏斗抽滤得粉剂,烘干后即得粉剂结合剂。

一种石膏制成的砂质化土壤改良剂,由以下重量份的原料制成:石膏17份、草木灰14份、污泥50份、淘米水175份、牛羊粪25份、腐烂稻草34份、腐殖土15份、明胶粉3份、钾盐6份、特定活性微生物制剂3份、磷肥21份、结合剂7份和适量的水;所述结合剂包含以下重量份的原料:10%硫酸铁溶液8份、吐温80:2.5份、10%乙酸溶液3份、花生植物油4份、异戊醇0.6份、丙烯酸甲酯6份、乙醇5份和余量水。

一种石膏制成的砂质化土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)混合石膏、草木灰、污泥、牛羊粪、腐烂稻草和腐殖土,加入淘米水浸泡10~20min,然后球磨30min至混合匀浆,倒入发酵罐中,进行高温灭菌处理,最后自然冷却;

(2)将特定活性微生物菌剂加入4~5倍其重量份的水稀释,调制成菌液,然后接种至步骤(1)的发酵罐中,调整ph=5~7,温度26~30℃,并通入无菌空气进行完全搅拌,发酵7天;

(3)待步骤(2)完成后,倒出发酵液并加入结合剂,搅拌lomin,静置30~40min进行自行沉淀吸附过程,完成后滤除上清液,得下层沉淀部分,搅拌成糊状,备用;

(4)混合明胶粉、钾盐、磷肥及其它剩余成分,加入至步骤(3)所述的糊料中,搅拌均匀,最后通过喷浆造粒即可。

通过实验研究氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁在石膏液体的作用下对发酵液的凝结作用,第一阶段是将前面四种凝聚剂的一种先与牛羊粪便的发酵液混合,然后加入石膏液体进行沉淀吸附,然后将所有成分转移至过滤袋中,用离心机甩干3~5min,将所得物料风干后粉碎备用,即为凝结后的所需发酵成分;

将上述制成发酵成分作为复合混肥的添加剂加入1-1-1比例的尿素—磷酸二氢胺—氯化钾的三元复合混肥中,用于道路园林植物种植,并按常规农化分析方法检测土壤有效养分,其中n为77.4mg/kg,p为5.4mg/kg,k为196mg/kg,有机质为28.92g/kg,ph为5.5。

与未添加的土壤相比,加入本发明产品的复合混肥增产8~10.1%,而且80%养分量的有机复混肥增产11.5~13.4%,还可以使道路园林植物的vc提高。

在分离试验中,通过对4种凝结剂为主要成分的试验中,证明采用硫酸铁为凝结剂的主要成分,达到最好的凝结效果,然后采用10%乙酸作为凝结介质对无机凝结剂有相当促进作用的分离效果,但乙酸与发酵液的反应较为缓慢,期间有一部分发酵液以致密的气泡逸出,所以在制备凝结剂的时候加入异戊醇作为消泡剂,加入粒径极小的石膏粉为稳定剂,使硫酸铁及凝结促进作用的各成分在丙烯酸甲酯的粘结作用下吸附在石膏粉颗粒的表面,所有 成分吸附完成后,最后加入一定量的花生植物油可以有效防止凝结剂颗粒相互粘连在一起,成为粘度较高的团块,影响作用及使用效果,完成后的颗粒凝结剂就可以以一个整体的形式贮存,运输和使用,具有明显效果。

本发明采用液态发酵法发酵,液态的发酵料成分分布更加均匀,有利于菌类和营养体的充分接触和吸收,容易控制反应器中的最适温度、ph、氧气等的生长条件,能够短时间内积累菌丝体、多糖和多肤具有生理活性的代谢产物,同时相对于固体发酵料大大缩短了发酵周期,具有不易污染杂菌,萌发快等特点。

和现有技术相比,本发明具有如下优点:本砂质化土壤改良剂的所有来源均为生活中的废弃物,来源广泛且易得,污泥是一种矿物质含量丰富的有机及无机来源,腐殖土含有多种植物腐烂后的有机酸,全部混合后,加入淘米水球磨至稀的匀浆状态,在接种发酵使用的特定活性微生物菌剂,通入无菌空气,发酵较普通发酵彻底,经凝结后用于砂质化土壤的改良剂,添加明胶粉提高黏体特性,特别适于道路及园林植物种植适宜的砂质化粘性强的土壤。

具体实施方式

实施例一

一种石膏制成的砂质化土壤改良剂,由以下重量份的原料制成:石膏15份、草木灰13份、污泥46份、淘米水170份、牛羊粪28份、腐烂稻草31份、腐殖土17份、明胶粉3份、钾盐5份、特定活性微生物制剂2份、磷肥25份、结合剂7份和适量的水;所述结合剂包含以下重量份的原料:10%硫酸铁溶液7份、吐温80:2份、10%乙酸溶液3份、花生植物油3份、异戊醇0.6份、丙烯酸甲酯5份、乙醇5份和余量水。

所述结合剂的制备方法如下:将乙醇和水混合倒入反应釜中,然后加入丙烯酸甲酯,加热至60℃搅拌溶解,然后依次加入异戊醇、10%硫酸铁溶液、10%乙酸溶液,保持釜内温度,调整转速90r/min,搅拌30min,最后同时加入吐温80和花生植物油,保温搅拌30min成均匀乳剂,通过漏斗抽滤得粉剂,烘干后即得粉剂结合剂。

一种石膏制成的砂质化土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)混合石膏、草木灰、污泥、牛羊粪、腐烂稻草和腐殖土,加入淘米水浸泡12min,然后球磨30min至混合匀浆,倒入发酵罐中,进行高温灭菌处理,最后自然冷却;

(2)将特定活性微生物菌剂加入4倍其重量份的水稀释,调制成菌液,然后接种至步骤(1)的发酵罐中,调整ph=5,温度27℃,并通入无菌空气进行完全搅拌,发酵7天;

(3)待步骤(2)完成后,倒出发酵液并加入结合剂,搅拌lomin,静置30min进行自行沉淀吸附过程,完成后滤除上清液,得下层沉淀部分,搅拌成糊状,备用;

(4)混合明胶粉、钾盐、磷肥及其它剩余成分,加入至步骤(3)所述的糊料中,搅拌均匀,最后通过喷浆造粒即可。

实施例二

一种石膏制成的砂质化土壤改良剂,由以下重量份的原料制成:石膏17份、草木灰14份、污泥50份、淘米水175份、牛羊粪25份、腐烂稻草34份、腐殖土15份、明胶粉3份、钾盐6份、特定活性微生物制剂3份、磷肥21份、结合剂7份和适量的水;所述结合剂包含以下重量份的原料:10%硫酸铁溶液8份、吐温80:2.5份、10%乙酸溶液3份、花生植物油4份、异戊 醇0.6份、丙烯酸甲酯6份、乙醇5份和余量水。

所述结合剂的制备方法如下:将乙醇和水混合倒入反应釜中,然后加入丙烯酸甲酯,加热至65℃搅拌溶解,然后依次加入异戊醇、10%硫酸铁溶液、10%乙酸溶液,保持釜内温度,调整转速95r/min,搅拌30min,最后同时加入吐温80和花生植物油,保温搅拌30min成均匀乳剂,通过漏斗抽滤得粉剂,烘干后即得粉剂结合剂。

一种石膏制成的砂质化土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)混合石膏、草木灰、污泥、牛羊粪、腐烂稻草和腐殖土,加入淘米水浸泡15min,然后球磨30min至混合匀浆,倒入发酵罐中,进行高温灭菌处理,最后自然冷却;

(2)将特定活性微生物菌剂加入4.5倍其重量份的水稀释,调制成菌液,然后接种至步骤(1)的发酵罐中,调整ph=6,温度28℃,并通入无菌空气进行完全搅拌,发酵7天;

(3)待步骤(2)完成后,倒出发酵液并加入结合剂,搅拌lomin,静置35min进行自行沉淀吸附过程,完成后滤除上清液,得下层沉淀部分,搅拌成糊状,备用;

(4)混合明胶粉、钾盐、磷肥及其它剩余成分,加入至步骤(3)所述的糊料中,搅拌均匀,最后通过喷浆造粒即可。

实施例三

一种石膏制成的砂质化土壤改良剂,由以下重量份的原料制成:石膏20份、草木灰16份、污泥51份、淘米水181份、牛羊粪29份、腐烂稻草38份、腐殖土15份、明胶粉4份、钾盐6份、特定活性微生物制剂4份、磷肥19份、结合剂9份和适量的水;所述结合剂包含以下重量份的原料:10%硫酸 铁溶液10份、吐温80:3份、10%乙酸溶液4份、花生植物油5份、异戊醇0.8份、丙烯酸甲酯7份、乙醇6份和余量水。

所述结合剂的制备方法如下:将乙醇和水混合倒入反应釜中,然后加入丙烯酸甲酯,加热至70℃搅拌溶解,然后依次加入异戊醇、10%硫酸铁溶液、10%乙酸溶液,保持釜内温度,调整转速100r/min,搅拌30min,最后同时加入吐温80和花生植物油,保温搅拌30min成均匀乳剂,通过漏斗抽滤得粉剂,烘干后即得粉剂结合剂。

一种石膏制成的砂质化土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)混合石膏、草木灰、污泥、牛羊粪、腐烂稻草和腐殖土,加入淘米水浸泡20min,然后球磨30min至混合匀浆,倒入发酵罐中,进行高温灭菌处理,最后自然冷却;

(2)将特定活性微生物菌剂加入5倍其重量份的水稀释,调制成菌液,然后接种至步骤(1)的发酵罐中,调整ph=7,温度30℃,并通入无菌空气进行完全搅拌,发酵7天;

(3)待步骤(2)完成后,倒出发酵液并加入结合剂,搅拌lomin,静置40min进行自行沉淀吸附过程,完成后滤除上清液,得下层沉淀部分,搅拌成糊状,备用;

(4)混合明胶粉、钾盐、磷肥及其它剩余成分,加入至步骤(3)所述的糊料中,搅拌均匀,最后通过喷浆造粒即可。

将本发明产品用于作为种植道路及园林植物的特殊添加物,选择10公里的市政道路两旁道路植物作为实验组,采用穴施的方式,将本发明产品与底土1:3的比例混合后施于植物根附近,每平方米0.3~0.4添加剂用量。对照组的10公里不做任何处理或施用肥料代替的道路植物,其他养护条件及病虫 害的防治均相同,结果表明实验组的道路景观植物长势明显优于对照组,同时可以大大减少化学肥料使用量,有效保护土壤结构,特制疏松通气,绿色环保,原料来源多样,成本较低,年经济提高11%。

上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

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