本发明公开了一种固沙剂及其制备方法，属于固沙
技术领域：
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背景技术：
：土地荒漠化是当前世界最严重的生态环境问题之一，中国的荒漠化土地大多为风蚀荒漠化土地和水蚀荒漠化土地。目前的治沙方法，主要有生物治沙技术、工程治沙技术和化学固沙技术。化学固沙技术的优点是成本低，见效快，施工简便。化学固沙是指在风沙危害地区，利用化学材料与工艺，对易产生沙害的沙丘或沙质地表建造一层能够防止风力吹扬又具有保持水分和改良沙地性质的固结层，以达到控制和改善沙害环境，提高沙地生产力的技术措施。它可以看作是机械固沙的一种特例。此种措施收效快，便于机械化作业，多用于严重风沙危害地区的开发建设项目的防护，如铁路、公路、机场、国防设施、油田等，选择化学胶结物时应考虑沙地的透气性，尽可能与植物措施相结合。化学固沙技术利用被稀释的具有一定胶结性的化学物质，喷洒于松散的流动沙地表面，水分迅速渗入到沙层以下，而化学胶结物质则滞留于一定厚度（1～5cm）的沙层间隙中，将单粒的沙子胶结成一层保护层。以此来隔开气流（风）与松散沙面的直接接触，从而起到防止风蚀的作用。一般应具有较好的渗透性和胶结性，喷洒后能够迅速渗入沙丘表层并粘结沙子颗粒，形成较牢固的结皮层，可有效固结沙丘表面，防止沙丘流动。固沙剂还应有明显的集水和保墒增温、改善土壤结构、促进植物生长、抑制盐渍土表层积盐等作用，同时应提高沙土中的有机物含量，改良土壤并可以生物降解。但是，目前传统的固沙剂还存在保水性能不佳的问题，因此，对于化学固沙剂的研究十分重要。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统固沙剂保水性能不佳的问题，提供了一种固沙剂及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种固沙剂及其制备方法，是由以下重量份数的原料组成：40～50份蜗牛粘液，30～40份蚯蚓粪，20～30份水，20～30份桃胶液；所述固沙剂的制备步骤为：（1）向装满蜗牛的木框内浇水，用烧杯接从木框中流出的蜗牛粘液，即得蜗牛粘液；（2）按重量份数计，依次取20～30份西瓜皮，20～30份丝瓜络，20～30份柚子皮，5～6份沼液，20～30份改性硅藻土，先将西瓜皮，丝瓜络和柚子皮球磨粉碎，得混合碎末，再将所得混合碎末，沼液和改性硅藻土倒入发酵罐中，恒温密闭发酵，得发酵产物；（3）按重量份数计，依次取20～30份发酵产物，40～50份高岭土和30～40份水，将发酵产物，高岭土和水搅拌混合，得混合浆料；（4）将上述混合浆料均匀平铺于塑料水槽中，再向塑料水槽加入蚯蚓，将塑料水槽移入温室中养殖，养殖结束后，即得蚯蚓粪；（5）按重量份数计，依次取40～50份蜗牛粘液，30～40份蚯蚓粪，20～30份水，20～30份桃胶液，将蜗牛粘液，蚯蚓粪和水搅拌混合，再加入桃胶液继续搅拌混合，即得固沙剂。所述桃胶液的配置过程为：将桃胶与水按质量比1：50～1：60混合溶胀后，加热搅拌溶解，即得桃胶液。步骤（2）所述改性硅藻土的制备过程为：按质量比1：10～1：20将硅藻土和多巴胺溶液浸泡，即得改性硅藻土。步骤（5）所述固沙剂中还可以添加蚯蚓粪质量0.3～0.4倍的蛋壳粉末。本发明的有益效果是：（1）本发明通过将西瓜皮，丝瓜络和柚子皮粉碎后与改性硅藻土混合发酵，发酵产物用来喂养蚯蚓，蚯蚓在消化过程中，一方面，会生成有机酸，有机酸与沙土中的硅羟基发生化学键合，增强固沙剂的抗压性能，另一方面，有益于在改性硅藻土内部形成水稳团聚体，增强了固沙剂的保水性能，且蚯蚓粪可以为后期植物生长提供养分，通过添加蜗牛粘液，一方面，蜗牛粘液中的甘醇酸与沙土发生反应，提高沙土内部的结合力，另一方面，蜗牛粘液可将储存满水分的硅藻土进行包裹固化后，将硅藻土表面的空隙密封起来，这样起到进一步保水的作用；（2）本发明通过添加蛋壳粉末，蛋壳粉末内部空隙可储存水分，再经蜗牛粘液包裹，水分就被包裹在空隙中，这样起到进一步保水的作用，既可以提供植物生长所需要的养分，又可以提供植物生长所需要的水分；通过添加桃胶液，桃胶液具有一定保水性能，一方面，可以使得沙土颗粒更好的粘结，增强沙土的抗压性能，另一方面，桃胶液包裹在蜗牛粘液的外层，可以作为外保护层，将蜗牛粘液层包裹在里面，当受到外界压力时，桃胶层可起缓冲作用，将水分牢固的保护在改性硅藻土内部，进一步增强了沙土的保水性能。具体实施方式将桃胶与水按质量比1：50～1：60加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～4h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度30～40℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌溶解30～40min，即得桃胶液；向装满蜗牛体积大小为50cm×50cm×50cm的木框内浇水3～5次，用烧杯接从50cm×50cm×50cm的木框中流出的蜗牛粘液，即得蜗牛粘液；按重量份数计，依次取20～30份西瓜皮，20～30份丝瓜络，20～30份柚子皮，5～6份沼液，20～30份改性硅藻土，先将西瓜皮，丝瓜络和柚子皮加入球磨机，于转速为400～500r/min条件下，球磨粉碎10～20min，得混合碎末，再将所得混合碎末，沼液和改性硅藻土倒入发酵罐中，于温度为28～32℃条件下，密闭发酵10～15天，得发酵产物；按重量份数计，依次取20～30份发酵产物，40～50份高岭土和30～40份水，将发酵产物，高岭土和水搅拌加入单口烧瓶中，于转速为400～500r/min条件下，搅拌混合20～30min，得混合浆料，将上述混合浆料均匀平铺于塑料水槽中，控制铺设厚度为20～25cm，再按养殖密度为1.2～1.4kg/m2向塑料水槽中加入蚯蚓，并将加入蚯蚓后的塑料水槽移入温室中，于温度为23～28℃条件下，进行蚯蚓养殖10～20天，在养殖期间，每隔5～6h向水槽中喷水，保持水槽中土壤湿度为65～75%，待蚯蚓养殖结束，收集蚯蚓粪；按重量份数计，依次取40～50份蜗牛粘液，30～40份蚯蚓粪，20～30份去离子水，20～30份桃胶液，先将蜗牛粘液，蚯蚓粪，去离子水和去离子水质量0.3～0.4倍的蛋壳粉末加入混料机中，于转速为200～300r/min搅拌混合40～50min，再向混料机中加入桃胶液，于转速为300～400r/min搅拌混合30～40min，即得固沙剂。步骤（2）所述改性硅藻土的制备过程为：按质量比1：10～1：20将硅藻土和多巴胺溶液浸泡，即得改性硅藻土。实例1将桃胶与水按质量比1：60加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度40℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解40min，即得桃胶液；向装满蜗牛体积大小为50cm×50cm×50cm的木框内浇水5次，用烧杯接从50cm×50cm×50cm的木框中流出的蜗牛粘液，即得蜗牛粘液；按重量份数计，依次取30份西瓜皮，30份丝瓜络，30份柚子皮，6份沼液，30份改性硅藻土，先将西瓜皮，丝瓜络和柚子皮加入球磨机，于转速为500r/min条件下，球磨粉碎20min，得混合碎末，再将所得混合碎末，沼液和改性硅藻土倒入发酵罐中，于温度为32℃条件下，密闭发酵15天，得发酵产物；按重量份数计，依次取30份发酵产物，50份高岭土和40份水，将发酵产物，高岭土和水搅拌加入单口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，得混合浆料，将上述混合浆料均匀平铺于塑料水槽中，控制铺设厚度为25cm，再按养殖密度为1.4kg/m2向塑料水槽中加入蚯蚓，并将加入蚯蚓后的塑料水槽移入温室中，于温度为28℃条件下，进行蚯蚓养殖20天，在养殖期间，每隔6h向水槽中喷水，保持水槽中土壤湿度为75%，待蚯蚓养殖结束，收集蚯蚓粪；按重量份数计，依次取50份蜗牛粘液，40份蚯蚓粪，30份去离子水，30份桃胶液，先将蜗牛粘液，蚯蚓粪，去离子水和去离子水质量0.4倍的蛋壳粉末加入混料机中，于转速为300r/min搅拌混合50min，再向混料机中加入桃胶液，于转速为400r/min搅拌混合40min，即得固沙剂。步骤（2）所述改性硅藻土的制备过程为：按质量比1：20将硅藻土和多巴胺溶液浸泡，即得改性硅藻土。实例2将桃胶与水按质量比1：60加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度40℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解40min，即得桃胶液；按重量份数计，依次取30份西瓜皮，30份丝瓜络，30份柚子皮，6份沼液，30份改性硅藻土，先将西瓜皮，丝瓜络和柚子皮加入球磨机，于转速为500r/min条件下，球磨粉碎20min，得混合碎末，再将所得混合碎末，沼液和改性硅藻土倒入发酵罐中，于温度为32℃条件下，密闭发酵15天，得发酵产物；按重量份数计，依次取30份发酵产物，50份高岭土和40份水，将发酵产物，高岭土和水搅拌加入单口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，得混合浆料，将上述混合浆料均匀平铺于塑料水槽中，控制铺设厚度为25cm，再按养殖密度为1.4kg/m2向塑料水槽中加入蚯蚓，并将加入蚯蚓后的塑料水槽移入温室中，于温度为28℃条件下，进行蚯蚓养殖20天，在养殖期间，每隔6h向水槽中喷水，保持水槽中土壤湿度为75%，待蚯蚓养殖结束，收集蚯蚓粪；按重量份数计，依次取40份蚯蚓粪，30份去离子水，30份桃胶液，先将蚯蚓粪，去离子水和去离子水质量0.4倍的蛋壳粉末加入混料机中，于转速为300r/min搅拌混合50min，再向混料机中加入桃胶液，于转速为400r/min搅拌混合40min，即得固沙剂。步骤（2）所述改性硅藻土的制备过程为：按质量比1：20将硅藻土和多巴胺溶液浸泡，即得改性硅藻土。实例3将桃胶与水按质量比1：60加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度40℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解40min，即得桃胶液；向装满蜗牛体积大小为50cm×50cm×50cm的木框内浇水5次，用烧杯接从50cm×50cm×50cm的木框中流出的蜗牛粘液，即得蜗牛粘液；按重量份数计，依次取30份西瓜皮，30份丝瓜络，30份柚子皮，6份沼液，30份改性硅藻土，先将西瓜皮，丝瓜络和柚子皮加入球磨机，于转速为500r/min条件下，球磨粉碎20min，得混合碎末，再将所得混合碎末，沼液和改性硅藻土倒入发酵罐中，于温度为32℃条件下，密闭发酵15天，得发酵产物；按重量份数计，依次取50份蜗牛粘液，30份去离子水，30份桃胶液，先将蜗牛粘液，去离子水和去离子水质量0.4倍的蛋壳粉末加入混料机中，于转速为300r/min搅拌混合50min，再向混料机中加入桃胶液，于转速为400r/min搅拌混合40min，即得固沙剂。步骤（2）所述改性硅藻土的制备过程为：按质量比1：20将硅藻土和多巴胺溶液浸泡，即得改性硅藻土。实例4将桃胶与水按质量比1：60加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度40℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解40min，即得桃胶液；向装满蜗牛体积大小为50cm×50cm×50cm的木框内浇水5次，用烧杯接从50cm×50cm×50cm的木框中流出的蜗牛粘液，即得蜗牛粘液；按重量份数计，依次取30份西瓜皮，30份丝瓜络，30份柚子皮，6份沼液，30份改性硅藻土，先将西瓜皮，丝瓜络和柚子皮加入球磨机，于转速为500r/min条件下，球磨粉碎20min，得混合碎末，再将所得混合碎末，沼液和改性硅藻土倒入发酵罐中，于温度为32℃条件下，密闭发酵15天，得发酵产物；按重量份数计，依次取30份发酵产物，50份高岭土和40份水，将发酵产物，高岭土和水搅拌加入单口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，得混合浆料，将上述混合浆料均匀平铺于塑料水槽中，控制铺设厚度为25cm，再按养殖密度为1.4kg/m2向塑料水槽中加入蚯蚓，并将加入蚯蚓后的塑料水槽移入温室中，于温度为28℃条件下，进行蚯蚓养殖20天，在养殖期间，每隔6h向水槽中喷水，保持水槽中土壤湿度为75%，待蚯蚓养殖结束，收集蚯蚓粪；按重量份数计，依次取50份蜗牛粘液，40份蚯蚓粪，30份去离子水，30份桃胶液，先将蜗牛粘液，蚯蚓粪，去离子水加入混料机中，于转速为300r/min搅拌混合50min，再向混料机中加入桃胶液，于转速为400r/min搅拌混合40min，即得固沙剂。步骤（2）所述改性硅藻土的制备过程为：按质量比1：20将硅藻土和多巴胺溶液浸泡，即得改性硅藻土。实例5向装满蜗牛体积大小为50cm×50cm×50cm的木框内浇水5次，用烧杯接从50cm×50cm×50cm的木框中流出的蜗牛粘液，即得蜗牛粘液；按重量份数计，依次取30份西瓜皮，30份丝瓜络，30份柚子皮，6份沼液，30份改性硅藻土，先将西瓜皮，丝瓜络和柚子皮加入球磨机，于转速为500r/min条件下，球磨粉碎20min，得混合碎末，再将所得混合碎末，沼液和改性硅藻土倒入发酵罐中，于温度为32℃条件下，密闭发酵15天，得发酵产物；按重量份数计，依次取30份发酵产物，50份高岭土和40份水，将发酵产物，高岭土和水搅拌加入单口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，得混合浆料，将上述混合浆料均匀平铺于塑料水槽中，控制铺设厚度为25cm，再按养殖密度为1.4kg/m2向塑料水槽中加入蚯蚓，并将加入蚯蚓后的塑料水槽移入温室中，于温度为28℃条件下，进行蚯蚓养殖20天，在养殖期间，每隔6h向水槽中喷水，保持水槽中土壤湿度为75%，待蚯蚓养殖结束，收集蚯蚓粪；按重量份数计，依次取50份蜗牛粘液，40份蚯蚓粪，30份去离子水，将蜗牛粘液，蚯蚓粪，去离子水和去离子水质量0.4倍的蛋壳粉末加入混料机中，于转速为300r/min搅拌混合50min，即得固沙剂。步骤（2）所述改性硅藻土的制备过程为：按质量比1：20将硅藻土和多巴胺溶液浸泡，即得改性硅藻土。对比例：山东某科技有限公司生产的固沙剂。将实例1至5所制固沙剂和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：取六组已烘干的质量相同的沙堆，喷洒相同量的水，使沙子的含水量均为20%，在沙堆表面喷洒实例1至5所制固沙剂和对比例产品。在温度为20℃左右的环境下放置7天后，计算含水量；再取六组质量相同的沙堆，在沙堆表面喷洒固沙剂，待固化层形成后，用粉末压片机测量固化层的抗压强度。具体检测结果如表1所示：表1检测内容实例1实例2实例3实例4实例5对比例7天后含水量/%181516161412固化层抗压强度/mpa3.322.382.312.543.312.01由表1检测结果可知，本发明所得固沙剂保水性能好，而且进一步提高了固化层的抗压强度，具有良好的固沙效果。当前第1页12