CN103449925A - 一种土壤疏松增肥剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土壤疏松增肥剂及其制备方法和应用,该土壤疏松增肥剂由稻壳炭和脱水污泥,按照1:2.5~20的质量比,经30~35天钝化培养制得。使用方法为:每1000g土壤中加入疏松增肥剂质量为250~500g。本发明能显著增加土壤的通透性,迅速提高土壤各肥效指标,改善土壤理化性质,提高土壤综合肥力水平。本发明充分利用了两种原料各自在土壤改良方面的优势,原料易得且价格低廉、工艺简便,同时能有效处置剩余污泥和资源化利用生物质气化的副产物稻壳炭。
Description
技术领域
本发明涉及土壤技术领域,具体涉及一种土壤疏松增肥剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国污水处理率的提高,由污水处理产生的城市污泥的量也急剧增长。由于污泥含有丰富的有机质和N、P等植物营养成分,因此污泥农用无疑是最为经济和环保的处置方法。然而污泥本身呈泥状,干燥后易结块、不易破碎,还含有一些有毒有害物质,尤其是不易降解的重金属,使得其不宜直接用于农田。
稻壳炭是一种利用稻壳为原料的生物炭,在缺氧或无氧条件下气化后得到的固体副产物,是含碳量较高的一种多孔性材料。生物炭在改良土壤和增加土壤肥效方面已有很多应用和研究,它能够保水保肥、调节土壤温度、增加土壤通透性和阳离子交换能力、去除土壤和污泥中的多环芳烃、钝化重金属。除此之外,生物炭在土壤中极为稳定,可长期将碳固存于土壤,有助于减少温室气体的排放。但生物炭本身养分含量有限,作为土壤改良剂单独使用具有一定局限性。
我国目前的农业生产中多使用化学肥料,其效果单一、肥效短,易通过雨水淋溶汇入地表和地下水,不仅利用率低,还造成了水体的富营养化。且长期使用化肥破坏土壤团粒结构、造成农田土壤板结,还会使得土壤菌群失调和微量元素缺乏,最终导致农产品产量的减少和品质的下降。因此,研发出既能改善土壤理化性质,又能有长期、复合肥效的土壤改良产品,对于我国这样的农业大国是一件亟待解决的重要问题。
发明内容
发明目的:针对现有技术中存在的不足,本发明的目的是提供一种土壤疏松增肥剂,能够显著改善土壤的理化性质,增加土壤肥效,并能降低污泥中的重金属被植物吸收的风险,减少氮磷的流失,以使其满足使用要求。本发明的另一目的是提供一种制备上述土壤疏松增肥剂的方法。本发明还有一目的是提供上述土壤疏松增肥剂的应用。
技术方案:为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种土壤疏松增肥剂,制备原料由质量比为1:2.5~20的稻壳炭和脱水污泥组成。
所述的脱水污泥来源于城市生活污水处理厂的经脱水浓缩后的污泥,含水率为70~75%。
所述的稻壳炭,以稻壳为原料,在限量供氧条件下,经600~700℃气化得到的固体副产物。
一种制备土壤疏松增肥剂的方法:在过10~20目筛的脱水城市污泥中,加入稻壳炭,搅拌混合均匀,在常温下用恒重法维持水分50~60%的条件下,钝化30~35天,即得。
所述的土壤疏松增肥剂在改良土壤质量中的应用。
所述的应用:将土壤疏松增肥剂施入土壤中,土壤含水率为5~10%,每1000g土壤中加入疏松增肥剂质量为250~500g。
有益效果:与现有技术相比,本发明的优点包括:
1)脱水污泥为城市污水处理产生的剩余废物,稻壳炭为稻壳气化的副产物,均充足易得且价格低廉,适合推广使用。
2)稻壳炭作为一种生物炭,除具有一般生物炭的优点外,还具有粒径大小适中且均匀,不需要额外粉碎,容易与土壤和污泥掺混的特点。可以有效钝化污泥中的重金属,同时可以减少污泥中营养元素的流失。含大量速效钾成分,可以有效弥补污泥和土壤中钾含量的缺乏。
3)该土壤疏松增肥剂可改善土壤板结现象,增加土壤渗透性,同时还可以减少土壤水分蒸发,增加土壤持水能力。可以显著增加土壤肥力,有机质含量、阳离子交换能力、碱解氮、有效磷和速效钾含量均大幅提升。
4)制备方法和使用方法均简单,易于操作,工厂和个体农户均可生产。具有很好的工业应用价值,能产生更高的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
以下实施例中所使用的稻壳炭来源于安徽某米业有限公司的1.2MW稻壳气化发电项目,该项目以稻壳为原料,在限量供氧条件下,经600~700℃气化得到稻壳炭。所使用的脱水污泥来自于南京某城市污水处理厂,A2/O工艺处理废水后的剩余污泥,经离心脱水后放置1~2周后,调整含水率在70~75%。所用土壤自于南京某高校内的风景区,为长江中下游地区典型的黄土,土壤结块多,保水性很差,含水率5~10%。
实施例1土壤性质改良试验
按照稻壳炭:脱水污泥的质量比为1:15的比例,将稻壳炭加入过10目筛后的脱水污泥,搅拌混合均匀,在25℃用恒重法维持水分50~60%的条件下,钝化30天后,成为土壤疏松增肥剂。
将上述疏松增肥剂按每1000g土壤中加入350g的比例施入土壤后,搅拌均匀,风干后测定各土壤指标,测定方法参照土壤检测系列标准(NY/T1121-2006)。改良前后的土壤性质对比如表1。
表1改良前后土壤性质对比
由上表可知,添加土壤疏松增肥剂后,土壤pH值提高了0.26,总孔隙率提高约20%,土壤阳离子交换量CEC提高约50%,有机质提高约1.1倍,碱解氮、有效磷和速效钾分别提高16.7倍、10.1倍和2.5倍,显著增加了土壤的疏松性和肥力。
实施例2
参照实施例1的方法,制备土壤疏松增肥剂,其中稻壳炭:脱水污泥的质量比分别为1:2.5、1:5、1:10、1:20。
参照实施例1的土壤疏松增肥剂使用方法,进行土壤改良实验,其中,疏松增肥剂按每1000g土壤中加入250g和500g的比例施入土壤后,改良前后的土壤性质对比如表2。
表2改良前后土壤性质对比
由表2可知,添加土壤疏松增肥剂后,土壤总孔隙率、土壤阳离子交换量CEC、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾等均得到了有效提高,显著增加了土壤的疏松性和肥力。
Claims (6)
1. 一种土壤疏松增肥剂,其特征在于:制备原料由质量比为1:2.5~20的稻壳炭和脱水污泥组成。
2.根据权利要求1所述的土壤疏松增肥剂,其特征在于:所述的脱水污泥来源于城市生活污水处理厂的经脱水浓缩后的污泥,含水率为70~75%。
3.根据权利要求1所述的土壤疏松增肥剂,其特征在于:所述的稻壳炭,以稻壳为原料,在限量供氧条件下,经600~700℃气化得到的固体副产物。
4.一种制备权利要求1所述的土壤疏松增肥剂的方法,其特征在于:在过10~20目筛的脱水城市污泥中,加入稻壳炭,搅拌混合均匀,在常温下用恒重法维持水分50~60%的条件下,钝化30~35天,即得。
5.权利要求1所述的土壤疏松增肥剂在改良土壤质量中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:将土壤疏松增肥剂施入土壤中,土壤含水率为5~10%,每1000g土壤中加入疏松增肥剂质量为250~500g。
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