CN103787797B - 一种中、重度盐碱地棉田专用复合肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种中、重度盐碱地的棉田专用复合肥，其包括啤酒污泥、废硅藻土和硫磺。该专用复合肥富含有机质、硅藻土和硫磺，适用于土壤盐分高、pH高、石灰性强、土壤物理结构差等特点，该复合肥能够快速改良盐碱土的性能，使之较适宜作物生长，长期使用更可以提高土壤保肥、蓄水的能力。本发明提供的制备专用复合肥的方法简单，造价低，主要采用啤酒厂产生的固体废弃物，利用物理、化学和生化原理，依盐碱程度的不同，合理施入土壤，提高土壤肥力，改善土壤结构，中和土壤碱度，促进棉花生长。
Description
技术领域
本发明涉及盐碱地专用复合肥技术领域，尤其涉及一种中、重度盐碱地棉田专用复合肥及其制备方法。
背景技术
目前土壤的盐碱化已经成为世界农业可持续发展的重要限制因素。我国盐碱化耕地面积约3467万hm2(5.2亿亩)，居世界第四，仅次于澳大利亚、墨西哥、阿根廷。我国的盐碱地主要分布在东北、华北、西北以及滨海地区等17个省份。因此，通过改良土壤的理化性能，提高水分利用效率，改良盐碱地土地资源，使盐碱地资源得到高效的利用，是盐碱地改良技术发展的最终目的。对调整和培育我国经济作物新的产业种植区域，我国国民经济发展具有重要的科学理论意义。
随着上世纪80年代末以来国内国际对棉花需求的增长，棉花成为了盐碱地的主要种植作物。在盐碱地棉田耕作过程中，因长期使用无机肥(化学肥料)，少施或不施有机肥，不仅使土壤理化性状变坏，通气性、吸肥能力变差，而且引起了氮、磷、钾比例失调，棉花生长发育不良，也易造成红叶茎枯病等一些生理性病害的扩展，使增产效应越来越小，恶化了土壤环境，因此，为了保证棉田的可持续发展，加快盐碱地改良技术的发展迫在眉睫。
啤酒废水处理过程中产生的污泥(简称啤酒污泥)含有大量的有机物和丰富的氮、磷、钾等物质，施入污泥可以增加土壤养分，改良土壤特性，改善土壤结构，促进土壤熟化。但是啤酒污泥中除了上述营养物质外，会含有少量絮凝剂、病原微生物和有机污染物。如果直接施用，污泥中的有机物质在矿化分解的过程中会影响到农作物的生长；絮凝剂会引起土壤板结；污泥中的病原体，会通过人畜直接接触、食用被污泥污染的食物或饮用水影响到周围环境和人体健康；污泥中的有机污染物，在资源化利用时也存在着风险。因此对啤酒污泥进行无害化处理，降低甚至避免直接施用出现的污染风险。啤酒厂废硅藻土主要来源于啤酒过滤和废水处理，是一种硅藻和其他微生物化学沉积成的硅质沉积岩化石，细腻、质轻、松散、孔隙率高，比表面积大，吸水渗透性强，pH近中性，拥有良好的化学稳定性和热稳定性，导致其吸附性能良好，是土壤结构改良的良好助剂。废弃的硅藻土中含有大量酵母，蛋白质，酒花树脂等有机物质，氮磷钾含量也比较丰富。施入土壤后可以增加土壤孔隙度，降低土壤容重，增加促进土壤水稳性团聚体的形成，有助于提高土壤肥力，对土壤结构有明显的改良作用。硫磺在微生物作用下或水解产生酸类，中和土壤中的碱性物质。因此，硫磺的施用可以改善土壤养分状况，降低土壤pH值，提高阳离子交换量，增加土壤中各离子和微量元素有效态的含量，成为植物可吸收的形态，对作物产量和品质有很大的作用。
本发明的目的，是利用上述材料研制一种施用方法简单的中重度盐碱地棉田专用复合肥，从根本上改变盐碱土现状，达到化学改良和生物改良目的，提高棉花产量，该棉田专用复合肥充分利用啤酒污泥和废硅藻土等固体废弃物，使啤酒厂的固体废物得到了充分的资源化利用，即可减少对环境的污染，又能提供一种优质安全的盐碱土改良剂，有助于促进高效生态农业、绿色农业的发展，具有很高的环境效益、社会效益和经济效益，对我国资源的合理开发利用、环境保护和可持续发展具有十分重要的意义，但现有技术中未见相关报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于黄河三角洲中、重度盐碱地的棉田专用复合肥及其制备方法。该专用复合肥富含有机质、硅藻土和硫磺，适用于土壤盐分高、pH高、石灰性强、土壤物理结构差等特点，该复合肥能够快速改良盐碱土的性能，使之较适宜作物生长，长期使用更可以提高土壤保肥、蓄水的能力。本发明提供的制备专用复合肥的方法简单，造价低，主要采用啤酒厂产生的固体废弃物，利用物理、化学和生化原理，依盐碱程度的不同，合理施入土壤，提高土壤肥力，改善土壤结构，中和土壤碱度，促进棉花生长。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种中、重度盐碱地的棉田专用复合肥，其包括啤酒污泥、废硅藻土和硫磺。
其中，各原料组分的重量百分比为啤酒污泥50％～70％、废硅藻土20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％。
本发明还提供了上述盐碱地棉田专用复合肥的制备方法，具体为：
第一步，啤酒污泥的处理；
第二步，废硅藻土的处理；
第三步，硫磺的粉碎；
第四步，将处理后的啤酒污泥、废硅藻土和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。
其中，所述第一步进一步具体为将啤酒生产废水处理过程中产生的脱水污泥堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒。
其中，所述第二步进一步具体为将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒。
其中，所述第三步中，硫磺的粉碎粒径小于1mm。
本发明还提供了中、重度盐碱地的棉田专用复合肥，其包括啤酒污泥、废硅藻土和硫磺，各组分的重量百分比为啤酒污泥50％～70％、废硅藻土20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％；
所述专用复合肥的制备方法具体为，
第一步，啤酒污泥的处理，将啤酒生产废水处理过程中产生的脱水污泥堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒；
第二步，废硅藻土的处理，将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒；
第三步，硫磺的粉碎，硫磺的粉碎粒径小于1mm；
第四步，将处理后的啤酒污泥、废硅藻土和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。
本发明还提供了上述盐碱地棉田专用复合肥在盐碱地棉田种植过程中的应用。
本发明的有益效果：
本发明提供的中、重度盐碱地棉田专用复合肥富含有机质、硅藻土和硫磺，适用于土壤盐分高、pH高、石灰性强、土壤物理结构差等特点，该复合肥能够快速改良盐碱土的性能，使之较适宜作物生长，长期使用更可以提高土壤保肥、蓄水的能力。本发明提供的制备专用复合肥的方法简单，造价低，主要采用啤酒厂产生的固体废弃物，利用物理、化学和生化原理，依盐碱程度的不同，合理施入土壤，提高土壤肥力，改善土壤结构，中和土壤碱度，促进棉花生长。
附图说明
图1盐碱地棉田专用复合肥制备工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种中、重度盐碱地的棉田专用复合肥，其包括啤酒污泥、废硅藻土和硫磺。
进一步，所述棉田专用复合肥仅由上述原料构成。
其中，各原料组分的重量百分比为啤酒污泥50％～70％、废硅藻土20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％。
本发明还提供了上述盐碱地棉田专用复合肥的制备方法，具体为：
第一步，啤酒污泥的处理；
第二步，废硅藻土的处理；
第三步，硫磺的粉碎；
第四步，将处理后的啤酒污泥、废硅藻土和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。
其中，所述第一步进一步具体为将啤酒生产废水处理过程中产生的脱水污泥堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒。
其中，所述第二步进一步具体为将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒。
其中，所述第三步中，硫磺的粉碎粒径小于1mm。
本发明还提供了中、重度盐碱地的棉田专用复合肥，其包括啤酒污泥、废硅藻土和硫磺，各组分的重量百分比为啤酒污泥50％～70％、废硅藻土20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％；
所述专用复合肥的制备方法具体为，
第一步，啤酒污泥的处理，将啤酒生产废水处理过程中产生的脱水污泥堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒；
第二步，废硅藻土的处理，将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒；
第三步，硫磺的粉碎，硫磺的粉碎粒径小于1mm；
第四步，将处理后的啤酒污泥、废硅藻土和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。
本发明还提供了上述盐碱地棉田专用复合肥在盐碱地棉田种植过程中的应用。
该专用复合肥的效果：
在黄河三角洲中重度盐碱地上，每公顷施用3750-11250kg/hm2，能够明显改变施用土壤的物理化学性状，经测定，0-15cm耕作层土壤pH值下降0.2-0.6单位，有机质含量提高20％-45％，水稳性团粒含量增加5％-15％，土壤团聚体含量提高1.8％～5.4％，土壤容重降低2.5％-5.5％，孔隙度增加1.0％-3.5％，毛管孔隙减少3.0～4.5％，非毛管孔隙增加3.5％-5.5％，速效磷增加5％-15％，土壤碱化度降低5％-15％。
以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1
将啤酒生产厂排放的脱水污泥堆成长50m，高1.5米，底宽2m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10天后，停止翻堆，堆放20天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒，获得啤酒污泥。
将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30m，高1.5米，底宽2的肥堆，5天翻堆1次，堆置10天后，停止翻堆，堆放20天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒，获得废硅藻土。
硫磺进行粉碎，粉碎成粉末后备用，粒径小于1mm。
将上述三种物料，按照啤酒污泥∶废硅藻土∶硫磺＝60％∶30％∶10％的比例进行复配，混匀后放入造粒机造粒，烘干筛分后，获得粒径为2-4mm的成品颗粒。
实施效果
在黄河三角洲中重度盐碱地上，每公顷施用6750kg/hm2，施用1季后，经测定，0-15cm耕作层土壤pH值下降0.28单位，有机质含量提高31％，水稳性团粒含量增加8.9％，土壤团聚体含量提高4.1％，土壤容重降低3.8％，孔隙度增加2.1％，毛管孔隙减少3.1％，非毛管孔隙增加4.2％，速效磷增加8.3％，土壤碱化度降低10.3％。
实施例2
将啤酒生产厂排放的脱水污泥堆成长40m，高1.5米，底宽2m的肥堆，5天翻堆1次，堆置15天后，停止翻堆，堆放15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒，获得啤酒污泥。
将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30m，高1.5米，底宽2的肥堆，5天翻堆1次，堆置15天后，停止翻堆，堆放15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒，获得废硅藻土。
硫磺进行粉碎，粉碎成粉末后备用，粒径小于1mm。
将述三种物料，按照发啤酒污泥∶废硅藻土∶硫磺＝50％∶35％∶15％的比例进行复配，混匀后放入造粒机造粒，烘干筛分后，获得粒径为2-4mm的成品颗粒。
实施效果
在黄河三角洲中重度盐碱地上，每公顷施用11250kg/hm2，施用1季后，经测定，0-15cm耕作层土壤pH值下降0.37单位，有机质含量提高45％，水稳性团粒含量增加14.2％，土壤团聚体含量提高5.5％，土壤容重降低5.1％，孔隙度增加3.4％，毛管孔隙减少4.3％，非毛管孔隙增加5.3％，速效磷增加13.7％，土壤碱化度降低14.8％。
实施例3
将啤酒生产厂排放的脱水污泥堆成长50m，高1.5米，底宽2m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10天后，停止翻堆，堆放20天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒，获得啤酒污泥。
将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30m，高1.5米，底宽2的肥堆，5天翻堆1次，堆置15天后，停止翻堆，堆放15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒，获得废硅藻土。
硫磺进行粉碎，粉碎成粉末后备用，粒径小于1mm。
将述三种物料，按照发啤酒污泥∶废硅藻土∶硫磺＝70％∶20％∶10％的比例进行复配，混匀后放入造粒机造粒，烘干筛分后，获得粒径为2-4mm的成品颗粒。
实施效果
在黄河三角洲中重度盐碱地上，每公顷施用6750kg/hm2，施用1季后，经测定，0-15cm耕作层土壤pH值下降0.26单位，有机质含量提高29％，水稳性团粒含量增加7.4％，土壤团聚体含量提高3.5％，土壤容重降低3.1％，孔隙度增加1.8％，毛管孔隙减少2.7％，非毛管孔隙增加3.2％，速效磷增加8.1％，土壤碱化度降低9.8％。
实施例4
将啤酒生产厂排放的脱水污泥堆成长50m，高1.5米，底宽2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10天后，停止翻堆，堆放20天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒，获得啤酒污泥。
将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30m，高1.5米，底宽2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置15天后，停止翻堆，堆放15天，晾干，粉碎过筛，保留1mm以下的颗粒，获得废硅藻土。
硫磺进行粉碎，粉碎成粉末后备用，粒径小于1mm。
将述三种物料，按照发啤酒污泥∶废硅藻土∶硫磺＝60％∶30％∶10％的比例进行复配，混匀后放入造粒机造粒，烘干筛分后，获得粒径为2-4mm的成品颗粒。
实施效果
在黄河三角洲中重度盐碱地上，每公顷施用3750kg/hm2，施用1季后，经测定，0-15cm耕作层土壤pH值下降0.25单位，有机质含量提高18％，水稳性团粒含量增加5.7％，土壤团聚体含量提高2.9％，土壤容重降低2.4％，孔隙度增加1.5％，毛管孔隙减少2.2％，非毛管孔隙增加3.1％，速效磷增加5.3％，土壤碱化度降低6.9％。
所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种中、重度盐碱地的棉田专用复合肥，其特征在于:该专用复合肥由啤酒污泥、废硅藻土和硫磺作为原料组分构成；
各原料组分的重量百分比为啤酒污泥50％～70％、废硅藻土20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％；
在黄河三角洲中重度盐碱地上，每公顷施用该专用复合肥料3750-11250kg/hm2；
所述盐碱地棉田专用复合肥的制备方法包括，第一步，啤酒污泥的处理，将啤酒生产废水处理过程中产生的脱水污泥堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留2mm以下的颗粒；
第二步，废硅藻土的处理，将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留2mm以下的颗粒；
第三步，硫磺的粉碎；
第四步，将处理后的啤酒污泥、处理后的废硅藻土和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。
2.如权利要求1所述的中、重度盐碱地的棉田专用复合肥，其特征在于：所述第三步中，硫磺的粉碎粒径小于1mm。
3.一种中、重度盐碱地的棉田专用复合肥的制备方法，其特征在于：其由啤酒污泥、废硅藻土和硫磺构成，各组分的重量百分比为啤酒污泥50％～70％、废硅藻土20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％；
所述专用复合肥的制备方法具体为，
第一步，啤酒污泥的处理，将啤酒生产废水处理过程中产生的脱水污泥堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留2mm以下的颗粒；
第二步，废硅藻土的处理，将啤酒生产厂排放的废硅藻土堆成长30-50m，高1.5-2m，底宽2-2.5m的肥堆，5天翻堆1次，堆置10-20天后，停止翻堆，堆放10-15天，晾干，粉碎过筛，保留2mm以下的颗粒；
第三步，硫磺的粉碎，硫磺的粉碎粒径小于1mm；
第四步，将处理后的啤酒污泥、处理后的废硅藻土和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒；
在黄河三角洲中重度盐碱地上，每公顷施用该专用复合肥料3750-11250kg/hm2。
4.权利要求1所述盐碱地棉田专用复合肥在盐碱地棉田种植过程中的应用。
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