CN104498051B - 一种利用废旧胶粉为主原料的土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用废旧胶粉为主原料的土壤改良剂及其制备方法。该土壤改良剂包括以下重量份的原料：废旧胶粉55～70份，脱硫废弃物30～40份，无机促进剂2～8份，有机促进剂4～8份。该土壤改良剂还可包括0～3份的其它组分，该其它组分选自有机肥、生物质焦、微生物肥。本发明的土壤改良剂，利用废旧胶粉的稳固作用，促进改良剂与土壤中融雪剂的离子交换效率。利用脱硫废弃物，尤其是燃煤烟气脱硫石膏中的钙离子，置换土壤中融雪剂的钠离子，从而改善土壤酸碱度。同时利用无机促进剂，尤其是风化煤改善土壤的团粒结构。另外，辅助肥料可以进一步提高土壤营养成分。
Description
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种利用废旧胶粉为主原料的土壤改良剂及其制备方法。
背景技术
冬季降雪严重影响路面出行安全，特别对于大中型城市和主干线高速道路，冬季道路积雪和结冰不但会影响社会生产和人们生活，还会造成交通事故的发生率增大，对出行者生命安全造成威胁。目前对于除雪方式有三种，即人工除雪、机械除雪和融雪剂除雪；其中融雪剂除雪已被证明是一种较为快速简捷的除雪方式，在城市和高速道路中应用广泛。融雪剂根据所含成分不同分为三类，分别为氯盐类(氯化钠、氯化钙等盐类)、环保型氯盐类(无机盐、有机酸盐和缓蚀剂)、环保型非氯盐类。其中氯盐类价格低廉、效果好，是目前国内仍在大量使用的融雪类产品。
但含氯盐融雪剂的大量使用对环境危害较大，欧美一些国家因为早期使用大量氯盐类融雪剂，每年用于修复的投入高达千亿。而融雪剂造成的危害具体表现在造成道路两侧的土壤和耕地盐碱化，造成土壤污染，首当其冲就是对道路沿线绿化带植物的损害，据统计融雪剂对公路绿化带植物损害高达10％～15％；另外，融雪剂中的盐类随雪水进入地下以后，势必会对当地的地下水资源造成污染，且由于融雪剂中的工业盐没有使用标准，其含有的亚硝酸盐会危害人们的饮水健康。
对于融雪剂的危害问题，开发环保型融雪剂是行业热点，各类环保类融雪剂产品层出不穷，但难免会引入新的污染成分，环保效果不明显；国外对此有过一些可以借鉴的尝试，英国曾尝试汇集含有融雪剂的雪水，在污水处理厂净化后再排放，但国内可操作性较差；另外在春季灌水前，及时铲走污染严重的表层土壤，可以减轻土壤污染程度，但操作工作量较大，可操作性差。因此，如何解决土壤被融雪剂污染的问题，成为亟待解决的重要议题。
发明内容
本发明的目的是，提供一种利用废旧胶粉为主原料的土壤改良剂及其制备方法，旨在解决土壤被融雪剂污染后的改良问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一种利用废旧胶粉为主原料的土壤改良剂，该土壤改良剂包括以下重量份的原料：废旧胶粉55～70份，脱硫废弃物30～40份，无机促进剂2～8份，有机促进剂4～8份。
进一步地，所述废旧胶粉为废旧橡胶轮胎回收，采用常温粉碎法经过粗碎和细碎两个工序完成对废旧橡胶的粉碎，得到60～100目的胶粉颗粒；所述废旧橡胶也可先经过熟化后，再粉碎成废旧胶粉颗粒，颗粒规格与上同。
进一步地，所述脱硫废弃物为燃煤发电厂湿法烟气脱硫工艺的附属产品。优选为脱硫石膏，以重量百分含量计，所述脱硫石膏的75％～93％是二水硫酸钙CaSO4·2H2O，其颗粒大小为30～60μm。
进一步地，所述无机促进剂选自贝壳粉、膨胀土、腐殖酸类肥料中的一种或多种。进一步优选腐殖酸类肥料或膨胀土，所述膨胀土为中膨胀性高岭土。所述腐殖酸类肥料以风化煤等富含腐殖酸物质为主要原材料掺和其它有机-无机肥配制而成。
进一步地，所述有机促进剂选自活性炭、秸秆中的一种或两种。优选秸秆。
进一步地，所述土壤改良剂还包括其它组分，其占土壤改良剂的重量份为0～3份，该其它组分选自有机肥、生物质焦、微生物肥中的一种或多种。所述有机肥优选动物粪便。
本发明还提供一种利用废旧胶粉为主要原料的土壤改良剂，该土壤改良剂包括以下重量份的原料：废旧胶粉55～70份，脱硫石膏30～40份，风化煤1～3份，高岭土1～5份，活性炭1～3份，秸秆3～5份，有机肥0～3份。
上述土壤改良剂的加工方法为：先将胶粉粉碎至60～100目的胶粉颗粒，与其它原材料均匀混合后，在造粒机上造粒，得到所述土壤改良剂。
上述土壤改良剂的加工方法中，若使用到有机肥或秸秆，则须在混合均匀前进行粉碎处理。其中，粉碎粒度为30～60目；优选40目。
本发明还提供了所述的土壤改良剂在改良被融雪剂污染的土壤中的应用。尤其应用于使用融雪剂的道路两侧土壤的改良，以及使用融雪剂较多的土壤区域的改良。
所述土壤改良剂进行土壤改良的过程为：将上述土壤改良剂造粒后施入待改良土壤中，然后实施灌溉；所述土壤改良剂施入土壤的单位面积量根据该地的pH值和碱化度确定。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1，本发明提供的以废旧胶粉为主要原材料的土壤改良剂，利用废旧胶粉的稳固作用，促进改良剂与土壤中融雪剂的离子交换效率。利用脱硫废弃物，尤其是燃煤烟气脱硫石膏中的钙离子，置换土壤中融雪剂的钠离子，从而改善土壤酸碱度。同时利用无机促进剂，尤其是风化煤改善土壤的团粒结构。另外，辅助肥料可以进一步提高土壤营养成分。
2，本发明利用脱硫废弃物，尤其是脱硫石膏中的钙离子(Ca2+)来交换土壤胶体中的钠离子(Na+来自融雪剂中的NaCl盐)，使钠离子从土壤胶体进入土壤溶液，跟随灌溉水下渗或经排水渠排走，从而降低土壤的碱化度，改善使用融雪剂道路周边的土壤酸碱度。同时，脱硫石膏中的钙元素为重要的植物营养成分，适量的钙元素可以促进植物的生产。
3，本发明提供的废旧胶粉为主原料的土壤改良剂，一方面使得废旧胶粉得到回收再利用，对环境保护具有重要意义。另一方面，所述土壤改良剂对于融雪剂污染的土壤改良起到很好的效果。同时提供一种制备这种土壤改良剂的制备方法，与其它土壤修复方法相比，该方法生产设备简单，原材料价格低廉，产品效果明显。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细阐述。
实施例1
1、土壤改良剂的各组分原料为：废旧胶粉315g，脱硫石膏150g，风化煤10g，高岭土15g，活性炭5g，秸秆15g，有机肥1g。
2、土壤改良剂的加工方法：
(1)分别将秸秆、有机肥粉碎后，过40目筛孔；采用常温粉碎法将废旧胶粉粉碎后，过80目筛孔；
(2)将粉碎后的胶粉颗粒、秸秆、有机肥和上述其它原材料装入搅拌机中混合均匀后，放入造粒机中进行造粒，得到颗粒状的土壤改良剂。
3、土壤改良剂的应用：
(1)选取上海浦东新区曾采用过融雪剂的道路一侧的绿化带，对绿化带土壤进行平整处理，特别是改良区域明显的凹凸部位；
(2)将上述制备的土壤改良剂均匀施入土壤表层(施入深度控制在15cm)，施入前检测该块土壤的pH值为8.7，土壤盐分百分数达0.15，盐分离子分析表明，含量最高的阳离子是Na+，含量最高的阴离子为Cl-，这显然属于使用融雪剂造成的土壤污染现象。根据检测数据确定改良剂施入量为1500kg/亩；
(3)实施灌溉，分两次灌溉，两次灌溉量分别为80％和20％，灌溉间隔时间根据气候状况而定，夏季间隔2-3天，冬季间隔5-8天；
(4)完成上述步骤后，土壤pH值检测结果为7.2，pH值降幅达1.5，而土壤盐分百分数下降为0.09，降幅为40％；这是因为在胶粉活性因子作用下，促进了Ca2+置换土壤胶体中的Na+离子，从而改善了土壤团聚体的稳定性和营养成分百分比含量提升。
实施例2
1、土壤改良剂的各组分原料：废旧胶粉300g，脱硫石膏150g，风化煤15g，高岭土10g，活性炭5g，秸秆15g，有机肥1g。
2、土壤改良剂的加工方法：
(1)分别将秸秆、有机肥粉碎后，过60目筛孔；采用常温粉碎法将废旧胶粉粉碎后，过60目筛孔；
(2)将粉碎后的胶粉颗粒、秸秆、有机肥和上述其他原材料装入搅拌机中混合均匀后，放入造粒机中进行造粒，得到颗粒状的土壤改良剂。
3、土壤改良剂的应用：
(1)选取同一块采用过融雪剂的道路一侧的绿化带(不同位置)，对绿化带土壤进行平整处理，特别是改良区域明显的凹凸部位；
(2)将上述土壤改良剂均匀施入土壤表层(施入深度控制在20cm)，施入前检测该块土壤的pH值和碱化度，确定改良剂施入量为1700kg/亩；
(3)实施灌溉，分两次灌溉，两次灌溉量分别为60％和40％，灌溉间隔时间根据气候状况而定，夏季间隔2-3天，冬季间隔5-8天；
(4)完成上述步骤后，对土壤pH值和碱化度进行再次检测，检测pH值为7.4，降幅为1.3，土壤盐分百分比下降为0.10，降幅为33.3％。
实施例3
1、土壤改良剂的各组分原料：废旧胶粉275g，脱硫石膏175g，风化煤5g，高岭土20g，活性炭5g，秸秆15g，有机肥0.5g。
2、土壤改良剂的加工方法：
(1)分别将秸秆、有机肥粉碎后，过40目筛孔；采用常温粉碎法将废旧胶粉粉碎后，过70目筛孔；
(2)将粉碎后的胶粉颗粒、秸秆、有机肥和上述其他原材料装入搅拌机中混合均匀后，放入造粒机中进行造粒，得到颗粒状的土壤改良剂。
3、土壤改良剂的应用：
(1)选取同一块采用过融雪剂的道路一侧的绿化带(不同位置)，对绿化带土壤进行平整处理，特别是改良区域明显的凹凸部位；
(2)将上述土壤改良剂均匀施入土壤表层(施入深度控制在10cm)，施入前检测该块土壤的pH值和碱化度，根据检测数据确定改良剂施入量为1900kg/亩；
(3)实施灌溉，分两次灌溉，两次灌溉量分别为50％和50％，灌溉间隔时间根据气候状况而定，夏季间隔2-3天，冬季间隔5-8天；
(4)完成上述步骤后，对土壤pH值和碱化度进行再次检测，检测pH值为8.0，降幅为0.7，土壤盐分百分比下降为0.12，降幅为20％。
结果表明：实例1的效果为最优。
为评价废旧胶粉对土壤改良剂的活化促进作用，利用不含废旧胶粉的改良剂A按照实例1的方法进行土壤改良对比试验，所述改良剂A的各原料组份为：脱硫石膏150g，风化煤10g，高岭土15g，活性炭5g，秸秆15g，有机肥1g。其制备方法以及土壤改良应用时的具体操作方式和施加量均与实施例1相同。改良剂A与实例1的土壤改良数据结果参见表1。
表1，改良剂对比试验
上述结果表明：本发明提供的废旧胶粉为主原料的土壤改良剂具有较好的土壤改良效果，其中的废旧胶粉能够促进改良剂对土壤的改良效果，同时具有非常重要的环保意，具有较好的市场前景和应用价值。
上述仅为本发明的部分优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明技术方案的构思范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。
Claims (6)
1.一种利用废旧胶粉为主原料的土壤改良剂，其特征在于，该土壤改良剂包括以下重量份的原料：废旧胶粉55～70份，脱硫废弃物30～40份，无机促进剂2～8份，有机促进剂4～8份；所述废旧胶粉为废旧橡胶轮胎回收，采用常温粉碎法经过粗碎和细碎两个工序完成对废旧橡胶的粉碎，得到60～100目的胶粉颗粒；所述脱硫废弃物为脱硫石膏；所述无机促进剂选自贝壳粉、膨胀土、腐殖酸类肥料中的一种或多种；所述有机促进剂选自活性炭、秸秆中的一种或两种。
2.如权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于：所述脱硫石膏为燃煤发电厂湿法烟气脱硫工艺的附属产品。
3.如权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于：所述土壤改良剂还包括其它组分，其占土壤改良剂的重量份为小于等于3份，该其它组分选自有机肥、生物质焦、微生物肥中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂包括以下重量份的原料：废旧胶粉55～70份，脱硫石膏30～40份，风化煤1～3份，膨胀性高岭土1～5份，活性炭1～3份，秸秆3～5份，有机肥小于等于3份。
5.权利要求1-4任一项所述的土壤改良剂的加工方法，该方法为：将原材料粉碎后，混合造粒，得到所述土壤改良剂。
6.权利要求1-4任一项所述的土壤改良剂在改良被融雪剂污染的土壤中的应用。
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