CN105542781B - 重金属污染土壤改良剂及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重金属污染土壤改良剂及其制作方法,其中,重金属污染土壤改良剂包括以下重量份数的组分:云耳菌渣45‑55份、草木灰25‑35份、蚕沙15‑25份、生石灰20‑30份、麦饭石20‑30份、壳聚糖5‑10份、气相二氧化硅5‑8份、糖厂滤泥200‑250份、黄腐酸钾5‑7份、骨粉3‑5份和水80‑100份。本发明所制备的土壤改良剂改良效果好,可长效地降低土壤中重金属的含量,且充分利用了废弃物,节约了资源,降低了对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及土壤改良技术领域。更具体地说,本发明涉及一种重金属污染土壤改良剂及其制作方法。
背景技术
重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。目前,土壤重金属污染已成为世界性的重大环境问题,而我国的土壤重金属污染也日趋严重。由于人类食用的绝大多数植物和动物产品都是“土壤-植物”系统的初级或次级产品,农产品污染导致重金属通过食物链进入人体,因此,对于受重金属污染的土壤,需要采取紧急的措施来降低土壤中可被植物吸收的重金属的含量。
土壤的酸化会增强重金属的迁移性,增大重金属向植物中富集的风险。目前治理土壤重金属污染的策略有两种:一是通过吸附、离子交换等去除重金属;二是改变重金属在土壤中的存在形态,使其钝化,以降低其在环境中的迁移和生物有效性。
通过土壤改良剂改良土壤,是降低土壤中重金属含量的有效手段,现有的土壤改良剂在改良土壤过程中存在着,改良效果较差,钝化不持久和易造成二次污染等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种重金属污染土壤改良剂及其制作方法,所制备的土壤改良剂改良效果好,可长效地降低土壤中重金属的含量,且充分利用了废弃物,节约了资源,降低了对环境的污染。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种重金属污染土壤改良剂,包括以下重量份数的组分:
云耳菌渣45-55份、草木灰25-35份、蚕沙15-25份、生石灰20-30份、麦饭石20-30份、壳聚糖5-10份、气相二氧化硅5-8份、糖厂滤泥200-250份、黄腐酸钾5-7份、骨粉3-5份和水80-100份。
一种重金属污染土壤改良剂的制作方法,包括以下步骤:
步骤一、将重量份数为25-35份的草木灰、20-30份的生石灰、20-30份的麦饭石和5-8份的气相二氧化硅和3-5份的骨粉混合均匀,制得混合物a,将混合物a分成9份后,每份均用纱布进行包裹,备用;
步骤二、将重量份数为200-250份的糖厂滤泥分成10份后,按厚度为3-5cm、宽度为6-8cm、相邻的两份糖厂滤泥间的间距为2-3cm平铺在地面上,自然风干至含水率为30-40%后,在任意两份相邻的糖厂滤泥之间沿长度方向铺设一份用纱布包裹好的混合物a,自然放置1-2天后,取出用纱布包裹好的混合物a,并将9份混合物a进行混合,得到混合物b,备用;
步骤三、将步骤二中处理后的糖厂滤泥在830-850℃下煅烧40-50min,得到混合物c,备用;
步骤四、将重量份数为45-55份的云耳菌渣和15-25份的蚕沙混合后,粉碎至粒径小于10目的颗粒,得到固体混合物e,备用;
步骤五、将步骤二中得到的混合物b、步骤三中得到的混合物c、步骤四中得到的混合物e,及重量份数为80-100份的水、5-10份的壳聚糖和5-7份的黄腐酸钾混合后,搅拌均匀,放置1-2天后,干燥至含水率为90-95%,得到混合物f,备用;
步骤六、将步骤五中制得的混合物f粉碎至粒径为0.5-1cm,得到粉末g。
优选的是,所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤六中得到粉末g后,还包括:
步骤七、将重量份数为1-10份的聚乙烯醇加入20-50份的水中,在室温下充分溶胀1.0-2.0h,之后升温到65-95℃,搅拌2.0-4.0h至聚乙烯醇完全溶解,冷却至室温后,得到聚乙烯醇水溶液,备用;
步骤八、首先向两个分别具有多个连续凹槽的不锈钢模具的凹槽内涂抹脱模剂,所述凹槽的规格大于所述粉末g的规格,之后将一半的步骤六中得到的粉末g放入其中一个不锈钢模具的凹槽中,每个凹槽对应放置一粒粉末g,之后将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面,待每粒粉末g的正面形成一层聚乙烯醇薄膜后,将两个不锈钢模具对合后平放,使粉末g落入另一个不锈钢模具中,且粉末g的反面朝上,再将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的反面,待每粒粉末g的反面形成一层聚乙烯醇薄膜后,与另一半的步骤六中得到的粉末g混合均匀,即得重金属污染土壤改良剂。
优选的是,所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面之前,向聚乙烯醇水溶液中添加成膜助剂。
优选的是,所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述成膜助剂为醇酯十二,所述醇酯十二的添加量为聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇质量的3-10%。
优选的是,所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述脱模剂为甲基硅油、陶土、滑石粉和石蜡中的任意一种或几种。
优选的是,所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液分别均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面和反面后,将不锈钢模具置于干燥器中进行干燥,控制干燥器中的温度为70-80℃,连续干燥1-2min。
优选的是,所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤二中得到混合物b后,将混合物b粉碎至粒径小于10目。
本发明至少包括以下有益效果:
本发明在土壤改良剂中添加有麦饭石,麦饭石是一种优质环保型天然矿物材料,也是一种风化或半风化的浅成或超浅成中酸性岩石,其中含有高岭石、埃洛石等粘土矿物,是多孔性海绵状特殊结构,表面积大,具有强烈的静电引力,因此对汞、铅、镉、砷等重金属具有强吸附作用。
本发明在土壤改良剂中添加有壳聚糖,壳聚糖具有吸附能力,能够吸附土壤中的锌、钙、汞和铀等。
本发明中有一半的土壤改良剂表面未包覆聚乙烯醇薄膜,其先发挥改良作用,另一半的土壤改良剂表面包覆有聚乙烯醇薄膜,聚乙烯醇是唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物,在细菌和酶的作用下,46天可降解75%,属于一种生物可降解型高分子材料,通过聚乙烯醇薄膜的降解,使土壤改良剂中的有效成分缓慢释放出来,可长效地降低土壤中重金属的含量,也能防止一次性施入太多,导致土壤的二次污染。
本发明在土壤改良剂中添加有黄腐酸钾,其与重金属如汞、砷、镉、铬和铅等可以形成难溶性的络合物,从而阻断金属对植物的危害。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例1
本发明提供一种重金属污染土壤改良剂,包括以下重量份数的组分:
云耳菌渣45份、草木灰25份、蚕沙15份、生石灰20份、麦饭石20份、壳聚糖5份、气相二氧化硅5份、糖厂滤泥200份、黄腐酸钾5份、骨粉3份和水80份。重金属在酸性条件下呈离子状态,易被作物吸收,碱性物质能将重金属钝化,使其不易被作物吸收。草木灰为煤炭、木头在燃烧后的废弃物,施入土壤后能提高土壤pH值,在酸性土壤中对Pb钝化作用明显。云耳菌渣为收获云耳后废弃的培养基质,主要成分为桑树枝和棉籽,其能显著提高土壤中的有机质及金属离子的电导率。蚕沙是用桑叶喂养桑蚕后,桑蚕的排泄物和桑叶等的混合物,其能提高土壤中有机质的含量,对酸性土壤中Zn的钝化作用显著,能降低土壤中的重金属有效态,从而降低重金属的生物活性。气相二氧化硅(气相白炭黑)是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小,因此比表面积大,表面吸附力强,表面能大,能吸附土壤中的重金属离子。黄腐酸钾能改良土壤团粒结构,疏松土壤,提高土壤的保水保肥能力,调节土壤pH值,降低土壤中重金属的含量,减少盐离子对种子和幼苗的危害。骨粉为碱性,能改良酸性土壤,也能增大土壤中有机质的含量。
一种重金属污染土壤改良剂的制作方法,包括以下步骤:
步骤一、将重量份数为25份的草木灰、20份的生石灰、20份的麦饭石和5份的气相二氧化硅和3份的骨粉混合均匀,制得混合物a,将混合物a分成9份后,每份均用纱布进行包裹,备用;混合物a具有吸水性。
步骤二、将重量份数为200份的糖厂滤泥分成10份后,按厚度为3cm、宽度为6cm、相邻的两份糖厂滤泥间的间距为2cm平铺在地面上,自然风干至含水率为30%后,在任意两份相邻的糖厂滤泥之间沿长度方向铺设一份用纱布包裹好的混合物a,自然放置1天后,取出用纱布包裹好的混合物a,并将9份混合物a进行混合,得到混合物b,备用;用混合物a吸收糖厂滤泥中的水分,这样无需采用别的干燥手段,且混合物a吸收的水分呈碱性,也有利于改善酸性土壤。
步骤三、将步骤二中处理后的糖厂滤泥在830℃下煅烧40min,得到混合物c,备用;碳酸法制糖工艺蔗糖汁澄清过程需要加入大量的氢氧化钙、二氧化碳,产生碳酸钙沉淀吸附蔗糖汁中的胶体、杂质和色素,以达到除去蔗糖汁中非糖物质的目的。碳酸法每处理100吨甘蔗汁就要产生5吨的滤泥。滤泥的主要成分是碳酸钙,含量达到80%以上,滤泥为碱性、水分含量高。煅烧能将糖厂滤泥中的碳酸钙分解成氧化钙,混合物c为煅烧后生成的氧化钙、煅烧不完全的碳酸钙,及本身存在的其他杂质。
步骤四、将重量份数为45份的云耳菌渣和15份的蚕沙混合后,粉碎至粒径小于10目的颗粒,得到固体混合物e,备用;
步骤五、将步骤二中得到的混合物b、步骤三中得到的混合物c、步骤四中得到的混合物e,及重量份数为80份的水、5份的壳聚糖和5份的黄腐酸钾混合后,搅拌均匀,放置1天后,干燥至含水率为90%,得到混合物f,备用;混合物b、混合物c中的氧化钙溶于水,生成氢氧化钙,之后与其他物质混合均匀,并不断搅拌,水分逐渐变少,氢氧化钙凝固成块状,将其他有效成分包裹,得到均一的体系。若直接将各固态的有效成分进行混合,会导致细小的粉末与较大颗粒的物质混合不均匀,细小的粉末会穿过较大颗粒的物质间的间隙,落入较大颗粒的物质的底部。
步骤六、将步骤五中制得的混合物f粉碎至粒径为0.5cm,得到粉末g。粉末g中有效成分均一,直接将粉末g撒施在重金属污染的田间即可。具体施入量需根据污染程度进行确定。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤六中得到粉末g后,还包括:
步骤七、将重量份数为1份的聚乙烯醇加入20份的水中,在室温下充分溶胀1.0h,之后升温到65℃,搅拌2.0h至聚乙烯醇完全溶解,冷却至室温后,得到聚乙烯醇水溶液,备用;将聚乙烯醇溶胀后再溶解。
步骤八、首先向两个分别具有多个连续凹槽的不锈钢模具的凹槽内涂抹脱模剂,所述凹槽的规格大于所述粉末g的规格,之后将一半的步骤六中得到的粉末g放入其中一个不锈钢模具的凹槽中,每个凹槽对应放置一粒粉末g,之后将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面,待每粒粉末g的正面形成一层聚乙烯醇薄膜后,将两个不锈钢模具对合后平放,使粉末g落入另一个不锈钢模具中,且粉末g的反面朝上,再将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的反面,待每粒粉末g的反面形成一层聚乙烯醇薄膜后,与另一半的步骤六中得到的粉末g混合均匀,即得重金属污染土壤改良剂。一半的土壤改良剂先发挥作用,另一半的土壤改良剂通过聚乙烯醇薄膜的降解,逐渐发挥作用,避免一下子pH值升高太多,造成二次污染。在实际生产中可根据土壤改良剂的生产量确定不锈钢模具的尺寸。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面之前,向聚乙烯醇水溶液中添加成膜助剂。加入成膜助剂使聚乙烯醇水溶液较快成膜。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述成膜助剂为醇酯十二,所述醇酯十二的添加量为聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇质量的3%。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述脱模剂为甲基硅油、陶土、滑石粉和石蜡中的任意一种或几种。有利于粉末g从凹槽中脱除出来。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液分别均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面和反面后,将不锈钢模具置于干燥器中进行干燥,控制干燥器中的温度为70℃,连续干燥1min。干燥能使聚乙烯醇水溶液较快成膜。也可通过热风进行干燥。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤二中得到混合物b后,将混合物b粉碎至粒径小于10目。混合物b中有氧化钙,其吸收水分后,生成块状的氢氧化钙,粉碎后,有利于后期与其他物质进行混合。
实施例2
本发明提供一种重金属污染土壤改良剂,包括以下重量份数的组分:
云耳菌渣55份、草木灰35份、蚕沙25份、生石灰30份、麦饭石30份、壳聚糖10份、气相二氧化硅8份、糖厂滤泥250份、黄腐酸钾7份、骨粉5份和水100份。重金属在酸性条件下呈离子状态,易被作物吸收,碱性物质能将重金属钝化,使其不易被作物吸收。草木灰为煤炭、木头在燃烧后的废弃物,施入土壤后能提高土壤pH值,在酸性土壤中对Pb钝化作用明显。云耳菌渣为收获云耳后废弃的培养基质,主要成分为桑树枝和棉籽,其能显著提高土壤中的有机质及金属离子的电导率。蚕沙是用桑叶喂养桑蚕后,桑蚕的排泄物和桑叶等的有机混合物,其能提高土壤中有机质的含量,对酸性土壤中Zn的钝化作用显著,能降低土壤中的重金属有效态,从而降低重金属的生物活性。气相二氧化硅(气相白炭黑)是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小,因此比表面积大,表面吸附力强,表面能大,能吸附土壤中的重金属离子。黄腐酸钾能改良土壤团粒结构,疏松土壤,提高土壤的保水保肥能力,调节土壤pH值,降低土壤中重金属的含量,减少盐离子对种子和幼苗的危害。骨粉为碱性,能改良酸性土壤,也能增大土壤中有机质的含量。
一种重金属污染土壤改良剂的制作方法,包括以下步骤:
步骤一、将重量份数为35份的草木灰、30份的生石灰、30份的麦饭石和8份的气相二氧化硅和5份的骨粉混合均匀,制得混合物a,将混合物a分成9份后,每份均用纱布进行包裹,备用;混合物a具有吸水性。
步骤二、将重量份数为250份的糖厂滤泥分成10份后,按厚度为5cm、宽度为8cm、相邻的两份糖厂滤泥间的间距为3cm平铺在地面上,自然风干至含水率为40%后,在任意两份相邻的糖厂滤泥之间沿长度方向铺设一份用纱布包裹好的混合物a,自然放置2天后,取出用纱布包裹好的混合物a,并将9份混合物a进行混合,得到混合物b,备用;用混合物a吸收糖厂滤泥中的水分,这样无需采用别的干燥手段,且混合物a吸收的水分呈碱性,也有利于改善酸性土壤。
步骤三、将步骤二中处理后的糖厂滤泥在850℃下煅烧50min,得到混合物c,备用;碳酸法制糖工艺蔗糖汁澄清过程需要加入大量的氢氧化钙、二氧化碳,产生碳酸钙沉淀吸附蔗糖汁中的胶体、杂质和色素,以达到除去蔗糖汁中非糖物质的目的。碳酸法每处理100吨甘蔗汁就要产生5吨的滤泥。滤泥的主要成分是碳酸钙,含量达到80%以上,滤泥为碱性、水分含量高。煅烧能将糖厂滤泥中的碳酸钙分解成氧化钙,混合物c为煅烧后生成的氧化钙、煅烧不完全的碳酸钙,及本身存在的其他杂质。
步骤四、将重量份数为55份的云耳菌渣和25份的蚕沙混合后,粉碎至粒径小于10目的颗粒,得到固体混合物e,备用;
步骤五、将步骤二中得到的混合物b、步骤三中得到的混合物c、步骤四中得到的混合物e,及重量份数为100份的水、10份的壳聚糖和7份的黄腐酸钾混合后,搅拌均匀,放置2天后,干燥至含水率为95%,得到混合物f,备用;混合物b、混合物c中的氧化钙溶于水,生成氢氧化钙,之后与其他物质混合均匀,并不断搅拌,水分逐渐变少,氢氧化钙凝固成块状,将其他有效成分包裹,得到均一的体系。若直接将各固态的有效成分进行混合,会导致细小的粉末与较大颗粒的物质混合不均匀,细小的粉末会穿过较大颗粒的物质间的间隙,落入较大颗粒的物质的底部。
步骤六、将步骤五中制得的混合物f粉碎至粒径为1cm,得到粉末g。粉末g中有效成分均一,直接将粉末g撒施在重金属污染的田间即可。具体施入量需根据污染程度进行确定。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤六中得到粉末g后,还包括:
步骤七、将重量份数为10份的聚乙烯醇加入50份的水中,在室温下充分溶胀2.0h,之后升温到95℃,搅拌4.0h至聚乙烯醇完全溶解,冷却至室温后,得到聚乙烯醇水溶液,备用;将聚乙烯醇溶胀后再溶解。
步骤八、首先向两个分别具有多个连续凹槽的不锈钢模具的凹槽内涂抹脱模剂,所述凹槽的规格大于所述粉末g的规格,之后将一半的步骤六中得到的粉末g放入其中一个不锈钢模具的凹槽中,每个凹槽对应放置一粒粉末g,之后将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面,待每粒粉末g的正面形成一层聚乙烯醇薄膜后,将两个不锈钢模具对合后平放,使粉末g落入另一个不锈钢模具中,且粉末g的反面朝上,再将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的反面,待每粒粉末g的反面形成一层聚乙烯醇薄膜后,与另一半的步骤六中得到的粉末g混合均匀,即得重金属污染土壤改良剂。一半的土壤改良剂先发挥作用,另一半的土壤改良剂通过聚乙烯醇薄膜的降解,逐渐发挥作用,避免一下子pH值升高太多,造成二次污染。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面之前,向聚乙烯醇水溶液中添加成膜助剂。加入成膜助剂使聚乙烯醇水溶液较快成膜。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述成膜助剂为醇酯十二,所述醇酯十二的添加量为聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇质量的10%。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述脱模剂为甲基硅油、陶土、滑石粉和石蜡中的任意一种或几种。有利于粉末g从凹槽中脱除出来。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液分别均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面和反面后,将不锈钢模具置于干燥器中进行干燥,控制干燥器中的温度为80℃,连续干燥2min。干燥能使聚乙烯醇水溶液较快成膜。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤二中得到混合物b后,将混合物b粉碎至粒径小于10目。混合物b中有氧化钙,其吸收水分后,生成块状的氢氧化钙,粉碎后,有利于后期与其他物质进行混合。
实施例3
本发明提供一种重金属污染土壤改良剂,包括以下重量份数的组分:
云耳菌渣50份、草木灰30份、蚕沙20份、生石灰25份、麦饭石25份、壳聚糖7份、气相二氧化硅6份、糖厂滤泥225份、黄腐酸钾6份、骨粉4份和水90份。重金属在酸性条件下呈离子状态,易被作物吸收,碱性物质能将重金属钝化,使其不易被作物吸收。草木灰为煤炭、木头在燃烧后的废弃物,施入土壤后能提高土壤pH值,在酸性土壤中对Pb钝化作用明显。云耳菌渣为收获云耳后废弃的培养基质,主要成分为桑树枝和棉籽,其能显著提高土壤中的有机质及金属离子的电导率。蚕沙是用桑叶喂养桑蚕后,桑蚕的排泄物和桑叶等的有机混合物,其能提高土壤中有机质的含量,对酸性土壤中Zn的钝化作用显著,能降低土壤中的重金属有效态,从而降低重金属的生物活性。气相二氧化硅(气相白炭黑)是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小,因此比表面积大,表面吸附力强,表面能大,能吸附土壤中的重金属离子。黄腐酸钾能改良土壤团粒结构,疏松土壤,提高土壤的保水保肥能力,调节土壤pH值,降低土壤中重金属的含量,减少盐离子对种子和幼苗的危害。骨粉为碱性,能改良酸性土壤,也能增大土壤中有机质的含量。
一种重金属污染土壤改良剂的制作方法,包括以下步骤:
步骤一、将重量份数为30份的草木灰、25份的生石灰、25份的麦饭石和6份的气相二氧化硅和4份的骨粉混合均匀,制得混合物a,将混合物a分成9份后,每份均用纱布进行包裹,备用;混合物a具有吸水性。
步骤二、将重量份数为225份的糖厂滤泥分成10份后,按厚度为4cm、宽度为7cm、相邻的两份糖厂滤泥间的间距为3cm平铺在地面上,自然风干至含水率为35%后,在任意两份相邻的糖厂滤泥之间沿长度方向铺设一份用纱布包裹好的混合物a,自然放置2天后,取出用纱布包裹好的混合物a,并将9份混合物a进行混合,得到混合物b,备用;用混合物a吸收糖厂滤泥中的水分,这样无需采用别的干燥手段,且混合物a吸收的水分呈碱性,也有利于改善酸性土壤。
步骤三、将步骤二中处理后的糖厂滤泥在840℃下煅烧45min,得到混合物c,备用;碳酸法制糖工艺蔗糖汁澄清过程需要加入大量的氢氧化钙、二氧化碳,产生碳酸钙沉淀吸附蔗糖汁中的胶体、杂质和色素,以达到除去蔗糖汁中非糖物质的目的。碳酸法每处理100吨甘蔗汁就要产生5吨的滤泥。滤泥的主要成分是碳酸钙,含量达到80%以上,滤泥为碱性、水分含量高。煅烧能将糖厂滤泥中的碳酸钙分解成氧化钙,混合物c为煅烧后生成的氧化钙、煅烧不完全的碳酸钙,及本身存在的其他杂质。
步骤四、将重量份数为50份的云耳菌渣和20份的蚕沙混合后,粉碎至粒径小于10目的颗粒,得到固体混合物e,备用;
步骤五、将步骤二中得到的混合物b、步骤三中得到的混合物c、步骤四中得到的混合物e,及重量份数为90份的水、7份的壳聚糖和6份的黄腐酸钾混合后,搅拌均匀,放置2天后,干燥至含水率为92%,得到混合物f,备用;混合物b、混合物c中的氧化钙溶于水,生成氢氧化钙,之后与其他物质混合均匀,并不断搅拌,水分逐渐变少,氢氧化钙凝固成块状,将其他有效成分包裹,得到均一的体系。若直接将各固态的有效成分进行混合,会导致细小的粉末与较大颗粒的物质混合不均匀,细小的粉末会穿过较大颗粒的物质间的间隙,落入较大颗粒的物质的底部。
步骤六、将步骤五中制得的混合物f粉碎至粒径为0.7cm,得到粉末g。粉末g中有效成分均一,直接将粉末g撒施在重金属污染的田间即可。具体施入量需根据污染程度进行确定。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤六中得到粉末g后,还包括:
步骤七、将重量份数为5份的聚乙烯醇加入35份的水中,在室温下充分溶胀1.5h,之后升温到80℃,搅拌3h至聚乙烯醇完全溶解,冷却至室温后,得到聚乙烯醇水溶液,备用;将聚乙烯醇溶胀后再溶解。
步骤八、首先向两个分别具有多个连续凹槽的不锈钢模具的凹槽内涂抹脱模剂,所述凹槽的规格大于所述粉末g的规格,之后将一半的步骤六中得到的粉末g放入其中一个不锈钢模具的凹槽中,每个凹槽对应放置一粒粉末g,之后将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面,待每粒粉末g的正面形成一层聚乙烯醇薄膜后,将两个不锈钢模具对合后平放,使粉末g落入另一个不锈钢模具中,且粉末g的反面朝上,再将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的反面,待每粒粉末g的反面形成一层聚乙烯醇薄膜后,与另一半的步骤六中得到的粉末g混合均匀,即得重金属污染土壤改良剂。一半的土壤改良剂先发挥作用,另一半的土壤改良剂通过聚乙烯醇薄膜的降解,逐渐发挥作用,避免一下子pH值升高太多,造成二次污染。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面之前,向聚乙烯醇水溶液中添加成膜助剂。加入成膜助剂使聚乙烯醇水溶液较快成膜。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述成膜助剂为醇酯十二,所述醇酯十二的添加量为聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇质量的6%。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述脱模剂为甲基硅油、陶土、滑石粉和石蜡中的任意一种或几种。有利于粉末g从凹槽中脱除出来。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液分别均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面和反面后,将不锈钢模具置于干燥器中进行干燥,控制干燥器中的温度为75℃,连续干燥2min。干燥能使聚乙烯醇水溶液较快成膜。
所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法中,所述步骤二中得到混合物b后,将混合物b粉碎至粒径小于10目。混合物b中有氧化钙,其吸收水分后,生成块状的氢氧化钙,粉碎后,有利于后期与其他物质进行混合。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (6)
1.一种重金属污染土壤改良剂的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将重量份数为25-35份的草木灰、20-30份的生石灰、20-30份的麦饭石、5-8份的气相二氧化硅和3-5份的骨粉混合均匀,制得混合物a,将混合物a分成9份后,每份均用纱布进行包裹,备用;
步骤二、将重量份数为200-250份的糖厂滤泥分成10份后,按厚度为3-5cm、宽度为6-8cm、相邻的两份糖厂滤泥间的间距为2-3cm平铺在地面上,自然风干至含水率为30-40%后,在任意两份相邻的糖厂滤泥之间沿长度方向铺设一份用纱布包裹好的混合物a,自然放置1-2天后,取出用纱布包裹好的混合物a,并将9份混合物a进行混合,得到混合物b,备用;
步骤三、将步骤二中处理后的糖厂滤泥在830-850℃下煅烧40-50min,得到混合物c,备用;
步骤四、将重量份数为45-55份的云耳菌渣和15-25份的蚕沙混合后,粉碎至粒径小于10目的颗粒,得到固体混合物e,备用;
步骤五、将步骤二中得到的混合物b、步骤三中得到的混合物c、步骤四中得到的混合物e,及重量份数为80-100份的水、5-10份的壳聚糖和5-7份的黄腐酸钾混合后,搅拌均匀,放置1-2天后,干燥至含水率为90-95%,得到混合物f,备用;
步骤六、将步骤五中制得的混合物f粉碎至粒径为0.5-1cm,得到粉末g;
步骤七、将重量份数为1-10份的聚乙烯醇加入20-50份的水中,在室温下充分溶胀1.0-2.0h,之后升温到65-95℃,搅拌2.0-4.0h至聚乙烯醇完全溶解,冷却至室温后,得到聚乙烯醇水溶液,备用;
步骤八、首先向两个分别具有多个连续凹槽的不锈钢模具的凹槽内涂抹脱模剂,所述凹槽的规格大于所述粉末g的规格,之后将一半的步骤六中得到的粉末g放入其中一个不锈钢模具的凹槽中,每个凹槽对应放置一粒粉末g,之后将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面,待每粒粉末g的正面形成一层聚乙烯醇薄膜后,将两个不锈钢模具对合后平放,使粉末g落入另一个不锈钢模具中,且粉末g的反面朝上,再将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的反面,待每粒粉末g的反面形成一层聚乙烯醇薄膜后,与另一半的步骤六中得到的粉末g混合均匀,即得重金属污染土壤改良剂。
2.如权利要求1所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法,其特征在于,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面之前,向聚乙烯醇水溶液中添加成膜助剂。
3.如权利要求2所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法,其特征在于,所述成膜助剂为醇酯十二,所述醇酯十二的添加量为聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇质量的3-10%。
4.如权利要求1所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法,其特征在于,所述脱模剂为甲基硅油、陶土、滑石粉和石蜡中的任意一种或几种。
5.如权利要求1所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法,其特征在于,所述步骤八中将步骤七中得到的聚乙烯醇水溶液分别均匀地喷洒或涂抹在每粒粉末g的正面和反面后,将不锈钢模具置于干燥器中进行干燥,控制干燥器中的温度为70-80℃,连续干燥1-2min。
6.如权利要求1所述的重金属污染土壤改良剂的制作方法,其特征在于,所述步骤二中得到混合物b后,将混合物b粉碎至粒径小于10目。
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