CN106396852A - 一种酸化土壤改良药剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酸化土壤改良药剂，以生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、壳聚糖、发酵微生物菌剂为主要成分，通过加入硫化钠、菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、稳定剂、抗氧化剂，辅以干燥喷雾、加压煅烧、高温密炼、超声粉碎、快速搅拌、避光发酵等工艺，制备而成的酸化土壤改良药剂,其可以有效的改良土壤的酸碱度，提升土壤品质，且对环境及无污染。

Description

一种酸化土壤改良药剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，特别涉及一种酸化土壤改良药剂及其制备方法。

背景技术

土壤污染已经成为世界性的问题，有机物污染尤其是持久性有机物污染是土壤污染的一个主要类型。我国目前受到农药等有机物污染的耕地至少有1300~1600万公顷，且成日益加剧的态势。土壤污染可影响农作物的产量和质量，并可通过食物链危害人类的健康，也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此土壤污染的治理已经是刻不容缓。当前,由于人类各种不合理的活动所引起的土壤退化问题,已严重威胁着全世界范围农业的可持续性发展。退化土壤的改良剂是在现代化工业的基础上发展起来的方法,不同的改良剂由于结构与性质、作用机理等不同,造成改良效果相差较大。因此,寻求能够大面积运用,成本低,低碳环保的生态型改良剂,对我们的可持续发展起到了至关重要的作用。所以针对一些酸化严重的土壤，尤其要得到治理。因此研制出一种酸化土壤改药良剂显得尤为重要且迫在眉睫。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种酸化土壤改良药剂及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的酸化土壤改良药剂，其可以有效的改良土壤的酸碱度，提升土壤品质，且对环境及无污染，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种酸化土壤改良药剂，由下列重量份的原料制成：菱铁矿渣5-10份、聚环氧乙烷3-9份、生石灰3-8份、海泡石4-9份、风化煤3-5份、生物炭5-12份、亚麻纤维7-11份、禽畜粪便10-15份、高粱秸秆5-10份、甲氧基苯酚3-6份、硫化钠3-7份、磷酸三钠4-7份、硝酸钙2-4份、碳酸镁1-4份、过硫酸钠2-5份、硫酸镁1-4份、壳聚糖5-12份、发酵微生物菌剂5-10份、抗氧化剂2-5份、稳定剂3-6份。

优选地，所述发酵微生物菌剂选自磷细菌、侧孢芽孢杆菌、嗜热淀粉酶链霉菌、嗜热唾液链球菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、酿酒酵母、假丝酵母中的一种或几种。

优选地，所述抗氧化剂选自丁基羟基茴香醚、2，6-二叔丁基-4-甲基酚醛、特丁基对苯二酚、没食子酸丙酯中的一种或几种。

优选的，所述稳定剂选自水杨酸钠、硬脂酸镁、2-乙基乙酸铅、三盐基马来酸铅中的一种或几种。

所述的酸化土壤改良药剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）将生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、硫化钠加入喷雾干燥机中，干燥得到粉状物，喷雾干燥机进风温度为280℃，出风温度125℃；

（3）将菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、稳定剂加入密封煅烧炉中，冲入氮气，炉内保持压强3-4MPa,反应60-70分钟,得到煅烧混合物；

（4）将步骤（2）的粉状物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1200-1500转/分钟，反应温度为580-620℃，然后再依次加入抗氧化剂，反应时间45-65分钟，得到药剂前体；

(5)将药剂前体注入超声粉碎机中处理，超声粉碎机功率为1200-1500W，超声时间为55分钟，得到超声混合物;

（6）将超声混合物注入搅拌机，同时加入发酵微生物菌剂、壳聚糖，搅拌转速1200-1500转/分钟，搅拌时间25-45分钟，得到药剂半成品；

（7）将药剂半成品注入发酵池，避光发酵2-5天，发酵物加入造粒机，造粒成型即得成品。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本发明的酸化土壤改良药剂以生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、壳聚糖、发酵微生物菌剂为主要成分，通过加入硫化钠、菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、稳定剂、抗氧化剂，辅以干燥喷雾、加压煅烧、高温密炼、超声粉碎、快速搅拌、避光发酵等工艺，使得制备而成的酸化土壤改良药剂，其可以有效的改良土壤的酸碱度，提升土壤品质，且对环境及无污染，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

（2）本发明的酸化土壤改良药剂原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。

具体实施方式

下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

（1）按照重量份称取菱铁矿渣5份、聚环氧乙烷3份、生石灰3份、海泡石4份、风化煤3份、生物炭5份、亚麻纤维7份、禽畜粪便10份、高粱秸秆5份、甲氧基苯酚3份、硫化钠3份、磷酸三钠4份、硝酸钙2份、碳酸镁1份、过硫酸钠2份、硫酸镁1份、壳聚糖5份、磷细菌2份、侧孢芽孢杆菌1份、嗜热淀粉酶链霉菌2份、丁基羟基茴香醚2份、水杨酸钠3份；

（2）将生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、硫化钠加入喷雾干燥机中，干燥得到粉状物，喷雾干燥机进风温度为280℃，出风温度125℃；

（3）将菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、水杨酸钠加入密封煅烧炉中，冲入氮气，炉内保持压强3MPa,反应60分钟,得到煅烧混合物；

（4）将步骤（2）的粉状物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1200转/分钟，反应温度为580℃，然后再依次加入丁基羟基茴香醚，反应时间45分钟，得到药剂前体；

(5)将药剂前体注入超声粉碎机中处理，超声粉碎机功率为1200W，超声时间为55分钟，得到超声混合物;

（6）将超声混合物注入搅拌机，同时加入磷细菌、侧孢芽孢杆菌、嗜热淀粉酶链霉菌、壳聚糖，搅拌转速1200转/分钟，搅拌时间25分钟，得到药剂半成品；

（7）将药剂半成品注入发酵池，避光发酵2天，发酵物加入造粒机，造粒成型即得成品。

制得的酸化土壤改良药剂测试结果如表1所示。

实施例2

（1）按照重量份称取菱铁矿渣7份、聚环氧乙烷5份、生石灰4份、海泡石6份、风化煤4份、生物炭7份、亚麻纤维9份、禽畜粪便12份、高粱秸秆6份、甲氧基苯酚4份、硫化钠4份、磷酸三钠5份、硝酸钙3份、碳酸镁2份、过硫酸钠3份、硫酸镁2份、壳聚糖7份、侧孢芽孢杆菌2份、嗜热淀粉酶链霉菌2份、嗜热唾液链球菌4份、2，6-二叔丁基-4-甲基酚醛3份、硬脂酸镁4份；

（2）将生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、硫化钠加入喷雾干燥机中，干燥得到粉状物，喷雾干燥机进风温度为280℃，出风温度125℃；

（3）将菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、硬脂酸镁加入密封煅烧炉中，冲入氮气，炉内保持压强3.3MPa,反应63分钟,得到煅烧混合物；

（4）将步骤（2）的粉状物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1300转/分钟，反应温度为590℃，然后再依次加入2，6-二叔丁基-4-甲基酚醛，反应时间50分钟，得到药剂前体；

(5)将药剂前体注入超声粉碎机中处理，超声粉碎机功率为1300W，超声时间为55分钟，得到超声混合物;

（6）将超声混合物注入搅拌机，同时加入侧孢芽孢杆菌、嗜热淀粉酶链霉菌、嗜热唾液链球菌、壳聚糖，搅拌转速1300转/分钟，搅拌时间30分钟，得到药剂半成品；

（7）将药剂半成品注入发酵池，避光发酵3天，发酵物加入造粒机，造粒成型即得成品。

制得的酸化土壤改良药剂测试结果如表1所示。

实施例3

（1）按照重量份称取菱铁矿渣9份、聚环氧乙烷8份、生石灰7份、海泡石8份、风化煤4份、生物炭11份、亚麻纤维10份、禽畜粪便13份、高粱秸秆9份、甲氧基苯酚5份、硫化钠6份、磷酸三钠6份、硝酸钙3份、碳酸镁3份、过硫酸钠4份、硫酸镁3份、壳聚糖10份、嗜热脂肪芽孢杆菌3份、胶质芽孢杆菌3份、酿酒酵母3份、特丁基对苯二酚4份、2-乙基乙酸铅5份；

（2）将生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、硫化钠加入喷雾干燥机中，干燥得到粉状物，喷雾干燥机进风温度为280℃，出风温度125℃；

（3）将菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、2-乙基乙酸铅加入密封煅烧炉中，冲入氮气，炉内保持压强3.7MPa,反应66分钟,得到煅烧混合物；

（4）将步骤（2）的粉状物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1400转/分钟，反应温度为600℃，然后再依次加入特丁基对苯二酚，反应时间55分钟，得到药剂前体；

(5)将药剂前体注入超声粉碎机中处理，超声粉碎机功率为1400W，超声时间为55分钟，得到超声混合物;

（6）将超声混合物注入搅拌机，同时加入嗜热脂肪芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、酿酒酵母、壳聚糖，搅拌转速1400转/分钟，搅拌时间40分钟，得到药剂半成品；

（7）将药剂半成品注入发酵池，避光发酵4天，发酵物加入造粒机，造粒成型即得成品。

制得的酸化土壤改良药剂测试结果如表1所示。

实施例4

（1）按照重量份称取菱铁矿渣10份、聚环氧乙烷9份、生石灰8份、海泡石9份、风化煤5份、生物炭12份、亚麻纤维11份、禽畜粪便15份、高粱秸秆10份、甲氧基苯酚6份、硫化钠7份、磷酸三钠7份、硝酸钙4份、碳酸镁4份、过硫酸钠5份、硫酸镁4份、壳聚糖12份、胶质芽孢杆菌4份、酿酒酵母3份、假丝酵母3份、没食子酸丙酯5份、三盐基马来酸铅6份；

（2）将生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、硫化钠加入喷雾干燥机中，干燥得到粉状物，喷雾干燥机进风温度为280℃，出风温度125℃；

（3）将菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、三盐基马来酸铅加入密封煅烧炉中，冲入氮气，炉内保持压强4MPa,反应70分钟,得到煅烧混合物；

（4）将步骤（2）的粉状物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1500转/分钟，反应温度为620℃，然后再依次加入没食子酸丙酯，反应时间65分钟，得到药剂前体；

(5)将药剂前体注入超声粉碎机中处理，超声粉碎机功率为1500W，超声时间为55分钟，得到超声混合物;

（6）将超声混合物注入搅拌机，同时加入胶质芽孢杆菌、酿酒酵母、假丝酵母、壳聚糖，搅拌转速1500转/分钟，搅拌时间45分钟，得到药剂半成品；

（7）将药剂半成品注入发酵池，避光发酵5天，发酵物加入造粒机，造粒成型即得成品。

制得的酸化土壤改良药剂测试结果如表1所示。

对比例1

（1）按照重量份称取菱铁矿渣5份、聚环氧乙烷3份、生石灰3份、风化煤3份、生物炭5份、禽畜粪便10份、高粱秸秆5份、甲氧基苯酚3份、硫化钠3份、磷酸三钠4份、硝酸钙2份、碳酸镁1份、过硫酸钠2份、硫酸镁1份、壳聚糖5份、磷细菌2份、侧孢芽孢杆菌1份、嗜热淀粉酶链霉菌2份、丁基羟基茴香醚2份、水杨酸钠3份；

（2）将生物炭、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、硫化钠加入喷雾干燥机中，干燥得到粉状物，喷雾干燥机进风温度为280℃，出风温度125℃；

（3）将菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、水杨酸钠加入密封煅烧炉中，冲入氮气，炉内保持压强3MPa,反应60分钟,得到煅烧混合物；

（4）将步骤（2）的粉状物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1200转/分钟，反应温度为580℃，然后再依次加入丁基羟基茴香醚，反应时间45分钟，得到药剂前体；

(5)将药剂前体注入超声粉碎机中处理，超声粉碎机功率为1200W，超声时间为55分钟，得到超声混合物;

（6）将超声混合物注入搅拌机，同时加入磷细菌、侧孢芽孢杆菌、嗜热淀粉酶链霉菌、壳聚糖，搅拌转速1200转/分钟，搅拌时间25分钟，得到药剂半成品；

（7）将药剂半成品注入发酵池，避光发酵2天，发酵物加入造粒机，造粒成型即得成品。

制得的酸化土壤改良药剂测试结果如表1所示。

对比例2

（1）按照重量份称取菱铁矿渣10份、聚环氧乙烷9份、生石灰8份、海泡石9份、风化煤5份、生物炭12份、亚麻纤维11份、禽畜粪便15份、高粱秸秆10份、甲氧基苯酚6份、硫化钠7份、硝酸钙4份、碳酸镁4份、过硫酸钠5份、硫酸镁4份、壳聚糖12份、胶质芽孢杆菌4份、酿酒酵母3份、假丝酵母3份、没食子酸丙酯5份、三盐基马来酸铅6份；

（2）将生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、硫化钠加入喷雾干燥机中，干燥得到粉状物，喷雾干燥机进风温度为280℃，出风温度125℃；

（3）将菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、三盐基马来酸铅加入密封煅烧炉中，冲入氮气，炉内保持压强4MPa,反应70分钟,得到煅烧混合物；

（4）将步骤（2）的粉状物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1500转/分钟，反应温度为620℃，然后再依次加入没食子酸丙酯，反应时间65分钟，得到药剂前体；

(5)将药剂前体注入超声粉碎机中处理，超声粉碎机功率为1500W，超声时间为55分钟，得到超声混合物;

（6）将超声混合物注入搅拌机，同时加入胶质芽孢杆菌、酿酒酵母、假丝酵母、壳聚糖，搅拌转速1500转/分钟，搅拌时间45分钟，得到药剂半成品；

（7）将药剂半成品注入发酵池，避光发酵5天，发酵物加入造粒机，造粒成型即得成品。

制得的酸化土壤改良药剂测试结果如表1所示。

将实施例1-4和对比例1-2的制得的酸化土壤改良药剂分别进行土壤pH值、全氮含量、有效P含量、有效K含量、水稻产量对比这几项性能测试。

表1

	土壤pH值	全氮含量（mg/kg）	有效P含量（mg/kg）	有效K含量（mg/kg）	水稻产量（kg/亩）
						空白土壤	8.6	10.5	6.3	85	195
实施例1	6.3	19.1	11.5	117	460
						实施例2	6.4	19	11.3	118	455
实施例3	6.5	18.9	10.9	116	460
						实施例4	6.4	19.1	11.4	117	465
对比例1	7.8	11.5	8.4	104	250
						对比例2	7.2	12.4	9.1	102	300

本发明的酸化土壤改良药剂以生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、壳聚糖、发酵微生物菌剂为主要成分，通过加入硫化钠、菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、稳定剂、抗氧化剂，辅以干燥喷雾、加压煅烧、高温密炼、超声粉碎、快速搅拌、避光发酵等工艺，使得制备而成的酸化土壤改良药剂，其可以有效的改良土壤的酸碱度，提升土壤品质，且对环境及无污染，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的酸化土壤改良药剂原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种酸化土壤改良药剂，其特征在于：由下列重量份的原料制成：菱铁矿渣5-10份、聚环氧乙烷3-9份、生石灰3-8份、海泡石4-9份、风化煤3-5份、生物炭5-12份、亚麻纤维7-11份、禽畜粪便10-15份、高粱秸秆5-10份、甲氧基苯酚3-6份、硫化钠3-7份、磷酸三钠4-7份、硝酸钙2-4份、碳酸镁1-4份、过硫酸钠2-5份、硫酸镁1-4份、壳聚糖5-12份、发酵微生物菌剂5-10份、抗氧化剂2-5份、稳定剂3-6份。

2.根据权利要求1所述的酸化土壤改良药剂，其特征在于：所述发酵微生物菌剂选自磷细菌、侧孢芽孢杆菌、嗜热淀粉酶链霉菌、嗜热唾液链球菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、酿酒酵母、假丝酵母中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的酸化土壤改良药剂，其特征在于：所述抗氧化剂选自丁基羟基茴香醚、2，6-二叔丁基-4-甲基酚醛、特丁基对苯二酚、没食子酸丙酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的酸化土壤改良药剂，其特征在于：所述稳定剂选自水杨酸钠、硬脂酸镁、2-乙基乙酸铅、三盐基马来酸铅中的一种或几种。

5.根据权利要求1～4任一所述的酸化土壤改良药剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）将生物炭、亚麻纤维、禽畜粪便、高粱秸秆、甲氧基苯酚、硫化钠加入喷雾干燥机中，干燥得到粉状物，喷雾干燥机进风温度为280℃，出风温度125℃；

（3）将菱铁矿渣、聚环氧乙烷、生石灰、海泡石、风化煤、磷酸三钠、硝酸钙、碳酸镁、过硫酸钠、硫酸镁、稳定剂加入密封煅烧炉中，冲入氮气，炉内保持压强3-4MPa,反应60-70分钟,得到煅烧混合物；

（4）将步骤（2）的粉状物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1200-1500转/分钟，反应温度为580-620℃，然后再依次加入抗氧化剂，反应时间45-65分钟，得到药剂前体；

(5)将药剂前体注入超声粉碎机中处理，超声粉碎机功率为1200-1500W，超声时间为55分钟，得到超声混合物;

（6）将超声混合物注入搅拌机，同时加入发酵微生物菌剂、壳聚糖，搅拌转速1200-1500转/分钟，搅拌时间25-45分钟，得到药剂半成品；

（7）将药剂半成品注入发酵池，避光发酵2-5天，发酵物加入造粒机，造粒成型即得成品。