CN106433673A - 一种煤矿矿区土壤改良剂的制备方法及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿矿区土壤改良剂的制备方法及使用方法，包括以下步骤：a、将取自某生活污水处理厂污泥脱水车间的污泥低温烘干后研磨过筛。b、将取自某矿区的煤矸石破碎研磨过筛。c、将取自某矿区的粉煤灰研磨过筛。d、按一定质量比将上述处理过的污泥、煤矸石及粉煤灰混合，在振荡器上摇匀。用上述煤矿矿区土壤改良剂改良煤矿矿区土壤时，将该改良剂与土壤按一定质量比混合，然后加水保证其含水量。本发明不仅具有改善矿区土壤结构，增加土壤肥力及提高植株存活率等优点，而且在进行矿区复垦的同时合理利用了矿区煤矸石、粉煤灰及生活污泥等固体废物，实现了废物利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤改良技术，尤其涉及一种煤矿矿区土壤改良剂的制备方法及使用方法。
背景技术
矿山开采、燃煤发电及生活污水处理会产生煤矸石、粉煤灰及生活污泥等固体废物，不仅占用了大量土地，还严重污染了土地。煤矿区土地具有土壤贫瘠、肥力水平低、结构差等特征，不利于植物生长。近年来，矿区环境保护的要求越来越严格，更加注重矿区环境效益与经济效益，使固体废物的资源化利用成为环境保护领域的研究热点。因此，利用矿区固体废物改良矿区土壤进行复垦具有重要意义。
目前，土壤改良技术有微生物改良，土壤电磁处理，添加化学改良剂等，通过物理、化学或生物的措施可改良矿区土壤，但相应的成本也较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种改良土壤结构、减少污染及改良成本的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法及使用方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，包括步骤：
a、将取自某生活污水处理厂污泥脱水车间的污泥低温烘干后研磨过筛；
b、将取自某矿区的煤矸石破碎研磨过筛；
c、将取自某矿区的粉煤灰研磨过筛；
d、按一定质量比将上述处理过的污泥、煤矸石及粉煤灰混合，在振荡器上摇匀。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，以生活污泥、煤矸石及粉煤灰为复合基质的土壤改良剂，将固体废物的资源化利用，为改善矿区土地结构，提高矿区土壤肥力，进行矿区复垦提供理论支持及技术指导。施用本发明制备的煤矿矿区土壤改良剂的煤矿矿区土壤富含有机质、氮磷钾及植物所需的微量元素，加以颗粒的填充，较好的改善了土壤结构，增加了土壤的肥力，提高了植株的存活率，利于矿区复垦；有效的利用了生活污泥、煤矸石和粉煤灰等固体废物，实现了废物的资源化利用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法及使用方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，其较佳的具体实施方式是：
包括步骤：
a、将取自某生活污水处理厂污泥脱水车间的污泥低温烘干后研磨过筛；
b、将取自某矿区的煤矸石破碎研磨过筛；
c、将取自某矿区的粉煤灰研磨过筛；
d、按一定质量比将上述处理过的污泥、煤矸石及粉煤灰混合，在振荡器上摇匀。
所述步骤a中污泥低温烘干，温度为40℃。
所述步骤a中对烘干后的污泥研磨过筛，筛的目数为100目，污泥的颗粒粒径约为150μm以下。
所述步骤b中将煤矸石破碎研磨过筛，筛的目数为60目，污泥的颗粒粒径约为250μm以下。
所述步骤c中将粉煤灰研磨过筛，筛的目数为60目，污泥的颗粒粒径约为250μm以下。
所述步骤d中按一定质量比将上述处理过的污泥、煤矸石及粉煤灰混合，生活污泥的质量比为10-20％，煤矸石的质量比为50-70％，粉煤灰的质量比为30-40％。
所述步骤d中在振荡器上摇匀，转速为150r/min。
本发明利用上述所制备的煤矿矿区土壤改良剂的使用方法，其较佳的具体实施方式是：
用于改良煤矿矿区土壤的方法，包括：
所述煤矿矿区土壤改良剂改良煤矿矿区土壤时，将煤矿矿区土壤改良剂与煤矿矿区土壤按一定质量比混合，然后加水保证其含水量；
所述煤矿矿区土壤改良剂与煤矿矿区土壤的质量比为：2：3；
所述加水保证其含水量，含水量为50％。
在常温常压下经行。
生活污泥含有大量的有机质以及氮磷钾，粉煤灰富有植物生长所需的微量元素，煤矸石有助于增加土壤疏松度，改良土壤结构。本发明通过利用固废特有的性质，以生活污泥、煤矸石及粉煤灰为原材料制备土壤改良剂，并种植植物进行复垦，即增加了土壤肥力，改良了土壤结构，并且固体废物得到资源化利用，尤其是减少了污染及改良成本。
本发明的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法及使用方法，以生活污泥、煤矸石及粉煤灰为复合基质的土壤改良剂，将固体废物的资源化利用，为改善矿区土地结构，提高矿区土壤肥力，进行矿区复垦提供理论支持及技术指导。
将上述改良剂施用到矿区土壤后，土壤养分含量明显增高，分别为：有机17.72-24.01％，全氮3.18-4.02g/kg，有效磷26.52-37.41mg/kg,速效钾215.85-264.50mg/kg。在该改良后的土壤上种植矿区优势植物进行复垦。
本发明的优点：
(1).施用本发明制备的煤矿矿区土壤改良剂的煤矿矿区土壤富含有机质、氮磷钾及植物所需的微量元素，加以颗粒的填充，较好的改善了土壤结构，增加了土壤的肥力，提高了植株的存活率，利于矿区复垦。
(2).有效的利用了生活污泥、煤矸石和粉煤灰等固体废物，实现了废物的资源化利用。
具体实施例，如图1所示：
实例1
取某矿区生活污水处理厂污泥脱水车间的污泥，放置40℃的烘箱中烘干，烘干后研磨过100目筛；取该矿区的煤矸石破碎研磨过60目筛；取该矿区的粉煤灰研磨过60目筛；然后配置800g煤矿矿区土壤改良剂，将上述污泥、煤矸石和粉煤灰三种样品混合，质量分数分别为11％、55％和34％，混合后放入烧杯中，然后置于振荡器上摇匀，转速为150r/min，所得样品即为煤矿矿区土壤改良剂，接着把改良剂加入到含有1.2kg该煤矿矿区土壤的盆中，加2L水，然后种植植物黑麦草。按上述方法种植10盆黑麦草，其中黑麦草播种量为100粒/盆，浇水量约100ml/盆，每2天浇一次，培育50天。测定种植植物前和培育50天后改良煤矿矿区土壤中有机质、全氮、有效磷及速效钾的和吸收率，见下表1、表2、表3和表4。
实例2
取某矿区生活污水处理厂污泥脱水车间的污泥，放置40℃的烘箱中烘干，烘干后研磨过100目筛；取该矿区的煤矸石破碎研磨过60目筛；取该矿区的粉煤灰研磨过60目筛；然后配置800g煤矿矿区土壤改良剂，将上述污泥、煤矸石和粉煤灰三种样品混合，质量分数分别为8％、60％和32％，混合后放入烧杯中，然后置于振荡器上摇匀，转速为150r/min，所得样品即为煤矿矿区土壤改良剂，接着把改良剂加入到含有1.2kg该煤矿矿区土壤的盆中，加2L水，然后种植植物白三叶。按上述方法种植10盆白三叶，其中白三叶播种量为50粒/盆，浇水量约100ml/盆，每2天浇一次，培育50天。测定种植植物前和培育50天后改良煤矿矿区土壤中有机质、全氮、有效磷及速效钾的含量和吸收率，见下表1、表2、表3和表4。
实例3
取某矿区生活污水处理厂污泥脱水车间的污泥，放置40℃的烘箱中烘干，烘干后研磨过100目筛；取该矿区的煤矸石破碎研磨过60目筛；取该矿区的粉煤灰研磨过60目筛；然后配置800g煤矿矿区土壤改良剂，将上述污泥、煤矸石和粉煤灰三种样品混合，质量分数分别为13％、50％和37％，混合后放入烧杯中，然后置于振荡器上摇匀，转速为150r/min，所得样品即为煤矿矿区土壤改良剂，接着把改良剂加入到含有1.2kg该煤矿矿区土壤的盆中，加2L水，然后种植植物黑麦草。按上述方法种植10盆黑麦草，其中黑麦草播种量为100粒/盆，浇水量约100ml/盆，每2天浇一次，培育50天。测定种植植物前和培育50天后改良煤矿矿区土壤中有机质、全氮、有效磷及速效钾的含量和吸收率，见下表1、表2、表3和表4。
实例4
取某矿区生活污水处理厂污泥脱水车间的污泥，放置40℃的烘箱中烘干，烘干后研磨过100目筛；取该矿区的煤矸石破碎研磨过60目筛；取该矿区的粉煤灰研磨过60目筛；然后配置800g煤矿矿区土壤改良剂，将上述污泥、煤矸石和粉煤灰三种样品混合，质量分数分别为12％、57％和31％，混合后放入烧杯中，然后置于振荡器上摇匀，转速为150r/min，所得样品即为煤矿矿区土壤改良剂，接着把改良剂加入到含有1.2kg该煤矿矿区土壤的盆中，加2L水，然后种植植物白三叶。按上述方法种植10盆白三叶，其中白三叶播种量为50粒/盆，浇水量约100ml/盆，每2天浇一次，培育50天。测定种植植物前和培育50天后改良煤矿矿区土壤中有机质、全氮、有效磷及速效钾的含量和吸收率，见下表1、表2、表3和表4。
表1种植植物前和培育50天后改良煤矿矿区土壤中有机质含量及平均吸收率
| 有机质 | 种植前(％) | 培育后(％) | 平均吸收率(％) |
| 实例1 | 17.72-24.01 | 11.5-17.7 | 30.69 |
| 实例2 | 19.12-23.79 | 17.06-20.18 | 12.97 |
| 实例3 | 18.63-22.62 | 13.54-14.81 | 30.92 |
| 实例4 | 18.02-24.00 | 16.06-20.85 | 12.01 |
表2种植植物前和培育50天后改良煤矿矿区土壤中全氮含量及平均吸收率
| 全氮 | 种植前(g/kg) | 培育后(g/kg) | 平均吸收率(％) |
| 实例1 | 3.18-4.02 | 2.89-3.96 | 3.86 |
| 实例2 | 3.23-3.99 | 3.13-3.45 | 8.69 |
| 实例3 | 3.20-4.00 | 3.09-3.84 | 3.73 |
| 实例4 | 3.54-3.95 | 3.25-3.63 | 8.12 |
表3种植植物前和培育50天后改良煤矿矿区土壤中有效磷含量及平均吸收率
| 有效磷 | 种植前(mg/kg) | 培育后(mg/kg) | 平均吸收率(％) |
| 实例1 | 26.52-37.41 | 16.5-29.4 | 26.79 |
| 实例2 | 25.79-36.92 | 12.9-33.5 | 24.18 |
| 实例3 | 26.01-37.13 | 19.08-27.24 | 26.63 |
| 实例4 | 25.91-36.03 | 19.50-27.10 | 24.78 |
表4种植植物前和培育50天后改良煤矿矿区土壤中速效钾含量及平均吸收率
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
a、将取自某生活污水处理厂污泥脱水车间的污泥低温烘干后研磨过筛；
b、将取自某矿区的煤矸石破碎研磨过筛；
c、将取自某矿区的粉煤灰研磨过筛；
d、按一定质量比将上述处理过的污泥、煤矸石及粉煤灰混合，在振荡器上摇匀。
2.根据权利要求1所述的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述步骤a中污泥低温烘干，温度为40℃。
3.根据权利要求1所述的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述步骤a中对烘干后的污泥研磨过筛，筛的目数为100目，污泥的颗粒粒径约为150μm以下。
4.根据权利要求1所述的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述步骤b中将煤矸石破碎研磨过筛，筛的目数为60目，污泥的颗粒粒径约为250μm以下。
5.根据权利要求1所述的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述步骤c中将粉煤灰研磨过筛，筛的目数为60目，污泥的颗粒粒径约为250μm以下。
6.根据权利要求1所述的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述步骤d中按一定质量比将上述处理过的污泥、煤矸石及粉煤灰混合，生活污泥的质量比为10-20％，煤矸石的质量比为50-70％，粉煤灰的质量比为30-40％。
7.根据权利要求1所述的煤矿矿区土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述步骤d中在振荡器上摇匀，转速为150r/min。
8.一种利用权利要求1所制备的煤矿矿区土壤改良剂的使用方法，其特征在于，用于改良煤矿矿区土壤的方法，包括：
所述煤矿矿区土壤改良剂改良煤矿矿区土壤时，将煤矿矿区土壤改良剂与煤矿矿区土壤按一定质量比混合，然后加水保证其含水量；
所述煤矿矿区土壤改良剂与煤矿矿区土壤的质量比为：2：3；
所述加水保证其含水量，含水量为50％。
9.根据权利要求8所述的煤矿矿区土壤改良剂的使用方法，其特征在于，在常温常压下经行。
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