CN106635029A - 一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及盐碱地土壤改良技术领域，尤其是一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，主要以酒精厌氧糟泥、脱硫石膏、微生物菌剂、食用菌渣和磷石膏等为主要原料制备脱硫石膏复合改良剂，其蒙脱石羟基铝复合物能够改显著提高土壤对腐殖质的吸附能力；其营养调节物质能够改变土壤中的金属化合物的溶解度，降低土壤中的金属化合物，改善土壤对植物的生长环境；因此，用本发明制备的脱硫石膏复合改良剂增强土壤中微量元素的有效性，提高土壤肥力，同时还能提高土壤中微生物和酶活性，抑制病原微生物，增强植物的抗性；降低重金属污染土壤中重金属Cd、Pb、Zn等的迁移能力，抑制作物对重金属吸收。

Description

一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法
技术领域
本发明属于盐碱地改良技术领域，更具体地说，尤其涉及一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法。
背景技术
在目前中国耕地状况的严峻形势下，盐碱化土壤作为我国的一项重要的土地资源，应当在社会飞速发展的今天发挥其重要的作用，其关键是如何认识和对待盐碱化土壤这块特殊的土地资源。近一个世纪以来，各国政府和科学家不断地关注着这一重要的土地资源—盐碱化土壤，并积极的开展了许多针对土壤盐碱化发生过程、作用机理、防治措施及合理利用等相关研究，期望在盐碱化土壤改良与合理开发利用方面有更进一步的提高。盐碱化土壤的改良是一项长期的工作，任重而道远，直至今天，科研工作者都没有放弃过探索和研究。
由于盐碱限制，土壤养分含量低，有效性差，土壤肥力水平低。盐碱障碍、养分缺乏、物理抑制等逆境胁迫严重限制着植物出苗和生长发育，给后备土地资源的农业开发利用带来严重困难。碱化土壤一般依据土壤碱化度进行分级，碱化度5％～15％为弱碱化；碱化度15％～30％为中度碱化；碱化度30％～45％为重度碱化；碱化度大于45％为碱土。
如果通过较为经济的手段使其低成本转化为改良盐碱土的改良剂或可以转化为盖土培肥、提供营养的盐碱土改良专用有机肥，既可以解决环境污染问题，又可以盐碱土改良、有机农业、绿色农业找到一个好的产品原料，并可以产生可观的经济效益。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照质量组分称取酒精厌氧糟泥150-200份、脱硫石膏50-100份、营养调节物质4-8份、微生物菌剂40-120份、食用菌渣20-30份、七水硫酸亚铁4-10份、磷石膏20-60份；
S2、将S1称取的脱硫石膏和食用菌渣摊开晾晒至含水量为15％-25％；
S3、将S1称取的酒精厌氧糟泥和磷石膏采用堆腐腐熟方式，在气温为10-20℃时，堆高1.5-2.5m，在堆中心位置挖一个直径为10-20cm的洞，加入秸秆点燃后，堆上覆盖2-3cm的土层，堆内温度控制在20-30℃，堆腐2-5个月；
S4、将S3中堆腐后的混合物常温下放入100L间歇式的反应釜中，向该反应釜中加入S1称取的营养调节物质和七水硫酸亚铁和S2处理后的脱硫石膏和食用菌渣，开启该反应釜的开关，使其在800-1200r/min中下搅拌30-40min；
S5、然后输送到转鼓造粒机内进行喷水蒸汽造粒；
S6、然后将S1称取的微生物菌剂溶解于水中，喷洒到步骤S5制得的半成品颗粒表面，即可得到脱硫石膏复合改良剂。
优选的，所述微生物菌剂包括Hydrogenophage噬氢菌属和Bacillus芽抱杆菌属，两种菌剂所含微生物均为硫氧化细菌。
优选的，所述酒精厌氧糟泥中有腐殖酸，该腐殖酸包括胡敏酸和富里酸。
优选的，在S4中，向100L间歇式的反应釜中加入按照质量组份计的蒙脱石羟基铝复合物10-20份。
优选的，所述营养调节物质由硅肥、七水硫酸锌和磷酸二氢钾按质量比5-7：0.30-0.60：2.0-3.0混合而成，其中，硅肥按质量组分含15-45份的二氧化硅，15-25份氧化钙，15-20份的氧化镁；七水硫酸锌的纯度为质量百分含量≥98％；磷酸二氢钾的纯度为质量百分含量≥95％。
优选的，所述按照最佳质量组分称取酒精厌氧糟泥180份、脱硫石膏60份、营养调节物质6份、微生物菌剂60份、食用菌渣25份、七水硫酸亚铁8份、磷石膏45份。
本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，与传统技术相比，本发明主要以酒精厌氧糟泥、脱硫石膏、微生物菌剂、食用菌渣和磷石膏等为主要原料制备脱硫石膏复合改良剂，其酒精厌氧糟泥改良土壤效果更加明显、螯合性能好、土壤肥料利用率高，达到绿色食品标准，而且以廉价的来自煤电厂的脱硫石膏作为盐碱地土壤改良剂，经济又实惠；其蒙脱石羟基铝复合物能够改显著提高土壤对腐殖质的吸附能力；其营养调节物质能够改变土壤中的金属化合物的溶解度，降低土壤中的金属化合物，改善土壤对植物的生长环境；因此，用本发明制备的脱硫石膏复合改良剂增强土壤中微量元素的有效性，提高土壤肥力，同时还能提高土壤中微生物和酶活性，抑制病原微生物，增强植物的抗性；降低重金属污染土壤中重金属Cd、Pb、Zn等的迁移能力，抑制作物对重金属吸收。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照质量组分称取酒精厌氧糟泥150份、脱硫石膏50份、营养调节物质4份、微生物菌剂40份、食用菌渣20份、七水硫酸亚铁4份、磷石膏20份；所述营养调节物质由硅肥、七水硫酸锌和磷酸二氢钾按质量比5：0.3：2混合而成，其中，硅肥按质量组分含15份的二氧化硅，15份氧化钙，15份的氧化镁；七水硫酸锌的纯度为质量百分含量≥98％；磷酸二氢钾的纯度为质量百分含量≥95％；微生物菌剂包括Hydrogenophage噬氢菌属和Bacillus芽抱杆菌属，两种菌剂所含微生物均为硫氧化细菌；
S2、将S1称取的脱硫石膏和食用菌渣摊开晾晒至含水量为15％；
S3、将S1称取的酒精厌氧糟泥和磷石膏采用堆腐腐熟方式，在气温为10-20℃时，堆高1.5-2.5m，在堆中心位置挖一个直径为10-20cm的洞，加入秸秆点燃后，堆上覆盖2-3cm的土层，堆内温度控制在20-30℃，堆腐2-5个月；
S4、将S3中堆腐后的混合物常温下放入100L间歇式的反应釜中，向该反应釜中加入S1称取的营养调节物质和七水硫酸亚铁和S2处理后的脱硫石膏和食用菌渣，且向该反应釜中加入按照质量组份计的蒙脱石羟基铝复合物12份，开启该反应釜的开关，使其在800-1200r/min中下搅拌30-40min；
S5、然后输送到转鼓造粒机内进行喷水蒸汽造粒；
S6、然后将S1称取的微生物菌剂溶解于水中，喷洒到步骤S5制得的半成品颗粒表面，即可得到脱硫石膏复合改良剂。
实施例2
一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照质量组分称取酒精厌氧糟泥180份、脱硫石膏60份、营养调节物质6份、微生物菌剂60份、食用菌渣25份、七水硫酸亚铁8份、磷石膏45份；所述营养调节物质由硅肥、七水硫酸锌和磷酸二氢钾按质量比6：0.38：2.5混合而成，其中，硅肥按重量百分含量含30份的二氧化硅，20份氧化钙，18份的氧化镁；七水硫酸锌的纯度为质量百分含量≥98％；磷酸二氢钾的纯度为质量百分含量≥95％；微生物菌剂包括Hydrogenophage噬氢菌属和Bacillus芽抱杆菌属，两种菌剂所含微生物均为硫氧化细菌；
S2、将S1称取的脱硫石膏和食用菌渣摊开晾晒至含水量为20％；
S3、将S1称取的酒精厌氧糟泥和磷石膏采用堆腐腐熟方式，在气温为10-20℃时，堆高1.5-2.5m，在堆中心位置挖一个直径为10-20cm的洞，加入秸秆点燃后，堆上覆盖2-3cm的土层，堆内温度控制在20-30℃，堆腐2-5个月；
S4、将S3中堆腐后的混合物常温下放入100L间歇式的反应釜中，向该反应釜中加入S1称取的营养调节物质和七水硫酸亚铁和S2处理后的脱硫石膏和食用菌渣，且向该反应釜中加入按照质量组份计的蒙脱石羟基铝复合物15份，开启该反应釜的开关，使其在800-1200r/min中下搅拌30-40min；
S5、然后输送到转鼓造粒机内进行喷水蒸汽造粒；
S6、然后将S1称取的微生物菌剂溶解于水中，喷洒到步骤S5制得的半成品颗粒表面，即可得到脱硫石膏复合改良剂。
实施例3
一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照质量组分称取酒精厌氧糟泥200份、脱硫石膏100份、营养调节物质8份、微生物菌剂120份、食用菌渣30份、七水硫酸亚铁10份、磷石膏60份；所述营养调节物质由硅肥、七水硫酸锌和磷酸二氢钾按质量比7：0.60：3混合而成，其中，硅肥按质量组分含45份的二氧化硅，25份氧化钙，20份的氧化镁；七水硫酸锌的纯度为质量百分含量≥98％；磷酸二氢钾的纯度为质量百分含量≥95％；微生物菌剂包括Hydrogenophage噬氢菌属和Bacillus芽抱杆菌属，两种菌剂所含微生物均为硫氧化细菌；
S2、将S1称取的脱硫石膏和食用菌渣摊开晾晒至含水量为25％；
S3、将S1称取的酒精厌氧糟泥和磷石膏采用堆腐腐熟方式，在气温为10-20℃时，堆高1.5-2.5m，在堆中心位置挖一个直径为10-20cm的洞，加入秸秆点燃后，堆上覆盖2-3cm的土层，堆内温度控制在20-30℃，堆腐2-5个月；
S4、将S3中堆腐后的混合物常温下放入100L间歇式的反应釜中，向该反应釜中加入S1称取的营养调节物质和七水硫酸亚铁和S2处理后的脱硫石膏和食用菌渣，且向该反应釜中加入按照质量组份计的蒙脱石羟基铝复合物20份，开启该反应釜的开关，使其在800-1200r/min中下搅拌30-40min；
S5、然后输送到转鼓造粒机内进行喷水蒸汽造粒；
S6、然后将S1称取的微生物菌剂溶解于水中，喷洒到步骤S5制得的半成品颗粒表面，即可得到脱硫石膏复合改良剂。
综上所述：本发明提供的一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，主要原料组分来自进口木薯经过发酵产生酒精的副产物-酒精废醪，酒精废醪在厌氧过程中形成大量污泥，经过板框压滤机压滤产生厌氧糟泥，酒精厌氧糟泥富含氮磷钾等多种作物营氧元素和大量有机质和腐殖酸，其分析数据为：全N：1.51％；全P2O5：(下表注意)0.97％；全K2O：1.47％；有机质：46.2％：腐殖酸：14.7％；PH值：6.7，不含重金属离子和有害物质，是一种优质的有机肥原料，其成分安全、无毒、无害，是一种纯天然产物。集生理、生物和化学活性于一体，其结构式为R-CP，R代表侧链、-代表键、C代表碳、P代表缩合产物。
R-CP是碳源性有机小分子物质，在其结构上有着比黄腐酸更多的含氧功能团，有着更为丰富的络合位或螯合位，也是一种天然的有机络合剂或螯合剂，能对各种无机盐等肥效成分具有更强的化学反应能力。R-CP与无机N、P、K通过分子间的键合作用进行吸附(螯合、络合)结合，形成了以R-CP为载体并具有巨大互穿网络结构的有机一无机复合体，其螯合性能好，能将多余养分固定在土壤中，控制无机肥料流失。与传统的生物有机肥相比，更加提高了作物品质、改良土壤效果更加明显、螯合性能好、土壤肥料利用率高，达到绿色食品标准。因此，本发明的主要原料组分采用了酒精厌氧糟泥，对于完成本发明的任务做出了积极技术贡献。而且产生了预想不到的积极效果。
蒙脱石羟基铝复合物对酒精厌氧糟泥处理后，对腐殖质的吸附能力显著提升，其原因在于硫酸铝的水解产物多核经基铝聚合物、溶胶氢氧化铝及无定形氢氧化铝通过阳离子键桥、氢键合、氢氧化物键桥等机制发挥其吸附固定腐殖酸的“桥梁”作用。此外，硫酸铝在溶液中的物理絮凝作用也会促进蒙脱石对腐殖酸的吸附固定。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、按照质量组分称取酒精厌氧糟泥150-200份、脱硫石膏50-100份、营养调节物质4-8份、微生物菌剂40-120份、食用菌渣20-30份、七水硫酸亚铁4-10份、磷石膏20-60份；
S2、将S1称取的脱硫石膏和食用菌渣摊开晾晒至含水量为15％-25％；
S3、将S1称取的酒精厌氧糟泥和磷石膏采用堆腐腐熟方式，在气温为10-20℃时，堆高1.5-2.5m，在堆中心位置挖一个直径为10-20cm的洞，加入秸秆点燃后，堆上覆盖2-3cm的土层，堆内温度控制在20-30℃，堆腐2-5个月；
S4、将S3中堆腐后的混合物常温下放入100L间歇式的反应釜中，向该反应釜中加入S1称取的营养调节物质和七水硫酸亚铁和S2处理后的脱硫石膏和食用菌渣，开启该反应釜的开关，使其在800-1200r/min中下搅拌30-40min；
S5、然后输送到转鼓造粒机内进行喷水蒸汽造粒；
S6、然后将S1称取的微生物菌剂溶解于水中，喷洒到步骤S5制得的半成品颗粒表面，即可得到脱硫石膏复合改良剂。
2.根据权利要求1所述的一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，其特征在于：所述微生物菌剂包括Hydrogenophage噬氢菌属和Bacillus芽抱杆菌属，两种菌剂所含微生物均为硫氧化细菌。
3.根据权利要求1所述的一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，其特征在于：所述酒精厌氧糟泥中有腐殖酸，该腐殖酸包括胡敏酸和富里酸。
4.根据权利要求1所述的一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，其特征在于：在S4中，向100L间歇式的反应釜中加入按照质量组份计的蒙脱石羟基铝复合物10-20份。
5.根据权利要求1所述的一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，其特征在于：所述营养调节物质由硅肥、七水硫酸锌和磷酸二氢钾按质量比5-7：0.30-0.60：2.0-3.0混合而成，其中，硅肥按质量组分含15-45份的二氧化硅，15-25份氧化钙，15-20份的氧化镁；七水硫酸锌的纯度为质量百分含量≥98％；磷酸二氢钾的纯度为质量百分含量≥95％。
6.根据权利要求1所述的一种快速改良盐碱地的脱硫石膏复合改良剂的制备方法，其特征在于：所述按照最佳质量组分称取酒精厌氧糟泥180份、脱硫石膏60份、营养调节物质6份、微生物菌剂60份、食用菌渣25份、七水硫酸亚铁8份、磷石膏45份。
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