CN107155698A - 一种用于处理腐殖质的辅料及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于处理腐殖质的辅料，属于栽培基质制备技术领域。所述辅料包括沸石粉、麦饭石粉、和羧甲基纤维素钠；具体地，所述辅料包括下述重量份的原料：沸石粉5‑10份、麦饭石粉5‑10份、羧甲基纤维素钠2‑5份。本发明还提供一种利用所述辅料处理腐殖质的方法，以及所述辅料在处理腐殖质，和/或制备栽培基质/土壤/肥料方面的应用。采用本发明所述的辅料和方法制备得到的种植基质具备操作简便、成本低廉、转化效率高、营养成分丰富，栽培种植效果显著提高等优势。
Description
技术领域
本发明涉及栽培基质制备技术领域，具体涉及一种用于处理腐殖质的辅料及方法。
技术背景
腐殖质指：已死的生物体在土壤中经微生物分解而形成的有机物质。黑褐色，含有植物生长发育所需要的一些元素，能改善土壤，增加肥力。主要方法是帮助增加可以让空气和水进入的空隙，也同样产生植物必须的氮，硫，钾和磷。动植物残体在微生物作用下形成简单化合物的同时又重新合成复杂的高分子化合物。
栽培基质种类很多，常用的无机基质有蛭石、珍珠岩、岩棉、沙、聚氨酯等；有机基质有泥炭、稻壳炭、树皮等。因此基质栽培又分为岩棉栽培、沙培等。
腐殖质一般可以直接用来作为栽培基质种植各类植物，但对于水生植物来说，水生植物因其需要在水中生长的特性，采用现有常规基质，比如腐殖质种植，会碰到一个难以解决的问题，即在吸水性达到一定程度时，会使得透气性能降低，从而造成水生植物根部缺氧而导致水生植物根部腐烂，从而导致烂根现象，最终导致植物死亡，因此，如果将腐殖质直接投入水体中用作栽培基质，可能起不到栽培种植的目的，反而会沉入水底形成底泥，对水体造成污染。
因此，本领域亟需一种新的产品或方法，可用其处理腐殖质，以便制备出更适于植物栽培，尤其是水生植物栽培的栽培基质。
发明内容
基于本领域客观存在的上述腐殖质不能直接用作栽培基质的问题，以及对腐殖质处理的需求，本发明提供了一种辅料及方法，用于处理腐殖质，以获得一种更适于植物生长的栽培基质。
本发明的技术方案如下：
本发明首先提供一种用于处理腐殖质的辅料，包括沸石粉、麦饭石粉、和羧甲基纤维素钠。在上述辅料中，沸石粉的作用是增大比表面积，提高腐殖质的均一性和透水性；麦饭石粉的作用是调节pH和提供微量元素；羧甲基纤维素钠的作用是作为粘合剂。
上述各原料中，沸石粉是天然的沸石岩磨细而成，颜色为白色。可去除水中氨氮95％，净化水质，缓解转水现象。
麦饭石粉是麦饭石的粉制品，是由麦饭石原矿经过筛选，粉碎，分级加工而成的粉末。
羧甲基纤维素钠是一种葡萄糖聚合度为100～2000的纤维素衍生物，相对分子质量242.16。白色纤维状或颗粒状粉末。无臭，无味，无味，有吸湿性，不溶于有机溶剂。
在一些具体的实施例中，所述辅料包括下述重量份的原料：沸石粉5-10份、麦饭石粉5-10份、羧甲基纤维素钠2-5份。
在更具体的一些实施例中，所述辅料可以选自下述配方之一：
沸石粉5份、麦饭石粉5份、羧甲基纤维素钠2份；
沸石粉10份、麦饭石粉10份、羧甲基纤维素钠5份；
沸石粉5份、麦饭石粉10份、羧甲基纤维素钠2份；
沸石粉10份、麦饭石粉10份、羧甲基纤维素钠2份；
沸石粉6份、麦饭石粉7份、羧甲基纤维素钠3份；
沸石粉7份、麦饭石粉9份、羧甲基纤维素钠4份；
沸石粉8份、麦饭石粉8份、羧甲基纤维素钠2份；
沸石粉9份、麦饭石粉6份、羧甲基纤维素钠5份；
沸石粉7份、麦饭石粉5份、羧甲基纤维素钠3份；或
沸石粉8份、麦饭石粉6份、羧甲基纤维素钠4份。
应当理解的是，本发明所提供的辅料配方并不仅限于上述实施例中所列各组，本领域技术人员可根据实际操作中处理腐殖质的具体需求，取上述各原料对应的上述数值范围内的任一数值，并进行各具体数值重量份的原料之间的组合，能获得基本相同的处理效果。具体地，所述沸石粉可以是5、5.1、5.2、……、5.8、5.9、6、6.1、5.2、……、6.8、6.9、7、7.1、7.2、……、7.8、7.9、8、8.1、8.2、……、8.8、8.9、9、9.1、9.2、……、9.8、9.9、10份；所述麦饭石粉可以是5、5.1、5.2、……、5.8、5.9、6、6.1、5.2、……、6.8、6.9、7、7.1、7.2、……、7.8、7.9、8、8.1、8.2、……、8.8、8.9、9、9.1、9.2、……、9.8、9.9、10份；所述羧甲基纤维素钠可以是2、2.1、2.2、……、2.8、2.9、3、3.1、3.2、……、3.8、3.9、4、4.1、4.2、……、4.8、4.9、5份。本发明涉及的其它数值范围也按上述规律取值，本文不再一一赘述。
第二方面，本发明还提供一种处理腐殖质的方法，包括：采用所述辅料与腐殖质混合。
在进一步的实施例中，所述辅料与腐殖质混合的重量配比为：10-20∶80-90；采用这一比值的好处是，可以在最小辅料的基础上，将腐殖质定型，并最终制备成种植基质。
在进一步的实施例中，所述方法还包括：将所述腐殖质与辅料混合后所得的混合物挤压成型。这一步的作用是定形，一方面便于后续加热处理，另一方面便于应用。
在优选的实施例中，所述混合物在挤压成型之前过50-100目筛；所述混合物通过压片机进行挤压成型后，再进行高温处理。也可采用出压片机以外的设备装置对混合物进行挤压成型，例如，挤压成型机、液压机等等。
在具体的实施例中，所述压片机的工作条件为：0.2-0.3Mpa；
所述高温处理指，将成型的混合物置于马弗炉中加热；所述马弗炉加热温度为900-1200℃，保温时间为8-15min。用马弗炉加热这一步的作用是进一步脱水干化和定形，同时，羧甲基纤维素钠经过高温燃烧后留下多孔结构，一方面能够吸附腐殖质中的更多营养物质，另一方面能够为腐殖质中的有益微生物提供更多的附着空间，为进一步形成的种植基质的品质提升做出贡献；除了马弗炉之外，本领域技术人员也可利用本领域其它常规加热设备对混合物进行加热，例如，高压灭菌锅、加热炉等等。
第三方面，本发明提供所述辅料，和/或所述方法在处理腐殖质，和/或制备栽培基质/土壤/肥料方面的应用，包括：在标有处理腐殖质、和/或制备栽培基质/土壤/肥料用途的商品包装盒内装入所述辅料。任何规模的基于商业目的的使用本发明所述辅料和/或方法来制备栽培基质/土壤/肥料，都落入本发明请求保护的范围。
第四方面，基于上述所有内容，本发明还提供一种栽培基质/土壤，其由所述辅料与腐殖质混合而得；或，采用所述方法制备得到。
在本发明所有的实施例中，所述腐殖质可以是通过常规途径获得的腐殖质，例如，购买、采集等，也可以是经过特殊处理的腐殖质，例如，可以采用水体底泥与植物秸秆/果壳/种壳混合发酵后得到的腐殖质。采用这样的腐殖质与本发明的辅料混合制得种植基质后，再将种植基质重新投入水体中，可以获得如下有益的效果：
(1)对底泥进行了无害化和减量化，底泥的体积减少了三分之二；
(2)对底泥进行了无害化和减量化，可作为水生植物的种植基质资源化回用到水体中。
(3)资源化回用后的基质，腐熟程度高，促进了水生植物的生长繁殖；
(4)解决当前底泥处置的难题，同时可大大降低工程成本。
采用本发明所述的辅料和/或方法处理腐殖质后所得的栽培基质/土壤/肥料，不仅腐熟程度高，可极大地促进植物的生长繁殖，用于堆肥农用、种植基质等，还可以将本来是污染废物的水体底泥转化成有用的种植基质，实现变废为宝，节省了底泥一般异位处理技术如海洋投弃、卫生填埋等的巨大费用。同时，利用本发明的辅料和/或方法处理得到的栽培基质，操作简便、成本低廉、转化效率高、营养成分丰富，栽培种植效果显著提高。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步详细描述本发明，但并不以此限制本发明的保护范围。
生物材料的来源
短小芽孢杆菌购自北京北纳创联生物技术研究院，BNCC221077；
其它菌株：枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌也可通过商购获得。
实施例11-30使用的水生植物和非水生植物均可商购获得。
耗材与设备
沸石粉，购自河南水处理滤料总厂；
麦饭石粉，购自河南水处理滤料总厂；
羧甲基纤维素钠，购自柘城县耕道贸易有限公司；
压片机，购自上海鼎业机械制造有限公司。
马弗炉，购自北京科伟永兴仪器有限公司。
实施例1-10、本发明的辅料产品
实施例11-30、采用本发明的辅料和/或方法制备栽培基质
上述实施例中的方法都包括这一步骤：将辅料与腐殖质按上表所列重量比例混合。
栽培植物种类涉及：水生植物，例如：枯草、矮生枯草、金鱼草、狐尾藻、睡莲；非水生植物，例如：彩叶草、绿萝、文竹、月季。
栽培效果测试过程中，每种植物均栽培100株，并分别统计各自的成活率90-98％和烂根率0-3％，这表明本发明的方法获得的种植基质品质优良，适用于各类植物的种植，且种植效果好。
Claims (10)
1.一种用于处理腐殖质的辅料，包括沸石粉、麦饭石粉、和羧甲基纤维素钠。
2.根据权利要求1所述的辅料，其特征在于，包括下述重量份的原料：
沸石粉5-10份、麦饭石粉5-10份、羧甲基纤维素钠2-5份。
3.根据权利要求1或2所述的辅料，其特征在于，包括下述重量份的原料：
沸石粉5份、麦饭石粉5份、羧甲基纤维素钠2份；
沸石粉10份、麦饭石粉10份、羧甲基纤维素钠5份；
沸石粉5份、麦饭石粉10份、羧甲基纤维素钠2份；
沸石粉10份、麦饭石粉10份、羧甲基纤维素钠2份；
沸石粉6份、麦饭石粉7份、羧甲基纤维素钠3份；
沸石粉7份、麦饭石粉9份、羧甲基纤维素钠4份；
沸石粉8份、麦饭石粉8份、羧甲基纤维素钠2份；
沸石粉9份、麦饭石粉6份、羧甲基纤维素钠5份；
沸石粉7份、麦饭石粉5份、羧甲基纤维素钠3份；或
沸石粉8份、麦饭石粉6份、羧甲基纤维素钠4份。
4.一种处理腐殖质的方法，其特征在于，包括：采用权利要求1-3任一所述的辅料与腐殖质混合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述辅料与腐殖质混合的重量配比为：10-20∶80-90。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，还包括；将所述辅料与腐殖质混合所得的混合物挤压成型。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：所述混合物在挤压成型之前过50-100目筛；所述混合物通过压片机进行挤压成型后，再进行高温处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述压片机的工作条件为：0.2-0.3Mpa；
所述高温处理指，将成型的混合物置于马弗炉中加热；所述马弗炉加热温度为900-1200℃，保温时间为8-15min。
9.权利要求1-3任一所述的辅料，和/或权利要求4-8任一所述的方法在处理腐殖质，和/或制备栽培基质/土壤/肥料方面的应用，包括：在标有处理腐殖质、和/或制备栽培基质/土壤/肥料用途的产品包装盒内装有所述辅料。
10.一种栽培基质/土壤，其特征在于，由权利要求1-3任一所述的辅料与腐殖质混合而得；或，采用权利要求4-8任一所述的方法制备得到。
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