CN108003881A - 一种用于土壤治理的土壤修复剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于土壤治理的土壤修复剂及其制备方法，包括以下重量份的原料：植物淀粉2‑4份、单宁0.6‑1.4份、复合菌3‑6份、糖蜜15‑22份、豆粕30‑42份、蓖麻油2.4‑5份、秸秆110‑135份、园林废弃树枝36‑60份、烟叶5‑10份、椰子壳18‑25份、青木瓜12‑18份、芦笋7‑11份、畜禽粪便86‑105份、腐殖酸8‑20份、瓜尔豆胶6‑15份、泡过的茶叶25‑35份和聚乙烯醇15‑20份。本发明制备的成品将微生物治理与生物炭相互结合，不仅可以吸收土壤中的重金属，还可以对土壤进行疏松，全面改良土壤结构，使用效果好。

Description

一种用于土壤治理的土壤修复剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及土壤治理领域，具体是一种用于土壤治理的土壤修复剂。

背景技术

随着经济的发展，环境污染日益严重，而土壤污染不同于其它污染，主要表现为隐性污染，具有一定的滞后性并且不直观。特别是重金属污染，一般只能通过检测才能发现，因此治理比较困难且费时费力，对人们的身体健康已产生很大的威胁。目前中国受污染的耕地面积近1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆存占地和毁田200万亩，合计约占耕地总面积的1/10以上，其中多数集中在经济较发达的地区。每年因土壤污染而减少的粮食产量高达1200万吨，直接经济损失达200多亿元。

国内出现了一些土壤调理剂，但是使用效果不甚理想。近年来生物炭材料在重金属污染修复方面的应用逐步得到重视。生物炭原料来源广泛，具有大量的微孔结构和巨大的比表面积，吸附能力较强，其吸附行为可以影响重金属在环境中的迁移、转化、生物生态效应以及受污染的环境介质的控制和修复等过程。但是现有的生物炭虽然作用直接，见效较快，但是持续力较差，处理效果不彻底。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于土壤治理的土壤修复剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于土壤治理的土壤修复剂，包括以下重量份的原料：植物淀粉2-4份、单宁0.6-1.4份、复合菌3-6份、糖蜜15-22份、豆粕30-42份、蓖麻油2.4-5份、秸秆110-135份、园林废弃树枝36-60份、烟叶5-10份、椰子壳18-25份、青木瓜12-18份、芦笋7-11份、畜禽粪便86-105份、腐殖酸8-20份、瓜尔豆胶6-15份、泡过的茶叶25-35份和聚乙烯醇15-20份。

作为本发明进一步的方案：单宁包括柿子单宁、葡萄单宁和苹果单宁中的至少一种，植物淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、大豆淀粉和红薯淀粉中的一种或者几种的混合物。

作为本发明进一步的方案：该土壤修复剂还包括钙镁磷肥10-16份。

所述用于土壤治理的土壤修复剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将秸秆、园林废弃树枝、烟叶和椰子壳放入粉碎机中粉碎成50-80目的粉末，然后返给炭化炉中进行炭化，炭化后炉冷至室温，得到生物炭；

步骤二，将青木瓜捣碎成浆液并且用微波-超声技术处理，过滤得到滤液，向滤液中加入乙醇并且进行离心，分离出乙醇并且对余下的产物进行蒸发，得到青木瓜提取物；

步骤三，将芦笋清洗后绞碎，然后加入乙醇使得乙醇的体积百分数达到55-62%，搅拌、静置和过滤得到滤液，将滤液浓缩至相对密度为1.1-1.16，回收乙醇，得到芦笋浓缩液；

步骤四，将植物淀粉、糖蜜、豆粕和瓜尔豆胶在发酵池中用适量的水溶开，得到第一混合溶液，将单宁、复合菌、蓖麻油、畜禽粪便、腐殖酸、青木瓜提取物和泡过的茶叶加入第一混合溶液中并且混合均匀，将发酵池进行密封发酵，发酵温度为35-46摄氏度，发酵时间为2-5天，每8-10小时翻动一次，得到发酵产物；

步骤五，将发酵产物进行过滤，得到过滤物，将芦笋浓缩液与聚乙烯醇混合均匀得到第二混合溶液，将生物炭浸泡在第二混合溶液中6-15小时后取出，然后将过滤物与浸泡后的生物炭混合均匀，并粉碎至120-150目，得到成品。

作为本发明进一步的方案：炭化温度为460-520摄氏度，炭化时间为2-4小时。

作为本发明进一步的方案：步骤三中滤液浓缩的温度为45-55摄氏度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，制备的成品将微生物治理与生物炭相互结合，不仅可以吸收土壤中的重金属，还可以对土壤进行疏松，全面改良土壤结构，使达到土质松软、透气、保水、保肥、抗旱、耐涝以及提高温和地力，使用效果好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种用于土壤治理的土壤修复剂，包括以下重量份的原料：植物淀粉2份、单宁0.6份、复合菌3份、糖蜜15份、豆粕30份、蓖麻油2.4份、秸秆110份、园林废弃树枝36份、烟叶5份、椰子壳18份、青木瓜12份、芦笋7份、畜禽粪便86份、腐殖酸8份、瓜尔豆胶6份、泡过的茶叶25份和聚乙烯醇15份。单宁采用葡萄单宁和苹果单宁的混合物，植物淀粉采用玉米淀粉。

所述用于土壤治理的土壤修复剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将秸秆、园林废弃树枝、烟叶和椰子壳放入粉碎机中粉碎成50目的粉末，然后返给炭化炉中进行炭化，炭化温度为480摄氏度，炭化时间为3小时，炭化后炉冷至室温，得到生物炭；

步骤二，将青木瓜捣碎成浆液并且用微波-超声技术处理，过滤得到滤液，向滤液中加入乙醇并且进行离心，分离出乙醇并且对余下的产物进行蒸发，得到青木瓜提取物；

步骤三，将芦笋清洗后绞碎，然后加入乙醇使得乙醇的体积百分数达到58%，搅拌、静置和过滤得到滤液，将滤液浓缩至相对密度为1.14，回收乙醇，得到芦笋浓缩液；

步骤四，将植物淀粉、糖蜜、豆粕和瓜尔豆胶在发酵池中用适量的水溶开，得到第一混合溶液，将单宁、复合菌、蓖麻油、畜禽粪便、腐殖酸、青木瓜提取物和泡过的茶叶加入第一混合溶液中并且混合均匀，将发酵池进行密封发酵，发酵温度为38摄氏度，发酵时间为4天，每8小时翻动一次，得到发酵产物；

步骤五，将发酵产物进行过滤，得到过滤物，将芦笋浓缩液与聚乙烯醇混合均匀得到第二混合溶液，将生物炭浸泡在第二混合溶液中10小时后取出，然后将过滤物与浸泡后的生物炭混合均匀，并粉碎至135目，得到成品。

实施例2

一种用于土壤治理的土壤修复剂，包括以下重量份的原料：钙镁磷肥13份、植物淀粉3份、单宁0.9份、复合菌4.5份、糖蜜19份、豆粕36份、蓖麻油4.2份、秸秆130份、园林废弃树枝50份、烟叶8份、椰子壳23份、青木瓜16份、芦笋10份、畜禽粪便95份、腐殖酸14份、瓜尔豆胶12份、泡过的茶叶32份和聚乙烯醇17份。

所述用于土壤治理的土壤修复剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将秸秆、园林废弃树枝、烟叶和椰子壳放入粉碎机中粉碎成70目的粉末，然后返给炭化炉中进行炭化，炭化后炉冷至室温，得到生物炭；

步骤二，将青木瓜捣碎成浆液并且用微波-超声技术处理，过滤得到滤液，向滤液中加入乙醇并且进行离心，分离出乙醇并且对余下的产物进行蒸发，得到青木瓜提取物；

步骤三，将芦笋清洗后绞碎，然后加入乙醇使得乙醇的体积百分数达到60%，搅拌、静置和过滤得到滤液，将滤液在50摄氏度下浓缩至相对密度为1.14，回收乙醇，得到芦笋浓缩液；

步骤四，将植物淀粉、糖蜜、豆粕和瓜尔豆胶在发酵池中用适量的水溶开，得到第一混合溶液，将单宁、复合菌、蓖麻油、畜禽粪便、腐殖酸、青木瓜提取物和泡过的茶叶加入第一混合溶液中并且混合均匀，将发酵池进行密封发酵，发酵温度为42摄氏度，发酵时间为4天，每10小时翻动一次，得到发酵产物；

步骤五，将发酵产物进行过滤，得到过滤物，将芦笋浓缩液与聚乙烯醇混合均匀得到第二混合溶液，将生物炭浸泡在第二混合溶液中12小时后取出，然后将钙镁磷肥、过滤物与浸泡后的生物炭混合均匀，并粉碎至150目，得到成品。

实施例3

一种用于土壤治理的土壤修复剂，包括以下重量份的原料：钙镁磷肥16份、植物淀粉4份、单宁1.4份、复合菌6份、糖蜜22份、豆粕42份、蓖麻油5份、秸秆135份、园林废弃树枝60份、烟叶10份、椰子壳25份、青木瓜18份、芦笋11份、畜禽粪便105份、腐殖酸20份、瓜尔豆胶15份、泡过的茶叶35份和聚乙烯醇20份。单宁包括柿子单宁、葡萄单宁和苹果单宁的混合物，植物淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、大豆淀粉和红薯淀粉的混合物。

所述用于土壤治理的土壤修复剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将秸秆、园林废弃树枝、烟叶和椰子壳放入粉碎机中粉碎成80目的粉末，然后返给炭化炉中进行炭化，炭化温度为520摄氏度，炭化时间为4小时，炭化后炉冷至室温，得到生物炭；

步骤二，将青木瓜捣碎成浆液并且用微波-超声技术处理，过滤得到滤液，向滤液中加入乙醇并且进行离心，分离出乙醇并且对余下的产物进行蒸发，得到青木瓜提取物；

步骤三，将芦笋清洗后绞碎，然后加入乙醇使得乙醇的体积百分数达到62%，搅拌、静置和过滤得到滤液，将滤液在52摄氏度下浓缩至相对密度为1.16，回收乙醇，得到芦笋浓缩液；

步骤四，将植物淀粉、糖蜜、豆粕和瓜尔豆胶在发酵池中用适量的水溶开，得到第一混合溶液，将单宁、复合菌、蓖麻油、畜禽粪便、腐殖酸、青木瓜提取物和泡过的茶叶加入第一混合溶液中并且混合均匀，将发酵池进行密封发酵，发酵温度为46摄氏度，发酵时间为5天，每10小时翻动一次，得到发酵产物；

步骤五，将发酵产物进行过滤，得到过滤物，将芦笋浓缩液与聚乙烯醇混合均匀得到第二混合溶液，将生物炭浸泡在第二混合溶液中15小时后取出，然后将钙镁磷肥、过滤物与浸泡后的生物炭混合均匀，并粉碎至150目，得到成品。

本发明将秸秆等废弃物制备成生物炭，将青木瓜和芦笋进行提取得到青木瓜提取物和芦笋浓缩液，将复合菌利用青木瓜提取物、糖蜜等物质进行繁殖，然后将复合菌与生物炭结合对土壤的重金属进行处理，复合菌在自身的新陈代谢中因为要摄取满足自身需求的营养元素，会主动吸收重金属离子，并将其富集在细胞内部，也会通过细胞外部和细胞表面的各种理化性质进行重金属离子的吸附和沉淀，复合菌可以与栽种的植物共同作用，加强对重金属的吸收，复合菌在吸收重金属时会代谢产生各种对土壤有利的有机质，生物炭可以将有机质进行缓释，增强有机质的作用时效，提高植物的吸收利用率；复合菌还会对土壤进行疏松，全面改良土壤结构，使达到土质松软、透气、保水、保肥、抗旱、耐涝以及提高温和地力。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于土壤治理的土壤修复剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：植物淀粉2-4份、单宁0.6-1.4份、复合菌3-6份、糖蜜15-22份、豆粕30-42份、蓖麻油2.4-5份、秸秆110-135份、园林废弃树枝36-60份、烟叶5-10份、椰子壳18-25份、青木瓜12-18份、芦笋7-11份、畜禽粪便86-105份、腐殖酸8-20份、瓜尔豆胶6-15份、泡过的茶叶25-35份和聚乙烯醇15-20份。

2.根据权利要求1所述的用于土壤治理的土壤修复剂，其特征在于，所述单宁包括柿子单宁、葡萄单宁和苹果单宁中的至少一种，植物淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、大豆淀粉和红薯淀粉中的一种或者几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的用于土壤治理的土壤修复剂，其特征在于，该土壤修复剂还包括钙镁磷肥10-16份。

4.一种如权利要求1-3任一所述的用于土壤治理的土壤修复剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，将秸秆、园林废弃树枝、烟叶和椰子壳放入粉碎机中粉碎成50-80目的粉末，然后返给炭化炉中进行炭化，炭化后炉冷至室温，得到生物炭；

步骤二，将青木瓜捣碎成浆液并且用微波-超声技术处理，过滤得到滤液，向滤液中加入乙醇并且进行离心，分离出乙醇并且对余下的产物进行蒸发，得到青木瓜提取物；

步骤三，将芦笋清洗后绞碎，然后加入乙醇使得乙醇的体积百分数达到55-62%，搅拌、静置和过滤得到滤液，将滤液浓缩至相对密度为1.1-1.16，回收乙醇，得到芦笋浓缩液；

步骤四，将植物淀粉、糖蜜、豆粕和瓜尔豆胶在发酵池中用适量的水溶开，得到第一混合溶液，将单宁、复合菌、蓖麻油、畜禽粪便、腐殖酸、青木瓜提取物和泡过的茶叶加入第一混合溶液中并且混合均匀，将发酵池进行密封发酵，发酵温度为35-46摄氏度，发酵时间为2-5天，每8-10小时翻动一次，得到发酵产物；

步骤五，将发酵产物进行过滤，得到过滤物，将芦笋浓缩液与聚乙烯醇混合均匀得到第二混合溶液，将生物炭浸泡在第二混合溶液中6-15小时后取出，然后将过滤物与浸泡后的生物炭混合均匀，并粉碎至120-150目，得到成品。

5.根据权利要求4所述的用于土壤治理的土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述炭化温度为460-520摄氏度，炭化时间为2-4小时。

6.根据权利要求4所述的用于土壤治理的土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中滤液浓缩的温度为45-55摄氏度。