CN108464221A - 利用气化炉渣生产盐碱土壤种植改良基质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用气化炉渣生产盐碱土壤种植改良基质及其制备方法,其中,该基质由气化炉渣二次高温所得的膨胀性陶粒、市政生活污泥及微生物菌剂发酵制得,以质量计所述气化炉渣陶粒为10%‑30%,市政生活污泥为69.95%‑89.95%,微生物菌剂为0.05%‑0.1%。本发明所用微生物菌剂对盐碱极端环境适应性强,所用的气化炉渣陶粒具备多孔性、均质颗粒性和类活性炭,作为微生物的良好载体和土壤疏松改良剂,通过微生物和气化炉渣陶粒的协同作用,使盐碱土壤的理化性状得到改善,疏松土壤,阻断盐析,降低PH值及盐含量,提高盐碱土种植能力。
Description
技术领域
本发明属于废物利用技术领域,尤其涉及一种利用气化炉渣生产盐碱土壤种植改良基质及其制备方法。
背景技术
煤气化过程中会产生大量的灰渣,每年的灰渣量达到几千万吨,大部分堆放在灰渣存放场中,占用了很大的农耕面积,同时由于灰渣中含有多种多样成分复杂含量丰富的金属元素,会对土壤造成一定程度的威胁,降低土地利用率并会对厂区周边水资源造成污染,因此,如何将数量如此巨大的二次资源回收利用,是当代洁净煤化工领域需要研究的重点。
对气化炉渣经高温制得的陶粒,内部多孔、质轻的特点,用于盐碱土壤中,既能疏松土壤,打破盐斑、阻断盐析,又能为土壤微生物菌群提供良好的寄生环境,促进土壤有益微生物菌群的繁殖,提高盐碱土壤的可生化改良性。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用气化炉渣生产盐碱土壤种植改良基质及其制备方法,基于气化炉渣制备盐碱土壤种植改良基质,以拓宽气化炉渣的使用途径,减少能源的浪费与环境的污染。
为达到上述目的,本发明提供了一种盐碱土壤种植改良基质,该基质由气化炉渣高温膨胀制得的陶粒、市政生活污泥及微生物菌剂发酵制得,以质量计气化炉渣为10%-30%,市政生活污泥为69.95%-89.95%,微生物菌剂为0.05%-0.1%。
进一步地,微生物菌剂为由莎车芽胞杆菌及枯草芽孢杆菌混合的复合菌剂。
本发明还提供了一种盐碱土壤种植改良基质的制备方法,以气化炉渣高温膨胀后的陶粒、市政生活污泥及生物菌剂发酵为原料,按质量气化炉渣为10%-30%,市政生活污泥为69.95%-89.95%,微生物菌剂为0.05%-0.1%混合后,在发酵槽中进行覆膜式好氧发酵,物料湿度45%-65%,堆置高度150-175cm,通气速率3-5m3/s,好氧发酵15d-20d后,发酵物料脱水至30%-35%后破碎,过1mm筛制得盐碱土壤种植改良基质。
进一步地,微生物菌剂为由莎车芽胞杆菌及枯草芽孢杆菌混合的复合菌剂。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:所用微生物菌剂对盐碱极端环境适应性强,所用的气化炉渣具备多孔性、均质颗粒性和类活性炭,作为微生物的良好载体和土壤疏松改良剂,通过微生物和气化炉渣的协同作用,使盐碱土壤的理化性状得到改善,降低PH值及盐含量,提高盐碱土种植能力。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
本实施例提供了一种盐碱土壤种植改良基质,该基质由气化炉渣高温膨胀陶粒、市政生活污泥及微生物菌剂发酵制得,以质量计气化炉渣为10%-30%,市政生活污泥为69.95%-89.95%,微生物菌剂为0.05%-0.1%。
在本实施例中,微生物菌剂为由莎车芽胞杆菌(菌株保藏编号:CICC10559Bacillus shacheensis sp.nov.)及枯草芽孢杆菌(CGMCC 0175,由中国农业大学提供)混合的复合菌剂。
本实施例还提供了一种盐碱土壤种植改良基质的制备方法,以气化炉渣、市政生活污泥及生物菌剂发酵为原料,按质量气化炉渣为10%-30%,市政生活污泥为69.95%-89.95%,微生物菌剂为0.05%-0.1%混合后,在发酵槽中进行覆膜式好氧发酵,物料湿度45%-65%,堆置高度150-175cm,通气速率3-5m3/s,好氧发酵15d-20d后,发酵物料脱水至30%-35%后破碎,过1mm筛制得盐碱土壤种植改良基质。
在本实施例中,微生物菌剂为由莎车芽胞杆菌(菌株保藏编号:CICC10559Bacillus shacheensis sp.nov.)及枯草芽孢杆菌(CGMCC 0175,由中国农业大学提供)混合的复合菌剂。
实施例1
对新疆神华煤化工有限责任公司在煤气化过程中生成的气化炉渣,在850℃条件下,高温膨胀25min后,冷却至室温,既制得气化炉渣膨胀陶粒。该陶粒内部多孔,经过两次的高温气化,其陶粒无氮、硫等有机物成分,矿物质金属经高温后,生成氧化物成分,在使用过程中无重金属析出,安全环保。
对莎车芽胞杆菌及枯草芽孢杆菌复合菌剂生产,主要利用10吨发酵罐工业化生产。其生产过程为:10吨生产罐内预先加入细菌培养基所需物料:水7吨,玉米面95kg,麸皮110kg,糖蜜90kg及无机盐和促生长因子;所述无机盐为质量百分含量为0.1%的硫酸铜和质量百分含量为0.75%的磷酸锌;所述促生长因子为质量百分含量为0.02%的核黄素和质量百分含量为0.01%的泛酸,加注完成后开始对培养基进行罐体实消,具体参数为罐内压力0.15MP,温度121℃,实消时间30min,待实消完成降温至30℃时,关闭冷却水开始添加120L小罐培养种子;之后在大罐内30℃恒温,通气压力0.15MP,转速为150r/min的条件下对复合菌剂发酵培养20-24h,待复合菌剂达到对数生长期时,菌剂发酵培养结束,即得到复合微生物发酵原液,经浓缩低温干化后制备成复合菌剂。
盐碱土壤种植改良基质的制备,主要是对上述气化炉渣、复合菌剂和市政污泥(来源为乌鲁木齐河东污水处理厂),按质量气化炉渣为10,市政生活污泥为90%,微生物菌剂为0.5‰混合后,在发酵槽中进行覆膜式好氧发酵,物料湿度65%,堆置高度150cm,通气速率3-5m3/s,好氧发酵18d后,发酵物料脱水至35%后破碎,过1mm筛制得盐碱土壤种植改良基质。
实施例2
对新疆神华煤化工有限责任公司在煤气化过程中生成的气化炉渣,在1250℃条件下,高温膨胀15min后,冷却至室温,既制得气化炉渣膨胀陶粒。该陶粒内部多孔,经过两次的高温气化,其陶粒无氮、硫等有机物成分,矿物质金属经高温后,生成氧化物成分,在使用过程中无重金属析出,安全环保。
复合菌剂生产如实施例1所述。
盐碱土壤种植改良基质的制备,主要是对上述气化炉渣、复合菌剂和市政污泥(来源为乌鲁木齐河东污水处理厂),按质量气化炉渣为30%,市政生活污泥为70%,微生物菌剂为1.0‰混合后,在发酵槽中进行覆膜式好氧发酵,物料湿度45%,堆置高度175cm,通气速率3-5m3/s,好氧发酵20d后,发酵物料脱水至30%后破碎,过1mm筛制得盐碱土壤种植改良基质。
实施例3
对新疆神华煤化工有限责任公司在煤气化过程中生成的气化炉渣,在1000℃条件下,高温膨胀20min后,冷却至室温,既制得气化炉渣膨胀陶粒。该陶粒内部多孔,经过两次的高温气化,其陶粒无氮、硫等有机物成分,矿物质金属经高温后,生成氧化物成分,在使用过程中无重金属析出,安全环保。
复合菌剂生产如实施例1所述。
盐碱土壤种植改良基质的制备,主要是对上述气化炉渣、复合菌剂和市政污泥(来源为乌鲁木齐河东污水处理厂),按质量气化炉渣为20%,市政生活污泥为80%,微生物菌剂为0.75‰混合后,在发酵槽中进行覆膜式好氧发酵,物料湿度50%,堆置高度165cm,通气速率3-5m3/s,好氧发酵20d后,发酵物料脱水至30%后破碎,过1mm筛制得盐碱土壤种植改良基质。
本实施例提供的盐碱土壤种植改良基质,可有效缓解因盐碱含量过高造成的土壤板结及种植成活率低,通过施用盐碱土壤种植改良基质,可改善土壤的理化结构及土壤的透气性和含水性,增加土壤储水保墒功能,有效补充土壤中K、Mg、Ca、Fe以及Mn、Cu、Zn,Si等微量元素。通过施用枯草芽孢杆菌和莎车芽胞杆菌,通过自生长代谢作用,有效消减土壤中的盐碱成分含量,并通过次生长代谢过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、短杆菌肽等活性物质降低作物病害的发生率,提高植物的存活率,增强植物的生长适应能力。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
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。
Claims (5)
1.一种利用气化炉渣生产盐碱土壤种植改良基质,其特征在于,由气化炉渣陶粒、市政生活污泥及微生物菌剂发酵制得,以质量计所述气化炉渣为10%-30%,市政生活污泥为69.95%-89.95%,微生物菌剂为0.05%-0.1%。
2.根据权利要求1所述的利用气化炉渣生产盐碱土壤种植改良基质,其特征在于,所述微生物菌剂为由莎车芽胞杆菌及枯草芽孢杆菌混合的复合菌剂。
3.根据权利要求1所述的利用气化炉渣生产盐碱土壤种植改良基质,其特征在于,所述气化炉渣陶粒为由气化炉渣经850℃-1250℃高温膨胀后,生产制备所得。
4.一种利用气化炉渣生产盐碱土壤种植改良基质的制备方法,其特征在于,以气化炉渣陶粒、市政生活污泥及生物菌剂发酵为原料,按质量计以质量计所述气化炉渣为10%-30%,市政生活污泥为69.95%-89.95%,微生物菌剂为0.05%-0.1%混合后,在发酵槽中进行覆膜式好氧发酵,物料湿度45%-65%,堆置高度150-175cm,通气速率3-5m3/s,好氧发酵15d-20d后,发酵物料脱水至30%-35%后破碎,过1mm筛制得盐碱土壤种植改良基质。
5.根据权利要求4所述的利用气化炉渣生产盐碱土壤种植改良基质的制备方法,其特征在于,所述微生物菌剂为由莎车芽胞杆菌及枯草芽孢杆菌混合的复合菌剂。
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