CN109604330A - 一种通过微生物修复寒冷地区冬季土壤的系统及方法 - Google Patents

一种通过微生物修复寒冷地区冬季土壤的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过微生物修复寒冷地区冬季土壤的系统及方法，属于冬季土壤修复技术领域。技术方案是：沟槽（6）为两条，相互平行设置在地面上，风管支管（7）为两个，分别设置在两条沟槽（6）的底部，风机（2）与加湿器（3）入口连接，加湿器（3）出口与风管主管（4）的一端相连接，风管主管（4）的另一端分成两路，分别与两个风管支管（7）相连接；沟槽（6）内填有发酵物料（5），发酵物料上表面与沟槽（6）顶部平齐，沟槽（6）上面覆盖有受污染的土壤（1）。本发明的积极效果：能够通过风机和风管支管将沟槽中发酵物料的热传递到受污染的土壤中，以维持受污染的土壤中微生物生长的温度，通过微生物修复受污染的土壤。

Description

一种通过微生物修复寒冷地区冬季土壤的系统及方法
技术领域
本发明涉及一种冬季通过微生物修复寒冷地区污染土壤的系统及方法，属于冬季土壤修复技术领域。
背景技术
当寒冷地区冬季土壤受到污染后，如何进行修复是本领域亟待解决的技术问题。冬季土壤因低温冻结，造成土质板结，通气性下降，与植物的物质交换减少，土壤中生物活动也降低，减缓甚至停止了作物生长，同时还需耗费人力来对土壤进行松耕，造成栽培种植成本的提高。鸡粪作为一种来源广、成本低廉的可再生生物资源，因其含有丰富的有机质和氮磷钾等养分，作为土壤改良修复的原料使用具有巨大潜力，但是，现有技术中没有将其应用到土壤修复的系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种冬季通过微生物修复寒冷地区污染土壤的系统及方法，通过微生物修复受污染土壤，在受污染土壤的下部开设沟槽，将发酵物料添加到沟槽中，通过风机和风管将热传递到受污染的土壤中，以维持受污染土壤中微生物生长的温度，修复受污染的土壤，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种通过微生物修复寒冷地区冬季土壤的系统，包含风机、加湿器、风管主管、发酵物料、沟槽和风管支管，所述沟槽为两条，相互平行设置在地面上，风管支管为两个，分别设置在两条沟槽的底部，风机与加湿器入口连接，加湿器出口与风管主管的一端相连接，风管主管的另一端分成两路，分别与两个风管支管相连接；沟槽内填有发酵物料，发酵物料上表面与沟槽顶部平齐，沟槽上面覆盖有受污染的土壤。
所述风管支管上布满风孔。
所述沟槽上面受污染的土壤，堆成四棱台形状，四棱台外表面依次覆盖塑料膜和草帘。
所述发酵物料为鸡粪、木屑等肥料与发酵剂的混合物。
一种冬季通过微生物修复寒冷地区污染土壤的方法，采用上述修复寒冷地区污染土壤的系统，步骤如下：
①挖开两条沟槽，每条沟槽底部均铺设风管支管，将风机、加湿器、风管主管和风管支管依次连接；
②将湿鸡粪和木屑以7：3的重量比搅拌均匀，调整水份含量为饱和含水量的60%，制成肥料；
③将肥料发酵剂加入米糠搅匀稀释，每公斤肥料发酵剂加入5－10公斤的米糠，制成发酵剂；
④按每吨肥料加1公斤发酵剂的比例，将发酵剂投加到肥料中，进行发酵，得到发酵物料；
⑤将发酵物料添埋在沟槽里，同时加发酵菌，形成发酵系统，进行预发酵；
⑥当发酵物料内温度高于20℃时，堆置受污染的土壤，在受污染的土壤中加入5%-10%质量比的木屑，根据C、Ｎ、Ｐ营养成份的化验结果，通过加入氯化铵和磷酸二氢钠，来调整C、N、P三种元素的重量比，最终使C：N：P＝100：10：1（重量比），加水调整受污染的土壤的含水量为饱和含水量的60%；然后再投加为受污染的土壤质量10%的微生物菌剂，搅拌均匀，堆成四棱台形状，上面覆盖塑料膜和草帘保温；
⑦根据发酵温度，每天通过风机鼓风，将发酵热传递到上层受污染的土壤，以受污染的土壤中维持微生物的生长温度；
⑧按步骤①至步骤⑤中的方法另造一个发酵系统，在受污染的土壤体内温度开始下降时，启动另一发酵系统，进行预发酵，待受污染的土壤体内温度下降至15度时，将受污染的土壤倒堆至另一发酵系统上，经此循环至受污染的土壤降解完成。
所述生物菌剂为商品药剂，或者为通过受污染的土壤富集培养的菌剂。
所述发酵物料的质量为受污染的土壤质量的10%－20%。
所述商品药剂为市场上购买的生物菌剂，例如：JT复合菌种、重茬土菌消、杀线虫生物菌剂、含活菌功能型冲施肥等等。
所述商品药剂、肥料发酵剂均可在市场上购买。
发酵物料可做有机肥用或填入污染土壤中做氮磷营养源。
本发明的积极效果：能够通过风机和风管支管将沟槽中发酵物料的热传递到受污染的土壤中，以维持受污染的土壤中微生物生长的温度，通过微生物修复受污染的土壤。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明仰视结构示意图；
图中：受污染的土壤1、风机2、加湿器3、风管主管4、发酵物料5、沟槽6、风管支管7、塑料膜8、草帘9。
具体实施方式
下面结合附图和某工程实例对本发明做进一步的说明：
一种通过微生物修复寒冷地区冬季土壤的系统，包含风机2、加湿器3、风管主管4、发酵物料5、沟槽6和风管支管7，所述沟槽6为两条，相互平行设置在地面上，风管支管7为两个，分别设置在两条沟槽6的底部，风机2与加湿器3入口连接，加湿器3出口与风管主管4的一端相连接，风管主管4的另一端分成两路，分别与两个风管支管7相连接；沟槽6内填有发酵物料5，发酵物料上表面与沟槽6顶部平齐，沟槽6上面覆盖有受污染的土壤1。
所述风管支管7上布满风孔。
所述沟槽6上面受污染的土壤1，堆成四棱台形状，四棱台外表面依次覆盖塑料膜和草帘。
所述发酵物料为鸡粪、木屑等肥料与发酵剂的混合物。
在实施例中，所述沟槽6宽度为750mm，深度为800mm，两条沟槽6之间的间隙为500mm，长度10000mm，朝向正南北，可存发酵物料12立方米。所述受污染的土壤1堆成四棱台，其横截面为梯形，上底长2000mm，下底长3000mm，高3000mm。
所述风机2选用HZ30S电机功率0.55KW,加湿器采用电伴热保温。
一种冬季通过微生物修复寒冷地区污染土壤的方法，采用上述修复寒冷地区污染土壤的系统，步骤如下：
①挖开两条沟槽，每条沟槽底部均铺设风管支管7，沟槽长度视处理污染土壤的量来确定，将风机2、加湿器3、风管主管4和风管支管7依次连接；
②将湿鸡粪和木屑以7：3的重量比搅拌均匀，调整水份含量为饱和含水量的60%，制成肥料；
③将肥料发酵剂加入米糠搅匀稀释，每公斤肥料发酵剂加入5－10公斤的米糠，制成发酵剂；
④按每吨肥料加1公斤发酵剂的比例，将发酵剂投加到肥料中，进行发酵，得到发酵物料；
⑤将发酵物料添埋在沟槽6里，同时加发酵菌，形成发酵系统，进行预发酵；
⑥当发酵物料内温度高于20℃时，堆置受污染的土壤，在受污染的土壤1中加入5%-10%质量比的木屑，根据C、Ｎ、Ｐ营养成份的化验结果，通过加入氯化铵和磷酸二氢钠，来调整C、N、P三种元素的重量比，最终使C：N：P＝100：10：1（重量比），加水调整受污染的土壤的含水量为饱和含水量的60%；然后再投加为受污染的土壤质量10%的微生物菌剂，搅拌均匀，堆成四棱台形状，上面覆盖塑料膜8和草帘9保温；
⑦根据发酵温度，每天通过风机2鼓风，将发酵热传递到上层受污染的土壤，以受污染的土壤中维持微生物的生长温度；
⑧按步骤①至步骤⑤中的方法另造一个发酵系统，在受污染的土壤1体内温度开始下降时，启动另一发酵系统对发酵物料进行预发酵，待受污染的土壤1体内温度下降至15度时，将受污染的土壤1倒堆至另一发酵系统上，经此循环至受污染的土壤降解完成，发酵物料可做有机肥用或填入污染土中。
所述生物菌剂为商品药剂，或者为通过受污染的土壤富集培养的菌剂。
所述发酵物料5的质量为受污染的土壤1质量的10%－20%。
按以上方法处理受污染的土壤过程中在环境温度-15度至5度的情况下，受污染的土壤1的体内温度一直保持在15至35度之间，使微生物生长的温度得以保证，受污染的土壤经过65天的微生物降解，石油烃平均浓度由850mg/kg降至220mg/kg，降解率达到74%，在受污染的土壤得到修复的同时又得到有机肥。

Claims (6)

1.一种冬季通过微生物修复寒冷地区污染土壤的系统，其特征在于：包含风机（2）、加湿器（3）、风管主管（4）、发酵物料（5）、沟槽（6）和风管支管（7），所述沟槽（6）为两条，相互平行设置在地面上，风管支管（7）为两个，分别设置在两条沟槽（6）的底部，风机（2）与加湿器（3）入口连接，加湿器（3）出口与风管主管（4）的一端相连接，风管主管（4）的另一端分成两路，分别与两个风管支管（7）相连接；沟槽（6）内填有发酵物料（5），发酵物料上表面与沟槽（6）顶部平齐，沟槽（6）上面覆盖有受污染的土壤（1）。
2.根据权利要求1所述的一种通过微生物修复寒冷地区冬季土壤的系统，其特征在于：所述风管支管（7）上布满风孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种通过微生物修复寒冷地区冬季土壤的系统，其特征在于：所述沟槽（6）上面受污染的土壤（1），堆成四棱台形状，四棱台外表面依次覆盖塑料膜和草帘。
4.一种冬季通过微生物修复寒冷地区污染土壤的方法，采用权利要求1所限定的修复寒冷地区污染土壤的系统，其特征在于如下步骤：
①挖开两条沟槽，每条沟槽底部均铺设风管支管（7），将风机（2）、加湿器（3）、风管主管（4）和风管支管（7）依次连接；
②将湿鸡粪和木屑以7：3的重量比搅拌均匀，调整水份含量为饱和含水量的60%，制成肥料；
③将肥料发酵剂加入米糠搅匀稀释，每公斤肥料发酵剂加入5－10公斤的米糠，制成发酵剂；
④按每吨肥料加1公斤发酵剂的比例，将发酵剂投加到肥料中，进行发酵，得到发酵物料；
⑤将发酵物料添埋在沟槽（6）里，同时加发酵菌，形成发酵系统，进行预发酵；
⑥当发酵物料体内温度高于20℃时，堆置受污染的土壤，在受污染的土壤（1）中加入5%-10%质量比的木屑，根据C、Ｎ、Ｐ营养成份的化验结果，通过加入氯化铵和磷酸二氢钠，来调整C、N、P三种元素的重量比，最终使C：N：P＝100：10：1（重量比），加水调整受污染的土壤的含水量为饱和含水量的60%；然后再投加为受污染的土壤质量10%的微生物菌剂，搅拌均匀，堆成四棱台形状，上面覆盖塑料膜（8）和草帘（9）保温；
⑦根据发酵温度，每天通过风机（2）鼓风，将发酵热传递到上层受污染的土壤，以受污染的土壤中维持微生物的生长温度；
⑧按步骤①至步骤⑤中的方法另造一个发酵系统，在受污染的土壤（1）体内温度开始下降时，启动另一发酵系统，进行预发酵，待受污染的土壤（1）体内温度下降至15度时，将受污染的土壤（1）倒堆至另一发酵系统上，经此循环至受污染的土壤降解完成。
5.根据权利要求4所述的一种冬季通过微生物修复寒冷地区污染土壤的方法，其特征在于：所述生物菌剂为通过受污染的土壤富集培养的菌剂。
6.根据权利要求4所述的一种冬季通过微生物修复寒冷地区污染土壤的方法，其特征在于：所述发酵物料（5）的质量为受污染的土壤（1）质量的10%－20%。
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