CN112135807A - 一种浓缩土壤溶液的制取方法 - Google Patents

Abstract

本方法为：在一个隔离的容器内放置排水系统，其上水平放置一层浓缩的生态黑土，在其上再放置一层精炼有机矿物质混合物，它混有此层体积10％的碎化石燃料和此层体积1％‑2％的作为所需细菌丛载体单独生长的碎芽，在这些精炼有机矿物质混合物上再放置一层厚约2‑5mm的耐水覆盖层。将温度保持在20‑25℃，相对湿度保持在大于65％。制取完毕后拿掉蚯蚓居住的表层，在底层混合不少于底层体积2倍的水，然后放入将硬颗粒能粉碎至小于1微米的空蚀器中，将溶液从空蚀器中倒到沉淀槽容器中，溶液冷却到35度以后，将相当于沉淀槽内溶液体积0.1‑1％的浓缩土壤溶液倒入该溶液内，使其内充满土壤微生物，在20‑25℃的温度下保持至少一昼夜，将溶液从安装在吃水线上的水龙头中流出。本专利能保证将干性物质的浓缩度提升至溶液体积的15％。

Description

一种浓缩土壤溶液的制取方法

技术领域

本专利属于农业领域，特别是属于提高土壤肥力和改善生态的用具生产领域，可以用于个体小商品生产，也可以用于大型工业商品的生产。土壤是种植农产品的主要工具。在所有类型的土壤当中最具有生物活性的当属天然黑土，是高含量的腐殖质赋予了黑土以黑色。黑土的特点不只是腐殖质含量高，还有土壤营养成分含量高，它含有块状空气和透水性结构，这就为这些营养物质的生存提供了良好的条件，这样，在土壤块表面就会存在有氧土壤微生物，而在土壤块内部会存在厌氧土壤微生物。在现代条件下，天然土壤中的腐殖质含量在不断降低，因此，天然的土壤营养成分也在降低。现在，据乐观估计，土壤中的腐殖质含量只有2％。生产时施肥降低了食品的质量和益处，还破坏了生态环境。并且，由于滥用化肥导致的土壤微生物-腐殖质的分解者缺乏，腐殖质不能进入到作物当中去。

背景技术

在自然条件下提升土壤中腐殖质的含量是一个长期的过程，不适合集约化农业生产。

已知能提高产量的人工土壤制取和应用方法：浓缩生态黑土及其萃取溶液—浓缩土壤溶液，以及制取方法(俄罗斯专利No.2664296,国际专利分类C05G3/08,C05F 11/08,2017年11月27日)。

上述物质是能够恢复高营养处女地中天然成分的最有效工具。浓缩土壤溶液非常适合运输、储存和使用。

浓缩土壤溶液含有必要的微量元素，活的微生物和细菌群。枯草杆菌这种有氧细菌群有着重要的意义，它在被播撒使用时能够获取需要的氧气含量，进行有目的性的繁殖，并挤走致病微生物。

已知专利的制取方法为：在一个隔离的容器内放置排水系统，在其上水平放置一层浓缩的生态黑土，在其上再放置一层精炼有机矿物质混合物，它混有此层体积10％的碎化石燃料和此层体积1％-2％的作为所需细菌丛载体单独生长的碎芽，在这些精炼有机矿物质混合物上再放置一层厚约2-5mm的耐水覆盖层，在最适宜的条件下进行加工，在加工完毕后进行人工喷洒，并收集过滤液。

上述方法作为能制取浓缩土壤溶液的唯一方法，被视为本专利的原型。

该专利的缺点在于溶液的浓度低(干残渣不超过1.5％)。

本专利的目的在于提高生产效率和溶液浓度。

发明内容

本专利是通过如下的途径达到上述目的的：在一个隔离的容器内放置排水系统，在其上水平放置一层浓缩的生态黑土，在其上再放置一层精炼有机矿物质混合物，它混有此层体积10％的碎化石燃料和此层体积1％-2％的作为所需细菌丛载体单独生长的碎芽，在这些精炼有机矿物质混合物上再放置一层厚约2-5mm的耐水覆盖层，在最适宜的条件下进行加工，在加工完毕后拿掉蚯蚓居住的表层，在底层混合不少于底层体积2倍的水，然后放入将硬颗粒能磨小到小于1微米的空蚀器中，将溶液从空蚀器中倒到沉淀槽中，溶液冷却到35度以后，将相当于沉淀槽内溶液体积0.1-1％的浓缩土壤溶液倒入溶液内，使其内充满土壤微生物，在20-25℃的温度下保持至少一昼夜，之后将溶液从安装在吃水线上的水龙头中放出来。

为了达到混合物的透气性，在必要时在其中加入相当于该层总体积10-60％的吸附成分。

为了加快加工过程，所有水平层上的成分都事先磨小成1-2mm尺寸的颗粒。

将一半的化石燃料磨成不超过2mm尺寸的颗粒，另一半磨成不超过1微米的颗粒。

加工的适宜条件为测量房间内的温度和湿度，将房间温度保持在20-25℃，相对湿度超过65％。

加工完成取决于过滤液达到的透明度。原料的组成部分和数量，以及浓缩度达到溶液体积15％的浓缩过程所需最短时间与本专利原型相同。

使用粉碎的硬颗粒来提升液态有机肥料浓度为已知专利(俄罗斯专利2558920，国际专利分类C05F 11/00，2012年12月20日)。这种工艺方法的缺点是干物质的浓缩度太低(不超过1.5％)。

在该专利中，含水份的浓缩生态黑土混合物从空蚀器中倒出后—该空蚀器能保证将硬颗粒深度破碎(至不超过1微米的颗粒)，能保证形成胶状溶液，尽管浓度很高，在保存时能做到不分层，但此时大部分微生物群已经死亡。为了使其恢复，在将溶液从空蚀器中倒出后，加入1％含有必要微生物的浓缩土壤溶液，在静置的时间内这些微生物群就会繁殖回来。

这样，本专利仅靠结合现有的方法就达到了目的。

空蚀器可以用俄罗斯专利(2296005，国际专利分类B01J19/08，2005年8月19日)的。可以用来加工相似成分的溶液，加工后其可以在不分层的状态下保存10年左右。

在该空蚀器中做的磨碎浓缩生态黑土的实验中，取得了干物质含13.6％的结果(参考附件)。

具体实施方式

可以在如下设备中实现本方法，该设备的示意图展示如下。

它含有磨碎幼芽的磨碎机1，磨碎动植物废弃物的磨碎机2，和磨碎吸附添加剂的磨碎机3。磨碎机1，2，3，以及锤式磨碎机4，破碎机5的出口都与装有电传动装置7的混合器6相连接，然后将混合物倒入场所8，场所8中含有容器9，它有一个排水底部10(在容器中已将其指出)，在底部10上从下往上依次放有浓缩生态黑土层11，精炼有机矿物混合物层12，覆盖层13……在场所8中还放有空蚀器14和出口与它相连接的沉淀槽容器15，和带有生态黑土17的容器16，在黑土17上种有幼芽18。在场所8的容器9和15上放置有土壤工具19。

此设备的工作方式如下：在容器15和生态黑土17中种入植物种子，例如小麦种子，它们被用于不同批次的浓缩土壤溶液。种到幼芽最佳尺寸的所需时间为3-7昼夜。之后幼芽被连根拔出放入磨碎机1中。在生长末期，动植物的废弃物在磨碎机2中被粉碎成1-2mm的颗粒。如果混合物的透气性和透水性不够好，就在混合器6中将其加入用磨碎机3粉碎过的吸附物质。将例如褐煤的化石燃料放入筛眼直径为2mm的锤式磨碎机4中。将这些这种尺寸的颗粒平均分成两个部分，一个部分放入混合器6中，另一个部分与水混合后放入破碎机5中，例如经过能将颗粒粉碎至0.1微米的汽蚀均质器后的颗粒也会被倒入混合器6中。尺寸小于1微米的褐煤是能够被蚯蚓和细菌轻松吸收的营养，它们是例如枯草杆菌的有机体的分解者。混合器6在工作的过程中不应该放入过多的混合物，它是一个旋转滚筒，有混合重心和推动它旋转的电传动装置7。均匀混合后的混合物被传送到容器9中，在这里已经放置有上次加工过浓缩生态黑土的蚯蚓居住层11。在该层上放有厚为3-7cm的混合物层12。在混合物层12上放有厚度为2-5mm的耐水覆盖层，覆盖层可以由任何一种不溶于水的物质组成，以上这些就是用于制作生态黑土的原料。在层12下播撒一些蚯蚓和微生物，这里有适宜它们的营养使它们繁殖。在这里它们长大。浇水的次数不要少于10天一次。在场所8中保持最佳的温度和湿度，使微生物能够生存，并且微生物能够在蚯蚓内外繁殖，这就大大加快了制取的速度。制取工作的完成是由从排水底部10中流出液体的透明度决定的。在这之后去掉制取到的生态黑土中蚯蚓居住的表层，在底层加入两倍的水，并将它们放进空蚀器14的入口(混合和传送的用具—搅拌器、泵、管道没有展示)。在空蚀器14中，混合物经过一系列压缩和拉伸，用压力粉碎硬颗粒，溶液变成胶状并被加热。在这种状态下被传送到沉淀槽容器15中，被冷却至不超过35℃。在容器15中放入相当于溶液体积0.1-1％的浓缩土壤溶液。在这个添加剂中的微生物在一昼夜的时间内繁殖到充满整个溶液。之后溶液被全部倒出，没有残留。在这种状态下它可以长时间保存。

在容器9中放入之前被取下的蚯蚓居住层11，在上面放置一个新的表层12，然后重复整个制取过程。

通过分析得到的产品，结果显示，其干性物质含量为13％。

Claims (6)

1.一种浓缩土壤溶液的制取方法，在一个隔离的容器内放置排水系统，在所述排水系统上水平放置一层浓缩的生态黑土，在所述浓缩生态黑土上再放置一层精炼有机矿物质混合物，所述精炼有机矿物质混合物混有此层体积10％的碎化石燃料和此层体积1％-2％的作为所需细菌丛载体单独生长的碎芽，在所述精炼有机矿物质混合物上再放置一层厚约2-5mm的耐水覆盖层，在最适宜的条件下进行加工，加工完毕后拿掉蚯蚓居住的表层，在底层混合不少于所述底层体积2倍的水，然后放入将硬颗粒能粉碎至小于1微米的空蚀器中，将溶液从所述空蚀器中倒到沉淀槽容器中，所述溶液冷却到35度以后，将相当于所述沉淀槽内溶液体积0.1-1％的浓缩土壤溶液倒入所述溶液内，使所述溶液内充满土壤微生物，在20-25℃的温度下保持至少一昼夜，之后将所述溶液从安装在吃水线上的水龙头中放出来。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用加入该层体积10-60％吸附物质的方法来达到混合物的透气性。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了加快制取速度，将水平层中的所有物质事先粉碎成1-2mm尺寸的颗粒。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将一半化石燃料粉碎成不超过2mm的颗粒，另一半粉碎成不超过1微米的颗粒。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了保持加工的适宜条件，测量房间温度和湿度，将温度保持在20-25℃，相对湿度保持在超过65％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加工的完成取决于过滤液所达到的透明度。

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