CN114853541A - 能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及肥料制备领域，特别是能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料及其制备方法，该肥料包括以下重量组分的材料：海藻有机肥1‑1.5份、伊利石粉1‑1.5份、腐植酸粉1‑1.5份、EM菌剂0.2‑0.3份、豆饼1‑2份和含水秸秆25‑30份；该方法包括以下步骤：S1、将海藻有机肥、伊利石粉、腐植酸粉按比例混合均匀，备用；S2、将EM菌剂与豆饼按比例混合均匀，备用；S3、向粉碎后的玉米秸秆淋水，使玉米秸秆中的含水量为45％‑50％，备用；S4、将基础物和菌群物与发酵秸秆混合，并加入发酵箱内进行发酵腐化；S5、使用安装在发酵箱内的翻堆机构对混合物料进行充分快速翻堆；S6、完成发酵，排出发酵完成得到的肥料；本发明能够有效的降低土壤中重金属离子含量。

Description

能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及肥料制备领域，特别是能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料及其制备方法。
背景技术
污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。
过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，因此，降低土壤中重金属离子含量成为一个急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料及其制备方法，能够有效的降低土壤中重金属离子含量。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、将海藻有机肥、伊利石粉、腐植酸粉按比例混合均匀，得到基础物，备用；
S2、将EM菌剂与豆饼按比例混合均匀，得到菌群物，备用；
S3、向粉碎后的玉米秸秆淋水，使玉米秸秆中的含水量为45％-50％，得到发酵秸秆，备用；
S4、将基础物和菌群物与发酵秸秆混合，并加入发酵箱内进行发酵腐化；
S5、在发酵箱内混合物料温度上升至50℃后，使用安装在发酵箱内的翻堆机构对混合物料进行充分快速翻堆，两天一次；
S6、经1-2个月后，完成发酵，打开两个下堵板，排出发酵完成得到的肥料。
所述发酵箱包括矩形框和倾斜设置在矩形框下端的两个圆弧底板，通过两个圆弧底板形成对矩形框下端的封堵，两个圆弧底板在矩形框的中部连接，该连接处的水平高度高于两个圆弧底板外端的水平高度，以及固定在所述连接处的排放管，以及固定在排放管下端的安装座，安装座上连接有用于对排放管进行封堵的两个下堵板，所述翻堆机构在翻堆时，能够将两个圆弧底板内的混合物料向中部推动，同时对混合物料进行搅拌，快速完成混合物料的翻堆混合。
能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法制备的肥料，该肥料包括以下重量组分的材料：海藻有机肥1-1.5份、伊利石粉1-1.5份、腐植酸粉1-1.5份、EM菌剂0.2-0.3份、豆饼1-2份和含水秸秆25-30份。
附图说明
图1是能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法的流程示意图；
图2是发酵箱与翻堆机构的结构示意图一；
图3是图2的剖视示意图；
图4是发酵箱与翻堆机构的结构示意图二；
图5是发酵箱的结构示意图一；
图6是发酵箱的结构示意图二；
图7是螺旋板Ⅰ的结构示意图；
图8是下堵板的结构示意图；
图9是上盖板的结构示意图；
图10是螺旋板Ⅱ和拨动板Ⅰ的结构示意图；
图11是拨动板Ⅱ的结构示意图；
图12是搅拌板的结构示意图；
图13是支腿架的结构示意图。
图中：
矩形框101；圆弧底板102；支腿板103；排放管104；安装座105；上板106；加料口107；轨道108；支撑座109；
推送轴201；螺旋板Ⅰ202；
轴座301；下堵板302；双头蜗杆303；
上盖板401；双向螺杆402；
中心轴501；螺旋板Ⅱ502；拨动板Ⅰ503；圆盘504；偏心轴505；
连动板601；长滑孔602；限位轴603；摆动板604；拨动轴605；拨动板Ⅱ606；
搅拌横轴701；搅拌板702；
支腿架801；支撑轮802；蜗杆803。
具体实施方式
如图1所示：
能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、将海藻有机肥、伊利石粉、腐植酸粉按比例混合均匀，得到基础物，备用；
S2、将EM菌剂与豆饼按比例混合均匀，得到菌群物，备用；
S3、向粉碎后的玉米秸秆淋水，使玉米秸秆中的含水量为45％-50％，得到发酵秸秆，备用；
S4、将基础物和菌群物与发酵秸秆混合，并加入发酵箱内进行发酵腐化；
S5、在发酵箱内混合物料温度上升至50℃后，使用安装在发酵箱内的翻堆机构对混合物料进行充分快速翻堆，两天一次；
S6、经1-2个月后，完成发酵，打开两个下堵板302，排出发酵完成得到的肥料。
海藻有机肥、伊利石粉、腐植酸粉均具有吸附、螯合、钝化重金属的功效。将海藻有机肥、伊利石粉、腐植酸粉混合，再与秸秆和菌群物混合发酵，则会产生更显著的螯合钝化重金属的效果。在发酵后，使腐植酸能够更好的吸附在伊利石的表面上，形成对重金属离子更强的交换中心。另外，腐植酸易离解，离解后与重金属离子络合，其络合物与伊利石也有一定的结合能力。而且，海藻有机肥在对重金属进行吸附钝化的同时，海藻有机肥中的主要活性物质是海藻多糖，具有较强的亲水性，可以吸附更多的肥料周边的水分，使溶于水的重金属离子更好的被吸收钝化。
如图2-13所示：
所述发酵箱包括矩形框101、圆弧底板102、排放管104和安装座105，圆弧底板102设有两个，两个圆弧底板102倾斜焊接固定在矩形框101下端，形成对矩形框101下端的封堵，两个圆弧底板102焊接连接处位于矩形框101的中部，该连接处的水平高度高于两个圆弧底板102外端的水平高度，排放管104焊接固定在所述连接处的下方，安装座105焊接固定在排放管104下端，用于对排放管104进行封堵的两个下堵板302连接在安装座105上，所述翻堆机构在翻堆时，能够将两个圆弧底板102内的混合物料向中部推动，同时对混合物料进行搅拌，快速完成混合物料的翻堆混合。
在发酵时，将混合物料加入由矩形框101和两个圆弧底板102组成的发酵腔体内，然后将矩形框101的上端进行遮盖，即可进行发酵；
在发酵过程中，需要对混合物料进行翻堆，此时启动翻堆机构，将位于两个圆弧底板102内部的混合物料向两个圆弧底板102的中部推动，由于两个圆弧底板102是倾斜设置的，所以混合物料在圆弧底板102的外侧向中间移动时，是倾斜向上移动，而由于圆弧底板102的外侧的混合物料被推向中部，位于矩形框101两侧的混合物料将受重力影响自动下落至圆弧底板102的外侧处，而由于翻堆机构的推动，使发酵腔体内部的中间处物料相对倾斜顶紧，从而使物料在中间处相上移动，同时受矩形框101两侧混合物料的下落影响，中部上升的物料将会向两侧滑落，从而在发酵腔体的内部形成两个混合物料的移动循环，继而提高混合物料的翻堆效率和效果；
而且在翻堆的同时，翻堆机构还能对混合物料进行搅拌，继而进一步提高翻堆效果；
且通过翻堆机构的翻堆效果，能够对发酵腔体内的物料进行搅拌，从而能够在初始时，将各种原料直接添加至发酵腔体内，进行混合，达到对原料混合的效果；
在发酵完成后，将两个下堵板302打开，从而使发酵好的肥料由排放管104集中排出。
如图8所示：
两个轴座301分别通过轴杆间隙配合转动在所述安装座105的两端，轴座301与轴杆通过螺钉或销钉安装固定，两个下堵板302分别与两个轴座301焊接固定，安装座105上设有安装孔，双头蜗杆303间隙配合转动在安装孔内，双头蜗杆303的两端加工有蜗杆头，两个蜗杆头分别与安装在两个轴杆端头处蜗轮啮合传动连接。
在排放管104的外侧安装有第一电机，第一电机传动双头蜗杆303，双头蜗杆303的两端同时啮合传动两个轴座301端头处的蜗轮，使两个轴座301同时带动两个下堵板302转动，使两个合在一起的下堵板302分开，从而将排放管104的下端打开。
如图5-6、9所示：
所述发酵箱还包括上板106、加料口107和轨道108，上板106焊接固定在矩形框101的上端，两个加料口107设置在上板106上，两个轨道108分别焊接固定在上板106的两端，两个上盖板401均滑动在两个轨道108内，分别用于遮挡两个加料口107，矩形框101上端的两侧均焊接固定有耳板，双向螺杆402通过轴承横向传动在两个耳板上，双向螺杆402与两个上盖板401螺纹连接。
在发酵时，通过两个加料口107将混合物料添加至发酵腔体内，然后通过安装在矩形框101上的第二电机对双向螺杆402进行传动，使双向螺杆402转动，继而螺纹传动两个上盖板401同时在两个轨道108内滑动，直至将两个加料口107进行遮盖，配合上板106完成对矩形框101上端的封堵，便于对混合物料进行发酵。
如图7所示：
所述翻堆机构包括推送轴201和螺旋板Ⅰ202，两个推送轴201的外端分别通过轴承转动在两个圆弧底板102外端板上，两个螺旋板Ⅰ202分别焊接固定在两个推送轴201上，螺旋板Ⅰ202的外端与圆弧底板102的内壁配合滑动。
在翻堆时，通过安装在两个圆弧底板102外端板上的第三电机和第四电机传动两个推送轴201，使两个推送轴201分别带动两个螺旋板Ⅰ202在两个圆弧底板102内旋转，达到将圆弧底板102内的物料由外侧向中部推送的目的，从而使发酵腔体内的混合物料，形成两个移动循环，提高翻堆效率和效果。
如图10所示：
所述翻堆机构还包括中心轴501和螺旋板Ⅱ502，中心轴501的上端通过轴承转动在上板106上，螺旋板Ⅱ502焊接固定在中心轴501的下部，螺旋板Ⅱ502位于排放管104内。
通过安装在上板106上的第五电机对中心轴501进行传动，使中心轴501带动螺旋板Ⅱ502在排放管104内旋转，从而将排放管104内位于两个下堵板302上的混合物料由下至上推动，配合两个螺旋板Ⅰ202倾斜向中部推动，提高混合物料在中部向上移动的效率，继而提高物料在中部上方向两侧掉落的效率，继而提高两个内循环移动的效率，最终提高翻堆的效率；
而且通过转动螺旋板Ⅱ502能够避免混合物料滞留在排放管104内，影响发酵效果；
在排放时，可以反向启动第五电机，传动中心轴501带动螺旋板Ⅱ502反向移动，从而将排放管104内的肥料向下推动，提高排放效率，且配合两个螺旋板Ⅱ502继续向中部推动肥料，进一步提高排放效率，同时便于完全将肥料排出。
进一步的：
多个拨动板Ⅰ503均焊接固定在在中心轴501上，且位于的螺旋板Ⅱ502的上方。
通过多个拨动板Ⅰ503的设置，在通过传动中心轴501带动螺旋板Ⅱ502转动提高两个内循环移动的效率时，中心轴501同时带动多个拨动板Ⅰ503旋转，从而形成对螺旋板Ⅱ502和两个螺旋板Ⅰ202向上推动的物料进行搅拌，从而使混合物料在进行两个内循环移动时，对两个内循环的物料进行交互，从而使混合物料能够进一步的混合均匀，提高翻堆效果。
如图12所示：
所述翻堆机构还包括搅拌横轴701和搅拌板702，两个搅拌横轴701均通过轴承横向转动在矩形框101内，搅拌横轴701上焊接固定有多个搅拌板702，两个搅拌横轴701链传动连接。
通过安装在矩形框101侧端的第六电机对其中一个搅拌横轴701进行传动，从而使该搅拌横轴701带动其上的多个搅拌板702对位于矩形框101内的物料进行搅拌，同时该搅拌横轴701通过链传动另一个搅拌横轴701带动其上的多个搅拌板702对位于矩形框101内的物料进行搅拌，使物料在中部上端向两侧滑落时，进一步混合搅拌，提高翻堆效果；
且通过拨动板Ⅰ503在中部对对两个内循环的物料的交互后，通过两个搅拌横轴701带动其上的多个搅拌板702的搅拌，能够对使交互后的混合物料进一步充分混合，提高翻堆效果。
如图13所示：
两个支腿板103分别焊接固定在两个圆弧底板102的下端，两个支撑座109分别焊接固定在两个支腿板103上，支腿架801由一个支撑轴、两个侧板和一个轮轴组成，支撑轴间隙转动在支撑座109内，两个侧板通过螺钉或开口销贯穿侧板与支撑轴，形成两个侧板在支撑轴两端的固定，轮轴通过轴承转动在两个侧板上，两个支撑轮802通过螺栓安装在轮轴的两端，支撑轴的中部安装有调节蜗轮，蜗杆803通过轴承安装在支腿板103上，同时与调节蜗轮啮合传动连接。
当需要对发酵箱进行移动时，转动蜗杆803外侧固定摇柄，使蜗杆803转动，继而啮合传动支腿架801在支撑座109上转动，直至支腿架801带动支撑轮802与地面接触，并支撑装置，使支腿板103与地面脱离，从而使四个支撑轮802与地面接触，即可推动发酵箱通过支撑轮802在地面滚动，而使发酵箱移动；
而且，在通过四个支撑轮802与地面接触时，支腿架801将会使发酵箱升高，继而使排放管104的下端与地面间距增大，由此可以将输送带放置在排放管104的下端，对排放管104排放的肥料进行运输，提高排放效率。
如图11所示：
所述翻堆机构还包括圆盘504、偏心轴505、连动板601、长滑孔602、限位轴603、摆动板604、拨动轴605和拨动板Ⅱ606，圆盘504通过键安装固定在中心轴501的上端，偏心轴505焊接固定在圆盘504的偏心处，两个拨动轴605分别通过轴承转动在矩形框101两侧，两个拨动板Ⅱ606分别焊接固定在两个拨动轴605上，两个摆动板604分别通过螺栓固定在两个拨动轴605的外端，两个摆动板604上均设有长孔，长孔内间隙滑动有限位轴603，两个限位轴603分别通过螺栓固定在连动板601的两端，连动板601上设有长滑孔602，偏心轴505间隙滑动在长滑孔602内。
当中心轴501转动时，中心轴501通过圆盘504带动偏心轴505以中心轴501为轴偏心旋转，而由于连动板601的两端被两个摆动板604限位格挡的情况下，使偏心轴505在长滑孔602内滑动的同时，带动连动板601横向左右移动，从而使连动板601通过两个限位轴603带动两个摆动板604以分别以两个拨动轴605为轴往复摆动，继而带动两个拨动板Ⅱ606往复摆动，从而形成对中部向上推动的混合物料往复向两侧推动，进一步提高物料的循环移动速度，提高翻堆的效率。
所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法制备的肥料，该肥料包括以下重量组分的材料：海藻有机肥1-1.5份、伊利石粉1-1.5份、腐植酸粉1-1.5份、EM菌剂0.2-0.3份、豆饼1-2份和含水秸秆25-30份。

Claims (10)

1.能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1、将海藻有机肥、伊利石粉、腐植酸粉按比例混合均匀，得到基础物，备用；
S2、将EM菌剂与豆饼按比例混合均匀，得到菌群物，备用；
S3、向粉碎后的玉米秸秆淋水，使玉米秸秆中的含水量为45％-50％，得到发酵秸秆，备用；
S4、将基础物和菌群物与发酵秸秆混合，并加入发酵箱内进行发酵腐化；
S5、在发酵箱内混合物料温度上升至50℃后，使用安装在发酵箱内的翻堆机构对混合物料进行充分快速翻堆，两天一次；
S6、经1-2个月后，完成发酵，打开两个下堵板(302)，排出发酵完成得到的肥料。
2.根据权利要求1所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，其特征在于：所述发酵箱包括矩形框(101)和倾斜设置在矩形框(101)下端的两个圆弧底板(102)，通过两个圆弧底板(102)形成对矩形框(101)下端的封堵，两个圆弧底板(102)在矩形框(101)的中部连接，该连接处的水平高度高于两个圆弧底板(102)外端的水平高度，以及固定在所述连接处的排放管(104)，以及固定在排放管(104)下端的安装座(105)，安装座(105)上连接有用于对排放管(104)进行封堵的两个下堵板(302)，所述翻堆机构在翻堆时，能够将两个圆弧底板(102)内的混合物料向中部推动，同时对混合物料进行搅拌，快速完成对混合物料的翻堆混合。
3.根据权利要求2所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，其特征在于：所述安装座(105)的两端均转动有轴座(301)，两个下堵板(302)分别固定在两个轴座(301)上，安装座(105)上转动有双头蜗杆(303)，双头蜗杆(303)的两端分别与两个轴座(301)端头处安装的蜗轮啮合传动连接。
4.根据权利要求2所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，其特征在于：所述发酵箱还包括固定在矩形框(101)上端的上板(106)，以及设置在上板(106)上的两个加料口(107)，以及设置在上板(106)两端的轨道(108)，两个轨道(108)内滑动有两个分别用于遮挡两个加料口(107)的上盖板(401)，矩形框(101)上横向转动有双向螺杆(402)，双向螺杆(402)与两个上盖板(401)螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，其特征在于：所述翻堆机构包括推送轴(201)和螺旋板Ⅰ(202)，两个圆弧底板(102)外端板上均转动有推送轴(201)，两个推送轴(201)上均固定有螺旋板Ⅰ(202)，螺旋板Ⅰ(202)的外端与圆弧底板(102)的内壁配合滑动。
6.根据权利要求5所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，其特征在于：所述翻堆机构还包括上端转动在上板(106)上的中心轴(501)，中心轴(501)的下部固定有螺旋板Ⅱ(502)，螺旋板Ⅱ(502)位于排放管(104)内。
7.根据权利要求6所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，其特征在于：所述翻堆机构还包括均匀固定在中心轴(501)上的多个拨动板Ⅰ(503)。
8.根据权利要求5所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，其特征在于：所述翻堆机构还包括横向转动在矩形框(101)内的两个搅拌横轴(701)，以及多个固定在搅拌横轴(701)上的搅拌板(702)，两个搅拌横轴(701)链传动连接。
9.根据权利要求2所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法，其特征在于：两个圆弧底板(102)的下端均固定有支腿板(103)，两个支腿板(103)上均固定有支撑座(109)，支撑座(109)内转动有支腿架(801)，支腿架(801)上转动有两个支撑轮(802)，两个支腿板(103)上均转动有蜗杆(803)，两个蜗杆(803)分别与支腿架(801)啮合传动连接。
10.使用权利要求1所述的能降低土壤中重金属离子含量的缓释肥料制备方法制备的肥料，其特征在于：该肥料包括以下重量组分的材料：海藻有机肥1-1.5份、伊利石粉1-1.5份、腐植酸粉1-1.5份、EM菌剂0.2-0.3份、豆饼1-2份和含水秸秆25-30份。
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