CN117356393B - 一种利用工业废渣生产的植物生长营养土及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用工业废渣生产的植物生长营养土及其生产方法，属于工业废弃物资源化利用技术领域。本发明的方法，包括如下步骤：(1)将磷石膏与钛石膏混合，加水反应，经煅烧，研磨，得到营养剂；(2)将赤泥清洗，干燥，经焙烧，得到赤泥生物炭；(3)将所述营养剂、赤泥生物炭与草炭混合，接种复合菌液，堆肥，得到植物生长营养土。本发明以磷石膏、钛石膏、赤泥等工业废渣为原料，通过预处理，减少废渣中的杂质含量，避免其对植物生长的负面影响，通过微生物作用，使废渣中的有益成分释放，供给植物使用，既实现了废弃物资源再利用，又促进了植物生长。
Description
技术领域
本发明涉及工业废弃物资源化利用技术领域，尤其涉及一种利用工业废渣生产的植物生长营养土及其生产方法。
背景技术
工业废渣是指在工业生产中，排放出的有毒的、易燃的、有腐蚀性的、传染疾病的、有化学反应性的以及其他有害的固体废物。工业废渣的固体废弃物长期堆存不仅占用大量土地，而且会造成对水系和大气的严重污染和危害。大量采矿废石堆积的结果，毁坏了大片的农田和森林地带。工业有害渣长期堆存，经过雨雪淋溶，可溶成分随水从地表向下渗透。向土壤迁移转化，富集有害物质、使堆场附近土质酸化、碱化、硬化.甚至发生重金属型污染。例如，一般在有色金属冶炼厂附近的土壤里，铅含量为正常土壤中含量的10～40倍，铜含量为5～200倍，锌含量为5～50倍。这些有毒物质一方面通过土壤进入水体，另一方面在土壤中发生积累而被作物吸收，毒害农作物。工业废渣与城市垃圾在雨水、雪水的作用下，流入江河湖海，造成水体的严重污染与破坏，如果将工业废渣或垃圾直接倒入河流、湖泊或沿海海域中会造成更大污染。因此，对工业废渣进行资源化再利用十分必要。
营养土是为了满足幼苗生长发育而专门配制的含有多种矿质营养，是疏松通气，保水保肥能力强，无病虫害的床土。营养土成分复杂，原料成本较高，售价也较为高昂。工业废渣来源广泛，成本低廉，若能利用工业废渣制成一种营养土，能够极大降低营养土的生产成本，解决工业废渣堆积的问题，实现工业废渣的资源化利用。但工业废渣酸性或碱性较强，杂质较多，用于制备营养土时，不易达到产品标准，因此，亟需提供一种利用工业废渣生产植物生长营养土的方法，以实现工业废弃物资源化利用的同时，降低营养土的生产成本，同时满足植物生长需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用工业废渣生产的植物生长营养土及其生产方法。本发明以磷石膏、钛石膏、赤泥等工业废渣为原料，通过预处理，减少废渣中的杂质含量，避免其对植物生长的负面影响，通过微生物作用，使废渣中的有益成分释放，供给植物使用，既实现了废弃物资源再利用，又促进了植物生长。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种利用工业废渣生产植物生长营养土的方法，包括如下步骤：
(1)将磷石膏与钛石膏混合，加水反应，经煅烧，研磨，得到营养剂；
(2)将赤泥清洗，干燥，经焙烧，得到赤泥生物炭；
(3)将所述营养剂、赤泥生物炭与草炭混合，接种复合菌液，堆肥，得到植物生长营养土。
优选的，根据所述反应后的pH值确定所述磷石膏与钛石膏的质量比；所述水的添加量为磷石膏与钛石膏总质量的0.4～0.6倍；所述pH值为5.2～6.8。
优选的，所述煅烧的温度为800～950℃，时间为20～40min；所述营养剂的粒径为20～50μm。
优选的，所述清洗的过程为，将所述赤泥与水混合，静置，固液分离，将沉淀与水混合，重复清洗2～4次。
优选的，所述焙烧的温度为300～600℃，时间为3～5h。
优选的，所述复合菌液中包括巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌；所述巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌的活菌数比例为(4～8)：(1～3)：(1～3)：(2～5)：(1～5)；所述复合菌液的浓度为107～1010CFU/mL。
优选的，所述营养剂、赤泥生物炭与草炭的质量比为(10～15)：(4～10)：(30～60)。
优选的，所述复合菌液的接种质量百分比为5～10％。
优选的，所述堆肥的温度为30～50℃，时间为5～10天。
本发明还提供了一种上述方法制得的植物生长营养土。
本发明提供了一种利用工业废渣生产的植物生长营养土及其生产方法。本发明所用的磷石膏、钛石膏和赤泥均为工业常见废渣，其中磷石膏为磷肥生产过程中的废弃物，有较强酸性，含有氟等杂质；钛石膏为钛白粉生产过程中的废弃物，有较强的碱性，还含有铁、硅等杂质；赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中向外排出的碱性废渣，呈碱性，含有铝、铁等杂质。本发明利用酸碱中和反应，将钛石膏和磷石膏中和反应，以调整二者的pH，同时在酸/碱条件下，钛石膏和磷石膏中的部分杂质能够转化为难溶性成分，避免植物吸收，再经过高温煅烧，进一步去除有害杂质。赤泥的浸出液呈碱性，通过水洗，降低赤泥的pH，经过无氧焙烧，将赤泥制成生物炭，赤泥生物炭具有多孔结构和大表面积，具有较强的吸附能力，与其他组分混合后，能够通过吸附和缓释，为植物补充养分。本发明为了进一步释放有益微量元素和养分，添加了巨大芽孢杆菌、假单胞菌等微生物，对工业废渣中的成分以及草炭中的生物质进行分解，提高营养土的肥效，进而促进植物的生长。本发明所用原料来源广，价格低，生产工艺简单，生产成本较低，所制备的营养土功效强，可用于植物培育，应用前景广泛。
具体实施方式
本发明提供了一种利用工业废渣生产植物生长营养土的方法，包括如下步骤：
(1)将磷石膏与钛石膏混合，加水反应，经煅烧，研磨，得到营养剂；
(2)将赤泥清洗，干燥，经焙烧，得到赤泥生物炭；
(3)将所述营养剂、赤泥生物炭与草炭混合，接种复合菌液，堆肥，得到植物生长营养土。
本发明将磷石膏与钛石膏混合，加水反应，经煅烧，研磨，得到营养剂。
在本发明中，所述磷石膏与钛石膏的质量比，优选根据所述反应后的pH值确定。
在本发明中，所述水的添加量优选为磷石膏与钛石膏总质量的0.4～0.6倍；进一步优选为0.5倍。
在本发明中，所述pH值优选为5.2～6.8，进一步优选为6.0。
在本发明中，所述煅烧的温度优选为800～950℃，进一步优选为850℃。
在本发明中，所述煅烧的时间优选为20～40min，进一步优选为30min。
在本发明中，所述营养剂的粒径优选为20～50μm，进一步优选为30μm。
本发明将赤泥清洗，干燥，经焙烧，得到赤泥生物炭。
在本发明中，所述清洗的过程优选为，将所述赤泥与水混合，静置，固液分离，将沉淀与水混合，重复清洗2～4次，进一步优选为重复清洗3次。
在本发明中，所述焙烧优选为无氧焙烧。
在本发明中，所述焙烧的温度优选为300～600℃，进一步优选为450℃。
在本发明中，所述焙烧的时间优选为3～5h，进一步优选为3.5h。
本发明将所述营养剂、赤泥生物炭与草炭混合，接种复合菌液，堆肥，得到植物生长营养土。
在本发明中，所述复合菌液中优选包括巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌。
在本发明中，所述巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌的活菌数比例优选为(4～8)：(1～3)：(1～3)：(2～5)：(1～5)；进一步优选为6：2：2：4：3。
在本发明中，所述复合菌液的浓度优选为107～1010CFU/mL，进一步优选为109CFU/mL。
在本发明中，所述营养剂、赤泥生物炭与草炭的质量比优选为(10～15)：(4～10)：(30～60)，进一步优选为12:6:45。
在本发明中，所述复合菌液的接种质量百分比优选为5～10％，进一步优选为8％。
在本发明中，所述堆肥的温度优选为30～50℃，进一步优选为35℃。
在本发明中，所述堆肥的时间优选为5～10天，进一步优选为7天。
本发明还提供了一种上述方法制得的植物生长营养土。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种利用工业废渣生产的植物生长营养土，生产过程如下：
(1)将磷石膏与钛石膏混合，加入石膏总质量0.5倍的水，反应至体系pH为6.0。将混合体系烘干，于850℃下煅烧30min后，自然冷却，研磨至30μm，得到营养剂。
(2)将赤泥与水混合，搅拌5min后，静置5min，待颗粒物沉降后，弃去上层清液，收集沉淀，与水混合，再重复该步骤3次。将清洗结束后得到的沉淀烘干至恒重，于450℃下无氧焙烧3.5h，得到赤泥生物炭。
(3)将巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌制成浓度为109CFU/mL的复合菌液，其中，巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌的活菌数比例为6：2：2：4：3。
(4)将步骤(1)的营养剂、步骤(2)的赤泥生物炭与草炭按照12:6:45的质量比混合，接种8％的复合菌液，于35℃下，堆肥7天，得到植物生长营养土。
实施例2
本实施例提供了一种利用工业废渣生产的植物生长营养土，生产过程如下：
(1)将磷石膏与钛石膏混合，加入石膏总质量0.4倍的水，反应至体系pH为5.2。将混合体系烘干，于800℃下煅烧40min后，自然冷却，研磨至50μm，得到营养剂。
(2)将赤泥与水混合，搅拌5min后，静置5min，待颗粒物沉降后，弃去上层清液，收集沉淀，与水混合，再重复该步骤3次。将清洗结束后得到的沉淀烘干至恒重，于300℃下无氧焙烧5h，得到赤泥生物炭。
(3)将巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌制成浓度为107CFU/mL的复合菌液，其中，巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌的活菌数比例为4：3：3：2：5。
(4)将步骤(1)的营养剂、步骤(2)的赤泥生物炭与草炭按照15:10:30的质量比混合，接种5％的复合菌液，于30℃下，堆肥10天，得到植物生长营养土。
实施例3
本实施例提供了一种利用工业废渣生产的植物生长营养土，生产过程如下：
(1)将磷石膏与钛石膏混合，加入石膏总质量0.6倍的水，反应至体系pH为6.8。将混合体系烘干，于950℃下煅烧20min后，自然冷却，研磨至20μm，得到营养剂。
(2)将赤泥与水混合，搅拌5min后，静置5min，待颗粒物沉降后，弃去上层清液，收集沉淀，与水混合，再重复该步骤3次。将清洗结束后得到的沉淀烘干至恒重，于600℃下无氧焙烧3h，得到赤泥生物炭。
(3)将巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌制成浓度为109CFU/mL的复合菌液，其中，巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌的活菌数比例为8：1：1：5：1。
(4)将步骤(1)的营养剂、步骤(2)的赤泥生物炭与草炭按照10:4:60的质量比混合，接种10％的复合菌液，于50℃下，堆肥5天，得到植物生长营养土。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于，省略钛石膏，用稀盐酸处理钛石膏，使体系pH为6.0后，进行后续操作。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于，省略磷石膏，用稀硫酸处理钛石膏，使体系pH为6.0后，进行后续操作。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于，省略赤泥。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于，省略赤泥清洗的步骤。
对比例5
本对比例与实施例1的区别在于，省略复合菌液。
对比例6
本对比例与实施例1的区别在于，将巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉替换为等量的蒸馏水。
对比例7
本对比例与实施例1的区别在于，将步骤(1)的煅烧温度调整为400℃。
试验例1
本试验例对实施例1～3、对比例1～7的植物生长营养土对植物种子发芽率的影响进行了探究，具体试验过程如下：
用小麦种子浸泡于去离子水中3h，取出后随机分成10组，分别为实施例1～3、对比例1～7，以及对照组(采集自连续三年种植小麦的大田5～20cm深度土层普通土壤)，每组20粒种子。将各组植物生长营养土/普通土壤转移至相同规格的容器(长20cm，宽4.5cm，深10cm)中，容器边缘留出3cm。将小麦种子分别撒播在植物生长营养土/普通土壤表面后，再在种子上均匀覆盖一层营养土/普通土壤，用去离子水喷湿表面土壤。
7天后，统计各组小麦种子的萌发情况，如表1所示。
表1不同营养土对小麦种子发芽的影响结果
从表1可以看出，实施例1～3与对照组的小麦种子全部发芽，但实施例1～3小麦种子的平均根数、平均根长、平均茎叶长均大于对照组，表明本发明的植物生长营养土更能够补充小麦生长所需的养分，提高小麦种子的长势。
与对照组相比，对比例1～3分别省略钛石膏、磷石膏和赤泥，其发芽率、平均根数、平均根长、平均茎叶长均下降，省略钛石膏、磷石膏和赤泥时，各组分之间的反应受到影响，导致剩余组分中的杂质对小麦种子的生长产生抑制作用。对比例4省略了赤泥清洗的步骤，赤泥未经预处理，碱性强，杂质多，直接生产得到的生物炭杂质也多，影响小麦种子的生长，导致其发芽率和平均茎叶长最低、平均根数、平均根长较低。对比例5省略了复合菌液，其发芽率高于对比例4，低于其他组别，其平均根数、平均根长最低，平均茎叶长较低，复合菌液能够将工业废渣中的微量元素以及草炭中的生物质转化为植物可吸收的养分，省略复合菌液后，养分供给不足，小麦种子的长势不佳。对比例6省略了巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉，这三种菌具有解磷功效，能够将由于前期预处理被惰化的微量元素转化为植物可吸收的状态，而省略三种菌后，营养土中可供植物利用的养分减少，小麦种子长势不佳。对比例7调整了磷石膏和钛石膏的煅烧温度，其发芽率受影响不大，但其平均根数、平均根长、平均茎叶长均有一定程度的降低，这表明，煅烧温度也会对工业废渣中的杂质产生一定影响，从而影响小麦种子的生长。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种利用工业废渣生产植物生长营养土的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将磷石膏与钛石膏混合，加水反应，经煅烧，研磨，得到营养剂；
(2)将赤泥清洗，干燥，经焙烧，得到赤泥生物炭；
(3)将所述营养剂、赤泥生物炭与草炭混合，接种复合菌液，堆肥，得到植物生长营养土；
所述复合菌液包括巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌；所述巨大芽孢杆菌、假单胞菌、黑曲霉、乳酸菌、酵母菌的活菌数比例为(4～8)：(1～3)：(1～3)：(2～5)：(1～5)；所述复合菌液的浓度为107～1010CFU/mL；所述堆肥的温度为30～50℃，时间为5～10天。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述反应后的pH值确定所述磷石膏与钛石膏的质量比；所述水的添加量为磷石膏与钛石膏总质量的0.4～0.6倍；所述pH值为5.2～6.8。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述煅烧的温度为800～950℃，时间为20～40min；所述营养剂的粒径为20～50μm。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述清洗的过程为，将所述赤泥与水混合，静置，固液分离，将沉淀与水混合，重复清洗2～4次。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述焙烧的温度为300～600℃，时间为3～5h。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述营养剂、赤泥生物炭与草炭的质量比为(10～15)：(4～10)：(30～60)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述复合菌液的接种质量百分比为5～10％。
8.一种根据权利要求1～7任一项所述方法制得的植物生长营养土。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101113083A (zh) * | 2007-06-29 | 2008-01-30 | 南京九仕威环境科技实业有限公司 | 改性预处理钛石膏的方法 |
| CN102206024A (zh) * | 2011-03-11 | 2011-10-05 | 吴永贵 | 用磷石膏对赤泥进行快速脱碱的方法 |
| CN104926552A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-09-23 | 蒋文兰 | 磷石膏炭化营养土的生产方法 |
| CN108101392A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-06-01 | 广西港桥水泥有限公司 | 一种防爆裂水泥及其制备方法 |
| CN109266361A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-25 | 肇庆中奥检测咨询有限公司 | 利用赤泥制备土壤改良剂的方法 |
| CN110372273A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-10-25 | 三峡大学 | 一种植生水泥土生态修复基材及其制备方法 |
| CN111869356A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-03 | 贵州中建建筑科研设计院有限公司 | 一种农用石膏粉及其改良贫瘠土壤的方法 |
| CN113716927A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-30 | 深圳市颐泰中和科技有限公司 | 一种磷石膏基土壤固化剂、制备方法与固化试样及其制备方法 |
| WO2022236179A1 (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-10 | Full Circle Microbes, Inc. | Microbial inoculants for plant rooting capacity and germination rate |
| CN116076189A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-05-09 | 中铝环保节能集团有限公司 | 一种促进烧结法赤泥土壤化改良及其植被恢复的方法 |
| CN116590022A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-08-15 | 湖北三峡实验室 | 一种利用磷石膏和硫铁矿生产酸性土壤调理剂的方法 |
| CN116836022A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-10-03 | 中国地质大学（武汉） | 一种多功能矿物土壤调理剂及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170297966A1 (en) * | 2015-10-22 | 2017-10-19 | Michael Krysiak | Plant iron supplement system, and method of preparation thereof |
| CN109704715A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-03 | 昆明理工大学 | 一种赤泥与磷石膏协同稳定固化的方法 |
-
2023
- 2023-11-14 CN CN202311512683.4A patent/CN117356393B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101113083A (zh) * | 2007-06-29 | 2008-01-30 | 南京九仕威环境科技实业有限公司 | 改性预处理钛石膏的方法 |
| CN102206024A (zh) * | 2011-03-11 | 2011-10-05 | 吴永贵 | 用磷石膏对赤泥进行快速脱碱的方法 |
| CN104926552A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-09-23 | 蒋文兰 | 磷石膏炭化营养土的生产方法 |
| CN108101392A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-06-01 | 广西港桥水泥有限公司 | 一种防爆裂水泥及其制备方法 |
| CN109266361A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-25 | 肇庆中奥检测咨询有限公司 | 利用赤泥制备土壤改良剂的方法 |
| CN110372273A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-10-25 | 三峡大学 | 一种植生水泥土生态修复基材及其制备方法 |
| CN111869356A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-03 | 贵州中建建筑科研设计院有限公司 | 一种农用石膏粉及其改良贫瘠土壤的方法 |
| WO2022236179A1 (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-10 | Full Circle Microbes, Inc. | Microbial inoculants for plant rooting capacity and germination rate |
| CN113716927A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-30 | 深圳市颐泰中和科技有限公司 | 一种磷石膏基土壤固化剂、制备方法与固化试样及其制备方法 |
| CN116076189A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-05-09 | 中铝环保节能集团有限公司 | 一种促进烧结法赤泥土壤化改良及其植被恢复的方法 |
| CN116590022A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-08-15 | 湖北三峡实验室 | 一种利用磷石膏和硫铁矿生产酸性土壤调理剂的方法 |
| CN116836022A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-10-03 | 中国地质大学（武汉） | 一种多功能矿物土壤调理剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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