一种土壤固定生态修复剂及制备方法技术

本发明专利技术提供一种土壤固定生态修复剂及制备方法。该土壤固定生态修复剂是将富含植物纤维组织的农作物废弃物粉碎细化、润湿、发酵、干燥的程序，再加入一定比例的细砂、硫酸铝、硅酸钠、膨胀珍珠岩、活性污泥，再经过筛选得到。本发明专利技术中的土壤固定生态修复剂一方面增强的土壤团块、颗粒之间的牵扯力和胶结作用，达到了固定修复土壤、防止水土流失运移的技术效果；另一方面又采用的有效的技术手段，避免了土壤固定生态修复剂可能造成土壤硬化、板结的副作用。该土壤固定生态修复剂具有绿色环保、原材料来源广泛、成本低廉、制备过程简单、使用方便、无副作用的特点。

Soil fixed ecological restoration agent and preparation method thereof

The invention provides a soil fixed ecological restoration agent and a preparation method thereof. The soil fixed ecological restoration agent is a procedure for crushing, wetting, fermenting and drying the crop waste rich in plant fiber, and then adding a certain proportion of fine sand, aluminum sulfate, sodium silicate, expanded perlite, activated sludge, and then screened. The invention of fixed soil ecological restoration between soil mass, granule on one hand to enhance the drag force and cementation, reached a fixed restoration of soil, prevent soil erosion effect of migration; on the other hand, the effective technical means, to avoid the side effects of soil fixed ecological restoration may cause soil hardening agent and harden. The soil ecological fixing agent has the characteristics of green environment protection, wide raw material source, low cost, simple preparation process, convenient use and no side effect.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤固定生态修复剂及制备方法
具体涉及土壤水土流失和扬尘、扬沙的防治领域，特别涉及一种土壤固定生态修复剂及制备方法。
技术介绍
生态环境恶化表现为植被被破坏、水土流失、沙漠化等方面。根据全国第二次土地侵蚀遥感调查，我国水土流失面积为356万平方公里，沙化土地174万平方公里，每年流失的土壤总量达50亿吨，全国113108座矿山中，采空区面积约为134.9万公顷，采矿活动占用或破坏的土地面积238.3万公顷，植被破坏严重。生态环境恶化对人类不良影响的表现越来越明显，加大生态环境建设投入以保护越来越脆弱的生态环境已刻不容缓。为了应对气候变化并改善生态环境，我国政府提出了2020年全国森林覆盖率20%增加到23%，2050年森林覆盖率达到并稳定在26%以上的目标。国家有关部门已开始重点投入矿山生态修复和沙漠化治理等方面的国土整治工作，其中生态修复已成为一个新兴的生态环境建设领域。随着我国经济的发展要求，对矿产、基础设施建设以及水利水电工程持续大规模投入，国家也投入大量资金用于修复基础设施建设造成的生态破坏。预测我国生态修复行业的总体规模2020年将达到上万亿元。随着工业化和城市化的规模发展,各类大型采矿场产生巨大的裸露面，公路、铁路、水利、电力建设、房屋建设开挖造成的裸露地，河道裸露地等，造成了水土流失、滑坡、泥石流、局部环境的恶化。特别是城市裸土是地面扬尘的主要原因,裸土表面的散尘在城市大气局地环流中,被带到近地面的大气中,成为大气中颗粒物的主要来源之一。恢复这些裸露土地已经成了刻不容缓的问题。通常建筑工地通过拉防护网以防止裸露土地产生扬尘，但效果并不明显。在采矿区和城市道路，主要采用种植植被进行土壤的固定防护。但由于土壤结构遭到破坏，因此裸露的土壤并不固定，极易产生水土流失、滑坡、泥石流。技术人员尝试通过如混凝土来固定裸露的土壤，显然对土壤结构会造成再次破坏，这对恢复植被极其不利。因此，如何固定裸露的土壤，恢复其生态自修复极其重要。中国专利技术专利申请号01119804.4公开了一种扼制扬尘、扬沙、沙尘暴沙尘扬起的雾化剂及其制法，粘土、水解纤维素、黄粘土、棉浆粕、预糊化淀粉、PVA和水组成,根据每种成分的特性,分别经过粉碎、干燥、水解等处理后,按比例配制成乳化液,用雾化的方法施工于治理对象的层面上,形成固化防护壳层,达到扼制沙尘扬起的目的。其缺点是制备原料相对不易获得，且使用该产品后的土壤易板结、硬化，虽然到达了防止扬沙和地表水土流失的目的，但是也妨碍了植物草木的正常生长，影响植被恢复。中国专利技术专利申请号03121134.8公开了一种绿色环保型扬尘覆盖剂及其制备方法。他是将将2～10份秸秆加入到100份的水中,并开始搅拌,温度上升到30～50℃后,在不断搅拌的条件下,加入0.5～8份的淀粉,温度上升到60～100℃后,加入0.1～0.6份石灰粉和0.1～0.6份添加剂后搅拌20～40分钟,自然冷却后得覆盖剂。该产品具有良好的抑制地表扬尘的效果，但是产品中的石灰组分极易造成土壤的碱化，使表层土壤结块，表层块状泥土龟裂剥离后，下层沙土依然易造成扬尘。中国专利技术专利申请号02125665.9公开了一种防风、固沙、保墒、升温的地表覆盖物。是利用秸秆、庶渣、糠醛渣等农业废弃物为主要原料,与水溶性的高分子材料共同构成可以喷洒的混合液体,使用时,利用喷雾装置进行对土地表面进行喷洒,在地表形成一层薄膜来替代农用地膜,起到防风、固沙、保墒、升温的作用。该产品的原料大多为农业废弃物，在一定程度上控制了成本，但是农业废弃物中起主要作用的物质为植物纤维，而高分子材料主要起到作为交联剂的作用。植物纤维与高分子材料在常温常压下又很难发生化学反应；二者之间的物理作用又很难保持有效的防风、固沙时间。中国专利技术专利申请号201510746350.7公开了一种土壤固定胶，该专利技术是将淀粉、羧甲基纤维素、甘油、紫外线吸收剂、柠檬酸按照一定比例混合制成。该产品的制备原料不易获得，单位成本较高，不易大规模推广使用。根据上述，虽然已经有众多专利技术人提出了丰富的土壤固定修复技术，但是都存在种种效果瑕疵：技术效果与技术成本难以平衡，虽然个别方案已经达到了很好的技术效果，但是由于成本过高，而难以大规模推广使用。产品的副作用难以克服，现有的土壤固定生态修复剂虽然在一定程度上都能达到防治表层尘土飞扬、砂石流失的目的，但是也往往造成土壤的硬化、板结，不利于水土的保墒和地表植物的生长。又或者产品的制备原料不易获取，往往需要使用者额外购买制备原料，增加了土壤修复的经济成本和工作量。
技术实现思路
针对上述的现有土壤固定修复技术中，土壤固定修复剂成本昂贵、技术效果差、副作用难以排除的缺陷，本专利技术旨在提出一种绿色、无污染、成本低廉、制备简单、使用方便、无副作用的土壤固定生态修复剂。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种土壤固定生态修复剂，由农作物废弃物、细砂、硫酸铝、硅酸钠、膨胀珍珠岩、活性污泥为原料制备而成，所述土壤固定生态修复剂的原料按重量份计为：名称重量份农作物废弃物65~85份细砂15~35份硫酸铝0.5~2份硅酸钠1~3份膨胀珍珠岩2~8份活性污泥5~10份优选的，所述的农作物废弃物为富含植物纤维组织的秸秆、甘蔗渣、树叶、杂草、壳类中的一种，或是几种的任意组合。优选的，所述的细砂直径在0.3~1.5毫米之间，黏土含量低于5%。优选的，所述土壤固定生态修复剂按重量份计为：农作物废弃物76份、细砂15份、硫酸铝1份、硅酸钠1份、膨胀珍珠岩2份、活性污泥6份组成。本专利技术涉及的土壤固定生态修复剂中，农作物废弃物主要为本产品提供纤维质，纤维质的加入能够增强土壤团块、颗粒之间的牵扯力，且纤维质越多，土壤之间的牵连效果越好；硫酸铝一方面可以与土壤中的矿物质、化合物发生化学反应，释放出钙镁等阳离子，降低土壤盐化度、碱化度，有效的改良土壤性质；另一方面，在土壤中水量充足时，硫酸铝可以吸收土壤中的自由水，生成胶体，捕集合储存的一定量的自由水，当土壤干燥缺水时，部分吸附的自由水被释放出，能有效的起到保水保墒和防止水土流失的作用。硅酸钠会与土壤中的物质发生化学反应，生成硅胶，填充土壤空隙，同时胶结土壤、砂石颗粒，土壤的强度和承载能力提高，起到固定土壤的作用。膨胀珍珠岩富含孔隙，可以改善土壤的透气性，特别是其自身具备的膨胀特性，当温度升高，体积发生膨胀后，制造更多的空隙，使土壤更为疏松。作为媒介物质，细砂的加入则可以很大程度上增强土壤与本专利技术中涉及土壤固定生态修复剂的配伍性，使土壤与土壤修复剂能充分均匀的混合，提高产品的利用效率。由于活性污泥中富含微生物群体和各类有机物质，能够有效缓解土壤板结、改良土壤结构、增加土壤肥力、促进植物的生长。本专利技术同时提出一种制备如上所述的土壤固定生态修复剂的方法，具体步骤如下：1）将65~85重量份农作物废弃物经机械粉碎、细化成2mm以下，用水完全湿润，使农作物废弃物材料含水量维持在60%～70%左右，常温条件下静置3~5天；2）在上述步骤1)中处理完成的农作物废弃物中加入发酵液，放入保温搅拌器中连续混合搅拌20～30分钟直至充分混合均匀；3）将上述步骤2)中处理完成的农作物废弃物堆成锥状，放置于阴凉、密闭环境中，保持农作物废弃物堆中的温度在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤固定生态修复剂，由农作物废弃物、细砂、硫酸铝、硅酸钠、膨胀珍珠岩、活性污泥为原料制备而成，所述土壤固定生态修复剂的原料按重量份计为：农作物废弃物       65~85份细砂               15~35份硫酸铝             0.5~2份硅酸钠             1~3份膨胀珍珠岩         2~8份活性污泥           5~10份所述的农作物废弃物为富含植物纤维组织的秸秆、甘蔗渣、树叶、杂草、壳类中的一种，或是几种的任意组合；所述的细砂直径在0.3~1.5毫米之间，黏土含量低于5%。

【技术特征摘要】
1.一种土壤固定生态修复剂，由农作物废弃物、细砂、硫酸铝、硅酸钠、膨胀珍珠岩、活性污泥为原料制备而成，所述土壤固定生态修复剂的原料按重量份计为：农作物废弃物65~85份细砂15~35份硫酸铝0.5~2份硅酸钠1~3份膨胀珍珠岩2~8份活性污泥5~10份所述的农作物废弃物为富含植物纤维组织的秸秆、甘蔗渣、树叶、杂草、壳类中的一种，或是几种的任意组合；所述的细砂直径在0.3~1.5毫米之间，黏土含量低于5%。2.根据权利要求1所述的土壤固定生态修复剂，其特征在于：所述的各组分按重量份计为：农作物废弃物76份、细砂15份、硫酸铝1份、硅酸钠1份、膨胀珍珠岩2份、活性污泥6份。3.一种如权利要求1所述的土壤固定生态修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：将65~85份农作物废弃物经机械粉碎、细化成2mm米以下块状，用水完全湿润，使农作物废弃物材料含水量以60%～70%左右，常温条件下静置3~5天；第二步：将上述步骤中处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，陈兵，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51