一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及土壤调理剂技术领域，具体涉及一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂及其制备方法，本发明专利技术的原料包括钢渣、黄磷渣、钾长石、生物质炭、硅藻土、高岭土、木质素磺酸钠、贝壳粉、骨粉；本发明专利技术选用比表面积大、孔隙结构发达、富含多种有机官能团、对重金属具有较强吸附能力的生物质炭，并在此基础上，配以钢渣、黄磷渣等原料，不仅可以有效改善酸性土壤、提高土壤透气性，降低土壤容重，增强土壤肥水渗透力，还可通过吸附固定作用使有毒重金属固定在生物质炭等原料内，从而降低有毒重金属在土壤中的化学活性，大幅度降低农作物对重金属的吸收。同时，本发明专利技术的原料含有硅钙镁等微量元素，可以提高作物的抗病性、刺激作物生长，从而增加产量。

Biochar soil conditioner containing silicon, calcium and magnesium and preparation method thereof

The invention relates to the technical field of soil conditioner, in particular to a biomass carbon soil conditioner containing silicon calcium and magnesium and a preparation method. The raw materials of the invention include steel slag, Huang Linzha, potassium feldspar, biomass charcoal, diatomite, kaolin, sodium lignosulfonate, shell powder and bone powder. The invention has large specific surface area, On the basis of the developed pore structure, rich organic functional groups and strong adsorption capacity of heavy metals, with steel slag and Huang Linzha, it can not only improve the acid soil, improve the permeability of soil, reduce the soil bulk density, enhance the permeability of soil and water, but also can be adsorbed by adsorption. The toxic heavy metals are fixed in biomass carbon and other raw materials, thus reducing the chemical activity of toxic heavy metals in the soil, and greatly reducing the absorption of heavy metals by crops. At the same time, the raw material of the invention contains trace elements such as silicon calcium magnesium and so on, which can improve the disease resistance of crops, stimulate crop growth and increase production.

【技术实现步骤摘要】
一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂及其制备方法
本专利技术涉及土壤调理剂
，具体涉及一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，由于人口增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，汽车排放的废气、工业废气不断随雨水降落在土壤中，这些导致土壤重金属污染愈加严重，呈现出从土壤污染到食品链转移的态势，由逐步积累的污染正在进入突发性、连锁性、区域性的爆发阶段。土壤重金属污染对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。重金属在农田土壤系统中的污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，重金属在土壤中逐渐积累，通过“土壤→植物→人体”间接被人体吸收，已成为人体健康的“隐形杀手”。基于这种情形，我国土壤重金属污染问题越来越受到人们的高度重视，并成为一个被广泛关注的世界性难题。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种可以有效改善土壤重金属污染的含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂及其制备方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂，它包括以下重量份的原料：生物质炭20-40份钢渣15-30份黄磷渣15-30份钾长石10-20份硅藻土10-20份高岭土10-20份木质素磺酸钠15-30份贝壳粉30-50份骨粉30-50份。优选的，它包括以下重量份的原料：生物质炭20-40份钢渣20-30份黄磷渣20-30份钾长石10-20份硅藻土10-20份高岭土10-20份木质素磺酸钠15-20份贝壳粉30-40份骨粉30-40份。所述生物质炭是由100重量份的原木废弃料、5-10重量份的碱渣、5-10重量份的黄磷渣、10-20重量份的菇渣在缺氧条件下500-700摄氏度裂解而成。生物质炭通过本身具有大量碱性物质及羟基、羧基等有机官能团可以通过络合、沉淀等化学机制有效实现土壤中重金属的固定，降低重金属的活性。所述贝壳粉为贝壳类物质烘干、粉碎后，在900-1000℃高温条件下与纳米二氧化钛煅烧4-7小时得到的，纳米二氧化钛的添加量为贝壳类物质重量的0.01-0.1%。优选的，所述骨粉为向每千克骨粉中加入100-200g豆渣、食物残渣100-200g、尿素5-20g、1-5g生物菌剂后发酵干燥后得到的发酵骨粉。所述生物菌剂包括如下组分：胶质芽孢杆菌0.5-1.5亿cfu/g、侧孢芽孢杆菌1-3亿cfu/g、嗜热脂肪芽孢杆菌0.5-1.5亿cfu/g、酵母菌0.2-0.8亿cfu/g。一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂的制备方法，它包括以下步骤：步骤一、钢渣、黄磷渣、钾长石、生物质炭、硅藻土高岭土混合均匀，制备粒料；步骤二、粒料与木质素磺酸钠、贝壳粉、骨粉搅拌均匀后得到含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂。步骤一和步骤二之间还包括将粒料进行胶囊化，胶囊化的方法为：丙烯酸交联或者壳聚糖交联。胶囊化可以对重金属进行更为有效的吸附固定，降低这些有毒重金属在土壤中的化学活性和毒性，大幅度降低农作物对重金属的吸收。壳聚糖交联具体为：将粒料先置于质量浓度为2%的壳聚糖乙酸溶液中，然后再加入质量浓度为25%的戊二醛溶液进程交联反应，其中粒料与壳聚糖乙酸溶液体积比为1:5。丙烯酸交联具体为：称取10-20重量份氢氧化钾，加水配制成碱液，加入20-30重量份的丙烯酸，搅拌混匀；然后在依次加入40-50份的3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和60-70重量份的过硫酸钾，搅拌20-30min；最后再加入20-40质量份的粒料，在70-90℃聚合反应3-6h进行交联。本专利技术的有益效果在于：本专利技术原料选用比表面积大、孔隙结构发达、富含多种有机官能团、对重金属具有较强吸附能力的生物质炭，并在此基础上，配以钢渣、黄磷渣、钾长石、硅藻土、高岭土、木质素磺酸钠、贝壳粉、骨粉这几种原料，不仅可以有效改善酸性土壤、提高土壤透气性，降低土壤容重，增强土壤肥水渗透力，还可通过吸附固定作用使有毒重金属固定在生物质炭等原料内，从而降低这些有毒重金属在土壤中的化学活性和毒性，大幅度降低农作物对重金属的吸收。同时，本专利技术的原料含有硅钙镁等微量元素，可以提高作物的抗病性、刺激作物生长，从而增加产量。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。实施例1一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂，它包括以下重量份的原料：生物质炭20份钢渣15份黄磷渣15份钾长石10份硅藻土10份高岭土10份木质素磺酸钠15份贝壳粉30份骨粉30份。所述生物质炭是由100重量份的原木废弃料、5重量份的碱渣、5重量份的黄磷渣、10重量份的菇渣在缺氧条件下500摄氏度裂解而成。所述贝壳粉为贝壳类物质烘干、粉碎后，在900℃高温条件下与纳米二氧化钛煅烧4小时得到的，纳米二氧化钛的添加量为贝壳类物质重量的0.05%。一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂的制备方法，它包括以下步骤：步骤一、钢渣、黄磷渣、钾长石、生物质炭、硅藻土高岭土混合均匀，制备粒料；步骤二、粒料与木质素磺酸钠、贝壳粉、骨粉搅拌均匀后得到含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂。实施例2一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂，它包括以下重量份的原料：生物质炭25份钢渣20份黄磷渣20份钾长石15份硅藻土15份高岭土15份木质素磺酸钠20份贝壳粉40份骨粉40份。所述生物质炭是由100重量份的原木废弃料、8重量份的碱渣、8重量份的黄磷渣、15重量份的菇渣在缺氧条件下600摄氏度裂解而成。所述贝壳粉为贝壳类物质烘干、粉碎后，在950℃高温条件下与纳米二氧化钛煅烧5小时得到的，纳米二氧化钛的添加量为贝壳类物质重量的0.08%。所述骨粉为向每千克骨粉中加入150g豆渣、食物残渣150g、尿素10g、4g生物菌剂后发酵干燥后得到的发酵骨粉。所述生物菌剂包括如下组分：胶质芽孢杆菌1.5亿cfu/g、侧孢芽孢杆菌2亿cfu/g、嗜热脂肪芽孢杆菌1亿cfu/g、酵母菌0.5亿cfu/g。一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂的制备方法，它包括以下步骤：步骤一、钢渣、黄磷渣、钾长石、生物质炭、硅藻土高岭土混合均匀，制备粒料；步骤二、粒料与木质素磺酸钠、贝壳粉、骨粉搅拌均匀后得到含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂。步骤一和步骤二之间还包括将粒料进行胶囊化，胶囊化的方法为：壳聚糖交联。壳聚糖交联具体为：将粒料先置于质量浓度为2%的壳聚糖乙酸溶液中，然后再加入质量浓度为25%的戊二醛溶液进程交联反应，其中粒料与壳聚糖乙酸溶液体积比为1:5。实施例3一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂，它包括以下重量份的原料：生物质炭30份钢渣25份黄磷渣25份钾长石15份硅藻土15份高岭土10份木质素磺酸钠25份贝壳粉35份骨粉35份。所述生物质炭是由100重量份的原木废弃料、8重量份的碱渣、8重量份的黄磷渣、13重量份的菇渣在缺氧条件下650摄氏度裂解而成。所述贝壳粉为贝壳类物质烘干、粉碎后，在950℃高温条件下与纳米二氧化钛煅烧6小时得到的，纳米二氧化钛的添加量为贝壳类物质重量的0.08%。所述骨粉为向每千克骨粉中加入150g豆渣、食物残渣180g、尿素15g、3g生物菌剂后发酵干燥后得到的发酵骨粉。所述生物菌剂包括如下组分：胶质芽孢杆菌1.5亿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂，其特征在于：它包括以下重量份的原料：生物质炭        20‑40份钢渣            15‑30份黄磷渣          15‑30份钾长石          10‑20份硅藻土          10‑20份高岭土          10‑20份木质素磺酸钠    15‑30份贝壳粉          30‑50份骨粉            30‑50份。

【技术特征摘要】
1.一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂，其特征在于：它包括以下重量份的原料：生物质炭20-40份钢渣15-30份黄磷渣15-30份钾长石10-20份硅藻土10-20份高岭土10-20份木质素磺酸钠15-30份贝壳粉30-50份骨粉30-50份。2.根据权利要求1所述的一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂，其特征在于：它包括以下重量份的原料：生物质炭20-40份钢渣20-30份黄磷渣20-30份钾长石10-20份硅藻土10-20份高岭土10-20份木质素磺酸钠15-20份贝壳粉30-40份骨粉30-40份。3.根据权利要求1所述的一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂，其特征在于：所述生物质炭是由100重量份的原木废弃料、5-10重量份的碱渣、5-10重量份的黄磷渣、10-20重量份的菇渣在缺氧条件下500-700摄氏度裂解而成。4.根据权利要求1所述的一种含硅钙镁的生物质炭土壤调理剂，其特征在于：所述贝壳粉为贝壳类物质烘干、粉碎后，在900-1000℃高温条件下与纳米二氧化钛煅烧4-7小时得到的，纳米二氧化钛的添加量为贝壳类物质重量的0.01-0.1%。5.一种含硅钙镁的生物质炭...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴元，王海龙，林小明，
申请(专利权)人：广东大众农业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44