一种环保型土壤修复剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环保领域，具体关于一种环保型土壤修复剂及其制备方法；本发明专利技术以一种发酵后的菌糠为主要原材料制备的土壤修复药剂对重金属污染的土壤具有优异的修复效果；发酵改性后的菌糠较大的比表面积和丰富的官能团，使菌糠具有优良的吸附剂性能，可以吸附、交换、络合、沉淀周围环境中的重金属离子；本发明专利技术提供的一种植物提取物能较大提高了菌糠对土壤中重金属离子的吸附、络合能力，同时酶解产物中的小分子活性物质能够和土壤中的微生物发生交互作用，改善土壤的肥力；本发明专利技术的原材料来源广泛，是一种将菌糠废弃物资源化综合利用的方法，具有生产成本低，土壤修复效果好，周期短的特点，具备良好的推广和应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型土壤修复剂及其制备方法
本专利技术涉及环保领域，涉及废渣重复利用，尤其是一种环保型土壤修复剂及其制备方法。
技术介绍
而随着人们对生活质量要求的不断提高，工业化和城市化的副产物—环境污染也日益受到世界各国的重视。其中，土壤的重金属污染以其积累性、隐蔽性和不可逆性的特点正在对土壤圈生态系统和人类的健康构成越来越严重的威胁。重金属土壤的修复技术主要有物理法、化学法和生物法。CN105884526A公开了土壤修复剂，主要由有机肥、微生物菌剂、苯醚甲环唑、除虫菊、鱼藤、百菌清和植物乳杆菌制备而成，各原料的质量份为，有机肥260-310份，微生物菌剂25-31份，苯醚甲环唑0.03-0.07份，除虫菊0.05-0.1份，鱼藤0.03-0.09份，百菌清0.04-0.08份，植物乳杆菌0.02-0.06份。该专利技术以有机肥为主要的原料，添加了降低土壤重金属的微生物菌剂和杀虫、杀菌的植物药和化学药品，不仅能提高土壤肥效，还可深入土壤的内部，改善重金属污染和防治病虫害的发生。CN106433680A涉及一种土壤修复剂，所述修复剂各组分的重量份：光合细菌6-15份，乳酸菌10-12份，枯草芽孢杆菌2-7份，放线菌12-24份，脆弱拟杆菌0-2份，产朊假丝酵母菌3-5份，双酶梭菌0-3份，根瘤菌9-16份，硫化细菌2-6份，黑曲霉菌4-14份，纳豆芽孢杆菌13-26份，硫杆菌3-8份，上述菌种分别在各自的培养基内培育，形成相应的菌液，该土壤修复剂还包括草炭土7-11份，蛭石1-5份。该专利技术不仅能提高土壤的肥效，并且具有杀虫、杀菌作用，可杀灭土壤内部及表面的害虫，提高土壤的分解能力，分解出有机质，使得土壤修复效率高，改善农作物的生长环境，提高产量。CN107641513A公开一种土壤修复剂，其组份及组份质量份数比为：乙酸龙脑酯5-7；二唑酮12-14；1,4-二甲基哌嗪7-9；积雪草苷10-15；2-吡啶甲醇4-6；柠檬酸铵6-8；脂肪醇聚氧乙烯醚10-16；聚氧化丙烯二元醇10-15；4-氨基异喹啉0.5-2；多元羧酸盐1-2.5；聚丙烯酸钠4-12；亚氯酸钠6-10；十三烷基聚氧乙烯醚15-22；去离子水80-100。该专利技术提供的土壤修复剂在能够修复有机污污染土壤的同时(对土壤中有机污染物的去除率在99％以上)，同时也能有效去除土壤中的重金属离子，大大降低了土壤修复的成本。菌糠：是利用秸秆、木屑等原料进行食用菌代料栽培，收货后的培养基剩余物，俗称食用菌栽培废料、菌渣或余料；是食用菌菌丝残体及经食用菌酶解，结构发生质变的粗纤维等成分的复合物。我国目前生产菌糠总量约900万吨，其主要基质是锯木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳等多种农业秸秆及酒糟、醋糟等。菌糠的综合利用有利于提高环境保护的效率，降低固废污染。以上专利以及现有技术制备的土壤修复大多都含有很多化学药剂，这些化学药剂使用成本高，而且化学药剂的使用，还有可能会带来新的污染物，存在各种缺陷。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种环保型土壤修复剂及其制备方法。一种环保型土壤修复剂及其制备方法，其具体制备方案如下：按照质量份数，将125-180份的菌糠初步粉碎后加入10-30份的水，混合均匀后放入到发酵罐中，控温18-25℃，自然发酵10-16天，每两天翻堆依次，完成发酵后将菌糠晒干，然后粉碎到0.1-0.5mm，浸渍在200-400份的质量份数为3.5％-7％的盐酸溶液中，控温40-60℃处理10-15h，加入2-5份的磷钨酸，10-40份的植酸，搅拌混合20-30min后；调节溶液pH值为6-8，继续搅拌60-120min，完成后冷却至室温，过滤，烘干，然后加入3-9份的天然提取产物，控温40-60℃，继续混合100-200min，即可得到所述的一种环保型土壤修复剂；所述的活性土粒为将75-90份的赤泥10-25份的膨润土混合均匀后造粒，于400-500℃下烧结1-5h得到。所述的碳化木质素粉是将木质素粉碎后在氮气保护下，控温300-400℃碳化60-120min，然后使用含有5％-10％的水蒸气的氮气活化20-30min后得到。所述的菌糠为香菇菌糠或平菇菌糠。所述的环保型土壤修复剂其主要功能为吸附土壤中的重金属离子。所述的天然提取产物，其制备方法如下：按照质量份数，将50-60份的毛连菜，70-90份的蜈蚣草和40-60份的金银花根在80-100℃下干燥后粉碎成粉，然后用40-80目的筛子过筛，将混合粉末加入到200-400份的质量浓度为0.1％-0.5％的硫酸中，控温60-90℃搅拌混合处理60-120min，完成后沉淀过滤，清水洗涤后将沉淀物中加入200-300份的水，然后加入纤维素酶，混合搅拌均匀后，用质量份数为0.1％-0.5％的硫酸调节pH值4.2-4.8，控温温度35-42℃，搅拌反应24-36h，反应结束后加热至沸腾，保持沸腾5-10min，然后趁热过滤，将滤液浓缩至固含量为45％-65％，然后喷雾干燥后即可得到所述的天然提取产物。所述的纤维素酶的用量为70-100U·g-1。所述植酸对菌糠进行表面处理，菌糠成分主要为木质素，多糖，有大量羟基，在磷钨酸催化下与植酸发生酯化反应，其中部分反应机理示意如下：本专利技术的一种环保型土壤修复剂及其制备方法，本专利技术以一种发酵后的菌糠为主要原材料制备的土壤修复药剂对重金属污染的土壤具有优异的修复效果；发酵改性后的菌糠较大的比表面积和丰富的官能团，植酸对菌糠进行表面处理，菌糠成分主要为木质素，多糖，有大量羟基，在磷钨酸催化下与植酸发生酯化反应，使菌糠具有优良的吸附剂性能，可以吸附、交换、络合、沉淀周围环境中的重金属离子；本专利技术提供的一种植物提取物能较大提高了菌糠对土壤中重金属离子的吸附、络合能力，同时酶解产物中的小分子活性物质能够和土壤中的微生物发生交互作用，改善土壤的肥力；本专利技术的原材料来源广泛，是一种将菌糠废弃物资源化综合利用的方法，具有生产成本低，土壤修复效果好，周期短的特点，具备良好的推广和应用价值。附图说明图1为实施例2制备的环保型土壤修复剂的傅里叶红外光谱图。在2957cm-1附近存在碳氢的吸收峰，在914cm-1附近存在醚键的反对称伸缩吸收峰，说明菌糠参与了反应；在1243cm-1附近存在磷氧双键的伸缩吸收峰，在1043cm-1附近存在磷氧单键的反对称伸缩吸收峰，说明植酸参与了反应；在835cm-1附近存在钨酸基的吸收峰，说明磷钨酸参与了反应。具体实施方式下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：取受重金属污染的土壤样品，经检测该土壤中铅含量287mg/kg；铬含量183mg/kg；汞含量0.37mg/kg、镉0.52mg/kg；按每1000克土壤样品配土壤修复剂50克的比例取土壤修复剂，混合均匀后自然条件下保持5周，然后按照GB15618-2018，土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)表4的规定，测定土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型土壤修复剂及其制备方法，其具体制备方案如下：/n按照质量份数，将125-180份的菌糠初步粉碎后加入10-30份的水，混合均匀后放入到发酵罐中，控温18-25℃，自然发酵10-16天，每两天翻堆依次，完成发酵后将菌糠晒干，然后粉碎到0.1-0.5mm，浸渍在200-400份的质量份数为3.5％-7％的盐酸溶液中，控温40-60℃处理10-15h，加入2-5份的磷钨酸，10-40份的植酸，搅拌混合20-30min后；调节溶液pH值为6-8，继续搅拌60-120min，完成后冷却至室温，过滤，烘干，然后加入3-9份的天然提取产物，控温40-60℃，继续混合100-200min，即可得到所述的一种环保型土壤修复剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型土壤修复剂及其制备方法，其具体制备方案如下：
按照质量份数，将125-180份的菌糠初步粉碎后加入10-30份的水，混合均匀后放入到发酵罐中，控温18-25℃，自然发酵10-16天，每两天翻堆依次，完成发酵后将菌糠晒干，然后粉碎到0.1-0.5mm，浸渍在200-400份的质量份数为3.5％-7％的盐酸溶液中，控温40-60℃处理10-15h，加入2-5份的磷钨酸，10-40份的植酸，搅拌混合20-30min后；调节溶液pH值为6-8，继续搅拌60-120min，完成后冷却至室温，过滤，烘干，然后加入3-9份的天然提取产物，控温40-60℃，继续混合100-200min，即可得到所述的一种环保型土壤修复剂。


2.根据权利要求1所述的一种环保型土壤修复剂及其制备方法，其特征在于：所述的碳化木质素粉是将木质素粉碎后在氮气保护下，控温300-400℃碳化60-120min，然后使用含有5％-10％的水蒸气的氮气活化20-30min后得到。


3.根据权利要求1所述的一种环保型土壤修复剂及其制备方法，其特征在于：所述的菌糠为香菇菌糠或平菇菌糠。


4.根据权利要求1所述的一种环保型土壤修复剂及其制备方法，其特征在于：所述的环保型土壤修复剂其...

【专利技术属性】
技术研发人员：竺逸飞，李伟志，
申请(专利权)人：瑞普环保新材料广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44