用于水稻种植土壤镉污染的修复剂及其制备方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于水稻种植土壤镉污染的修复剂，主要包括以下重量份的原料：吲哚乙酸6

【技术实现步骤摘要】
用于水稻种植土壤镉污染的修复剂及其制备方法及其装置


[0001]本专利技术涉及土壤污染治理
，尤其涉及用于水稻种植土壤镉污染的修复剂及其制备方法及其装置。

技术介绍

[0002]土壤本来是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所，土壤接纳污染物，并不表示土壤即受到污染，只有当土壤中收容的各类污染物过多，影响和超过了土壤的自净能力，从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响，才表明土壤受到了污染。造成土壤污染的原因很多，如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降，大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等，镉(Cd)其迁移性强、毒性大、极易被作物吸收和积累，是自然界中毒性最大的重金属元素之一。土壤中重金属污染特别是镉污染成为目前要解决的突出环境问题。
[0003]中国土壤污染已对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成威胁。全国受有机污染物污染的农田已达3600万公顷，全国受重金属污染土地达2000万公顷，其中严重污染土地超过70万公顷，其中13万公顷土地因镉含量超标而被迫弃耕。正因为如此，中国的污染土壤修复研究，正经历着由实验室研究向实用阶段的过渡，即将进入一个快速、全面的治理时期。
[0004]土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；降低土壤中有害物质的浓度。
[0005]目前的土壤修复剂制作较为复杂，原料成本较高，且大量化学元素的添加，导致土壤的二次污染，且目前制备土壤修复剂的堆肥材料大部分为购买现成，其修复效果单一，对水稻土壤的修复效果尤其不佳。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了用于水稻种植土壤镉污染的修复剂及其制备方法及其装置。
[0007]本专利技术的技术要点为：
[0008]用于水稻种植土壤镉污染的修复剂，主要包括以下重量份的原料：吲哚乙酸6
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8份、赤霉素4
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6份、氯吡苯脲5
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8份、虾蟹壳10
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13份、肥料35
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55份、野生苋6
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8份、皂素溶液7
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9份、洒石酸6
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8份、调节菌8
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10份。
[0009]进一步的，所述的原料制备水稻种植土壤镉污染的修复剂的方法，主要包括以下步骤：
[0010]S1、原料预处理
[0011]虾蟹壳放入虾蟹壳处理机构内进行处理：将虾蟹壳在盐酸溶液中浸泡清洗，去除
其表面的泥土和杂物，将清洗后的虾蟹壳放入冷冻室，设置冷冻温度
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35～
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25℃进行冷冻30min，将冷冻后的虾蟹壳放入研磨机内进行研磨，研磨出80
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100目的虾蟹壳粉末，将研磨出的虾蟹壳粉末在干燥机内干燥处理，使其水分蒸干后放入离心机内，并向离心机内加入质量浓度为20％的氢氧化钡溶液，氢氧化钡溶液和虾蟹壳粉末的质量比为：1∶4，通过加热器使氢氧化钡溶液温度升高至70
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85℃后使粉末和氢氧化钡溶液进行混合离心，设置转速3500
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5000r/min，离心时间为10
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15min，制备出甲壳糖，将甲壳糖进行羧化处理，制备出可溶于水的羧化壳聚糖，羧化壳聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性的高分子材料，其含有大量氨基、羟基等活性基团能与土壤中的镉元素等重金属离子进行螯合，发生吸附作用；
[0012]提取野生苋提取液：将野生苋放入野生苋处理机构内，通过所述野生苋处理机构内碾磨机构进行碾磨，将野生苋研磨成碎渣并研磨出野生苋的汁液，并将汁液和残渣进行收集，将收集的残渣加入至盛有95
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105℃的蒸馏水、质量浓度为70％的乙醇和质量浓度为60％的丙酮的混合溶液的容器内，蒸馏水、质量浓度为70％的乙醇和质量浓度为60％的丙酮按照质量比为：5∶2∶3，反复多次提取，直至浸出液颜色变淡，将浸出液和研磨出的汁液混合，制成野生苋混合液，接着将制成的野生苋混合液除去乙醇和丙酮加入至浓缩机内并浓缩处理，并将野生苋混合的pH调至7
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7.5后放入离心机进行离心处理，设置转速为：4000
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4500r/min，离心时间为：15
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20min，取离心后野生苋混合液的上清液为提取液，完成野生苋提取液的制备；
[0013]S2、肥料预处理
[0014]将S1中40％的肥料平铺至发酵罐内的底面上，在所述40％的肥料上表面均匀的淋上S1中所制备出的野生苋提取液，并均匀的撒上50％的调节菌，通过搅拌机构进行搅拌，再将30％的肥料堆在所述40％的肥料上，将剩余的调节菌和S1中制备的羧化壳聚糖均匀的撒在所述30％的肥料的上表面，通过搅拌机构进行搅拌，将最后剩余的30％的肥料堆积在所述搅拌好的30％的肥料上，并在其表面上均匀的撒上50％的皂素溶液；
[0015]S3、混合肥料堆肥
[0016]将发酵罐内的温度提升至45
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55℃，持续3
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5h，再将温度提升至55
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65℃，持续1
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1.5h，打开发酵罐内的翻堆机构，对发酵罐的肥料进行翻堆处理，在翻堆机构开始翻堆时加入剩余的皂素溶液和洒石酸，翻堆发酵持续时间设置为：4
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6h，温度设置为35
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45℃，制备出发酵混合肥料；
[0017]S4、堆肥肥料处理
[0018]将S3中制备好的发酵混合肥料内加入吲哚乙酸、赤霉素、氯吡苯脲，搅拌机搅拌20
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25min，将搅拌好的发酵混合肥料进行干燥处理，干燥后的发酵混合肥料进行粉碎分装，即完成修复剂的制备，吲哚乙酸、赤霉素、氯吡苯脲，可促进水稻发芽生长，提高水稻细胞分裂素活性、促进水稻细胞分裂、分化、蛋白质合成，并可提高水稻的光合作用。
[0019]进一步的，S2中所述肥料为西红柿残株和黄瓜残株组成，且西红柿残株和黄瓜残株按照重量比为：2∶3，西红柿残株和黄瓜残株的成本较低，且作为果蔬类的发酵肥料可提供水稻生长必须的营养元素，所制备的肥料更利于水稻萌芽和生长。
[0020]进一步的，S3和S4中所述皂素溶液的浓度为：2
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2.5％(wt)，所述皂素溶液的pH值为5.2，所述皂素溶液的温度为28℃，因为皂素易溶于热水，设置溶液pH值为5.2，温度为28℃，更利于皂素的溶解，使皂素更有效的溶于肥料之中。
[0021]进一步的，所述调节菌为：根瘤菌和乙醇乳弧菌，且所述根瘤菌和所述乙醇乳弧菌的摩尔比为5∶3，根瘤菌具有较好的固氮能力，可保护肥料发酵时充足的氮源，且乙醇乳弧菌为互养菌门厌氧细菌，其可对根瘤菌起到辅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于水稻种植土壤镉污染的修复剂，其特征在于，主要包括以下重量份的原料：吲哚乙酸6
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8份、赤霉素4
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6份、氯吡苯脲5
‑
8份、虾蟹壳10
‑
13份、肥料35
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55份、野生苋6
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8份、皂素溶液7
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9份、洒石酸6
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8份、调节菌8
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10份。2.根据权利要求1所述的用于水稻种植土壤镉污染的修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、原料预处理虾蟹壳放入虾蟹壳处理机构(1)内进行处理：将虾蟹壳在盐酸溶液中浸泡清洗，去除其表面的泥土和杂物，将清洗后的虾蟹壳放入冷冻室，设置冷冻温度
‑
35～
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25℃进行冷冻30min，将冷冻后的虾蟹壳放入研磨机内进行研磨，研磨出80
‑
100目的虾蟹壳粉末，将研磨出的虾蟹壳粉末在干燥机内干燥处理，使其水分蒸干后放入离心机内，并向离心机内加入质量浓度为20％的氢氧化钡溶液，氢氧化钡溶液和虾蟹壳粉末的质量比为：1∶4，氢氧化钡溶液通过加热器使氢氧化钡溶液温度升高至70
‑
85℃后使粉末和氢氧化钡溶液进行混合离心，设置转速3500
‑
5000r/min，离心时间为10
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15min，制备出甲壳糖，将甲壳糖进行羧化处理，制备出可溶于水的羧化壳聚糖；提取野生苋提取液：将野生苋放入野生苋处理机构(2)内，通过所述野生苋处理机构(2)内碾磨机构(21)进行碾磨，将野生苋研磨成碎渣并研磨出野生苋的汁液，并将汁液和残渣进行收集，将收集的残渣加入至盛有95
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105℃的蒸馏水、质量浓度为70％的乙醇和质量浓度为60％的丙酮的混合溶液的容器(22)内，蒸馏水、质量浓度为70％的乙醇和质量浓度为60％的丙酮按照质量比为：5∶2∶3，反复多次提取，直至浸出液颜色变淡，将浸出液和研磨出的汁液混合，制成野生苋混合液，接着将制成的野生苋混合液除去乙醇和丙酮加入至浓缩机(23)内并浓缩处理，并将野生苋混合的pH调至7
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7.5后放入离心机进行离心处理，设置转速为：4000
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4500r/min，离心时间为：15
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20min，取离心后野生苋混合液的上清液为提取液，完成野生苋提取液的制备；S2、肥料预处理按重量百分比计，将S1中40％的肥料平铺至发酵罐(3)内的底面上，在所述40％的肥料上表面均匀的淋上S1中所制备出的野生苋提取液，并均匀的撒上50％的调节菌，通过搅拌机构(31)进行搅拌，再将30％的肥料堆在所述40％的肥料上，将剩余的调节菌和S1中制备的羧化壳聚糖均匀的撒在所述30％的肥料的上表面，通过搅拌机构(31)进行搅拌，将最后剩余的30％的肥料堆积在所述搅拌好的30％的肥料上，并在其表面上均匀的撒上50％的皂素溶液；S3、混合肥料堆肥将发酵罐(3)内的温度提升至45
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55℃，持续3
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5h，再将温度提升至55
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65℃，持续1
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1.5h，打开发酵罐内的翻堆机构(32)，对发酵罐(3)的肥料进行翻堆处理，在翻堆机构(32)开始翻堆时加入剩余的皂素溶液和洒石酸，翻堆发...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑丽萍，王国庆，杜俊洋，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：