一种复合土壤调理剂的制备方法、设备及该复合土壤调理剂技术

本发明专利技术提供一种复合土壤调理剂的制备方法、实施该制备方法的设备及采用该制备方法制备的复合土壤调理剂。其中，所述复合土壤调理剂的制备方法包括以下步骤：步骤(1)，将无机矿物质和农作物废弃物按照一定比例混合均匀，添加一定量的水溶液，获得混合物；步骤(2)，将所述混合物在一定温度范围内研磨一定时间，达到一定粒径，即得所述复合土壤调理剂。本发明专利技术的复合土壤调理剂的制备方法工艺简单，处理时间短，成本较低，适于广泛推广；采用本发明专利技术的制备方法制得的复合土壤调理剂不仅富含有机质、腐殖酸等多种天然有机物，而且“微化后”的混合物活化度高，可以补充土壤中缺失的一些植物生长所需的微量元素，且对环境友好，不会造成环境污染。污染。

【技术实现步骤摘要】
一种复合土壤调理剂的制备方法、设备及该复合土壤调理剂


[0001]本专利技术涉及农作物废弃物资源化利用及土壤治理领域，尤其涉及一种复合土壤调理剂的制备方法、设备及该复合土壤调理剂。

技术介绍

[0002]我国是个农业大国，但我国可耕作土壤面积和土壤状况都不容乐观。特别是随着当下经济的快速发展，对农作物的需求不断扩大，为了能够促进农作物得于增产，投入于农业生产的化肥和农药的量都格外庞大。这种“输营养液”的掠夺耕作模式长期使用的结果就是：严重破坏了土壤的地质结构，使得土壤内部的营养成分失去了应有的平衡，从而导致土壤出现土壤板结、质地变差、储水功能弱化等众多问题。同时，农药的大量使用也会导致土壤污染，并且在土壤污染后又进一步影响了种植在土壤之中的农作物，使得农作物的质量遭受破坏。
[0003]此外，还有两个跟农业耕作无关的原因是：工业污水的不合理排放；固体废弃物的不合理处理。土壤是自然界水和大气循环的枢纽，水和大气的污染最终都会表现在土壤上；同样，土壤污染了，水和大气也不可能“独善其身”。可见，造成我国土壤污染的原因十分复杂，在进行治理时应抱以科学审慎的态度。
[0004]土壤的生态状态是保证国家“粮食安全”的主要支柱。除了加紧开展污染土壤治理以外，对可耕地土壤的保护和调理，改善区域土壤生态环境质量已经迫在眉睫。通过改善土壤含水率、酸碱度、土壤有机质和微生物生态环境来修复和调理土壤，将现有耕作模式向可持续集约化农业或者生态集约化农业转变。
[0005]目前国内生产的土壤调理剂主要是以麦饭石、蒙脱石、牡蛎壳、硅钙矿、炉渣以及粉煤灰并添加絮凝剂或保水剂配制而成，并以物理混拌或添加形式完成，工艺简单，但原料中的各种重金属含量无法消除，长期施用于土壤无疑会造成土壤重金属富积，对土壤生态产生一种危害，更不利于土壤的长期可持续利用生产，同时对农产品品质产生不良影响。
[0006]科研人员亦开发了一些土壤调理剂或修复剂，例如，中国专利申请201810419469.7，公开了一种土壤调理剂的制备方法，包括如下重量份的原料：褐煤40-60份、工业级过氧化氢2-5份、碳铵10-20份、贝壳粉10-20份、菌渣5-10份、复合微生物菌剂3-5份，通过混合搅拌、密封发酵的方法获得土壤调理剂；中国专利申请201811048792.4，公开了一种水稻秸秆-黏土复合土壤调理剂的制备方法，该专利技术原料为：20-70份水稻秸秆粉、30-80份天然多孔黏土、5-25份粘结剂、1-5份炭化助剂、80-150份去离子水，经混料、练泥、成型、装匣105-125℃烘干、封匣350-650℃焙烧，即得。然而，现有技术中原材料种类相对较多，处理过程相对复杂，制备成本较高，不利于大规模推广应用；且最终形态的颗粒尺寸都过于偏大，物质活化度低，生物利用度低，时效性相对较差。
[0007]因此，亟需一种制备工艺简单、制备成本较低的复合土壤调理剂的制备方法。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种复合土壤调理剂的制备方法、实施该制备方法的设备及采用该制备方法制备的复合土壤调理剂。本专利技术的复合土壤调理剂的制备方法采用天然农作物废弃物作为有机物和天然腐殖质、褐煤、煤矸石等无机矿物质作为无机物，将二者进行一定的预处理，通过机械研磨在微观尺度上提升各物质的活化度。本专利技术的制备方法工艺简单，处理时间短，成本较低，适于广泛推广；采用本专利技术的制备方法制备获得的复合土壤调理剂不仅富含有机质、腐殖酸等多种天然有机物，而且“微化后”的混合物活化度高，可以补充土壤中缺失的一些植物生长所需的微量元素，且对环境友好，不会造成环境污染。
[0009]为实现以上目的，本专利技术提供了一种复合土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)，将无机矿物质和农作物废弃物按照一定比例混合均匀，添加一定量的水溶液，获得混合物；步骤(2)，将所述混合物在一定温度范围内研磨一定时间，达到一定粒径，即得所述复合土壤调理剂。
[0010]优选地，步骤(1)中，所述无机矿物质为煤矸石、褐煤、泥煤、腐殖质、土壤、硅钙矿中的一种或几种；所述农作物废弃物为水稻秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆、甘蔗残渣、红薯秸秆、马铃薯秸秆中的一种或几种。
[0011]优选地，步骤(1)中，所述无机矿物质为褐煤；所述农作物废弃物为小麦秸秆。
[0012]优选地，步骤(1)中，褐煤的粒径为2-20mm。
[0013]优选地，步骤(1)中，所述无机矿物质占所述农作物废弃物的质量份为0.5％-20％。
[0014]优选地，步骤(1)中，所述水溶液中含有钾离子，所述钾离子的浓度为0.001-0.1N，pH为6.0-8.5。
[0015]优选地，步骤(1)中，所述钾离子由氯化钾、硫酸钾、磷酸钾、硝酸钾、氢氧化钾中的一种或多种提供，优选由氯化钾提供。
[0016]优选地，步骤(1)中，所述水溶液采用酸性溶液或碱性溶液调节pH，其中，所述酸性溶液包括盐酸、磷酸、硝酸中的一种或多种，优选包括盐酸；所述碱性溶液包括氢氧化钾、氢氧化钠、氨水中的一种或多种。
[0017]优选地，步骤(1)中，所述混合物的湿度为5-30％。在机械研磨过程中，无机矿物质和农作物废弃物的混合程度与湿度有关，一定的湿度可避免研磨时摩擦温度升高过快；一定的酸度或碱度不仅可以软化农作物废弃物组织，而且有助于农作物废弃物中的纤维素在机械研磨过程中部分水解，同时可提升矿物质中微量元素的溶出率，改善无机矿物质中腐殖质等物质的水溶分散性，使无机矿物质与农作物废弃物的融合更加充分，提升研磨效果。在使用所述复合土壤调理剂调理土壤时，根据所要调理的土地状态，选择不同的复合土壤调理剂，对酸性土地调理采用弱碱性复合土壤调理剂，对盐碱地调理采用弱酸性复合土壤调理剂。
[0018]优选地，步骤(2)中，所述研磨的时间为2-15min，温度为80-140℃。研磨时间的长短和原料的组成有关，农作物废弃物等有机物含量高，研磨时间相对短；此外，粒度越小所需研磨时间越长；而温度的设定范围与相关物质的活化度有关，温度控制在80-140℃之间，农作物废弃物更容易软化，且有利于农作物废弃物组织撕裂；研磨时间越长，温度越高，要
控制温度不宜过高，否则会引起农作物废弃物等碳化，可采用间歇式研磨或循环散热以控制研磨温度。研磨过程中，无机矿物质与农作物废弃物协调作用，撕裂和表面残缺，活化度高，吸附和融合充分，有利于微量元素析出和微生物吸收和利用，促进物质转化。此外，适当的温度和作用时间有利于杀死农作物废弃物中的虫卵，增强农作物“体质”，减少农药用量，改善土壤生态环境；研磨后形成的颗粒越细小，相对活化程度越高，可生物利用度越好。
[0019]优选地，所述复合土壤调理剂的粒径为1-500μm。也即是说，步骤(2)中，将所述混合物研磨一定时间后获得粒径为1-500μm的细颗粒，可直接作为复合土壤调理剂使用。
[0020]优选地，步骤(2)中，将所述混合物研磨一定时间并达到所述粒径后，加入一定量的微生物菌剂，混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，将无机矿物质和农作物废弃物按照一定比例混合均匀，添加一定量的水溶液，获得混合物；步骤(2)，将所述混合物在一定温度范围内研磨一定时间，达到一定粒径，即得所述复合土壤调理剂。2.如权利要求1所述的复合土壤调理剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述无机矿物质占所述农作物废弃物的质量份为0.5％-20％。3.如权利要求1所述的复合土壤调理剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水溶液中含有钾离子，所述钾离子的浓度为0.001-0.1N，pH为6.0-8.5。4.如权利要求1所述的复合土壤调理剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合物的湿度为5-30％。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鑫，辛衷瑜，
申请(专利权)人：周鑫，
类型：发明
国别省市：