一种固氮保磷贮碳的污泥-餐厨基土壤缓释肥的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种固氮保磷贮碳的污泥

【技术实现步骤摘要】
一种固氮保磷贮碳的污泥
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餐厨基土壤缓释肥的制备方法


[0001]本专利技术属于固体废弃物资源化利用
，尤其涉及一种固氮保磷贮碳的污泥
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餐厨基土壤缓释肥的制备方法。

技术介绍

[0002]我国餐厨垃圾和污泥年产量巨大，但部分传统的处理技术以处置为目的，造成了大量的资源浪费。餐厨垃圾中负载了如氮磷钾等植物生长发育所需的营养元素，这些元素在土壤中缓慢释放出来，不仅能够利于植物生长，还可以改良土壤。污泥是一种低成本的无机填料，其中含有大量的二氧化硅（SiO2）颗粒，引入的二氧化硅颗粒具有亲水性效应，可以提高土壤缓释肥的保水性能。此外，土壤缓释肥中的官能团和二氧化硅纳米颗粒的羟基之间的氢键相互作用可以在高分子凝胶网络内建立额外的物理交联，从而改善凝胶的机械强度，为污泥
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餐厨基土壤缓释肥在土壤中作用提供一定的支撑。餐厨垃圾和污泥的利用，不仅降低了生产成本，而且实现了固体废弃物的增值化利用。
[0003]目前市面虽有一些绿色化肥，能够起到一定保水保肥效果，但是所用原料为废纸、米饭和蔬菜等单一废弃垃圾，存在保水保肥效率不高、成本高昂等问题，不适用于餐厨垃圾、污泥等混合物，且无法在工艺上达到碳减排效益。针对上述问题，亟需研发一种固氮保磷贮碳的污泥
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餐厨基土壤缓释肥的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种绿色环保、成本低廉、制备工艺简单、具有高保水保肥效率的固氮保磷贮碳的污泥r/>‑
餐厨基土壤缓释肥的制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种固氮保磷贮碳的污泥
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餐厨基土壤缓释肥的制备方法，包括以下步骤：（1）将餐厨垃圾与污泥原料进行预处理，用破壁机打磨成浆液，过筛备用；（2）在污泥和餐厨混合均匀的浆液中加入一定质量的蒸馏水，调节至所需含水率，得到污泥
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餐厨混合浆液；（3）向污泥
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餐厨混合浆液中依次加入氧化剂、改性剂、支撑剂、单体溶液、交联剂和引发剂，搅拌至混合均匀；（4）将步骤（3）得到的浆液倒入模具中静置至成胶，脱模，置于一定浓度的NaOH溶液中皂化一定时间，取出，放入烘箱烘干至恒重，研磨过筛，得到所述的污泥
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餐厨基土壤缓释肥。
[0006]步骤（1）中将餐厨垃圾与污泥原料进行预处理具体为：餐厨垃圾预处理是指先分拣出大骨头、纸巾、塑料袋和泡沫杂质，过0.150 mm孔径筛网，沥去餐厨垃圾原料中的渗滤液后，将固体部分与污泥按比例掺匀，再向掺匀后的固体中加入一定质量蒸馏水；过筛是指浆液过0.125 mm孔径筛网。
[0007]步骤（2）中调节至所需含水率是指调节污泥
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餐厨混合浆液的含水率为80%
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95%。
h，取出，放入烘箱烘干至恒重，研磨后过0.125 mm孔径筛网，得到所述的污泥
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餐厨基土壤缓释肥（SEM照片如图1所示），装袋封存。
[0021]实施例2一种用铝盒法评价凝胶改善土壤保水率的方法在底部钻有小孔的圆柱形铝盒（直径为5 cm，高为5 cm）底部放置一层滤布，将混合均匀的过300目筛网的沙土和凝胶放入铝盒中，盖上铝盒盖，放入铝盒室（铝盒室为5
×5×
5 cm的正方体亚克力盒）内，用蒸馏水完全浸没铝盒。吸水24 h后，取出铝盒，用吸水纸擦干铝盒表面的水分，称重，计算土壤饱和含水率。
[0022]以实施例1中的制备方法，分别取不同氧化剂CaO2、H2O2、K2MnO4进行试验，试验结果如图2所示。
[0023]经上述过程制得的污泥
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餐厨基土壤缓释肥作用于土壤后其保水率由初始的46.7%提升到87.96%以上，证明了污泥
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餐厨基土壤缓释肥可稳定作用于土壤保水。
[0024]实施例3一种用凝胶缓解土壤水分蒸发速率的方法取实施例2中吸水结束后的铝盒，称重作为初始质量，置于湿度为60%，温度为25 ℃的人工气候箱中，每隔24 h取出称重，连续测量五天后计算土壤水分蒸发速率，试验结果如图3所示。
[0025]经上述过程和评价方法测得投加污泥
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餐厨基土壤缓释肥后土壤的蒸发速率在15.6%以下，证明了本产品在缓解土壤水分蒸发速率上有较大的成效。因此，本专利技术利用餐厨垃圾和污泥制备出污泥
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餐厨基土壤缓释肥，不仅可以实现固废资源化利用，而且可以推动农业向低成本、低污染、高效益方向发展。
[0026]实施例4一种用氮、磷、钾含量评价凝胶保肥效果的方法使用土壤养分速测仪
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TPY
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8A对实施例2铝盒沙土中铵态氮、速效钾和有效磷的含量进行测定。
[0027]以实施例1的制备方法，分别取污泥
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餐厨基土壤缓释肥1 g、2 g、3 g，按照上述实施例2、实施例3进行土壤饱和含水率和土壤蒸发速率试验后，测量铝盒内沙土养分，测量结果如表1所示。
[0028]表1 不同污泥
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餐厨基土壤缓释肥投加量对土壤肥力的影响试样1234投加量（g）空白123铵态氮（mg/kg）23.458.676.382.9速效钾（mg/kg）120.3168.1203.9248.7有效磷（mg/kg）16.832.758.674.5上述方法中投加污泥
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餐厨基土壤缓释肥后土壤中的铵态氮、速效钾和有效磷的含量都有较大提升，因此本专利技术能够增加土壤的肥效。
[0029]以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，仅仅便于本领域技术人员对技术方案的理解，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部
分技术特征进行等同替换，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固氮保磷贮碳的污泥
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餐厨基土壤缓释肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将餐厨垃圾与污泥原料进行预处理，用破壁机打磨成浆液，过筛备用；（2）在污泥和餐厨混合均匀的浆液中加入一定质量的蒸馏水，调节至所需含水率，得到污泥
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餐厨混合浆液；（3）向污泥
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餐厨混合浆液中依次加入氧化剂、改性剂、支撑剂、单体溶液、交联剂和引发剂，搅拌至混合均匀；（4）将步骤（3）得到的浆液倒入模具中静置至成胶，脱模，置于一定浓度的NaOH溶液中皂化一定时间，取出，放入烘箱烘干至恒重，研磨过筛，得到所述的污泥
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餐厨基土壤缓释肥。2.如权利要求1所述的一种固氮保磷贮碳的污泥
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餐厨基土壤缓释肥的制备方法，其特征在于：步骤（1）中将餐厨垃圾与污泥原料进行预处理具体为：餐厨垃圾预处理是指先分拣出大骨头、纸巾、塑料袋和泡沫杂质，过0.150 mm孔径筛网，沥去餐厨垃圾原料中的渗滤液后，将固体部分与污泥按比例掺匀，再向掺匀后的固体中加入一定质量蒸馏水；过筛是指浆液过0.125 mm孔径筛网。3.如权利要求1所述的一种固氮保磷贮碳的污泥
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餐厨基土壤缓释肥的制备方法，其特征在于：步骤（2）中调节至所需含水率是指调节污泥
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餐厨混合浆液的含水率为80%
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95%。4.如权利要求1所述的一种固氮保磷贮碳的污泥
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餐厨基土壤缓释肥的制备方法，其特征在于：步骤（3）中的搅拌是在恒温水浴磁力搅拌条件下进行，水浴温度为60
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80
ꢀ°
C，转速为150
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260 rad/min。5.如权利要求1所述的一种固氮保磷贮碳的污泥
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餐厨基土壤缓释肥的制备方法，其特征在于：步骤（3）中的氧化剂指CaO2、H2O2或K2MnO4，作用为将原料中的碳组分释放出来，每50 mL浆液投加量为0.2
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【专利技术属性】
技术研发人员：李亚林，刘蕾，关明玥，何海洋，刘浩钊，黄文宝，朱振衡，孙趁心，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：发明
国别省市：