一种综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂制造技术

本发明专利技术公开了一种综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂，涉及土壤修复技术领域，由质量比为1∶0.8∶5的生物炭

【技术实现步骤摘要】
一种综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂


[0001]本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂。

技术介绍

[0002]近年来随着对自然资源需求量的增长，矿山开采规模扩大，因此产生的大量废渣、废石及尾矿不仅占用了矿区土地，而且还成为重大污染源，对矿区生态环境安全构成了巨大威胁。鉴于矿山露天排土场堆积的固体废弃物不仅占用土地，而且极易诱发泥石流及重金属等有害物质污染的特点，解决排土场土壤改良问题已成为当前国内外矿区生态重建的重点。国内矿山也加大了排土场生态重建研究的力度。矿区复垦与生态环境重建是矿业经济发展的大势所趋。
[0003]针对矿区生态修复，我们考虑综合运用土壤学、微生物学、植物学、水土保持学、材料学、环境化学、生态学方法和原理，攀枝花钒钛磁铁矿区排土场在同类型矿区土壤中具有明显的代表性，因此我们以攀枝花钒钛磁铁矿区排土场为研究区域，为同类型的矿区复垦区的土壤改良与治理提供切实可行的技术方案。首先，对土壤物理、化学性状和生物学特性进行分析；其次，研发适用于攀枝花钒钛磁铁矿区排土场的土壤改良材料，对工艺参数和改良机理进行分析，以此为依据构建土壤改良体系；最后，将室内模拟实验和野外试验相结合，在攀枝花钒钛磁铁矿排土场进行植被恢复的小区示范，验证土壤改良材料的复垦效果。但是，目前已有的土壤改良剂基本为微生物菌剂，对攀枝花钒钛磁铁矿区排土场的土壤改良效果并不好，且生产成本也比较高昂，难以实现大面积使用。而我国有丰富的工、农业固体废弃物资源，如果能制备成适用于矿区的土壤改良剂，将不仅仅降低土壤改良剂的生产成本，也解决了工、农业固体废弃物难处理的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述问题，本专利技术提供一种综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂，以解决现有土壤改良剂改良效果较差、制备成本高昂的技术问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂，由质量比为1∶0.8∶5的生物炭
‑
菌渣堆肥成品、S菌肥和改性工业固废组成，所述生物炭
‑
菌渣堆肥成品由香菇菌渣生物炭和香菇菌渣共混发酵而得，所述S菌肥为以枯草芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌为主的复合菌肥，所述改性工业固废由均经柠檬酸改性的钢渣、粉煤灰、钛石膏组成。
[0007]作为优选地，所述香菇菌渣生物炭的制备过程为：将收集到的香菇菌渣洗净烘干、粉碎后放入密封瓷坩埚中，用马弗炉加热至500℃，保温3小时，待冷却至室温，取出黑色样品，磨碎后即得香菇菌渣生物炭。
[0008]更进一步地，所述香菇菌渣生物炭和香菇菌渣的质量比为1∶24。
[0009]更进一步地，所述香菇菌渣生物炭和香菇菌渣的共混发酵过程为：将收集到的香
菇菌渣经4％ NaOH溶液浸泡24h后，洗净过滤，用10％的稀盐酸溶液调节pH至7.20
±
0.25，添加EM菌原液进行发酵，控制含水量在60％，取香菇菌渣生物炭，搅拌均匀，置于35℃恒温水箱中进行培养，并以0.5L
·
min
‑1的速率进行曝气，发酵60天即可得到生物炭
‑
菌渣堆肥成品。
[0010]作为优选地，所述钢渣的改性过程为：柠檬酸与钢渣的液固比为2:1，先振荡反应1h，而后静置30min，以4000r
·
min
‑1的速度离心5min，过滤、洗至中性，最后在65℃的条件下烘干即可得到改性钢渣，所述柠檬酸的浓度为0.5mol
·
L
‑1。
[0011]进一步地，所述粉煤灰的改性过程为：柠檬酸与粉煤灰的液固比为2:1，先振荡反应1h，而后静置30min，以4000r
·
min
‑1的速度离心5min，过滤、洗至中性，最后在65℃的条件下烘干即可得到改性粉煤灰，所述柠檬酸的浓度为0.75mol
·
L
‑1。
[0012]更进一步地，所述钛石膏的改性过程为：柠檬酸与钛石膏的液固比为2:1，先振荡反应1h，而后静置30min，以4000r
·
min
‑1的速度离心5min，过滤、洗至中性，最后在65℃的条件下烘干即可得到改性钛石膏，所述柠檬酸的浓度为1.0mol
·
L
‑1。
[0013]综上所述，相比于现有技术，本专利技术具有如下优点及有益效果：
[0014]本专利技术通过特定浓度的柠檬酸对工业固废进行改性，而后特定生物碳含量的混合生物炭
‑
菌渣堆肥成品、S菌肥，能有效改善矿区的土壤理化性质，并对植物生长有显著影响，大大减少了微生物菌剂的使用量，降低了生产成本。
附图说明
[0015]图1为添加生物炭比例对堆肥总氮含量的影响折线图；
[0016]图2为添加生物炭比例对堆肥腐殖酸含量的影响折线图；
[0017]图3为添加生物炭比例对堆肥总磷含量的影响折线图。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图以及各实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]本专利技术以下各个实施例的供试土壤取自四川省攀枝花市朱家包包矿区排土场，取样点地处101
°
45
′
～101
°
46
′
E，26
°
34
′
～26
°
35
′
N。攀枝花年平均气温19.7℃～20.5℃，日照多，太阳辐射强，年平均日照2754小时，夏季长、温度日变化大，四季不分明，降雨少而集中，无霜期300天以上，河谷地区全年无冬，境内极少出现极端天气，是四川省内日照资源最丰富的地区。地貌类型主要有山地、盆地、丘陵和河谷盆地。土壤类型多达十一种，其中有燥红土、赤红壤、黄棕、粽壤等，其中红壤为境内分布最广泛的主要自然土。攀西地区是中国一个重要的构造成矿带。
[0020]实施例1
[0021]本实施例主要探究不同生物炭比例制备的生物炭
‑
菌渣堆肥成品对土壤的影响，设置的各个实验组除生物炭比例不同，其余条件均保持一致。具体如下：
[0022]香菇菌渣产自有机肥有限公司，EM菌剂产自河南依它生物技术有限公司(主要菌
种为芽孢杆菌和放线菌)。
[0023]生物炭制备：菌渣材料取自收集到的菌渣，洗净烘干，粉碎后放入密封瓷坩埚中，用马弗炉加热至500℃，时长为3小时，待冷却至室温，取出黑色样品，磨碎后过100目筛，分别收集生物炭成品并封入干燥密封袋中。
[0024]菌渣、生物炭共发酵：取125g香菇菌渣(干重)，经4％ NaOH溶液浸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂，其特征在于，由质量比为1∶0.8∶5的生物炭
‑
菌渣堆肥成品、S菌肥和改性工业固废组成，所述生物炭
‑
菌渣堆肥成品由香菇菌渣生物炭和香菇菌渣共混发酵而得，所述S菌肥为以枯草芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌为主的复合菌肥，所述改性工业固废由均经柠檬酸改性的钢渣、粉煤灰、钛石膏组成。2.如权利要求1所述的综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂，其特征在于，所述香菇菌渣生物炭的制备过程为：将收集到的香菇菌渣洗净烘干、粉碎后放入密封瓷坩埚中，用马弗炉加热至500℃，保温3小时，待冷却至室温，取出黑色样品，磨碎后即得香菇菌渣生物炭。3.如权利要求2所述的综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂，其特征在于，所述香菇菌渣生物炭和香菇菌渣的质量比为1∶24。4.如权利要求2所述的综合利用工农业固废及微生物菌剂的土壤改良修复剂，其特征在于，所述香菇菌渣生物炭和香菇菌渣的共混发酵过程为：将收集到的香菇菌渣经4％NaOH溶液浸泡24h后，洗净过滤，用10％的稀盐酸溶液调节pH至7.20
±
0.25，添加EM菌原液进行发酵，控制含水量在60％，取香菇菌渣生物炭，搅拌均匀，置于35℃恒温水箱中进行培养，并以0.5L
·
min
‑1的速率进行曝气，发酵60天即可得到生物炭
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金燕，刘锐，李晓宇，任艳丽，刘新颖，许沐城，李得，刘又嘉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：