一种具有共轭性质的人造土及其制备方法技术

本申请提供一种具有共轭性质的人造土及其制备方法，应用于人造土技术领域，其中制备方法包括：将废弃无机土粉碎，得到人造土基质细料；再将基质细料

【技术实现步骤摘要】
一种具有共轭性质的人造土及其制备方法


[0001]本申请涉及人造土
，具体涉及一种具有共轭性质的人造土及其制备方法
。

技术介绍

[0002]目前大量生产建设项目弃土的不合理处置，不仅浪费了大量的土
(
石
)
资源，还侵占了大量的土地资源，造成环境污染，甚至导致滑坡
、
泥石流和崩塌等灾害的发生
。
因此，工程弃土资源化利用进行研究是十分有必要的
。
[0003]经对国内外已有相关文献进行统计分析，目前对工程弃土进行资源化利用主要有以下六个方面：一是经筛选及粉碎后作为骨料；二是弃土中的石方经处理后作为新型墙材；三是部分弃土可用于制作空心砖；四是弃土弃渣直接用于矿坑或采矿塌陷区回填；五是用于景观绿化微地形构造砌筑；六是将弃土经过一定方式处理后与土壤改良剂
、
生长基混合后作为“客土”。
其中，土壤改良处理方式可以改善和保护土壤环境
、
防治污染和维护生态平衡，提高生态系统的稳定性和持续性
。
然而，传统的土壤改良技术难以同时实现土壤多对不同性质的对立统一，如亲水性和疏水性，进而导致了诸多失败的工程案例
。
因此，研发一种同时具有多对对立性质的多介质
、
多尺度的新型人造土是十分有必要的
。

技术实现思路

[0004](
一
)
要解决的技术问题
[0005]有鉴于此，本申请提供一种具有共轭性质的人造土及其制备方法，通过土壤调理剂和滚筒造粒技术，将离散土壤微粒团聚成同时具有多对对立性质的多介质
、
多尺度的土壤团粒结构
。
[0006](
二
)
技术方案
[0007]本说明书实施例提供以下技术方案：
[0008]本说明书实施例提供一种具有共轭性质的人造土的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S01
，将工程开挖产生的废弃无机土粉碎，得到人造土基质细料；
[0010]S02
，将所述步骤
S01
中得到的所述基质细料与水和土壤调理剂混合，得到土壤混合物；
[0011]S03
，将所述步骤
S02
中的所述土壤混合物在滚筒中进行改性和造粒，得到具有稳定团粒结构的共轭人造土；
[0012]其中，所述土壤调理剂包括具有表面改性功能的生物基高分子材料
、
增加土壤肥力的有机质和矿物材料；所述土壤调理剂可使土壤微粒充分粘联，形成稳定的团粒结构，营造团粒间丰富的孔隙结构；土壤调理剂对水的吸附作用可有效固锁住团粒体内部的毛细水，实现土壤良好的亲水性和保水性
。
同时，生物基高分子材料可实现土壤团聚体表面改性，提高土壤的疏水性；有机质疏松多孔的结构可进一步提高团聚体内部的孔隙度，从而实现土壤良好的透水性及通气性；有机质和矿物材料的加入也为土壤中微生物的生长繁殖提
供营养物质，分解有机质的过程使土壤内部温度升高，生成的发酵液可协调土壤内部细菌的菌落平衡，维持温度稳定
。
[0013]所述土壤调理剂的添加量为所述基质细料的
0.01
‰
～
0.08
‰
。
[0014]在一些实施例中，所述生物基高分子材料
、
有机质和矿物材料的质量比为1～3：4～7：
0.5
～
1.5。
[0015]在一些实施例中，所述生物基高分子材料包括淀粉酵素
、
聚丙烯酰胺
、
花生壳粉和木屑炭，所述淀粉酵素
、
聚丙烯酰胺
、
花生壳粉和木屑炭的质量比为2～4：
0.5
～
1.5
：
13
～
18
：1～
3。
[0016]在一些实施例中，所述有机质包括鸡粪或羊粪
。
[0017]在一些实施例中，所述矿物材料包括黄腐酸钾和石灰，所述黄腐酸钾和石灰的质量比为1：4～1：
7。
[0018]在一些实施例中，所述生物基高分子材料
、
有机质和矿物材料的质量比具体为2：5：1；所述淀粉酵素
、
聚丙烯酰胺
、
花生壳粉和木屑炭的质量比具体为3：1：
15
：2；所述黄腐酸钾和石灰的质量比具体为1：
5。
[0019]在一些实施例中，所述土壤调理剂的浓度越高，所述人造土的土壤水分蒸发速度越缓慢
。
[0020]在一些实施例中，所述人造土与水接触后形成的液滴的表面固液接触角和液滴轮廓高度值，分别与所述土壤调理剂的添加量成正比
。
[0021]在一些实施例中，所述基质细料的颗粒直径小于
0.2mm
；所述人造土的孔隙率为
40
％～
60
％
。
[0022]本说明书实施例还提供一种具有共轭性质的人造土，基于本说明书任一项实施例所述的具有共轭性质的人造土的制备方法制备获得
。
[0023](
三
)
有益效果
[0024]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
[0025]1)
本专利技术可实现贫瘠土壤结构的肥力提升，有利于农业增产
、
生态修复和土壤碳汇能力的提升，助力“双碳”目标的实现
。
[0026]2)
本专利技术可构建出不同于自然界中业已存在的土壤生境，通过生物耦联
、
生态共轭和地力提升等功能来优化调控自然生态系统的演替和可持续发展
。
[0027]3)
本专利技术所可针对不同需求场景来高效快速构建适宜的土
‑
水
‑
气
‑
生生境
(
生境即生态环境
)
，可有效解决复杂土
‑
水
‑
气
‑
生条件下土壤生境快速构建和肥力维持的难题，在弃土资源化利用
、
生态
、
环境和农业等领域前景广阔
。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图
。
[0029]图1为本专利技术实施例中的制备流程示意图；
[0030]图2为本专利技术的人造土中土壤团聚体的结构示意图；
[0031]图3为本专利技术的人造土的结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有共轭性质的人造土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01
，将工程开挖产生的废弃无机土粉碎，得到人造土基质细料；
S02
，将所述步骤
S01
中得到的所述基质细料与水和土壤调理剂混合，得到土壤混合物；其中，所述土壤调理剂包括具有表面改性功能的生物基高分子材料
、
增加土壤肥力的有机质和矿物材料；所述土壤调理剂的添加量为所述基质细料的
0.01
‰
～
0.08
‰
；
S03
，将所述步骤
S02
中的所述土壤混合物在滚筒中进行改性和造粒，得到具有稳定团粒结构的共轭人造土
。2.
根据权利要求1所述的具有共轭性质的人造土的制备方法，其特征在于，所述生物基高分子材料
、
有机质和矿物材料的质量比为1～3：4～7：
0.5
～
1.5。3.
根据权利要求2所述的具有共轭性质的人造土的制备方法，其特征在于，所述生物基高分子材料包括淀粉酵素
、
聚丙烯酰胺
、
花生壳粉和木屑炭，所述淀粉酵素
、
聚丙烯酰胺
、
花生壳粉和木屑炭的质量比为2～4：
0.5
～
1.5
：
13
～
18
：1～

【专利技术属性】
技术研发人员：周创兵，姚池，毛辰良，马永力，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：