一種錳礦污染土壤修復肥料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及肥料技術領域，尤其涉及一種錳礦污染土壤修復肥料。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的快速發(fā)展和工業(yè)技術的進步，工、農業(yè)生產對環(huán)境的不良影響不斷加 劇，由于固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害 氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導致了土壤污染。不僅降低了農作物的產量和質 量，也間接危害的人體健康。
[0003] 而對土壤污染的治理主要通過工程修復法和植物修復法，其中工程修復法主要包 括改土法、電動修復、土壤淋洗和熱處理法等，工程治理措施通常適用于污染面積小、嚴重 污染物且易擴散的土壤效果較為明顯，能夠根本從根本上改良土壤，但是治理成本高，并容 易形成二次污染，還可能破壞土壤結構，易造成土壤肥力下降。植物修復技術通常成本低， 可提高土壤有機質含量和土壤肥力，但植物對重金屬污染物的耐性有限，只適用于中等污 染程度的土壤修復，同時一種植物通常只能修復某一種重金屬污染的土壤，而且有可能活 化土壤中的其他重金屬，對于多種金屬和有機物的復合污染效果不佳，超富集植物生長緩 慢，通常修復周期較長，難以滿足快速修復土壤污染的要求。
[0004] 生物炭具有良好的吸附性能，化學性質穩(wěn)定，能夠降低土壤中重金屬的生物有效 性，同時能夠提高作物產量，并且原料廣泛、成本低，使其在治理污染土壤中具有明顯優(yōu)勢 和應用價值。為此，本發(fā)明人針對錳礦污染土壤提供了一種以生物炭為固載基質的土壤修 復肥料，為土壤污染的修復提供一種有效途徑。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種錳礦污染土壤修復肥料。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現的：
[0007] -種錳礦污染土壤修復肥料，由下列重量份的原料制成：泥炭土 7-8、草木灰 31-33、啤酒渣15-16、雞毛22-25、低聚殼聚糖4-6、腐植酸鐵3-4、硫酸鈣2-3、棕櫚葉 30-32、菱鐵礦渣14-16、褐鐵礦渣14-16、桔皮65-70、EM復合微生物菌劑4-6、水適量。
[0008] 所述土壤修復肥料的制備的具體步驟如下：
[0009] (1)將桔皮、棕櫚葉晾曬干燥后與菱鐵礦渣混合，置于密閉煅燒爐中，在氮氣氛下 以15°C/min的速度升溫至420-450°C，保溫20-30分鐘后加入褐鐵礦渣，保持溫度反應 30-40分鐘，再將溫度降至240-260°C，向密閉煅燒爐中不斷通入氧氣，30分鐘后取出煅燒 產物，震蕩搖晃15-18分鐘后過20目篩，得到磁性生物炭粉末備用；
[0010] (2)將泥炭土、草木灰、啤酒渣、雞毛混合投入發(fā)酵池中，加水保持發(fā)酵堆含水量在 50-60%，發(fā)酵24-27天后取出發(fā)酵物料，并壓榨過濾，得發(fā)酵固體殘渣和發(fā)酵液備用；
[0011] (3)將步驟2所得發(fā)酵液與低聚殼聚糖、腐植酸鐵混合后加熱至60_70°C，攪拌 10-15分鐘后再加入步驟1所得生物炭粉末，浸漬55-65分鐘，浸漬期間對發(fā)酵液采用超聲 輻照，超聲頻率為20-30kHz，功率為50-80W，時間為60-80分鐘，浸漬完成后用紗布過濾，得 到浸漬生物炭備用；
[0012] (4)將步驟3所得浸漬生物炭與步驟2所得發(fā)酵固體殘渣、EM復合微生物菌劑、硫 酸鈣以及其他剩余物料混合后置于造粒機中造粒，備用；
[0013] (5)使用頻率為30-40kHz，功率為10W的超聲波對步驟4所得顆粒輻照40-60分 鐘，稱量后包裝，即得本發(fā)明土壤修復肥料。
[0014] 本發(fā)明修復肥料的使用方法為按照20% -25%的重量比例與常規(guī)肥料混勻后施 入土壤即可。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0016] 制備過程中使用同重量比例的菱鐵礦渣和褐鐵礦渣與生物質混合煅燒，可以通過 產物間的再利用，更為高效的獲得高磁性的生物炭，并借此大幅增加生物炭表面活性，提高 吸附性，增加了對土壤有害成分的富集能力，配合有機和無機填料的作用起到養(yǎng)分供給和 土壤修復的雙重功能。
[0017] 制備過程中浸漬期間的超聲輻照可將生物炭內孔隙中的空氣排出，提高發(fā)酵液內 溶質在生物炭中分散的均勻程度，縮短浸漬時間。
[0018] 制備過程中第二次超聲輻照可以增加造粒后肥料顆粒中微生物的活性，提高了脫 氫酶活性和有機污染物的去除效果。
[0019] 本發(fā)明針對錳礦污染土壤肥力低、保水性差和重金屬含量高的特點，通過生物炭 固載微生物和大量腐殖質的協同絡合降解作用，一方面通過提高土壤的孔隙度來降低水 分的滲透速率，增大土壤旳水截留潛力，增強保水性，另一方面增加土壤有機碳和腐殖質含 量，提高土壤保肥性，并借助有機質中大量的官能團，與重金屬離子形成配位絡合物從而降 低重金屬的危害作用。
【具體實施方式】
[0020] -種錳礦污染土壤修復肥料，由下列重量份（kg)的原料制成：泥炭土 7、草木灰 31、啤酒渣15、雞毛22、低聚殼聚糖4、腐植酸鐵3、硫酸鈣2、棕櫚葉30、菱鐵礦渣14、褐鐵礦 渣14、桔皮65、EM復合微生物菌劑4、水適量。
[0021] 所述土壤修復肥料的制備的具體步驟如下：
[0022] (1)將桔皮、棕櫚葉晾曬干燥后與菱鐵礦渣混合，置于密閉煅燒爐中，在氮氣氛下 以15°C/min的速度升溫至420°C，保溫20分鐘后加入褐鐵礦渣，保持溫度反應30分鐘，再 將溫度降至240°C，向密閉煅燒爐中不斷通入氧氣，30分鐘后取出煅燒產物，震蕩搖晃15分 鐘后過20目篩，得到磁性生物炭粉末備用；
[0023] (2)將泥炭土、草木灰、啤酒渣、雞毛混合投入發(fā)酵池中，加水保持發(fā)酵堆含水量在 50%，發(fā)酵24天后取出發(fā)酵物料，并壓榨過濾，得發(fā)酵固體殘渣和發(fā)酵液備用；
[0024] (3)將步驟2所得發(fā)酵液與低聚殼聚糖、腐植酸鐵混合后加熱至60°C，攪拌10分 鐘后再加入步驟1所得生物炭粉末，浸漬55分鐘，浸漬期間對發(fā)酵液采用超聲輻照，超聲頻 率為20kHz，功率為50W，時間為60分鐘，浸漬完成后用紗布過濾，得到浸漬生物炭備用；
[0025](4)將步驟3所得浸漬生物炭與步驟2所得發(fā)酵固體殘渣、EM復合微生物菌劑、硫 酸鈣以及其他剩余物料混合后置于造粒機中造粒，備用；
[0026] (5)使用頻率為30kHz，功率為10W的超聲波對步驟4所得顆粒輻照40分鐘，稱量 后包裝，即得本發(fā)明土壤修復肥料。
[0027] 為了進一步說明本發(fā)明的應用價值，發(fā)明人選取了一塊輕微污染的水稻試驗田， 其中一半在種植水稻期間僅使用普通肥料作為對照組，另一半使用本發(fā)明修復肥料與普通 肥料混合種植作為實驗組，種植期間對土壤采樣分析，結合水稻產量如下：
[0029] 由以上數據可以看出使用了本發(fā)明土壤修復肥料后，土壤中有效養(yǎng)分含量明顯增 加，土壤肥力得到提升，同時土壤污染水平降低，離子交換量增加，并最終提高作物的產量， 對土壤具有顯著的改良效果。
【主權項】
1. 一種錳礦污染土壤修復肥料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：泥炭土 7-8、 草木灰31-33、啤酒渣15-16、雞毛22-25、低聚殼聚糖4-6、腐植酸鐵3-4、硫酸鈣2-3、棕櫚 葉30-32、菱鐵礦渣14-16、褐鐵礦渣14-16、桔皮65-70、EM復合微生物菌劑4-6、水適量。2. 根據權利要求1所述的錳礦污染土壤修復肥料，其特征在于，制備方法的具體步驟 如下： (1) 將桔皮、棕櫚葉晾曬干燥后與菱鐵礦渣混合，置于密閉煅燒爐中，在氮氣氛下以 15°C/min的速度升溫至420-450°C，保溫20-30分鐘后加入褐鐵礦渣，保持溫度反應30-40 分鐘，再將溫度降至240-260°C，向密閉煅燒爐中不斷通入氧氣，30分鐘后取出煅燒產物， 震蕩搖晃15-18分鐘后過20目篩，得到磁性生物炭粉末備用； (2) 將泥炭土、草木灰、啤酒渣、雞毛混合投入發(fā)酵池中，加水保持發(fā)酵堆含水量在 50-60%，發(fā)酵24-27天后取出發(fā)酵物料，并壓榨過濾，得發(fā)酵固體殘渣和發(fā)酵液備用； (3) 將步驟2所得發(fā)酵液與低聚殼聚糖、腐植酸鐵混合后加熱至60-70°C，攪拌10-15 分鐘后再加入步驟1所得生物炭粉末，浸漬55-65分鐘，浸漬期間對發(fā)酵液采用超聲輻照， 超聲頻率為20-30kHz，功率為50-80W，時間為60-80分鐘，浸漬完成后用紗布過濾，得到浸 漬生物炭備用； (4) 將步驟3所得浸漬生物炭與步驟2所得發(fā)酵固體殘渣、EM復合微生物菌劑、硫酸 鈣以及其他剩余物料混合后置于造粒機中造粒，備用； (5) 使用頻率為30-40kHz，功率為10W的超聲波對步驟4所得顆粒輻照40-60分鐘， 稱量后包裝，即得本發(fā)明土壤修復肥料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種錳礦污染土壤修復肥料，由下列重量份的原料制成：泥炭土7-8、草木灰31-33、啤酒渣15-16、雞毛22-25、低聚殼聚糖4-6、腐植酸鐵3-4、硫酸鈣2-3、棕櫚葉30-32、菱鐵礦渣14-16、褐鐵礦渣14-16、桔皮65-70、EM復合微生物菌劑4-6、水適量；本發(fā)明針對錳礦污染土壤肥力低、保水性差和重金屬含量高的特點，通過生物炭固載微生物和大量腐殖質的協同絡合降解作用，一方面通過提高土壤的孔隙度來降低水分的滲透速率，增大土壤旳水截留潛力，增強保水性，另一方面增加土壤有機碳和腐殖質含量，提高土壤保肥性。
【IPC分類】C05G3/04
【公開號】CN105330478
【申請?zhí)枴緾N201510734499
【發(fā)明人】孫仁貴
【申請人】馬鞍山市心洲葡萄專業(yè)合作社
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月30日