CN104962294A - 一种土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤调理剂及其制备方法，该土壤调理剂由锅炉灰渣、炭料、植醋液、废糖蜜和水按质量比30～80：20～50：0.5～2：0.5～2：12～27混合而成。本发明中的水用量以调节总体水分达到15～30％为目标，同时辅助降低粉尘的飞扬。本发明节少了能源和矿产资源，实现了贝壳类废弃物治理和土壤重金属钝化治理的目的，并几乎实现灰渣零排放；本发明有效对土壤重金属钝化和恢复微生物生态，并对农作物有促长防病的作用，本发明实现了变废为宝。

Description

一种土壤调理剂及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种土壤调理剂及其制备方法，属于土壤调理技术领域。

【背景技术】

贝类海产品经人类加工消费后，往往剩下大量的贝壳，在自然条件消解缓慢的情况下，已对环境造成了负荷。从环保角度来看，垃圾只是放错了地方的废弃物，贝壳含有大量钙质，煅烧后呈碱性，如果能将贝壳经过加工，变废为宝，将是一个好的废弃物出路。

中国南方土壤普遍程酸性状态，尤其是这些年来一直使用大量酸性化肥，已使用土壤的酸性超出了大部分作物喜好偏弱酸的范围，甚至部分土壤达到了强酸的情况，对作物产生了很大的不良影响，同时，酸性土壤微生物生态平衡失调，其所含的有害微生物相对于偏中性土壤要高很多，农户在这些酸性土壤上搞种植生产，农药往往用得相对也多，包括作物根部病害的治理。

在土壤酸化的同时，肥料、工业所带入的重金属污染变得更加严重，因为重金属在酸性条件下更易于溶解出来，进入农作物中富集起来，最终影响到人类，而酸化土壤的治理就能明显减轻重金属的溶解，使其在一定情况下被钝化，农作物难以吸收，从而减轻对人类的最终影响。要解决这个问题，方法可包括碱性固化和炭钝化。

炭的制作过程，涉及高温厌氧处理，过程中会产生植醋液，该液体具有除臭和防治有害病菌的功能。

如果将环保和农业有效地结合，将废弃物的处理出路问题、土壤酸化问题、重金属危害问题、矿产资源保护一起解决，那将是一件影响深远的事情。

参考一些土壤调理剂的专利，具有相似性的有如下：

《土壤调理剂及其制备方法CN201410626654》，解决其技术问题所采用的技术方案是：麦饭石8-12％、蛋白石8-12％、生物质细灰8-12％、腐殖酸60-70％、活化剂3-8％按比例搅拌、造粒、烘干、过筛即可得，但这种制作方法是以矿产资源的损耗为主要代价的。

《一种硅钙钾镁土壤调理剂的制备方法CN201410605265》，制备方法，包括以下步骤：A、原料准备；B、研磨；C、煅烧；D、水淬；E、粉碎；F、造粒；G、干燥。其制备方法利用含钾页岩生产硅钙钾肥，充分利用了其中的钾、氧化硅，也充分利用了生产中加入的石灰石和白云石产出了钙肥及优良的土壤改良剂，所用的原料得到充分利用转化为肥料，而且施用后不会造成土壤的酸化、碱化、板结，农作物的商品品质和产品品质均有明显提升。一般来说，煅烧之后再破碎和研磨是比较理想的，而顺序掉转是比较耗能的。

《一种复合土壤调理剂及其制备方法和用途CN201410485596》，所述复合土壤调理剂包括沼渣、木醋液、矿物粉末、可溶性壳聚糖、二亚乙基三胺五乙酸五钠、表面活性剂、烟末、海藻糖、双鼠李糖脂、絮凝组分、渗透剂、浒苔粉、改性沸石、加硼锌镁型菌剂、纳米添加剂、促进剂、季戊四醇三丙烯酸酯和离子液体；还可优选地包含与离子液体等重量的4-甲基戊酸苯酯。该种新型复合土壤调理剂表现出优异的土壤改良和恢复性能，大大提高了作物对肥料的利用率，起到了显著增产的作用，同时还可改善农产品品质。但其涉及的原料太多，产品使用效果出现问题时，很难找得到原料方面的原因，一般来说，产品的成分不宜过多，这是为了生产需要，也是为了产品使用的效果考虑。同时，也过多地使用了人工合成原料和自然资源，难归类为资源化利用废弃物且改善周边环境的技术范围。

《一种硅、钙、镁土壤调理剂及其生产方法CN201410442319》，将性硅钙粉30％～40％、钙镁长石30％～40％分别进行高温煅烧，然后冷却，球磨成粉状过筛，将膨润土5％～10％、白云石5％～10％、木质素5％～20％分别粉碎成粉末，过筛，将上述全部组分混合充分搅拌，加水造粒，制成1mm～5mm直径的颗粒，烘干，降温包装。这是以矿产资源的损耗为主要代价的，同时木质素也要粉碎为粉末，粉碎所需要的单位成本过大。

《一种改良酸化土壤的营养型茶园土壤调理剂及其施用方法CN201410388378》，其配方为：白云石粉190～340份、生石灰30～55份、钙镁磷肥12～20份、草炭55～70份、氯化钾2～10份、钼酸铵0.1～0.5份、硝化抑制剂0.2～0.8份和尿酶抑制剂0.2～0.8份，其有效提高土壤pH值，降低茶树对重金属元素、污染元素的吸收。但这是以矿产资源的损耗为主要代价的。

《一种利用镁矿石与贝壳生产的土壤调理剂及其生产方法CN201410367029》，该方法以镁矿石、牡蛎壳等贝壳，经转窑高温焙烧，焙烧后的配料冷后磨粉，粉料添加腐植酸盐和植物营养调理剂，经搅拌混匀而成或混匀后经挤压而成。由于镁矿石的主产地离大量产贝壳的沿海远，也不占运输成本优势。

以南方为例，沿海地区贝壳类，也有大量的木材加工下脚料，大量糖厂的秸水，废弃或低价值原料充足，可以充分实施非矿产资源开采性的土壤调理剂的生产，本发明也正是基于不破坏环境和不占用矿产资源为目的，来开发既能改良土壤又能资源化利用废弃或低价值原料的土壤调理剂。

【发明内容】

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种有效解决土壤酸化、实现废弃物治理和重金属钝化功能的土壤调理剂。

本发明的另一目的是提供一种上述土壤调整剂的制备方法。

本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种土壤调理剂，其特征在于由锅炉灰渣、炭料、植醋液、废糖蜜和水按质量比30～80：20～50：0.5～2：0.5～2：12～27混合而成。本发明中的水用量以调节总体水分达到15～30％为目标，同时辅助降低粉尘的飞扬。

本发明中的锅炉灰渣为：锅炉以植物体和贝壳为燃料供热时所产生的灰渣，贝壳的用量按1T燃料添加100～300Kg，过1mm筛后取筛上物粗渣进行循环破碎制得。贝壳可以人为添加，贝壳经过高温煅烧后，变脆且易碎，锅炉在燃烧过程中将灰渣排出，锅炉灰渣含钙量不低于10％，总钾不低于2％，当锅炉灰渣含钙量不足10％时，添加熟石灰粉使钙含量不低于10％。这里的百分比均为质量百分比。

锅炉排出的灰渣先过1mm筛，优选筛网孔小于1mm，大程度上将灰与粗渣分离，然后再用破碎机将包含有贝壳的粗渣进行不断地循环破碎，使大部分粗渣均能通过1mm筛网，也可以根据客户需要，适当调节筛网的孔径大小。

本发明中的炭料为含碳原料经过烘干(至水分在20％以内)、破碎后挤压成型，再经碳化机300～600℃温度碳化后进行破碎得到的炭粉和细炭粒。优选将炭粉和细炭粒过1mm筛网孔取筛下物与灰渣混合。

优选用木材下脚料、秸杆、污泥和生活垃圾经过烘干、破碎、挤压成棒，并经碳化机高温碳化后，得到炭棒，再经过破碎，得到炭粉和细炭粒。碳化过程的具体温度及时间，以物料能成炭，并尽量减少灰分的产生为目标。

在制碳棒过程中所产生的蒸馏液为植醋液。

一种上述的土壤调理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a、将锅炉灰渣和炭料混合均匀，得混合物A；

b、将植醋液与废糖蜜混合均匀，得混合物B；

c、将混合物A与混合物B混合均匀，搅拌过程中喷入水，并调整总物料含水量达到15～30％。

将水喷入，也是为了进一步降低灰尘。

本发明与现有技术相比，有以下优点：

a)无需采用开采的矿资源，就能为土壤酸化治理提供了治理的产品，并同时可实现贝壳类废弃物治理和土壤重金属钝化治理的目的；

b)贝壳的煅烧在锅炉供热的同时来实现，并非专门耗能去煅烧，实现了节能；

c)锅炉的灰渣可以煅烧后的贝壳一起作为土壤调理剂的原料，几乎实现灰渣零排放；

d)土壤重金属的钝化，不单单是土壤调理剂的碱性作用，炭的存在也起到了钝化土壤重金属的功能，并且炭也能有效培养有益微生物如放线菌能，对农作物有促长防病的作用；

e)植醋液与废糖蜜的使用，配合了土壤酸化治理后的微生物生态恢复治理，配合了炭后，植醋液更易抑制酸性土壤之前一直存在的有害病菌，废糖蜜更易培养有益的微生物；

f)炭的生成，除了木材下脚料、秸杆外，还可使用污泥、生活垃圾，也实现了变废为宝；

g)贝壳类原料是经煅烧之后再破碎，不单单是使用效果好，而且生产过程相对于磨粉后再煅烧要节能得多。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明：

实施例1：

在肥料厂的生产烘干过程中，锅炉的主要燃料为糖厂滤泥和蔗渣，1T燃料配合100Kg贝壳进行燃烧供热，经检测，燃烧后排出来的灰渣，经孔径为1mm的筛分机筛分，筛上物不断重复经过破碎，以使筛上物大部分能通过筛网，而筛下物经过搅拌均匀后检测，可知钙含量为13.8％，钾含量为4.21％，pH为8.52，得灰渣。

锯木厂的木糠控制水分在20％以内，直接压制成棒，然后送入碳化机经500℃碳化，成炭后，取出炭进行破碎和过筛，筛网选用孔径为1mm的筛网，不断地重复破碎和筛分，直至筛上物全部通过1mm筛网。

将植醋液、糖厂的废糖蜜按1：1混合。

按生产1T土壤调理剂计算，灰渣为500Kg，炭为300Kg，植醋液10Kg，糖厂的废糖蜜10Kg，水180Kg，灰渣、炭、植醋液和废糖蜜一边搅拌则一边喷洒这180Kg水进去。

搅拌均匀后得到土壤调理剂，经检测，总体水分含量为18.9％，钙含量为10.2％，钾含量为2.56％，pH为8.92。

实际土壤改良中，一亩地的韭菜使用500Kg实施例1的土壤调理剂，发现土壤烂根的病害相对以往未处理的酸性土壤要轻得多，按烂根数量测算，烂根减少了96％，同时作物生产相对良好，当季增产23.2％，而且极少焦尾的现象出现，品相良好。

实施例2：

在肥料厂的生产烘干过程中，锅炉的主要燃料为糖厂滤泥和蔗渣，1T燃料配合200Kg贝壳进行燃烧供热，经检测，燃烧后排出来的灰渣，经孔径为1mm的筛分机筛分，筛上物不断重复经过破碎，以使筛上物大部分能通过筛网，而筛下物经过搅拌均匀后检测，可知钙含量为23.3％，钾含量为3.31％，pH为9.98，得灰渣。

秸杆烘干破碎后，压制成棒，然后送入碳化机经300℃碳化，成炭后，取出炭进行破碎和过筛，筛网选用孔径为1mm的筛网，不断地重复破碎和筛分，直至筛上物全部通过2mm筛网。

将植醋液、糖厂的废糖蜜按2：1混合。

按生产1T土壤调理剂计算，灰渣为300Kg，炭为500Kg，植醋液20Kg，糖厂的废糖蜜10Kg，水170Kg，灰渣、炭、植醋液和废糖蜜一边搅拌则一边喷洒这170Kg水进去。

搅拌均匀后得到土壤调理剂，经检测，总体水分含量为15％，钙含量为20.2％，钾含量为2.56％，pH为10.2。

实际土壤改良中，一亩地的韭菜使用500Kg实施例2的土壤调理剂，发现土壤烂根的病害相对以往未处理的酸性土壤要轻得多，按烂根数量测算，烂根减少了95％，同时作物生产相对良好，当季增产22.5％，而且极少焦尾的现象出现，品相良好。

实施例3：

在肥料厂的生产烘干过程中，锅炉的主要燃料为糖厂滤泥和蔗渣，1T燃料配合300Kg贝壳进行燃烧供热，经检测，燃烧后排出来的灰渣，经孔径为1mm的筛分机筛分，筛上物不断重复经过破碎，以使筛上物大部分能通过筛网，而筛下物经过搅拌均匀后检测，可知钙含量为32％，钾含量为3.86％，pH为8.75，得灰渣。

木材下脚料经烘干破碎后，压制成棒，然后送入碳化机经600℃碳化，成炭后，取出炭进行破碎和过筛，筛网选用孔径为1mm的筛网，不断地重复破碎和筛分，直至筛上物全部通过3mm筛网。

将植醋液、糖厂的废糖蜜按1：4混合。

将灰渣为800Kg，炭为200Kg，植醋液20Kg，糖厂的废糖蜜10Kg，水420Kg，灰渣、炭、植醋液和废糖蜜一边搅拌则一边喷洒这420Kg水进去。

搅拌均匀后得到土壤调理剂，经检测，总体水分含量为30％，钙含量为19.2％，钾含量为2.67％，pH为9.2。

实际土壤改良中，一亩地的韭菜使用500Kg实施例2的土壤调理剂，发现土壤烂根的病害相对以往未处理的酸性土壤要轻得多，按烂根数量测算，烂根减少了97％，同时作物生产相对良好，当季增产24％，而且极少焦尾的现象出现，品相良好。

Claims (7)

1.一种土壤调理剂，其特征在于由锅炉灰渣、炭料、植醋液、废糖蜜和水按质量比30～80：20～50：0.5～2：0.5～2：12～27混合而成。

2.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂，其特征在于水用量以调节总体水分达到15～30％为目标。

3.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂，其特征在于所述的锅炉灰渣为：锅炉以植物体和贝壳为燃料供热时所产生的灰渣，过1mm筛后取筛上物粗渣进行循环破碎制得。

4.根据权利要求3所述的一种土壤调理剂，其特征在于所述锅炉灰渣含钙量不低于10％，总钾不低于2％。

5.根据权利要求4所述的一种土壤调理剂，其特征在于所述锅炉灰渣含钙量不足10％时，添加熟石灰粉使钙含量不低于10％。

6.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂，其特征在于所述的炭料为含碳原料经过烘干、破碎后挤压成型，再经碳化机300～600℃温度碳化后进行破碎得到的炭粉和炭粒。

7.一种权利要求1所述的土壤调理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a、将锅炉灰渣和炭料混合均匀，得混合物A；

b、将植醋液与废糖蜜混合均匀，得混合物B；

c、将混合物A与混合物B混合均匀，搅拌过程中喷入水，并调整总物料含水量达到15～30％。