CN105175194B - 一种湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料及其制备方法，该肥料由脱硫石膏、有机物料和化学肥料混配制成，包括以下重量组分：脱硫石膏70.0‑90.0；腐殖酸9.0‑16.0；生物炭3.0‑5.3；磷酸脲9.0‑18.0；尿素4.5‑10.0。本申请的方法将湿法脱硫废弃物加以利用、添加了有机物质，对盐碱土壤具有很好的改良效果、培肥地力，能促进农作物生产，强化土壤自我修复力，提高耕地质量。同时可避免燃煤烟气脱硫废弃物对环境的污染，实现了一个既符合循环经济发展又保护环境的双赢方案。
Description
技术领域
本申请属于肥料、土壤改良技术领域，具体地说，涉及一种湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料及其制备方法。
背景技术
我国有大量的盐碱地。据第二次全国土壤普查资料统计(1996年)，我国盐碱土地面积约为3500万公顷。由于气候等多方面的原因，这一数字还在不断增加。这些土壤不仅不能使作物很好生长，有的还对作物有毒害作用，更有甚者，有的盐碱土地寸草不生，长年荒芜，极大地影响了我国的农业生产和生态环境。盐碱土壤作为重要的储备耕地，我国存在大量的盐碱地，如果能对这些土地进行改良并有效利用，对增加我国的耕地面积，改善绿洲地区生态环境，增加农民收入，都具有重要意义。
随着我国燃煤污染防治工作的开展，产生了大量的脱硫石膏。根据国家环保部最新数据估算，我国年脱硫石膏产量在2500万吨以上，并每年都在增加。而这些数以千万计的脱硫石膏多数被当做废弃物拉到野外堆积或填埋，对环境造成了污染，如何处置这些这些脱硫石膏是必须要解决的难题。
利用燃煤烟气脱硫石膏改良我国大面积的盐碱地是一条行之有效的途径。一方面变盐碱荒地、低产田为良田，这对于解决我国粮食安全、增加耕地面积和农民收入，恢复生态植被具有特别重要的意义；另一方面解决了每年数以千万吨计的脱硫石膏的处置问题，减少其占地及二次污染，“变废为宝”，实现了真正的循环经济。
发明内容
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是为了解决我国盐碱土壤和数以千万计的脱硫石膏的处置，本发明利用热电厂湿法脱硫废弃物-脱硫石膏，再添加腐殖酸、生物炭和土壤增效化肥物质从而提供一种能够起到改良盐碱土壤、培肥地力、能促进农作物的生长并强化土壤自我修复的功效的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本申请公开了一种湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料，该肥料由脱硫石膏、有机物料和化学肥料混配制成，包括以下重量组分：
优选的，所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料，包括以下重量组分：
进一步的，所述脱硫石膏中CaSO4·2H2O的含量为75-85％，含水率为 10-15％。
进一步的，所述肥料粒度≤10目。
本申请还公开了一种上述湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法，包括以下步骤：配备腐殖酸溶液；将脱硫石膏与所述腐殖酸溶液混配；配置湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料。
进一步的，所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法，包括以下步骤：
取腐殖酸，加水，室温条件下搅拌，使其完全溶解，得到腐殖酸溶液；
取脱硫石膏与所述腐殖酸溶液混合，加入磷酸，室温条件下搅拌，使所述脱硫石膏和腐殖酸腐殖酸 溶液混合均匀，得到腐殖酸腐殖酸 与脱硫石膏混合浆液；
取生物炭、磷酸脲、尿素加入所述腐殖酸腐殖酸 与脱硫石膏混合浆液中，室温条件下混合、搅拌均匀，干燥后粉碎，过10目筛制得盐碱土壤生物改良肥料。
进一步的，所述配备腐殖酸溶液时，腐殖酸与水的质量比为1:15。
进一步的，脱硫石膏与所述腐殖酸溶液混合后，加入磷酸的浓度为 51.0％，加入量为所述脱硫石膏质量的1/10—1/16。
进一步的，所述干燥温度为85℃。
与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：
1)本发明的方法将湿法脱硫废弃物加以利用、添加了有机物质，对盐碱土壤具有很好的改良效果、培肥地力，能促进农作物生产，强化土壤自我修复力，提高耕地质量。
2)同时可避免燃煤烟气脱硫废弃物对环境的污染，实现了一个既符合循环经济发展又保护环境的双赢方案。
当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法
脱硫石膏：采自热电厂的湿法脱硫废弃物，其中CaSO4·2H2O的含量为 75～85％；
称取8kg的腐殖酸，加入0.12m3的水，充分搅拌，配制成腐殖酸溶液。
称取脱硫石膏40kg，称取51％的磷酸4kg，把脱硫石膏和磷酸同时加入到配制成的腐殖酸溶液中，充分搅拌，配制成均匀的浆液。
称取生物炭2kg、磷酸脲5kg、尿素4kg，都加入到配制成的腐殖酸与脱硫石膏的浆液，充分搅拌，使其混合均匀。使用烘干设备在85℃将其烘干，再经粉碎筛分处理，获得粒度为10目内的产品即为湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料。
实施例2湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法
脱硫石膏：采自热电厂的湿法脱硫废弃物，其中CaSO4·2H2O的含量为 75～85％；
称取9kg的腐殖酸，加入0.135m3的水，充分搅拌，配制成腐殖酸溶液。
称取脱硫石膏70kg，称取51％的磷酸4.5kg，把脱硫石膏和磷酸同时加入到配制成的腐殖酸溶液中，充分搅拌，配制成均匀的浆液。
称取生物炭3.0kg、磷酸脲9kg、尿素4.5kg，都加入到配制成的腐殖酸与脱硫石膏的浆液，充分搅拌，使其混合均匀。使用烘干设备在85℃将其烘干，再经粉碎筛分处理，获得粒度为10目内的产品即为湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料。
实施例3湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法
脱硫石膏：采自热电厂的湿法脱硫废弃物，其中CaSO4·2H2O的含量为 75～85％；
称取16kg的腐殖酸，加入0.24m3的水，充分搅拌，配制成腐殖酸溶液。
称取脱硫石膏90kg，称取51％的磷酸5.625kg，把脱硫石膏和磷酸同时加入到配制成的腐殖酸溶液中，充分搅拌，配制成均匀的浆液。
称取生物炭5.3kg、磷酸脲18kg、尿素10kg，都加入到配制成的腐殖酸与脱硫石膏的浆液，充分搅拌，使其混合均匀。使用烘干设备在85℃将其烘干，再经粉碎筛分处理，获得粒度为10目内的产品即为湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料。
实施例4湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的效果验证
应用上述实施例1制备的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料，在人工气候室内进行盆栽实验，实验过程如下：
1、实验设置了三个处理，施用湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料 (25g/盆)、施用脱硫石膏(25g/盆)和不施用任何物质的空白对照(CK)。每个处理设置三个重复。
2、从盐碱地采取盐碱土壤(电导率EC＝6.99dS/m、pH＝8.76)带回实验室，自然风干后过1mm筛，过筛后的盐碱土放入160℃的烘箱烘2h，冷却后装盆。
3、所用的盆的规格为直径为15cm，高为20cm的盆。每个盆里所装的盐碱土质量相等，把称好的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料和脱硫石膏施入相对应的盆中，施入深度为5cm，与盐碱土壤混合均匀。
4、浇水使盆中的盐碱土壤完全湿透，放置24h后播种。挑取种子饱满、大小均一的棉花种子，每盆播种15粒种子，再浇水100mL，盆口用地膜覆盖，用橡皮筋扎紧，放入人工气候室，温度控制在25℃～30℃。
5、对湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的施用效果进行检测，检测方法如下，检测结果见表1、表2：
a.土壤电导率(EC)采用DDSJ-30A型电导率仪测定；
b.土壤pH值采用Sartorius PB-10型pH计测定；
表1湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的施用效果表
表2湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的施用效果表
从表中可以看出施用湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料后能提高棉花的出苗率，比施用脱硫石膏和空白对照(CK)的出苗率分别提高51.8％和 123.7％，对棉花种子在盐碱地上的出苗有很明显的促进作用，对盐碱土壤具有一定的改善作用。
实施例5湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的效果验证
应用上述实施例1制备的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料，在新疆第八师134团12连盐碱土壤进行了打瓜种植实验，实验过程如下：
1、实验设置了两个处理，施用湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料 (750kg/666.7m2)和不施用湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料(CK)。采用人工播撒方式，播撒深度为0～20cm。
2、直到收获之前，两个处理的肥料施用、水灌溉、农药施用及田间管理等条件均一致。
3、对湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的施用效果进行检测，检测方法如下，检测结果见表3、表4和表5：
a.土壤电导率(EC)采用DDSJ-30A型电导率仪测定；
b.土壤pH值采用Sartorius PB-10型pH计测定；
c.土壤有机质采用重铬酸钾外加热法测定；
d.土壤速效磷含量采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定；
表3湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的施用效果表
表4湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料 的施用效果对照表
表5湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料 的施用效果对照表
从表中可以看出应用湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料后对于土壤盐碱改良、培肥地力有较明显的效果。
本发明的方法将湿法脱硫废弃物加以利用、添加了有机物质，对盐碱土壤具有很好的改良效果、培肥地力，能促进农作物生产，强化土壤自我修复力，提高耕地质量。同时可避免燃煤烟气脱硫废弃物对环境的污染，实现了一个既符合循环经济发展又保护环境的双赢方案。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，可能会有不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式，而是以成分在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者***中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料，其特征在于所述肥料是由脱硫石膏、有机物料和化学肥料混配制成，具体包括以下重量组分：
2.如权利要求1所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料，其特征在于，包括以下重量组分：
3.如权利要求2所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料，其特征在于，所述脱硫石膏中CaSO4·2H2O的含量为75-85％，含水率为10-15％。
4.如权利要求3所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料，其特征在于，所述肥料粒度≤10目。
5.如权利要求1-4任一项所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：配备腐殖酸溶液；将脱硫石膏与所述腐殖酸溶液混配；配置湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料。
6.如权利要求5所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
取腐殖酸，加水，室温条件下搅拌，使其完全溶解，得到腐殖酸溶液；
取脱硫石膏与所述腐殖酸溶液混合，加入磷酸，室温条件下搅拌，使所述脱硫石膏和腐殖酸 溶液混合均匀，得到腐殖酸 与脱硫石膏混合浆液；
取生物炭、磷酸脲、尿素加入所述腐殖酸 与脱硫石膏混合浆液中，室温条件下混合、搅拌均匀，干燥后粉碎，过10目筛制得盐碱土壤生物改良肥料。
7.如权利要求6所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法，其特征在于，所述配备腐殖酸溶液时，腐殖酸与水的质量比为1:15。
8.如权利要求7所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法，其特征在于，脱硫石膏与所述腐殖酸溶液混合后，加入磷酸的浓度为51.0％，加入量为所述脱硫石膏质量的1/10—1/16。
9.如权利要求8所述的湿法脱硫废弃物盐碱土壤生物改良肥料的制备方法，其特征在于，所述干燥温度为85℃。
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