CN112851442A - 一种利用白酒固废制备的紫色土壤改良剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用白酒固废制备的紫色土壤改良剂及制备方法,涉及土壤改良剂及应用技术领域,改良剂由下述原料按重量份组成:丢糟30‑50份、吹糠灰40‑60份、污泥1‑2份、复合发酵菌剂1‑2份、沼渣5‑10份,复合发酵菌剂为芽孢杆菌、丝状真菌、放线菌和酵母菌一种或多种。改良剂的制备方法,包括如下步骤:混合:将丢糟、吹糠灰和污泥充分混合,调节水分含量至55‑65%,获得混合原料;发酵:将混合原料中加入复合发酵菌剂,放入堆肥装置中,进行15‑22天的好氧发酵,然后进行粉碎,得到有机肥;制料:将有机肥和沼渣充分搅拌混合,获得土壤改良剂。本发明实现白酒酿造企业固体废弃物“零排放”的同时,为日益恶化的土壤修复提供一种廉价的生态改良剂。
Description
技术领域
本发明涉及土壤改良剂及应用技术领域,尤其涉及一种利用白酒固废制备的紫色土壤改良剂及制备方法。
背景技术
我国是一个农业大国,土壤资源是农业之本,但由于水土流失,土地沙漠化,草原退化以及土地次生盐渍化扩展迅速等方面原因,造成了现有脆弱的土壤资源面临严峻的挑战,很多原本适合农作物健康生长的肥沃土壤已慢慢转化为贫瘠土壤。我国现有18.26亿亩耕地中,半数以上退化明显,耕作层变浅,有机质下降,土壤酸化,理化性状变差,板结加重,透气不良。据全国第三次土壤普查资料显示,有机质缺乏土壤4.10亿亩,氮素缺乏4.96亿亩,磷缺乏10.09亿亩,钾缺乏2.78亿亩,耕地基础地力普遍下降。肥料投资大,利用率低,施肥技术落后、比例失调现象普遍,土壤养分贫富不均,造成土壤有害微生物大量繁殖、酶活性降低,理化性状非均衡恶化。
紫色土是四川盆地农业土壤的主体,占盆地面积的85%,其土壤肥力及生产力状况直接关系着该地区粮食供应安全。四川盆地紫色土分布区114个县(市)土壤养分肥力现状的调查研究结果表明,紫色土有机质和速效钾处于缺乏水平,土壤全氮和有效磷处于中等含量水平,土壤养分肥力较低。施用土壤改良剂是紫色土改良培肥的重要手段之一。
有关土壤改良剂的研究前人报道的文献较多,采用生物炭、泥炭、腐泥、黏土、有机物料、砒砂岩、沸石、粉煤灰、污泥、绿肥、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾、腐植酸钾改良低产土壤,其改土效果比较满意,但存在的主要问题是单一改良剂只具备改土功效,不具备营养、保水、保肥功能。因此, 近年来,研究和开发集有机、营养、保水、改土为一体的功能性土壤改良剂受到了广泛关注。
白酒糟是白酒生产过程中产生的主要固体废弃物。2016年全国规模以上白酒企业完成酿酒总产量(折65%vol)1358.36万千升,相应白酒糟产量可达4000万吨。白酒酒糟作为白酒酿造过程中的主要副产物,同时也可能是其主要污染。一方面由于采用大米、玉米、高粱、小麦、糯米等作为主要原料,使得酒糟含蛋白质、淀粉、纤维素、脂肪、维生素以及各种微量元素,为其综合利用创造有利条件;另一面由于酿造工艺的特殊性,导致丢糟酸度高且易霉变,必须及时处理,否则会严重污染环境。
根据固态白酒副产物酒糟的特性,人们对其资源化利用问题进行了多方面的研究。固态白酒酒糟的利用主要包括生产饲料,化工原料,能源利用,生产食品及保健品,生物质材料,生物有机肥等。从环保、经济、成本、利用率、操作难易程度等方面的考虑,目前仍以利用固态白酒酒糟生产生物有机肥、饲料、食用菌为主要利用模式。
直接利用固态白酒酒糟作饲料存在两方面的不足:一方面由于鲜酒糟未经处理,牲畜对其消化吸收困难;另一方面由于水分含量高,易霉变、难输送,不可能从根本上解决大型白酒酿造企的大量酒糟处置利用问题。浓香白酒糟粗蛋白含量相对较低,且稻壳含量高,制备饲料效果不佳。酒糟用于栽培食用菌,需对酒糟进行烘干或水洗,能耗较大或产生大量废水。利用酒糟制备有机肥,因为发酵周期长,使其大规模应用受到限制。目前,根据白酒糟各种利用情况,存在应用单一,附加值低,市场供大于求,二次污染严重,地域条件限制,利用不彻底等问题。
白酒酿造企业生产过程中除产生大量丢糟外,还有吹糠灰、废水处理残余污泥以及沼渣等固废。吹糠灰含有纤维素、木质素、二氧化硅,以及低量的脂肪、蛋白质等,目前多采用外运填埋方式处理;废水处理残余污泥含水量一般在80%左右,有机质含量较高,且含有氮、磷、钾等营养元素,直接土地利用污泥,其腐熟度不足容易导致烧苗和病虫害,而污泥发酵肥料速效肥分较低,限制了污泥肥的推广应用。
目前白酒酿造企业将多种固废分类处理,利用效率不高,未能将其充分利用。将白酒酿造多固废进行协同处理制备土壤生态改良剂,为白酒企业固废的资源化利用提供了一条新的途径。
中国专利“一种利用丢糟制备的土壤改良剂及其应用”(CN107805502A),是将粉碎后丢糟与复合菌剂经3-7天制得腐熟丢糟,再将腐熟丢糟与秸秆、燃煤烟气脱硫废弃物、木酢液、聚丙烯酰胺等混合制得土壤改良剂,并在盐碱化土壤中应用。
中国专利“一种针对东北板结土壤的复合土壤改良剂及其制备方法和应用”(CN108130099A)是将城市剩余活性污泥、秸秆和煤矸石混合堆肥15-20天,堆肥产物与EM菌种混合制粒,烘干,制得土壤改良剂,应用于东北板结土壤。
这两项专利中主要利用了丢糟、秸秆、剩余污泥等制备土壤改良剂,并未针对白酒企业的其他固废进行综合处理,不是针对川内主要的紫色土壤特性进行改良。
发明内容
本发明为解决白酒酿造企业生产过程中产生大量的丢糟、吹糠灰、废水处理的残余污泥以及沼渣等固废带来的环境污染和资源浪费问题,提出一种以上述固废为主要原料,通过资源化协同处理,利用各物料营养成分、物化性质互补的特性,制备紫色土壤生态改良剂的方法,在实现白酒酿造企业固体废弃物“零排放”的同时,为日益恶化的土壤修复提供一种廉价的生态改良剂,实现多重经济效益、社会效益和环境效益。
本发明通过下述技术方案实现:
一种利用白酒固废制备的紫色土壤改良剂,由下述原料按重量份组成:丢糟30-50份、吹糠灰40-60份、污泥1-2份、复合发酵菌剂1-2份、沼渣5-10份。
进一步,由下述原料按重量份组成:丢糟40份、吹糠灰50份、污泥1.5份、复合发酵菌剂1.5份、沼渣8份。
进一步,所述复合发酵菌剂为芽孢杆菌、丝状真菌、放线菌和酵母菌一种或多种。
一种利用白酒固废制备紫色土壤改良剂的方法,包括如下步骤:
混合:将丢糟、吹糠灰和污泥充分混合,调节水分含量至55-65%,获得混合原料;
发酵:将混合原料中加入复合发酵菌剂,放入堆肥装置中,进行15-22天的好氧发酵,然后进行粉碎,得到有机肥;
制料:将有机肥和沼渣充分搅拌混合,获得土壤改良剂。
进一步,所述发酵步骤中,堆肥装置的通风量为1.5-2L/min,堆肥装置的温度为50-75℃。
进一步,所述发酵步骤中,堆肥装置的通风量为2L/min,堆肥装置的温度为60℃。
进一步,所述发酵步骤中,好氧发酵后进行粉碎,粉碎后过40-80目筛。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明针对四川地区的紫色土壤特性,利用丢糟、吹糠灰、废水处理的剩余污泥以及沼渣等作为原料协同制备紫色土壤生态改良剂,充分利用各种原料的C、N元素等营养成分优势互补,可减少化学营养成分的添加成本,降低成本。
2、本发明充分利用了白酒酿造企业生产过程中产生的大量固废,解决了环境污染和资源浪费问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步描述。以下实施例仅为本发明的几个具体实施例,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
实施例1
一种利用白酒固废制备的紫色土壤改良剂,由下述原料按重量份组成:丢糟30份、吹糠灰40份、污泥1份、复合发酵菌剂1份、沼渣5份。
更具体地,所述复合发酵菌剂为芽孢杆菌、丝状真菌、放线菌和酵母菌一种或多种。
一种利用白酒固废制备紫色土壤改良剂的方法,包括如下步骤:
混合:将丢糟、吹糠灰和污泥充分混合,调节水分含量至55-65%,获得混合原料;
发酵:将混合原料中加入复合发酵菌剂,放入堆肥装置中,进行15-22天的好氧发酵,然后进行粉碎,得到有机肥;
制料:将有机肥和沼渣充分搅拌混合,获得土壤改良剂。
更具体地,所述发酵步骤中,堆肥装置的通风量为2L/min,堆肥装置的温度为60℃。
更具体地,所述发酵步骤中,好氧发酵后进行粉碎,粉碎后过40-80目筛。
实施例2
一种利用白酒固废制备的紫色土壤改良剂,由下述原料按重量份组成:丢糟40份、吹糠灰50份、污泥1.5份、复合发酵菌剂1.5份、沼渣8份。
更具体地,所述复合发酵菌剂为芽孢杆菌、丝状真菌、放线菌和酵母菌一种或多种。
一种利用白酒固废制备紫色土壤改良剂的方法,包括如下步骤:
混合:将丢糟、吹糠灰和污泥充分混合,调节水分含量至55-65%,获得混合原料;
发酵:将混合原料中加入复合发酵菌剂,放入堆肥装置中,进行15-22天的好氧发酵,然后进行粉碎,得到有机肥;
制料:将有机肥和沼渣充分搅拌混合,获得土壤改良剂。
更具体地,所述发酵步骤中,堆肥装置的通风量为2L/min,堆肥装置的温度为60℃。
更具体地,所述发酵步骤中,好氧发酵后进行粉碎,粉碎后过40-80目筛。
实施例3
一种利用白酒固废制备的紫色土壤改良剂,由下述原料按重量份组成:丢糟50份、吹糠灰60份、污泥2份、复合发酵菌剂2份、沼渣10份。
更具体地,所述复合发酵菌剂为芽孢杆菌、丝状真菌、放线菌和酵母菌一种或多种。
一种利用白酒固废制备紫色土壤改良剂的方法,包括如下步骤:
混合:将丢糟、吹糠灰和污泥充分混合,调节水分含量至55-65%,获得混合原料;
发酵:将混合原料中加入复合发酵菌剂,放入堆肥装置中,进行15-22天的好氧发酵,然后进行粉碎,得到有机肥;
制料:将有机肥和沼渣充分搅拌混合,获得土壤改良剂。
更具体地,所述发酵步骤中,堆肥装置的通风量为2L/min,堆肥装置的温度为60℃。
更具体地,所述发酵步骤中,好氧发酵后进行粉碎,粉碎后过40-80目筛。
本发明实施例1-3得到土壤改良剂,制备土壤改良剂样品,将样品选取1-7%比例若干组加入紫色土壤中,以不加入改良剂为空白对照组,每周浇一次水,经3个月陈化后,得到改良后的土壤,测定改良后土壤的营养指标,如表1所示。
如表1所示,7%浓度的土壤改良剂样品加入紫色土壤中,土壤的营养指标表现最好,对7%浓度的土壤改良剂样品进一步测定物理性质指标,如表2所示。
如表2所示,加入7%改良剂后的土壤物理性质指标三个月后得到改善。
本发明获得的土壤改良剂加入到紫色土壤中后,土壤特性得到改善,实现白酒酿造企业固体废弃物“零排放”的同时,为日益恶化的土壤修复提供一种廉价的生态改良剂,实现多重经济效益、社会效益和环境效益。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种利用白酒固废制备的紫色土壤改良剂,其特征在于,由下述原料按重量份组成:丢糟30-50份、吹糠灰40-60份、污泥1-2份、复合发酵菌剂1-2份、沼渣5-10份。
2.根据权利要求1所述的改良剂,其特征在于,由下述原料按重量份组成:丢糟40份、吹糠灰50份、污泥1.5份、复合发酵菌剂1.5份、沼渣8份。
3.根据权利要求1或2所述的改良剂,其特征在于,所述复合发酵菌剂为芽孢杆菌、丝状真菌、放线菌和酵母菌一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述改良剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
混合:将丢糟、吹糠灰和污泥充分混合,调节水分含量至55-65%,获得混合原料;
发酵:将混合原料中加入复合发酵菌剂,放入堆肥装置中,进行15-22天的好氧发酵,然后进行粉碎,得到有机肥;
制料:将有机肥和沼渣充分搅拌混合,获得土壤改良剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述发酵步骤中,堆肥装置的通风量为1.5-2L/min,堆肥装置的温度为50-75℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述发酵步骤中,堆肥装置的通风量为2L/min,堆肥装置的温度为60℃。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述发酵步骤中,好氧发酵后进行粉碎,粉碎后过40-80目筛。
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CN113861996A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-31 | 四川农业大学 | 一种针对于石灰性紫色土的复合土壤改良剂及其施用方法 |
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Non-Patent Citations (3)
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