CN117801827A - 一种高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法 - Google Patents
一种高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117801827A CN117801827A CN202410233773.8A CN202410233773A CN117801827A CN 117801827 A CN117801827 A CN 117801827A CN 202410233773 A CN202410233773 A CN 202410233773A CN 117801827 A CN117801827 A CN 117801827A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plateau
- soil conditioner
- compost
- technical method
- mountain area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 15
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims abstract description 14
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 12
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims abstract description 10
- 239000004067 bulking agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 claims description 9
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 claims description 7
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 claims description 7
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 claims description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 7
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims description 7
- 241000881860 Paenibacillus mucilaginosus Species 0.000 claims description 6
- 239000007633 bacillus mucilaginosus Substances 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 6
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 6
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 claims description 5
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 claims description 5
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 claims description 5
- 241000187392 Streptomyces griseus Species 0.000 claims description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 5
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 5
- 241000228215 Aspergillus aculeatus Species 0.000 claims description 4
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 claims description 4
- 241000193385 Geobacillus stearothermophilus Species 0.000 claims description 4
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 claims description 4
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 4
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims description 4
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 claims description 3
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 claims description 3
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 claims description 3
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052661 anorthite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N dialuminum;calcium;disilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052655 plagioclase feldspar Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 240000001046 Lactobacillus acidophilus Species 0.000 claims description 2
- 235000013956 Lactobacillus acidophilus Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims 2
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 claims 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000002366 mineral element Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 2
- 235000021049 nutrient content Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000006253 efflorescence Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010921 garden waste Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009342 intercropping Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002364 soil amendment Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D3/00—Calcareous fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/10—Addition or removal of substances other than water or air to or from the material during the treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/50—Treatments combining two or more different biological or biochemical treatments, e.g. anaerobic and aerobic treatment or vermicomposting and aerobic treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
- C05G3/80—Soil conditioners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2101/00—Agricultural use
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,将污水厂剩余污泥与牛粪、餐厨垃圾类等有机质废物混合,依次添加膨化剂与调质剂,并将复合芽孢杆菌与复合真菌这两类微生物菌剂添加至混合料中,主发酵堆肥处理12~16 d,根据堆体升温情况适时调整供气充氧强度,将堆肥主发酵温度控制在48~56℃,此后继续后发酵处理,堆肥产物中添加丛枝菌根促进剂,制备的土壤调理剂能够有效缓解高原山区贫瘠土壤有机质含量低、矿质元素缺失、土壤板结、蓄水保墒效果差等问题,明显提升地力。
Description
技术领域
本发明属于矿区生态环境修复以及高原农业可持续发展技术领域,具体涉及一种高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法。
背景技术
云贵高原地区土壤化学风化与淋溶作用强烈,土壤肥力低下、“酸、粘、瘦”障碍特征突出,制约了高原特色农业的可持续发展。根据第二次全国土壤普查数据显示,我国大部分耕地有机质、全氮、有效磷含量缺乏,土壤贫瘠化现象严重。相比于平原地区,高原山区具有地形复杂、气候变化多样等特征,明显影响山区土壤的水热条件,进而影响土壤的形成发育,加之地形坡度和土地利用方式的不同,最终导致高原山区土层薄、易冲刷侵蚀、保水能力差,山体生态修复难度大。现今,常用的改善高原山区贫瘠土壤的主要方法为:增施有机肥或土壤改良剂,推行合理的间套耕作制度,其中施加土壤改良剂可以为土壤提供养分、有机质等,使土壤湿度增加,且不对土地的正常利用造成影响,因而得到广泛应用。
现阶段,市面上有不少土壤改良剂针对盐碱地、酸性土壤、重金属污染等而开发,但肥力水平参差不平,同时存在有机质含量低、效果不够稳定、生产成本偏高这类问题。现有专利CN113604224A提供了一种山区贫瘠土壤用复合改良剂及其使用方法,将保水剂、有机肥、稻壳生物炭、微生物菌剂按比例调配制得复合改良剂,利用腐熟鸡粪、园林废弃物、蛭石粉高温好氧发酵制得有机肥,并添加枯草芽孢杆菌、丛植菌根真菌、地衣芽孢杆菌、放线菌以及生物酶,所制备的复合改良剂撒施于贫瘠土壤表面,经翻耕松土,可增加草籽播种方式的植物成活率,提升山区生态景观修复效果。该专利实施过程中,直接添加聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠作为保水剂以提高土壤的保水、保湿能力,虽然两者均有很好的水溶性且具有良好的保湿效果,但其更多应用于水处理领域用作净水药剂,在贫瘠土壤改良过程的潜在风险如导致土壤颗粒粘结、生物毒性等方面尚不明确。开发出适用性强、效果稳定、售价适宜的土壤改良剂,实现贫瘠土壤的提质增效,这依然是高原山区生态环境修复以及农业可持续发展关注的重点内容。
发明内容
本发明提供一种高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,将污水处理厂剩余污泥与牛粪、餐厨垃圾这类有机废物均匀混合,并添加膨化剂、调质剂以及复合微生物菌剂,高温堆肥主发酵处理后,继续进行后发酵处理并将堆体含水率降低至36±2%,堆肥产物中添加丛枝菌根促进剂,所得产物适应于高原山区贫瘠土壤改良与调理。该技术所采用的有机质废物含有丰富的蛋白质、淀粉与多糖类组分,高温堆肥时释放更为丰富的有机质进而通过美拉德反应生成腐殖质;剩余污泥不仅氮磷含量丰富,而且具有良好的保水保墒效果;堆肥体系中同时添加调质剂与复合微生物菌剂,通过对硅酸盐矿物具有良好分解效果的细菌、真菌协同作用,促进矿物元素溶出。制备的土壤调理剂有机质与矿质元素含量高、透气性好、土壤蓄水保墒性能好,可有效缓解高原贫瘠土壤有机质含量低、营养元素缺失、土壤板结等问题,明显提升地力。
本发明实施步骤如下:
(1)将污水厂剩余污泥与其他有机质固废混合,调整其初始含水率至61~65%,依次添加膨化剂、调质剂以及微生物菌剂,堆肥主发酵处理12~16 d,根据堆体升温速率适时调整供气充氧强度,将堆肥主发酵温度控制在48~56 ℃;
(2)继续后发酵处理15~20 d,并将堆体含水率控制在34~38%,部分堆肥产物返料至主发酵阶段堆肥混合物料并调配其初始含水率,其余堆肥产物中添加丛枝菌根促进剂,所得产物用于高原山区贫瘠土壤改良与调理。
进一步的,步骤(1)所述其他有机质固废为牛粪、餐厨垃圾、农作物秸秆中的任一种或多种;所述堆肥主发酵阶段混合物料中污泥比例为40~60%,牛粪比例为30~50%,餐厨垃圾比例为0~10%,农作物秸秆比例为0~15%。
进一步的,所述剩余污泥与牛粪在混合前需要进行预处理,具体为采用通风晾晒或快速风干方式将含水率降低至近65%,该过程处理时间控制为10~36 h。
进一步的,餐厨垃圾添加至堆肥混合料前进行预处理,将除去油污后的餐厨垃圾破碎处理并转移至48~60 ℃糖化罐,浆料pH值控制为5.5~6.5,按浆料中干固体物质0.8~1.8‰比例添加淀粉酶,保温处理1.6~2.0 h。
进一步的,所述膨化剂为松塔、花生壳、膨胀珍珠岩,其比例为质量比1:(0.8~1.2):(0.05~0.3),膨化剂添加量为主发酵阶段混合物料质量的4 ~9%。
更进一步的,膨化剂添加量为主发酵阶段混合物料质量的4.5~7.5%
进一步的,所述调质剂由A、B两类物质组成,其质量比为(6~9):1,调质剂添加量为主发酵阶段混合物料质量的1.5%~3.0%;所述A类调质剂为斜长石、钙长石、硅灰石中任意两种组合,其中长石矿粉的比例为60~100%,B类调质剂为粉煤灰与煤矸石按任意比例组成。
进一步的,主发酵阶段按堆肥混合物料质量的0.4~0.8‰添加复合芽孢杆菌,其主要由嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸耐热芽孢菌、胶冻样芽孢杆菌组成,其中胶冻样芽孢杆菌数量不低于30%。
进一步的,主发酵阶段按堆肥混合物料质量的0.3~0.6‰添加曲霉类菌剂与灰色链霉菌组成的复合真菌,两类真菌的比例为(1~1.5):1,所述曲霉类菌剂由黑曲霉与棘孢曲霉中任意一种或两种任意组合。
进一步的,后发酵完成后,所得堆肥产物中添加三叶草盆栽繁殖的丛枝菌根真菌作为土壤调理剂的促进剂,其用量为堆肥产物质量的0.6~1.0‰。
与现有技术相比,本发明具有如下技术效果:
(1)利用污水厂剩余污泥、牛粪、餐厨垃圾这类有机质固体废物添加膨化剂、调质剂以及微生物菌剂,高温堆肥处理获得有机质含量丰富、矿质元素含量高、保水保墒的高品质土壤调理剂,可有效缓解高原贫瘠土壤有机质含量低、营养元素缺失、土壤板结等问题,明显提升地力。
(2)污水处理厂的污泥有机质、氮磷含量丰富,且具有良好的吸水保湿效果,高温堆肥处理后土地利用时,具有很好的蓄水保墒效果;堆肥混合料中掺混作物秸秆、松塔、花生壳、粉煤灰、煤矸石等有机/无机固体废物,增强堆肥产品的透气性与土壤颗粒的团聚性,改善退化土壤的理化性状,同时很好实现了固体废物的资源化利用。
具体实施方式
以下具体实施实例对本发明作进一步说明,给出了详细的实施方式和操作过程,但本发明的保护范围不仅限于所述内容。
实施例1
(1)将新鲜的污水厂脱水剩余污泥以及湿牛粪于45℃温室大棚内晾晒24 h,将水分降低至近64%左右。此后,按45:50:5的比例将污泥、牛粪、玉米秸秆混合配制堆肥用有机质混合物料,添加堆肥后发酵产物以接种微生物并将混合料水分调整至62.5%。按主发酵阶段混合物料质量的5%加入膨化剂,其组成为松塔、花生壳、膨胀珍珠岩,质量比例为1:1:0.1。混合均匀后,按主发酵阶段混合物料质量的2.0%添加调质剂,调质剂A由60%斜长石与40%硅灰石组成,调质剂B由50%粉煤灰与50%煤矸石组成,调质剂A与B两者的比例为6:1。主发酵启动前,分别按堆体总质量的0.6‰、0.4‰添加复合芽孢杆菌微生物菌剂1与复合真菌微生物菌剂2,复合芽孢杆菌中典型微生物数量为嗜热脂肪芽孢杆菌20%、枯草芽孢杆菌40%、胶冻样芽孢杆菌40%,复合真菌中曲霉类菌剂与灰色链霉菌的比例为1.5:1,曲霉类菌剂中黑曲霉与棘孢曲霉数量大体为1:1。上述混合物料在滚筒式装置内堆肥发酵15 d,按照现有堆肥供气速率以及堆体中心部位升温速率情况稍微调整供气充氧强度,堆肥发酵温度控制在52~56 ℃。主发酵完成后,将堆肥产物平铺成18~25 cm进行后发酵处理16 d,间或翻堆,使物料水分降低至36±1%。少部分的堆肥干化产物返回主发酵阶段与废弃有机质湿物料混合并调配其初始含水率至设定范围;其余大部分的堆肥干化产物添加三叶草盆栽繁殖的丛枝菌根真菌作为土壤调理剂的促进剂,其用量为堆肥产物质量的0.8‰。丛枝菌根真菌的制备如下:将菌种Glomus mosseae和Glomus versiorm预先经三叶草盆栽繁殖,盆栽时添加稻壳粉、沸石粉与基质土,制成含有菌根真菌孢子、根外菌丝、感染的根段及根际土壤的菌根接种剂。
将制备的土壤调理剂按5%比例与高原山区的贫瘠土壤混合,并进行冬季牧草70的盆栽对照试验。加入土壤调理剂后,总营养成分提升18%,速效氮提升7.6%,土壤容重降低至1.42 g/cm3;种子发芽指数GI上升至115%,作物平均株高提升11%,作物干重增加15.1%。
表1 实施例1对照实验表
。
实施例2
将污水厂脱水剩余污泥以及湿牛粪于室外晾晒8 h,将水分降低至近65%左右。此后,将50 kg污泥与40 kg牛粪混合,并加入10 kg预处理后的餐厨垃圾予以均匀混合。餐厨垃圾预处理方式如下:将固体物含量为7.6%的餐厨垃圾除油后破碎处理,转移至糖化罐内,调整浆料pH值为5.8,按浆料中干固体物质1.0‰比例添加淀粉酶,于55 ℃条件下保温处理2.0 h。
配制好堆肥用有机质混合物料后,添加5~7 kg堆肥后发酵产物以接种微生物并调整混合物料的含水率。加入6.5 kg由松塔、花生壳、膨胀珍珠岩组成的膨化剂,其质量比例为1:0.8:0.25。再次添加2.5 kg调质剂,调质剂A由75%钙长石与25%硅灰石组成,调质剂B由80%粉煤灰与20%煤矸石组成,调质剂A与B两者的比例为9:1。主发酵启动前,分别按堆体总质量的0.8‰、0.5‰添加复合芽孢杆菌微生物菌剂1与复合真菌微生物菌剂2,复合芽孢杆菌中典型微生物数量为嗜热脂肪芽孢杆菌15%、枯草芽孢杆菌25%、嗜酸耐热芽孢菌25%、胶冻样芽孢杆菌35%,复合真菌中曲霉类菌剂与灰色链霉菌的比例为1.2:1,曲霉类菌剂中黑曲霉与棘孢曲霉数量分别为70%、30%。上述混合物料于50~55 ℃条件下堆肥发酵12 d。主发酵完成后,继续后发酵处理20 d。按堆肥干化产物质量的1.0‰比例添加三叶草盆栽繁殖的丛枝菌根真菌,制备得到适应于高原山区的贫瘠土壤调理剂。其余未提及的条件与实施例1相同。
将上述土壤调理剂按5%比例与高原山区的贫瘠土壤混合,并进行冬季牧草70的盆栽对照试验。加入土壤调理剂后,总营养成分提升15.2%,速效氮提升8.3%,土壤容重降低至1.31g/cm3;种子发芽指数GI上升至102%,作物平均株高提升9.8%,作物干重增加14.6%。
表2 实施例2对照实验表
。
Claims (10)
1.一种高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于,包含以下步骤:
(1)将污水厂剩余污泥与其他有机质固废混合,调整其初始含水率至61~65%,依次添加膨化剂、调质剂以及微生物菌剂,堆肥主发酵处理12~16 d,根据堆体升温速率适时调整供气充氧强度,将堆肥主发酵温度控制在48~56 ℃;
(2)继续后发酵处理15~20 d,并将堆体含水率控制在34~38%,部分堆肥产物返料至主发酵阶段调配其初始含水率,其余堆肥产物中添加丛枝菌根促进剂,所得产物用于高原山区贫瘠土壤改良与调理。
2.根据权利要求1所述的高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于步骤(1)所述其他有机质固废为牛粪、餐厨垃圾、农作物秸秆中的任一种或多种;所述混合后物料中剩余污泥比例为40~60%,牛粪比例为30~50%,餐厨垃圾比例为0~10%,农作物秸秆比例为0~15%。
3.根据权利要求2所述的高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于所述剩余污泥与牛粪混合前需进行预处理,具体为采用通风晾晒或快速风干方式将含水率降低至65%,该过程处理时间控制为10~36 h。
4.根据权利要求2所述的高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于所述餐厨垃圾混合前需进行预处理,将除去油污后的餐厨垃圾破碎处理并转移至48~60 ℃糖化罐,浆料pH值控制为5.5~6.5,按浆料中干固体物质0.8~1.8‰比例添加淀粉酶,并保温处理1.6~2.0 h。
5.根据权利要求1所述的高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于所述膨化剂为松塔、花生壳、膨胀珍珠岩,其比例为1:(0.8~1.2):(0.05~0.3),膨化剂添加量为主发酵阶段混合物料质量的4.5~7.5%。
6.根据权利要求1所述的高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于所述调质剂由A、B两类物质组成,其质量比为(6~9):1,调质剂添加量为主发酵阶段混合物料质量的1.5%~3.0%。
7.根据权利要求6所述的高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于所述A类调质剂为斜长石、钙长石、硅灰石中任意两种组合,其中长石矿粉的比例为60~100%,B类调质剂为粉煤灰与煤矸石按任意比例组成。
8.根据权利要求1所述的高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于步骤(1)中主发酵阶段按堆肥混合物料质量的0.4~0.8‰添加复合芽孢杆菌,所述复合芽孢杆菌由嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸耐热芽孢菌、胶冻样芽孢杆菌组成,其中胶冻样芽孢杆菌数量不低于30%。
9.根据权利要求1所述的高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于主发酵阶段按堆肥混合物料质量的0.3~0.6‰添加复合真菌,所述复合真菌由曲霉类菌剂与灰色链霉菌构成,两者比例为(1~1.5):1,所述曲霉类菌剂由黑曲霉与棘孢曲霉中任意一种或两种任意组合。
10.根据权利要求1所述的高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法,其特征在于步骤(2)中后发酵完成后,添加三叶草盆栽繁殖的丛枝菌根真菌作为土壤调理剂的促进剂,其用量为堆肥产物质量的0.6~1.0‰。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410233773.8A CN117801827A (zh) | 2024-03-01 | 2024-03-01 | 一种高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410233773.8A CN117801827A (zh) | 2024-03-01 | 2024-03-01 | 一种高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117801827A true CN117801827A (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=90426057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410233773.8A Pending CN117801827A (zh) | 2024-03-01 | 2024-03-01 | 一种高原山区贫瘠土壤调理剂制备技术方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117801827A (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3435121C1 (de) * | 1984-09-25 | 1986-05-28 | Max 8213 Aschau Morant | Bodenverbesserungsmittel aus verrotteter Baumrinde und verrottetem Stroh |
JP2005029445A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Shiwa Hozen:Kk | 肥料または土壌改良材、およびその製造方法 |
CN104045380A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-17 | 深圳市南理工科技有限公司 | 酶解餐厨垃圾生产种植用微生物肥料或菌剂的方法 |
CN105481542A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-04-13 | 马鞍山科邦生态肥有限公司 | 一种土壤贫瘠地具有改善功能有机肥料及其制备方法 |
CN108990713A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-12-14 | 山西大学 | 一种用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法 |
CN110734318A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-01-31 | 天津科技大学 | 一种利用餐厨垃圾生产微生物菌肥的方法 |
CN111171824A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-19 | 华东师范大学 | 一种发酵生物质多功能土壤改良剂及其制备和应用方法 |
CN113604224A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-05 | 天津绿茵景观生态建设股份有限公司 | 一种山区贫瘠土壤用复合改良剂及其使用方法 |
CN115368195A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-22 | 吉安市傲农现代农业科技有限公司 | 一种污泥堆肥方法及其应用 |
CN115466148A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-13 | 深圳市中兴恒熙环保有限公司 | 一种基于餐厨垃圾资源化利用的有机肥及其制备方法 |
CN115745677A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-03-07 | 新疆德安环保科技股份有限公司 | 适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法 |
CN116240032A (zh) * | 2023-03-16 | 2023-06-09 | 福建龙净环保股份有限公司 | 一种土壤修复改良剂及其制备方法和应用 |
CN116283374A (zh) * | 2023-04-06 | 2023-06-23 | 汤长富 | 一种餐厨垃圾制成生物有机肥的方法 |
CN117716829A (zh) * | 2023-10-25 | 2024-03-19 | 长沙紫宸科技开发有限公司 | 利用固废煤矸石磷石膏改石漠化地为黑土地的方法 |
-
2024
- 2024-03-01 CN CN202410233773.8A patent/CN117801827A/zh active Pending
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3435121C1 (de) * | 1984-09-25 | 1986-05-28 | Max 8213 Aschau Morant | Bodenverbesserungsmittel aus verrotteter Baumrinde und verrottetem Stroh |
JP2005029445A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Shiwa Hozen:Kk | 肥料または土壌改良材、およびその製造方法 |
CN104045380A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-17 | 深圳市南理工科技有限公司 | 酶解餐厨垃圾生产种植用微生物肥料或菌剂的方法 |
CN105481542A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-04-13 | 马鞍山科邦生态肥有限公司 | 一种土壤贫瘠地具有改善功能有机肥料及其制备方法 |
CN108990713A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-12-14 | 山西大学 | 一种用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法 |
CN110734318A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-01-31 | 天津科技大学 | 一种利用餐厨垃圾生产微生物菌肥的方法 |
CN111171824A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-19 | 华东师范大学 | 一种发酵生物质多功能土壤改良剂及其制备和应用方法 |
CN113604224A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-05 | 天津绿茵景观生态建设股份有限公司 | 一种山区贫瘠土壤用复合改良剂及其使用方法 |
CN115368195A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-22 | 吉安市傲农现代农业科技有限公司 | 一种污泥堆肥方法及其应用 |
CN115466148A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-13 | 深圳市中兴恒熙环保有限公司 | 一种基于餐厨垃圾资源化利用的有机肥及其制备方法 |
CN115745677A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-03-07 | 新疆德安环保科技股份有限公司 | 适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法 |
CN116240032A (zh) * | 2023-03-16 | 2023-06-09 | 福建龙净环保股份有限公司 | 一种土壤修复改良剂及其制备方法和应用 |
CN116283374A (zh) * | 2023-04-06 | 2023-06-23 | 汤长富 | 一种餐厨垃圾制成生物有机肥的方法 |
CN117716829A (zh) * | 2023-10-25 | 2024-03-19 | 长沙紫宸科技开发有限公司 | 利用固废煤矸石磷石膏改石漠化地为黑土地的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
戴培昆 等: "建立城乡大循环彻底根治水污染", 30 June 2011, 安徽大学出版社, pages: 234 - 235 * |
李宇庆, 陈玲, 赵建夫, 许民, C.PAULLO: "城市污水厂污泥快速高效堆肥技术研究", 农业环境科学学报, no. 02, 20 April 2005 (2005-04-20) * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105777429A (zh) | 一种土壤改良型秸秆复合有机肥及其制备方法 | |
CN102210256A (zh) | 一种用食用菌菌渣制备的容器栽培基质及其生产方法 | |
CN105820018A (zh) | 一种生物土壤改良剂 | |
CN101913920A (zh) | 一种制备污泥堆肥的复合调理剂及其应用 | |
CN102701838B (zh) | 以造纸污泥为原料的生物有机肥及其制备方法 | |
CN113861991B (zh) | 利用餐厨废弃物制得的建筑渣土改良剂、改良建筑渣土的制备方法及应用 | |
CN112898059A (zh) | 一种鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥及其制备方法 | |
CN113214000A (zh) | 复合微生物肥料及其制备方法 | |
CN105859374A (zh) | 一种改性水稻秸秆土壤改质剂及其制备方法 | |
CN109824459A (zh) | 一种玉米专用有机肥及其制备方法和应用 | |
CN109835881A (zh) | 一种改性生物炭、生物炭基有机肥及其制备方法及其应用 | |
CN113604224A (zh) | 一种山区贫瘠土壤用复合改良剂及其使用方法 | |
CN109400381A (zh) | 一种改善土壤的配方 | |
CN111423884A (zh) | 一种酸性土壤改良剂及其施用方法和应用 | |
CN113583681A (zh) | 一种用于调节偏酸性土壤的生物调理剂及其制备方法和应用方法 | |
CN113816807A (zh) | 一种生物炭有机肥及其制备方法 | |
CN111234834A (zh) | 一种基于河道底泥堆肥生产土壤改良剂的制作方法 | |
CN1106366A (zh) | 含固氮菌的有机无机复混肥及其制造方法 | |
CN113527007A (zh) | 一种褐煤改性的盐碱地改良剂及其制备方法 | |
CN101255073B (zh) | 以蒸汽爆碎植物秸秆固态发酵制备石质边坡绿化基材的方法 | |
CN1163443C (zh) | 污泥肥料及其制备 | |
CN108147868A (zh) | 一种竹子腐熟发酵的方法、竹子发酵物及其应用 | |
CN111635276A (zh) | 一种土壤修复用调理剂及其使用方法 | |
Sarangi et al. | Compost from Sugar mill press mud and distillery spent wash for sustainable agriculture | |
CN115119701A (zh) | 以秸秆堆肥和环保酵素作为底肥的水稻栽培方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |