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一种含沸石的土壤改良型有机肥料及其制备方法

阅读:189发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种含沸石的土壤改良型有机肥料及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种含沸石的 土壤 改良型有机 肥料 制备方法,包括如下步骤:将红辉沸石 粉碎 ,加入 氧 化镁、 硫酸 铝 ,搅拌状态下加入氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,在 微波 照射下震荡反应,过滤,洗涤,干燥, 焙烧 得到预处理沸石;将有机废弃物、 土壤改良 剂 、烟杆粉、预处理沸石混合均匀,调节 含 水 量 ,加入菌种 发酵 剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内 温度 达到40-45℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为40-50wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到含沸石的土壤改良型 有机肥 料。本发明可明显提高作物产量,改善作物生长根系环境,提高土壤的酶活性,促进 微 生物 生长,提高土壤有机质含量。,下面是一种含沸石的土壤改良型有机肥料及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将红辉沸石粉碎,加入化镁、硫酸,搅拌状态下加入氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,在微波照射下震荡反应,过滤,洗涤,干燥,焙烧得到预处理沸石;
S2、将有机废弃物、土壤改良剂、烟杆粉、预处理沸石混合均匀,调节量,加入菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到40-45℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为40-50wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到含沸石的土壤改良型有机肥料。
2.根据权利要求1所述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,其特征在于,S1中,红辉沸石粉碎至20-60目;优选地,氢氧化钠溶液的浓度为0.5-1.5mol/L。
3.根据权利要求1所述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,其特征在于,S1中,震荡反应时间为2-4h,微波照射功率为320-400W,震荡速度为400-500rpm/min。
4.根据权利要求1所述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,其特征在于,S1中,干燥温度为110-120℃;焙烧温度为200-230℃,焙烧时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,其特征在于,S1中,红辉沸石、氧化镁、硫酸铝的质量比为10-20:1-4:1-3。
6.根据权利要求1所述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,其特征在于,S2中,有机废弃物、土壤改良剂、烟杆粉、预处理沸石、菌种发酵剂的质量比为80-100:10-15:1-10:
5-15:0.5-1.5。
7.根据权利要求1所述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,其特征在于,S2中,调节含水量为70-80wt%。
8.根据权利要求1所述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,其特征在于,S2中,有机废弃物按质量百分比包括:木薯酒精渣10-20%,糖蜜酒精废液30-50%,秸秆10-20%,余量为滤泥。
9.根据权利要求1所述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,其特征在于,S2中,土壤改良剂按质量百分比包括:矸石50-60%,化煤10-20%,余量为泥炭土;优选地,菌种发酵剂中含有酵母菌1-2亿/g,地衣芽孢杆菌1-2亿/g,枯草芽孢杆菌1-2亿/g,细黄链霉菌1-2亿/g,固氮菌1-2亿/g,磷细菌1-2亿/g。
10.一种含沸石的土壤改良型有机肥料,其特征在于,由权利要求1-9任一项所述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法制得。

说明书全文

一种含沸石的土壤改良型有机肥料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及有机肥料技术领域,尤其涉及一种含沸石的土壤改良型有机肥料及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前,全球正面临着人口增多和环境恶化的严峻问题,农业生产中无机肥料的大量使用也会使得环境恶化更加严重。这种无机肥料的不足之处主要有:破坏土壤,导致土壤有机质含量下降,各类养分比例失调,土壤开始酸化、板结,土壤的理化性状及土壤生物区系受到严重破坏,导致其保、保肥、透气性差,难以满足农作物的实际生长需要;农作物对化肥农药的依赖性较强,必须逐年增加期使用量,否则,农作物生长缓慢,病虫害严重,造成减产;农业生态环境恶化,化肥施入农田后,实际利用率平均只有30%,大部分随农田排水流入江河湖泊或残留于土壤和植株及农作物体内,不仅带来环境污染而且危及人类和生命的安全和健康,这些都成为农业可持续性发展的障碍。
[0003] 为了发展绿色有机产品,合理使用肥料,提高土壤肥,修复土壤,改变理化性能和团粒结构,增强土壤菌群平衡,有机肥的研究和应用日益受到世界各国的重视。目前有机肥料存在肥料短,修复土壤能力有限,而且功效单一的特点,亟待解决。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种含沸石的土壤改良型有机肥料及其制备方法,可明显提高作物产量,改善作物生长根系环境,提高土壤的酶活性,促进微生物生长,提高土壤有机质含量。
[0005] 一种含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,包括如下步骤:S1、将红辉沸石粉碎,加入化镁、硫酸,搅拌状态下加入氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,在微波照射下震荡反应,过滤,洗涤,干燥,焙烧得到预处理沸石;
S2、将有机废弃物、土壤改良剂、烟杆粉、预处理沸石混合均匀,调节含水量,加入菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到40-45℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为40-50wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到含沸石的土壤改良型有机肥料。
[0006] 优选地,S1中,红辉沸石粉碎至20-60目。
[0007] 优选地,S1中,氢氧化钠溶液的浓度为0.5-1.5mol/L。
[0008] 优选地,S1中,震荡反应时间为2-4h,微波照射功率为320-400W,震荡速度为400-500rpm/min。
[0009] 优选地,S1中,干燥温度为110-120℃;焙烧温度为200-230℃,焙烧时间为2-4h。
[0010] 优选地,S1中,红辉沸石、氧化镁、硫酸铝的质量比为10-20:1-4:1-3。
[0011] 优选地,S2中,有机废弃物、土壤改良剂、烟杆粉、预处理沸石、菌种发酵剂的质量比为80-100:10-15:1-10:5-15:0.5-1.5。
[0012] 优选地,S2中,调节含水量为70-80wt%。
[0013] 优选地,S2中,有机废弃物按质量百分比包括:木薯酒精渣10-20%,糖蜜酒精废液30-50%,秸秆10-20%,余量为滤泥。
[0014] 优选地,S2中,土壤改良剂按质量百分比包括:矸石50-60%,化煤10-20%,余量为泥炭土。
[0015] 优选地,S2中,菌种发酵剂含有酵母菌1-2亿/g,地衣芽孢杆菌1-2亿/g,枯草芽孢杆菌1-2亿/g,细黄链霉菌1-2亿/g,固氮菌1-2亿/g,磷细菌1-2亿/g。
[0016] 一种含沸石的土壤改良型有机肥料,由上述含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法制得。
[0017] 本发明所得有机肥料不仅含有机质、氮、磷、等元素,而且含有各类微量元素和有益菌种发酵剂,可向农作物提供多种营养元素,同时可向农作物提供大量的而且是其生长所必需的维生素、基酸、生长激素和抗生素等多种生理活性物质,不但作为良好的肥源,而且也是良好的土壤改良剂,集增产、高效、长效为一体,可有效提高农作物,改良土壤,抑制土传病害,成本低廉,工艺简单,并且无残留,无污染,具有较好的推广应用前景。
[0018] 众所周知,红辉沸石是含水的铝酸盐矿物,内部有许多开放性的空洞和通道,具有很大的表面积,藉由孔隙或孔道的大小,它们能使大分子留置于结晶构造中,或使分子顺利通过,空气中沸石最多可吸收约自身重量30%的物质,而在氢化合物当中,其吸收能力可进一步达到其重量的90%。
[0019] 本发明S1中,将红辉沸石与氧化镁、硫酸铝复配形成胶体状态,经过微波震荡后,氧化镁与硫酸铝加载在红辉沸石的孔道内或表面,经干燥后低温焙烧,不仅促使结合更加牢固,而且内部杂质被去除干净,所得沸石孔道和空穴占其体积的55%以上,同时吸附能力极强,可以有效吸附铬离子、镉离子等重金属离子,并且吸附率均高达98%以上。
[0020] 本发明S2中,采用预处理沸石与土壤改良剂、烟杆粉复配,长期使用后使已经酸化或盐碱化等品质下降的土壤得到改良,促使肥效迅速而持久,不会造成肥害;而由木薯酒精渣、糖蜜酒精废液、秸秆和滤泥组成的有机废弃物以有机养分为主,经过菌种发酵剂发酵,既能提供作物以全面合理的养分,又可以全面提高土壤品质,增加土壤肥力,能给作物提供全面均衡的养分,大大提高作物抗病能力,且在生产和使用过程中都不会对环境造成污染,全面提高了经济和社会效益,使农业生产进入良性循环中,确保获得持续发展。
[0021] 在制糖生产过程中,由于混合汁所含的蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物质对煮糖结晶不利,因此,须对混合汁进行澄清处理。即向混合汁加入氢氧化、二氧化硫、磷酸等物质,使蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物沉淀下来,沉淀物通过压滤机真空吸滤机或离心分离设备而得到的滤渣,称为滤泥,它是甘蔗制糖的大宗副产品之一。一般亚硫酸法因加灰量少,滤泥量占甘蔗榨量0.7-1.4%;碳酸法因加灰量大,滤泥量占甘蔗榨量多达4.5-5.0%。
[0022] 滤泥含有甘蔗纤维蔗糖、带有蔗蜡的凝结胶体、蛋白质、磷酸钙,还夹带随甘蔗带来的砂土,其中多数成分来自甘蔗,钙质物多数是在蔗汁澄清处理时加入的。就物理性质而言,滤泥是松软,略似海绵的物质,具有多孔性,颜色为淡黄、暗褐以至黑色。在干燥时可以立即吸收大量的水分。初出厂的滤泥含水分约50-70%,经过在大气中长期自然干燥后,水分含量可减少到15%。滤泥的单位体积的重量很小,每吨含65%水分的滤泥,其体积约占1.6m3。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
[0024] 实施例1一种含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,包括如下步骤:
S1、将10kg红辉沸石粉碎至60目,加入1kg氧化镁、3kg硫酸铝,搅拌状态下加入浓度为
0.5mol/L氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,微波照射下震荡反应4h,微波照射功率为
320W,震荡速度为500rpm/min,过滤,洗涤,110℃干燥,230℃焙烧2h,得到预处理沸石;
S2、将100kg有机废弃物、10kg土壤改良剂、10kg烟杆粉、5kg预处理沸石混合均匀,调节含水量为80wt%,加入0.5kg菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到45℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为40wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到含沸石的土壤改良型有机肥料。
[0025] 实施例2一种含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,包括如下步骤:
S1、将20kg红辉沸石粉碎至20目,加入4kg氧化镁、1kg硫酸铝,搅拌状态下加入浓度为
1.5mol/L氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,微波照射下震荡反应2h,微波照射功率为
400W,震荡速度为400rpm/min,过滤,洗涤,120℃干燥,200℃焙烧4h,得到预处理沸石;
S2、将80kg有机废弃物、15kg土壤改良剂、1kg烟杆粉、15kg预处理沸石混合均匀,调节含水量为70wt%,加入1.5kg菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到40℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为50wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到含沸石的土壤改良型有机肥料。
[0026] 实施例3一种含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,包括如下步骤:
S1、将12kg红辉沸石粉碎至50目,加入2kg氧化镁、2.5kg硫酸铝,搅拌状态下加入浓度为0.8mol/L氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,微波照射下震荡反应3.5h,微波照射功率为340W,震荡速度为480rpm/min,过滤,洗涤,112℃干燥,220℃焙烧2.5h,得到预处理沸石;
S2、将19kg木薯酒精渣、28.5kg糖蜜酒精废液、19kg秸秆、28.5kg滤泥、6kg煤矸石、
2.4kg风化煤、3.6kg泥炭土、7kg烟杆粉、8kg预处理沸石混合均匀,调节含水量为77wt%,加入0.8kg菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到44℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为43wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到含沸石的土壤改良型有机肥料。
[0027] 上述菌种发酵剂含有:酵母菌1-2亿/g,地衣芽孢杆菌1-2亿/g,枯草芽孢杆菌1-2亿/g,细黄链霉菌1-2亿/g,固氮菌1-2亿/g,磷细菌1-2亿/g。
[0028] 实施例4一种含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,包括如下步骤:
S1、将18kg红辉沸石粉碎至30目,加入3kg氧化镁、1.5kg硫酸铝,搅拌状态下加入浓度为1.2mol/L氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,微波照射下震荡反应2.5h,微波照射功率为380W,震荡速度为420rpm/min,过滤,洗涤,118℃干燥,210℃焙烧3.5h,得到预处理沸石;
S2、将8.5kg木薯酒精渣、42.5kg糖蜜酒精废液、8.5kg秸秆、25.5kg滤泥、8.4kg煤矸石、
1.4kg风化煤、4.2kg泥炭土、3kg烟杆粉、12kg预处理沸石混合均匀,调节含水量为73wt%,加入1.2kg菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到42℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为47wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到含沸石的土壤改良型有机肥料。
[0029] 上述菌种发酵剂含有:酵母菌1-2亿/g,地衣芽孢杆菌1-2亿/g,枯草芽孢杆菌1-2亿/g,细黄链霉菌1-2亿/g,固氮菌1-2亿/g,磷细菌1-2亿/g。
[0030] 实施例5一种含沸石的土壤改良型有机肥料制备方法,包括如下步骤:
S1、将15kg红辉沸石粉碎至40目,加入2.5kg氧化镁、2kg硫酸铝,搅拌状态下加入浓度为1mol/L氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,微波照射下震荡反应3h,微波照射功率为
360W,震荡速度为450rpm/min,过滤,洗涤,115℃干燥,215℃焙烧3h,得到预处理沸石;
S2、将13.5kg木薯酒精渣、36kg糖蜜酒精废液、13.5kg秸秆、27kg滤泥、7.15kg煤矸石、
1.95kg风化煤、3.9kg泥炭土、5kg烟杆粉、10kg预处理沸石混合均匀,调节含水量为75wt%,加入1kg菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到43℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为45wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到含沸石的土壤改良型有机肥料。
[0031] 上述菌种发酵剂含有:酵母菌1-2亿/g,地衣芽孢杆菌1-2亿/g,枯草芽孢杆菌1-2亿/g,细黄链霉菌1-2亿/g,固氮菌1-2亿/g,磷细菌1-2亿/g。
[0032] 对比例1一种机肥料制备方法,包括如下步骤:
S1、将15kg红辉沸石粉碎至40目,加入2.5kg氧化镁,搅拌状态下加入浓度为1mol/L氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,微波照射下震荡反应3h,微波照射功率为360W,震荡速度为450rpm/min,过滤,洗涤,115℃干燥,215℃焙烧3h,得到预处理沸石;
S2、将13.5kg木薯酒精渣、36kg糖蜜酒精废液、13.5kg秸秆、27kg滤泥、7.15kg煤矸石、
1.95kg风化煤、3.9kg泥炭土、5kg烟杆粉、10kg预处理沸石混合均匀,调节含水量为75wt%,加入1kg菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到43℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为45wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到有机肥料。
[0033] 上述菌种发酵剂含有:酵母菌1-2亿/g,地衣芽孢杆菌1-2亿/g,枯草芽孢杆菌1-2亿/g,细黄链霉菌1-2亿/g,固氮菌1-2亿/g,磷细菌1-2亿/g。
[0034] 对比例2一种机肥料制备方法,包括如下步骤:
S1、将15kg红辉沸石粉碎至40目,加入2kg硫酸铝,搅拌状态下加入浓度为1mol/L氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,微波照射下震荡反应3h,微波照射功率为360W,震荡速度为
450rpm/min,过滤,洗涤,115℃干燥,215℃焙烧3h,得到预处理沸石;
S2、将13.5kg木薯酒精渣、36kg糖蜜酒精废液、13.5kg秸秆、27kg滤泥、7.15kg煤矸石、
1.95kg风化煤、3.9kg泥炭土、5kg烟杆粉、10kg预处理沸石混合均匀,调节含水量为75wt%,加入1kg菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到43℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为45wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到有机肥料。
[0035] 上述菌种发酵剂含有:酵母菌1-2亿/g,地衣芽孢杆菌1-2亿/g,枯草芽孢杆菌1-2亿/g,细黄链霉菌1-2亿/g,固氮菌1-2亿/g,磷细菌1-2亿/g。
[0036] 对比例3一种机肥料制备方法,包括如下步骤:
S1、将15kg红辉沸石粉碎至40目,加入2.5kg氧化镁、2kg硫酸铝,搅拌状态下加入浓度为1mol/L氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,震荡反应3h,震荡速度为450rpm/min,过滤,洗涤,115℃干燥,215℃焙烧3h,得到预处理沸石;
S2、将13.5kg木薯酒精渣、36kg糖蜜酒精废液、13.5kg秸秆、27kg滤泥、7.15kg煤矸石、
1.95kg风化煤、3.9kg泥炭土、5kg烟杆粉、10kg预处理沸石混合均匀,调节含水量为75wt%,加入1kg菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到43℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为45wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到有机肥料。
[0037] 上述菌种发酵剂含有:酵母菌1-2亿/g,地衣芽孢杆菌1-2亿/g,枯草芽孢杆菌1-2亿/g,细黄链霉菌1-2亿/g,固氮菌1-2亿/g,磷细菌1-2亿/g。
[0038] 对比例4一种机肥料制备方法,包括如下步骤:将13.5kg木薯酒精渣、36kg糖蜜酒精废液、
13.5kg秸秆、27kg滤泥、7.15kg煤矸石、1.95kg风化煤、3.9kg泥炭土、5kg烟杆粉、10kg红辉沸石混合均匀,调节含水量为75wt%,加入1kg菌种发酵剂进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到43℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为45wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到有机肥料。
[0039] 上述菌种发酵剂含有:酵母菌1-2亿/g,地衣芽孢杆菌1-2亿/g,枯草芽孢杆菌1-2亿/g,细黄链霉菌1-2亿/g,固氮菌1-2亿/g,磷细菌1-2亿/g。
[0040] 对比例5一种机肥料制备方法,包括如下步骤:
S1、将15kg红辉沸石粉碎至40目,加入2.5kg氧化镁、2kg硫酸铝,搅拌状态下加入浓度为1mol/L氢氧化钠溶液至混合物成胶体状态,微波照射下震荡反应3h,微波照射功率为
360W,震荡速度为450rpm/min,过滤,洗涤,115℃干燥,215℃焙烧3h,得到预处理沸石;
S2、将13.5kg木薯酒精渣、36kg糖蜜酒精废液、13.5kg秸秆、27kg滤泥、7.15kg煤矸石、
1.95kg风化煤、3.9kg泥炭土、5kg烟杆粉、10kg预处理沸石混合均匀,调节含水量为75wt%,接着进行堆放发酵,堆放发酵过程中当堆内温度达到43℃即进行翻堆,重复翻堆至体系含水量为45wt%,然后静置至发酵熟化完成,干燥,粉碎得到有机肥料。
[0041] 将实施例5所得含沸石的土壤改良型有机肥料与对比例1-5所得有机肥料进行玉米种植试验,每亩均施30kg上述肥料和30kg氮磷钾缓释肥(N、P2O5和K2O比例为2:1:1),其结果如下:由上表可知:采用本发明所得有机肥料与普通缓释肥混施,可明显提高作物产量,经济效益显著;本发明所得有机肥料可有效改善玉米生长根系环境,提高土壤的酶活性,促进微生物生长,提高土壤有机质含量。
[0042] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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