一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑及其制備方法，由以下重量份的原料制成：廢棄干木材、6~10%稀硫酸溶液、3~5mmol/g亞硫酸鈉溶液、農(nóng)作物秸稈、核桃殼、花生殼、豬墊料、可溶性淀粉、蠶沙、竹炭粉末、地衣芽孢桿菌菌劑、解磷解鉀菌菌劑、山芋渣、蛇紋石石粉和適量的水；有機(jī)吸附物質(zhì)為木質(zhì)顆粒，改性過后，可以結(jié)合式吸附陽(yáng)離子，自身易分解，提供土壤有機(jī)質(zhì)，同時(shí)可以使土壤微粒聚團(tuán)形成顆粒，不易板結(jié)，無機(jī)吸附是炭化后的秸稈及堅(jiān)果殼，無機(jī)炭微粒表面多孔，吸附屬于物理型吸附，在雙重效果的作用下，可以很好優(yōu)質(zhì)土壤，防止水肥流失造成的環(huán)境污染，加入的微生物先經(jīng)過適應(yīng)性的擴(kuò)大培養(yǎng)，大大提高進(jìn)入自然惡劣環(huán)境下的生存力。
【專利說明】
一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于種植的工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木質(zhì)素是通過多種類型的鍵鏈接而成的高分子化合物，不同性質(zhì)的鍵、不同的功能基連接在結(jié)構(gòu)單元上造成木質(zhì)素結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)性質(zhì)的不同，因此，木質(zhì)素大分子中各部位的化學(xué)反應(yīng)性能是不均一的。
[0003]木質(zhì)素具有的特有性質(zhì)是結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)上的C5沒有取代基，即苯環(huán)上有可能反應(yīng)交聯(lián)的游離空位(酚羥基的鄰、對(duì)位)，可以進(jìn)一步的交聯(lián)固化，從而時(shí)木質(zhì)素具有膠合特性，其結(jié)構(gòu)中含有一定量的酚羥基和羧基等使得木質(zhì)素具有較強(qiáng)的螯合性和膠體性能，不僅如此，大量的酚羥基、羧基和羰基，相對(duì)較低的溶解性，以及不同含氧基的存在使得木質(zhì)素具有吸附性，非常適合做吸附劑使用。
[0004]木質(zhì)素磺酸鹽是在亞硫酸法或改性亞硫酸鹽制漿過程中產(chǎn)生的，木質(zhì)素本身作為絮凝劑效果不夠理想，目前木質(zhì)素絮凝劑主要包括陽(yáng)離子型、陰離子型和兩性型絮凝劑等三類，而木質(zhì)酸上改性的磺酸基可以吸附陽(yáng)離子和重金屬離子。
[0005]土壤板結(jié)的原因之一就是長(zhǎng)期的化肥施用，農(nóng)家肥不足導(dǎo)致土壤的有機(jī)質(zhì)下降，腐殖質(zhì)不能得到及時(shí)的補(bǔ)充，引起土壤的板結(jié)和龜裂，化肥的施入使得土壤的堿性增強(qiáng)，微生物被殺滅，導(dǎo)致微生物的活性降低，土壤中的鈣、鎂等離子容易與負(fù)根離子形成難溶性的無機(jī)鹽，破壞了土壤團(tuán)粒機(jī)構(gòu)，鉀肥中的鉀離子置換性能強(qiáng)，置換了土壤中的多價(jià)陽(yáng)離子，而本身不具有鍵橋作用，破壞了土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，減少使用化學(xué)肥料也是減少土壤板結(jié)，改善環(huán)境的一大方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)【背景技術(shù)】中的相關(guān)知識(shí)，本發(fā)明在于將工業(yè)上廢棄木材加以利用，經(jīng)過處理之后，用于土壤的保護(hù)，具有防止土壤板結(jié)、吸附陽(yáng)離子及重金屬離子的作用、同時(shí)自身形成的膠團(tuán)特性有利于作物的生根發(fā)育:
一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成:廢棄干木材30?40、6?10%稀硫酸溶液25?30、3?5mmol/g亞硫酸鈉溶液100?120、農(nóng)作物秸桿30?45、核桃殼12?18、花生殼15?20、豬墊料60?80、可溶性淀粉5?10、蠶沙10?15、竹炭粉末6?9、地衣芽孢桿菌菌劑0.2?0.4、解磷解鉀菌菌劑0.4?0.6、山芋渣10?15、蛇紋石石粉20?26和適量的水；
一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟:
(1)將廢棄干木材經(jīng)過粉碎，風(fēng)選出米粒大小的顆粒，將6?10%稀硫酸溶液潤(rùn)濕木質(zhì)顆粒的表面，自然吸干后二次潤(rùn)濕，連續(xù)潤(rùn)濕3~5次，常溫下自然晾干；
(2)將(I)所得木質(zhì)顆粒用去離子水浸泡過濾2?3遍并真空干燥，加入到3?5mmol/g亞硫酸鈉溶液中，于微波600?800W條件下處理1.5?2.0h，過程保溫，最后水洗并再次干燥得改性木質(zhì)顆粒；
(3 )混合農(nóng)作物秸桿、核桃殼和花生殼，粉碎成顆粒，采用高溫350?500 °C厭氧裂解45?60min，完成后漂洗2~3遍，過濾得炭渣；
(4)混合豬墊料、山芋渣和可溶性淀粉，高溫濕熱滅菌后，適量加水后球磨至勻漿，加8?10倍其重量份的水稀釋，然后接種地衣芽孢桿菌菌劑和解磷解鉀菌菌劑，通氣條件下擴(kuò)大培養(yǎng)60?70h;
(5)混合(2)的改性木質(zhì)顆粒、(3)所得炭渣、(4)所述總料及其它剩余成分，混合后調(diào)整含水量30?40wt%即可。
[0007]木材大多由纖維素和木質(zhì)素兩部分組成，發(fā)明思路是利用酸析法獲得堿木質(zhì)素成分，先是將工業(yè)上的廢棄木材進(jìn)行粉碎及切割，得到顆粒狀的木材，然后進(jìn)行干燥，然后浸漬在一定濃度的稀硫酸溶液(硫酸溶液可以水解木材中的纖維素，使之成為多糖類物質(zhì)，糖類隨水流溶解，從木材上脫落，而木質(zhì)素部分較為穩(wěn)定的存在，形成鮮明的骨架結(jié)構(gòu)，纖維素溶解的部分留下孔隙，增大比表面積并暴露木質(zhì)素部分，適量的控制加酸的量可以適當(dāng)保留一定量的纖維素，有利于顆?？臻g結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性)，采用干燥水解法，待稀硫酸潤(rùn)濕干木質(zhì)顆粒約70?80%時(shí)候，撈出進(jìn)行干燥，既能保證酸溶液均勾的滲透，同時(shí)控制量的變化，一方面纖維素消耗過多，導(dǎo)致木質(zhì)顆粒結(jié)構(gòu)松散，當(dāng)木質(zhì)顆粒干燥的時(shí)候也在濃縮酸溶液，當(dāng)濃度達(dá)到一定程度后，纖維素邊開始潤(rùn)漲，細(xì)胞壁破裂，纖維素溶解，水解率高達(dá)90%以上。
[0008]得到的木材顆粒此時(shí)成為一種多孔的顆粒，同時(shí)孔徑里大多暴露了木質(zhì)素成分，這時(shí)再加入至一定濃度的亞硫酸鈉溶液中，在一定的溫度條件下反應(yīng)，可以將孔隙內(nèi)部的木質(zhì)素部分進(jìn)行磺化，成為木質(zhì)酸磺酸鹽成分，發(fā)明采用600?800W的微波作為條件，微波一方面可以提升溫度滿足反應(yīng)條件，同時(shí)微波震動(dòng)可以促進(jìn)溶液滲透進(jìn)入孔隙，減小液體表面張力的影響。
[0009]本發(fā)明的有益效果:有機(jī)吸附物質(zhì)為木質(zhì)顆粒，改性過后，可以結(jié)合式吸附陽(yáng)離子，自身易分解，提供土壤有機(jī)質(zhì)，同時(shí)可以使土壤微粒聚團(tuán)形成顆粒，不易板結(jié)，無機(jī)吸附是炭化后的秸桿及堅(jiān)果殼，無機(jī)炭微粒表面多孔，吸附屬于物理型吸附，在雙重效果的作用下，可以很好優(yōu)質(zhì)土壤，防止水肥流失造成的環(huán)境污染，加入的微生物先經(jīng)過適應(yīng)性的擴(kuò)大培養(yǎng)，大大提高進(jìn)入自然惡劣環(huán)境下的生存力。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1:
一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑，其特征在于，由以下重量份(Kg)的原料制成:廢棄干木材35、6?10%稀硫酸溶液28、3?5mmol/g亞硫酸鈉溶液115、農(nóng)作物秸桿40、核桃殼15、花生殼15、豬墊料65、可溶性淀粉8、蠶沙12、竹炭粉末7、地衣芽孢桿菌菌劑0.3、解磷解鉀菌菌劑0.5、山芋渣12、蛇紋石石粉24和適量的水；
一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟:
(I)將廢棄干木材經(jīng)過粉碎，風(fēng)選出米粒大小的顆粒，將6?10%稀硫酸溶液潤(rùn)濕木質(zhì)顆粒的表面，自然吸干后二次潤(rùn)濕，連續(xù)潤(rùn)濕3~5次，常溫下自然晾干； (2)將(I)所得木質(zhì)顆粒用去離子水浸泡過濾2?3遍并真空干燥，加入到3~5mmol/g亞硫酸鈉溶液中，于微波600?800W條件下處理1.5?2.0h，過程保溫，最后水洗并再次干燥得改性木質(zhì)顆粒；
(3 )混合農(nóng)作物秸桿、核桃殼和花生殼，粉碎成顆粒，采用高溫350?500 °C厭氧裂解45?60min，完成后漂洗2~3遍，過濾得炭渣；
(4)混合豬墊料、山芋渣和可溶性淀粉，高溫濕熱滅菌后，適量加水后球磨至勻漿，加8?10倍其重量份的水稀釋，然后接種地衣芽孢桿菌菌劑和解磷解鉀菌菌劑，通氣條件下擴(kuò)大培養(yǎng)60?70h;
(5)混合(2)的改性木質(zhì)顆粒、(3)所得炭渣、(4)所述總料及其它剩余成分，混合后調(diào)整含水量30?40wt%即可。
[0011]選擇一片大豆種植的實(shí)驗(yàn)區(qū)，5畝大豆田在種植前使用本發(fā)明的土壤調(diào)理劑200?300Kg，與翻起的底土混合，對(duì)照組的大豆田使用常規(guī)土壤調(diào)理劑，后期管理和病蟲害的防治均相同，結(jié)果證明，本發(fā)明土壤調(diào)理劑對(duì)于肥料的吸附性更好，土壤礦質(zhì)含量高，微生物活動(dòng)較強(qiáng)，大大提高了無機(jī)肥料利用率，減少環(huán)境污染。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成:廢棄干木材30?40、6?10%稀硫酸溶液25?30、3?5mmol/g亞硫酸鈉溶液100?120、農(nóng)作物秸桿30?45、核桃殼12?18、花生殼15?20、豬墊料60?80、可溶性淀粉5?10、蠶沙10?15、竹炭粉末6?9、地衣芽孢桿菌菌劑0.2-0.4、解磷解鉀菌菌劑0.4?0.6、山芋渣10?15、蛇紋石石粉20?26和適量的水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種有機(jī)無機(jī)雙重吸附型土壤調(diào)理劑的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟: (1)將廢棄干木材經(jīng)過粉碎，風(fēng)選出米粒大小的顆粒，將6?10%稀硫酸溶液潤(rùn)濕木質(zhì)顆粒的表面，自然吸干后二次潤(rùn)濕，連續(xù)潤(rùn)濕3~5次，常溫下自然晾干； (2)將(I)所得木質(zhì)顆粒用去離子水浸泡過濾2?3遍并真空干燥，加入到3?5mmol/g亞硫酸鈉溶液中，于微波600?800W條件下處理1.5?2.0h，過程保溫，最后水洗并再次干燥得改性木質(zhì)顆粒； (3)混合農(nóng)作物秸桿、核桃殼和花生殼，粉碎成顆粒，采用高溫350?500°C厭氧裂解45?60min，完成后漂洗2~3遍，過濾得炭渣； (4)混合豬墊料、山芋渣和可溶性淀粉，高溫濕熱滅菌后，適量加水后球磨至勻漿，加8?10倍其重量份的水稀釋，然后接種地衣芽孢桿菌菌劑和解磷解鉀菌菌劑，通氣條件下擴(kuò)大培養(yǎng)60?70h; (5)混合(2)的改性木質(zhì)顆粒、(3)所得炭渣、(4)所述總料及其它剩余成分，混合后調(diào)整含水量30?40wt%即可。
【文檔編號(hào)】C09K17/40GK106085442SQ201610356184
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】宣以清
【申請(qǐng)人】合肥信文農(nóng)業(yè)科技有限公司