一種多功能鹽鹼地改良劑及其製備方法與流程
2024-04-04 16:24:05
本發明涉及一種多功能鹽鹼地改良劑及其製備方法，屬於鹽鹼地的改良技術領域。
(二)
背景技術：
鹽鹼地是鹽漬土的俗稱，包含鹽土、鹽化土、鹼化土和鹼土多種類型，是指土壤表層中含有大量的氯化鈉和碳酸鈉等可溶性鹽，土壤在高濃度鹽類影響下促使植物氣孔關閉和升高了土壤溶液滲透壓阻礙了植物的生長，造成植物產生生理性乾旱，導致植物失水乾枯死亡，對農業生產有很大的危害。土壤是土壤生態系統中的重要組成部分,是人類賴以生存的物質基礎。但是，隨著工業的發展,灌溉地和設施栽培面積的不斷擴大,海水倒灌形成海濱、灘涂鹽鹼地有不斷擴大的趨勢，土壤鹽漬化已成為一個世界性的資源和生態問題。根據聯合國教科文組織和糧農組織不完全統計，全世界鹽鹼地的面積為9.5438億公頃，其中我國為9913萬公頃。鹽鹼地是我國重要土地資源的一部分，我國的鹽鹼地主要分布在西北、華北、東北西部和濱海地區。我國人多地少,大面積鹽鹼地的存在,已成為制約我國農業生產發展的重要因素,因此，在我國農業持續發展的21世紀，鹽漬土的持續改良仍是一個問題。
目前現有的鹽鹼地改良技術主要包含物理改良措施、水利工程改良措施、化學改良措施、生物改良措施。其中，物理改良措施主要是通過改變土壤物理結構來調控土壤水鹽運動如客土改良、鋪沙圧鹼等。水利工程改良措施主要是根據「鹽隨水來、鹽隨水去」的規律進行灌溉壓鹽或排水減鹽。化學改良措施主要是使用的土壤改良劑如常規的有石膏、脫硫石膏、粉煤灰、砂子等。生物改良措施包括種植鹽生植物和抗鹽植物、種植綠肥、植樹造林等。雖然以上一些措施取得了不錯的效果，但是，這些大多數措施改良效果單一，很難從根本上解決問題。同時，勞動力大，花費成本高，改良時間長，不易大面積的推廣和應用。
我國風化煤資源分布廣、儲量大,很多省份都具有豐富的煤資源，但由於風化煤熱值低,過去一直未將風化煤作為礦產資源,任其廢棄。同時，風化煤中含有大量的腐殖酸，提高了作物體內酶的活性，刺激作物生理代謝和生長發育，進一步增強了作物在鹽鹼地中對水分和養分的吸收能力。同時，經過活化後的風化煤腐殖酸有較強的離子交換和吸附能力，能夠吸附鹽鹼地中的鹽基離子並發生鰲合反應，形成穩定的鰲合物，從而減少了鹽鹼地中的鹽基離子，起到了鹽鹼地的改良作用。經過固相活化後的風化煤腐殖酸能夠形成能夠形成更多的羧基，酚羥基等小分子官能團和其它的一些粉狀物質，能夠堵塞土壤中的空隙結構，形成了穩定的隔鹽帶，阻隔鹽分的運移。同時，腐植酸可以促進土壤團粒結構的形成，調節土壤PH值和土壤水、肥、氣、熱狀況，提高土壤交換容量和土壤保水保肥能力，促進土壤微生物的活動。經過處理後的風化煤腐殖酸是一種多功能性的改良劑，在鹽鹼地改良上具有很大的潛力。
為研製出低成本、短周期和多功能性的鹽鹼地改良劑。本發明提供了一種以未活化的風化煤腐殖酸、功能性的生物菌劑、粉碎後的枯枝落葉或者秸稈為主要原料，通過一些化學催化劑和氧化劑,在球磨機中通過固相球磨的方法研磨一定的時間，即可得到多功能性的鹽鹼地改良劑。該方法得到的鹽鹼地改良劑要優點如下：①改良效果顯著，該改良劑不僅對鹽鹼地中的鹽基離子起到隔離和吸附的效果，而且對土壤理化性質和作物生長狀況都起到了促進作用，對鹽鹼地起到了綜合改良效果，是一種具備多功能性的改良劑。②製造時間短，能耗少，對反應設備要求低。得到的鹽鹼地改良劑為固態，便於儲存和運輸，有利於企業的生產和農民的施用。④改良周期短，且不會對環境造成汙染，是一種廢棄物的資源化利用。
(三)
技術實現要素：
為了得到低廉、便利，改良效果顯著和改良周期短的鹽鹼地改良劑，本發明提供了一種鹽鹼地改良劑及其製備方法，是一種以活化後的風化煤、粉碎後的枯枝落葉或者秸稈為主要原料，通過一些化學催化劑和氧化劑,在球磨機中通過固相球磨的方法研磨一定的時間，即可得到所需要的鹽鹼地改良劑。該改良劑與其他鹽鹼地改良劑相比，是一種多功能性的改良劑，可以做底肥一次性施入，節省了勞動力，改善了土壤理化性質,能壓鹽保水,既是土壤改良劑,又可以作為保水劑,同時又能使作物增產。所以本發明屬於低成本、高效率和環保型的方法，具有重大的社會效益和經濟效益，具有廣闊的開發和應用前景。
一種多功能鹽鹼地改良劑的製備方法，製備步驟如下：
將過100目篩的未活化腐殖酸A、綠色廢棄物B、氧化劑C和分解劑D充分混勻，放入到球磨機中，設置球磨機轉速為80r-120r，球磨時間2h-4h，得到多功能鹽鹼地改良劑。所述的A、B、C和D總質量比之和為100％。其中：所述的A佔A、B、C和D總質量比的70-80％；所述的B佔A、B、C和D總質量比的19-29％；所述的C佔A、B、C和D總質量比的0.2-0.6％；其中物質D佔A、B、C和D總質量比的0.4-0.8％。
所述的B為粉碎後過60目篩的枯枝落葉、秸稈或蘑菇渣等綠色廢棄物組成的混合物；
所述的氧化劑C由硫酸銅或次氯酸鈉等固態氧化劑中的一種或兩種以上組成。
所述的增效劑D由皮膠、大豆粉或乳酪素中的兩種或者兩種以上組成。
本發明的顯著效果是：
1、原料來源廣，加工工藝簡單，成本低：與其他的一些鹽鹼地改良劑製備化方法相比，該工藝為固態球磨方法製備，對反應設備要求低，能耗少且無有害氣體排放，屬環保低能型工藝。
2、改良效果好：未活化的腐殖酸在固態氧化劑的作用下，能夠促使未活化的大分子腐殖酸形成更多的小分子物質。小分子結構的腐殖酸在增效劑的作用下與粉碎的綠色廢棄物在球磨機中形成更多的粘結物質，更有利於堵塞土壤孔隙提高土壤的保水隔鹽作用，同時利於刺激作物的生長。
3、便於規模化生產和推廣應用:目前，市場上的鹽鹼地改良劑不僅工藝複雜，而且成本高，阻礙了企業的大規模生產和推廣應用，而本發明，採用的固態球磨和氧化混勻的方法，機械設備簡單，成本低，效率高更有利用企業上的大規模的生產和推廣應用。
本發明是以活化後的風化煤、粉碎後的枯枝落葉或者秸稈為主要原料通過一些氧化劑和助效劑，在球磨機中球磨製備而成的,不僅使廢棄的風化煤和陳化垃圾園林廢棄物得到資源化利用,且所製備的鹽鹼地改良劑能夠顯著降低鹽鹼地土壤。
本發明在腐殖酸和綠色廢物的活化原理基礎上，將未活化的腐殖酸和綠色廢棄物與相應比例的氧化劑和增效劑在球磨機中進行充分混勻活化的一種鹽鹼地改良劑的製造方法。這種製造方法不僅工藝設備要求低、耗能少、無汙染而且本方法活化後的鹽鹼地改良劑，在氧化劑和增效劑的作用下，易於生成小分子結構的腐殖酸和有機酸，更有利對作物的刺激效果和土壤的改良作用。
(四)附圖說明
圖1：本發明製備方法工藝流程圖
圖中，首先將1未活化的腐殖酸原料；與2過篩後的綠色廢物原料加入3混合攪拌器中，混合均勻；然後將4氧化劑和5增效劑的混合物也加入到3中，進行混合均勻；混合物經6球磨機的研磨後，得到活化後的鹽鹼地改良劑；7產品包裝和入庫。
(五)具體實施方式
本發明中所使用的未活化腐殖酸A可市購得到。
實施例1：
將2.1Kg未活化的腐殖酸A和0.87Kg的過篩後的綠色廢棄物B，將A和B進行充分混勻。然後，向A和B的混合物中添加0.0012Kg的硫酸銅氧化劑和0.0018Kg的增效劑(由皮膠、大豆粉、乳酪素等兩種或者兩種以上粘著劑組成)最後，將上述混合物放入球磨機中，調節球磨機的轉速為80r，時間為2h即可生成活化後的鹽鹼地改良劑。將製備得到的鹽鹼地改良劑，裝袋、計量、入庫，可長時間保存，有效期可為5-8年。與傳統的鹽鹼地改良劑製造方法相比，此活化過程能夠在常溫條件下進行，可節省一半的能量(傳統製造方法一般需要液態加熱攪拌)，同時該方法對反應設備要求低(傳統的活化方法均為液態條件，要求反應設備均能耐高溫和強鹼性)可大大降低製造成本。同時，該方法製造出的鹽鹼地改良劑，在生產應用中經土壤測量，脫鹽率達到50％，改良周期短。最後，與其他改良劑相比，本發明能促使作物增產10％。更有利對作物的刺激效果和土壤的改良作用。
實施例2：
將3Kg未活化的腐殖酸A和0.96Kg的過篩後的綠色廢棄物B，將A和B進行充分混勻。然後，向A和B的混合物中添加0.002Kg的次氯酸鈉氧化劑和0.002Kg的增效劑(由皮膠、大豆粉、乳酪素等兩種或者兩種以上粘著劑組成)最後，將上述混合物放入球磨機中，調節球磨機的轉速為90r，時間為3h即可生成活化後的鹽鹼地改良劑。利用本發明製備得到的鹽鹼地改良劑，裝袋、計量、入庫，可長時間保存，有效期可為5-8年。與傳統的鹽鹼地改良劑製造方法相比，此活化過程能夠在常溫條件下進行，可節省一半的能量(傳統製造方法一般需要液態加熱攪拌)，同時該方法對反應設備要求低(傳統的活化方法均為液態條件，要求反應設備均能耐高溫和強鹼性)可大大降低製造成本。同時，該方法製造出的鹽鹼地改良劑，在生產應用中經土壤測量，脫鹽率達到55％，改良周期短。最後，與其他改良劑相比，本發明能促使作物增產15％。更有利對作物的刺激效果和土壤的改良作用。
實施例3：
將4Kg未活化的腐殖酸A和0.95Kg的過篩後的綠色廢棄物B，將A和B進行充分混勻。然後，向A和B的混合物中添加0.004Kg硫酸銅和次氯酸鈉氧化劑和0.001Kg的增效劑(由皮膠、大豆粉、乳酪素等兩種或者兩種以上粘著劑組成)最後，將上述混合物放入球磨機中，調節球磨機的轉速為120r，時間為4h即可生成活化後的鹽鹼地改良劑。生產出來的活化後的鹽鹼地改良劑，裝袋、計量、入庫，可長時間保存，有效期可為5-8年。與傳統的鹽鹼地改良劑製造方法相比，此活化過程能夠在常溫條件下進行，可節省一半的能量(傳統製造方法一般需要液態加熱攪拌)，同時該方法對反應設備要求低(傳統的活化方法均為液態條件，要求反應設備均能耐高溫和強鹼性)可大大降低製造成本。同時，該方法製造出的鹽鹼地改良劑，在生產應用中經土壤測量，脫鹽率達到60％，改良周期短。最後，與其他改良劑相比，本發明能促使作物增產20％。更有利對作物的刺激效果和土壤的改良作用。