本發(fā)明涉及一種有機營養(yǎng)土的制備方法，屬于污染廢物資源化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

改革開放以來，我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展，人口激增，工農(nóng)業(yè)發(fā)展的越來越快，隨之而來的工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水、生活污水排放量越來越大，湖泊、河流、海洋和地下水污染日趨嚴(yán)重，尤其是淡水資源，許多地方的飲用水水源中各種有害物質(zhì)超標(biāo)，這不僅嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，而且威脅當(dāng)?shù)鼐用竦慕】担灰虼思饶芰畠r去除水中污染物，又不造成環(huán)境二次污染，并能產(chǎn)生一定經(jīng)濟社會效益的處理技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。

生物炭技術(shù)近年來逐漸興起，其中生物炭在許多環(huán)境效益中的優(yōu)勢備受矚目。首先生物炭制備的原料來源十分廣泛，農(nóng)業(yè)廢棄物（如木屑、秸稈等）、工業(yè)有機廢棄物等都可作為其制備原料。其次生物炭制備工藝相對簡單，是廢棄生物材料在缺氧條件下，熱裂解產(chǎn)生的一種黑色蓬松狀固態(tài)物質(zhì)，并具穩(wěn)定的理化性質(zhì)，是理想的吸附材料。生物炭具有特殊的微觀結(jié)構(gòu)，孔隙發(fā)達(dá)、比表面積巨大，比表能高，且生物炭表面官能團(tuán)包括羧基、酚羥基、酸酐等多種基團(tuán)，這些特征使生物炭具有良好的吸附特性，能夠強烈吸附環(huán)境介質(zhì)中的有機污染物，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于吸附菲、多環(huán)芳烴、重金屬等多種污染物，消減其環(huán)境風(fēng)險，因此生物炭的吸附行為可以影響和改變污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化和生態(tài)效應(yīng)。

常規(guī)的生物炭處理污水的方法是用生物炭吸附污水中的污染物后，讓污水達(dá)標(biāo)排放，但這些方法中吸附了污水中污染物的生物炭并沒有得到科學(xué)有效的處置，這些生物炭可能形成新的污染物，對環(huán)境造成二次污染。例如《污泥生物炭在吸附污水中有機污染物或氨氮的應(yīng)用及制備》（cn106116090a）中介紹了一種用污泥熱解成生物炭后吸附污水中有機物或氨氮的方法，該方法雖然達(dá)到污水凈化的目標(biāo)，但吸附了污染物的生物炭并沒有得到任何處理，可能對環(huán)境形成新的污染；《基于活性炭應(yīng)用積水的污水生物處理裝置》（cn204588950u）介紹了一種活性炭在其設(shè)計的裝置中凈化污水的過程，凈化污水的同時也沒有考慮到吸附了污染物的活性炭的處置，這同樣可能對環(huán)境形成新的污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種有機營養(yǎng)土的制備方法，這種方法利用生物炭及小顆粒生物質(zhì)、多孔礦物顆粒、秸稈吸附生活或農(nóng)用污水中的污染物，其中小顆粒生物質(zhì)主要吸附污水中的有機質(zhì)和泥沙細(xì)顆粒，多孔礦物顆粒主要吸附污水中的重金屬離子和有機質(zhì)，秸稈主要吸附污水中的有機質(zhì)和氮磷營養(yǎng)鹽，生物炭主要吸附污水中的有機質(zhì)、氮磷營養(yǎng)鹽和重金屬離子，然后將吸附含有大量污染物的生物炭、小顆粒生物質(zhì)、秸稈取出，配以適量輔料，進(jìn)行微生物發(fā)酵，制成營養(yǎng)物質(zhì)含量高，易吸收，肥力好的有機營養(yǎng)土。這種有機營養(yǎng)土養(yǎng)分含量達(dá)到普通土壤的2-3倍，且綠色環(huán)保，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以大大提高生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟收入。

本發(fā)明制備有機物營養(yǎng)土方法如下：

進(jìn)入裝有四層吸附劑的裝置，污水在該裝置中循環(huán)處理至污水達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉用水標(biāo)準(zhǔn)，取出吸附劑備用，四種吸附劑填裝量占裝置總體積的80-90%，其中四層吸附劑依次為小顆粒生物質(zhì)、多孔礦物顆粒、秸稈、生物炭；將經(jīng)吸附處理后的小顆粒生物質(zhì)、秸稈、生物炭與高原紅土、腐殖酸、木屑、無機肥料混合作為發(fā)酵原料，放入發(fā)酵池中常溫好氧堆肥20-30天后，取出發(fā)酵物，干燥、消毒、篩分得到固體營養(yǎng)物料，固體營養(yǎng)物料與土壤按質(zhì)量比1:4-6的比例混合即得到有機營養(yǎng)土。

所述小顆粒生物質(zhì)為水稻殼、大麥殼、麥麩皮中的一種，其填裝量占吸附劑總體積的20-25%。

所述多孔礦物顆粒為沸石、火山石、硅藻土中的一種，其填裝量占吸附劑總體積的20-25%。

所述秸稈填裝量占吸附劑總體積的25-30%。

所述生物炭填裝量占吸附劑總體積的25-30%。

本發(fā)明方法按小顆粒生物質(zhì)15%-20%、秸稈15%-20%、生物炭20%-35%、高原紅土20%-25%、腐殖酸3%-5%、木屑10%-15%、無機肥料3%-5%的比例，將上述物質(zhì)混合。

所述無機肥料為氮肥或磷肥，可以為微生物發(fā)酵提供營養(yǎng)元素，發(fā)酵剩余的無機肥還可以為營養(yǎng)土提供營養(yǎng)元素。

所述高原紅土為云南紅土。

本發(fā)明所述固體營養(yǎng)物料是通過對發(fā)酵好的發(fā)酵物進(jìn)行固液分離，取出發(fā)酵后的固體物料，將此固體物料放入滾筒式烘干機，設(shè)定溫度105-120℃，干燥5-10min，此過程在對固體物料干燥的同時也對物料進(jìn)行了消毒，干燥后的物料取出過篩（孔徑10mm）即得。

本發(fā)明所述制備有機營養(yǎng)土的配比為：m（固體營養(yǎng)物料）：m（當(dāng)?shù)赝寥溃?1:4-6。其中固體營養(yǎng)物料其氮磷營養(yǎng)元素、有機物含量均比較高，直接種植作物會發(fā)生燒苗現(xiàn)象，因此需要把此固體營養(yǎng)物料按比例配以土壤制成有機營養(yǎng)土，使用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph值，控制ph6.5-7.5之間，且土壤要求含水率在30%以下。

本發(fā)明的優(yōu)點與效果如下：

（1）本發(fā)明方法通過利用吸附凈化污水后的生物炭等吸附劑配以輔料進(jìn)行發(fā)酵，制成營養(yǎng)物質(zhì)含量高，易吸收，肥力好的有機營養(yǎng)土；不僅實現(xiàn)了對廢水污染廢物的凈化處理，也形成一種對污染廢物資源化開發(fā)利用的綠色循環(huán)經(jīng)濟；

（2）本發(fā)明中所制得的有機營養(yǎng)土，養(yǎng)分含量達(dá)到普通土壤的2-3倍，且綠色環(huán)保，用于農(nóng)林生產(chǎn)可以大大提高生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟收入。

附圖說明

圖1是實現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。

實施例1：本有機營養(yǎng)土的制備方法具體步驟如下：

（1）生物炭制備：把玉米秸稈和水稻秸稈（質(zhì)量比1:1）切割成30mm左右的小段后在缺氧環(huán)境下、400℃灼燒熱解5小時，得生物炭；

（2）將生活污水通過濾網(wǎng)過濾后，從裝有四層吸附劑的裝置3的進(jìn)水口1通入，經(jīng)過閥門ⅰ2進(jìn)入裝置中，由噴淋頭4均勻噴出，依次通過水稻殼5（填裝量占吸附層總體積的25%）、沸石6（填裝量占吸附層總體積的20%）、玉米秸稈7（填裝量占吸附層總體積的25%）、步驟（1）生物炭8（填裝量占吸附層總體積的30%）四種吸附劑，然后污水由循環(huán)泵ⅰ9抽出通過閥門ⅱ10進(jìn)入水箱11，當(dāng)水箱蓄水達(dá)到3/4水箱體積時停止進(jìn)水，關(guān)閉閥門ⅰ，再由循環(huán)泵ⅱ12抽出水箱11中污水通過閥門ⅲ13進(jìn)入裝置中進(jìn)行循環(huán)吸附凈化污水；當(dāng)污水達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉用水標(biāo)準(zhǔn)時，關(guān)閉循環(huán)泵ⅱ12并打開閥門ⅳ14，使凈化的污水從出水口15排出，吸附污水的同時吸附劑可以在裝置中進(jìn)行微發(fā)酵；取出裝置中吸附劑（水稻殼、玉米秸稈、生物炭）備用（圖1），其中四種吸附劑填裝量占裝置總體積的85%；

（3）將步驟（2）吸附處理后的水稻殼、玉米秸稈、生物炭與高原紅土、腐殖酸、木屑、碳酸氫銨混合作為發(fā)酵原料，混勻后放入防水的發(fā)酵池中常溫好氧堆肥25天，其中按水稻殼15%、玉米秸稈20%、生物炭20%、高原紅土20%、腐殖酸5%、木屑15%、碳酸氫銨5%的比例混合；

（4）把發(fā)酵后的物料取出，滾筒式烘干機干燥，粉碎至粒徑為1-3mm，消毒得到固體營養(yǎng)物料，按質(zhì)量比固體營養(yǎng)物料：當(dāng)?shù)赝寥溃ê?0%）=1:6混合，使用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph值為7，制得有機營養(yǎng)土。

將制備的有機營養(yǎng)土用于種植甘蔗（云蔗807），甘蔗每畝增產(chǎn)10-11%。

實施例2：本有機營養(yǎng)土的制備方法具體步驟如下：

（1）生物炭制備：把廢木材切割后，在缺氧環(huán)境下，600℃灼燒熱解5小時，得到生物炭；

（2）將農(nóng)業(yè)污水通過濾網(wǎng)過濾后，進(jìn)入裝有四層吸附劑的裝置，污水在該裝置中循環(huán)處理至污水達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉用水標(biāo)準(zhǔn)，取出吸附劑備用，四種吸附劑填裝量占裝置總體積的80%，其中四層吸附劑依次為大麥殼（填裝量占吸附層總體積的20%）、硅藻土（填裝量占吸附層總體積的20%）、水稻秸稈（填裝量占吸附層總體積的30%）、步驟（1）生物炭（填裝量占吸附層總體積的30%）；

（3）將步驟（2）吸附處理后的大麥殼、水稻秸稈、生物炭與高原紅土、腐殖酸、木屑、硫酸銨混合作為發(fā)酵原料，放入發(fā)酵池中常溫好氧堆肥30天后，取出發(fā)酵物，在滾筒式烘干機干燥，粉碎至粒徑為1-3mm，消毒得到固體營養(yǎng)物料，固體營養(yǎng)物料與土壤（含水率15%）按質(zhì)量比1:4的比例混合，使用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph值為6.5，即得到有機營養(yǎng)土；其中大麥殼20%、水稻秸稈15%、生物炭25%、高原紅土24%、腐殖酸3%、木屑10%、硫酸銨3%。

將制備的有機營養(yǎng)土用于種植玉米（龍高l2），甘蔗每畝增產(chǎn)13-14%。

實施例3：本有機營養(yǎng)土的制備方法具體步驟如下：

（1）將生活污水通過濾網(wǎng)過濾后，進(jìn)入裝有四層吸附劑的裝置，污水在該裝置中循環(huán)處理至污水達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉用水標(biāo)準(zhǔn)，取出吸附劑備用，四種吸附劑填裝量占裝置總體積的90%，其中四層吸附劑依次為粗麩皮（填裝量占吸附層總體積的23%）、火山石（填裝量占吸附層總體積的23%）、大麥秸稈段填裝量占吸附層總體積的25%）、市購生物炭（填裝量占吸附層總體積的29%）；

（2）將步驟（1）吸附處理后的粗麩皮、大麥秸稈、生物炭與高原紅土、腐殖酸、木屑、尿素混合作為發(fā)酵原料，放入發(fā)酵池中常溫好氧堆肥20天后，取出發(fā)酵物，在滾筒式烘干機干燥，粉碎至粒徑為1-3mm，消毒得到固體營養(yǎng)物料，固體營養(yǎng)物料與土壤（含水率20%）按質(zhì)量比1:5的比例混合，使用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph值為7.5，即得到有機營養(yǎng)土，其中粗麩皮18%、大麥秸稈18%、生物炭22%、高原紅土22%、腐殖酸4%、木屑12%、尿素4%。

將制備的有機營養(yǎng)土用于種植馬鈴薯（尤金），甘蔗每畝增產(chǎn)13-14%。