一種有機無機雙重吸附型土壤調(diào)理劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機無機雙重吸附型土壤調(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;有機吸附物質(zhì)為木質(zhì)顆粒,改性過后,可以結(jié)合式吸附陽離子,自身易分解,提供土壤有機質(zhì),同時可以使土壤微粒聚團形成顆粒,不易板結(jié),無機吸附是炭化后的秸稈及堅果殼,無機炭微粒表面多孔,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)性的擴大培養(yǎng),大大提高進入自然惡劣環(huán)境下的生存力。
【專利說明】
一種有機無機雙重吸附型土壤調(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無機雙重吸附型土壤調(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、對位),可以進一步的交聯(lián)固化,從而時木質(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離子和重金屬離子。
[0005]土壤板結(jié)的原因之一就是長期的化肥施用,農(nóng)家肥不足導(dǎo)致土壤的有機質(zhì)下降,腐殖質(zhì)不能得到及時的補充,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,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鹽,破壞了土壤團粒機構(gòu),鉀肥中的鉀離子置換性能強,置換了土壤中的多價陽離子,而本身不具有鍵橋作用,破壞了土壤的團粒結(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,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,具有防止土壤板結(jié)、吸附陽離子及重金屬離子的作用、同時自身形成的膠團特性有利于作物的生根發(fā)育:
一種有機無機雙重吸附型土壤調(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;
一種有機無機雙重吸附型土壤調(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%稀硫酸溶液潤濕木質(zhì)顆粒的表面,自然吸干后二次潤濕,連續(xù)潤濕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)上的廢棄木材進行粉碎及切割,得到顆粒狀的木材,然后進行干燥,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,待稀硫酸潤濕干木質(zhì)顆粒約70?80%時候,撈出進行干燥,既能保證酸溶液均勾的滲透,同時控制量的變化,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成為一種多孔的顆粒,同時孔徑里大多暴露了木質(zhì)素成分,這時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,同時微波震動可以促進溶液滲透進入孔隙,減小液體表面張力的影響。
[0009]本發(fā)明的有益效果:有機吸附物質(zhì)為木質(zhì)顆粒,改性過后,可以結(jié)合式吸附陽離子,自身易分解,提供土壤有機質(zhì),同時可以使土壤微粒聚團形成顆粒,不易板結(jié),無機吸附是炭化后的秸桿及堅果殼,無機炭微粒表面多孔,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)性的擴大培養(yǎng),大大提高進入自然惡劣環(huán)境下的生存力。
【具體實施方式】
[0010]實施例1:
一種有機無機雙重吸附型土壤調(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;
一種有機無機雙重吸附型土壤調(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%稀硫酸溶液潤濕木質(zhì)顆粒的表面,自然吸干后二次潤濕,連續(xù)潤濕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驗區(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)理劑對于肥料的吸附性更好,土壤礦質(zhì)含量高,微生物活動較強,大大提高了無機肥料利用率,減少環(huán)境污染。
【主權(quán)項】
1.一種有機無機雙重吸附型土壤調(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所述一種有機無機雙重吸附型土壤調(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%稀硫酸溶液潤濕木質(zhì)顆粒的表面,自然吸干后二次潤濕,連續(xù)潤濕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】C09K17/40GK106085442SQ201610356184
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】宣以清
【申請人】合肥信文農(nóng)業(yè)科技有限公司