[发明专利]一种环保型多功能土壤调理剂

说明书

技术领域

本发明属于土壤调理剂技术领域，尤其涉及一种环保型多功能土壤调理剂。

背景技术

随着农业经济的发展及农业结构的调整，土地复种指数大大提高，耕地承载力加大，偏施和长期施用化肥导致的土壤板结、肥力下降直接降低了土地生产率。近年来，特别重金属污染已经成为对人类危害最大、难以治理的环境问题之一，遭受重金属污染的耕地近2000万hm²，土壤重金属污染形势已相当严峻，重金属污染土壤的治理已经刻不容缓。目前农业生产中已经应用的土壤调理剂种类较多，如沃特壮牌土壤调理剂，含硅≥22％，钙≥23％，镁≥9％，钾≥6％；微量元素：铜、铁、锌、硼、锰、钼、氯≥2％，总养分≥60％，虽然硅钙镁钾是作物生长必须的营养元素，但是该调理剂在重金属去除，防治病虫害，调节PH值等方面不够理想。赛众牌土壤调理剂不仅能根治根腐病，还能治疗农作物的腐烂病，并能防止土壤酸化，土壤板结等，但重金属去除能力差，养分不够充足。海天生物牌盐碱土壤调理剂能调节土壤酸碱度，改良盐碱土壤，具有解磷、解钾作用，还具有刺激协调作物生长，提高作物抗性的作用，肥料中的益生菌可抵抗杀除土壤中的致病菌、线虫，减轻土壤病害，增强作物的抗逆能力、防沤根、死棵、烂秧，但重金属去除能力差，杀虫能力及防病能力有限。基于以上原因，本申请人经过多年的实践经验，根据我国土壤污染的现状，利用农林废弃物变废为宝，研制出一种既具有改良土壤结构，防止土传病害，还能去除土壤重金属的环保型多功能土壤调理剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型多功能土壤调理剂。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，本环保型多功能土壤调理剂由稻草和松针制成，将干净干燥的稻草和松针粉碎至70-90目筛，加入到锐钛矿型纳米二氧化钛水分散液中，浸渍20h后，在90℃下干燥3h去除自由水分后，得到生物质材料；将生物质材料加入到热解反应器中，在无氧条件下，升温至420-480℃，进行热解炭化反应，保温40min后，以6℃/min的升温速度，升温至850-900℃保温1h，当温度降低至60℃时出料粗破碎得本发明生物质炭，将本发明生物质炭浸入生物质液中20h后干燥，加工至直径0.2-0.8mm得本发明环保型多功能土壤调理剂。

作为一种优选，生物质原料粉碎至80目，粉碎的颗粒太大，二氧化钛负载量下降，颗粒太小时，粉碎工序的成本增高。

作为一种优选，将生物质材料加入到热解反应器中，无氧条件为1L/min的氮气保护的条件下，升温至450℃，进行热解炭化反应，并保温40min。

以稻草和松针为前驱物制备的生物质炭比表面积和孔体积虽然随着裂解温度的升高而升高，但当升温至420-480℃时，我们发现其热解炭化时的比表面积和孔结构变化不大，主要由于松针中含有大量的松针油不断溢出将微孔封堵，使其比表面积、总孔体积和微孔孔容变化不大，因此需要保温40min，为松针油全部溢出提供了足够的时间，在松针油的作用下使两种物料有足够的时间紧密结合，同时大量的松针油具有很好的粘性和延展性，为下一步高温热解时微孔的膨胀变大和微孔数量的增加提供了有利条件。

作为一种优选，以6℃/min的升温速度，升温至870℃保温1h，当温度降低至60℃时出料粗破碎得生物质炭。

大量实践证明，以6℃/min的升温速度升温制得的生物质炭比表面积、总孔体积较好，如果升温速度过快，得到的生物质炭裂纹现象严重，内部微孔不能最大限度的膨胀扩大，产生的微孔数量较少，膨大后的孔隙结构不够均匀；升温速度过慢影响生产率，增加生产费用。升温至860℃保温1h可得到理想的生物质炭，如果温度过高保温时间太长，生物质炭的产率降低，灰分含量上升，随着裂解温度的升高，酸性基团的数量减少，而碱性基团的数量增加，酸性基团减少量大于碱性基团增量，生物质炭的官能团总量逐渐减少；如果温度过低保温时间太短，得到的生物质炭比表面积、总孔体积和微孔孔容较小，达不到理想的使用效果。

所述生物质液是由紫花鱼灯草500g、酒药花600g、麻柳叶550g、博落回650g加入180L水，先以武火煮沸后，改用文火加热1h过滤制得。

作为一种优选，稻草和松针按重量比1∶1.3混合，如果松针含量过高，将产生过多的焦油阻塞内部孔隙结构，使的总孔体积较小，如果松针含量过低，产生的松针油较少，两物质间结合不够牢固，微孔不能最大限度的膨胀扩大，总孔体积较小。