[发明专利]一种多功能土壤改良剂的制备及其应用

说明书

我国土地高强度利用模式造成土壤功能退化加剧，同时由于化肥和农用产品的过度施用，土壤污染非常严重。由土壤退化和土壤污染导致的作物产量下降和食品安全事件频发，已对人们的健康造成了严重的威胁。开发绿的、低廉、高效的土壤改良剂提升土壤肥力、降低土壤污染迫在眉睫。本工艺将废弃生物质与一定量凹凸棒土混合后在特定的条件下进行改性处理得到所述的多功能土壤改良剂。该多功能土壤改良剂制备工艺简单、可再生、绿色环保、成本低，并富含作物生长所必需的微量元素等营养物质，可作为有机肥、污染土壤修复剂等使用。

技术领域

本发明涉及废弃生物质处理处置，属于环境保护与资源综合利用领域的固体废弃物资源化利用新技术，尤其适合于数量巨大的秸秆、畜禽粪便等废弃生物质的高附加值资源化利用。

背景技术

《全国土壤污染状况调查公报》显示我国的土壤退化以及污染现象非常严重。不合理灌溉以及由于人为和自然因素导致土壤肥力低下、养分亏缺、退化严重、土壤污染加剧，污染土壤面积不断攀升。与此同时，高强度集约化利用导致耕层变浅、土壤板结、生物退化、连作障碍等次生障碍因子不断形成，农田生产力难以提高。土壤退化以及土壤污染对农业生产、环境保护、食物安全和生活质量造成的负面影响已经成为我国社会关注的热点问题。污染和退化的土壤可以通过土壤改良提升土壤肥力，增产潜力巨大。

同时，作为一个农业国家，我国农业废弃生物质数量巨大。据统计，2013年我国农业秸秆可收集量约8.3亿吨，畜禽养殖废弃物产生量约38亿吨。这些废弃生物质的主体成分是可生物降解的有机质，含水量高，在存储、运输以及处理过程中容易腐烂变质，产生高浓度有机废水，同时释放大量的恶臭气体，对水环境、大气环境以及人体健康危害非常大。特别是农业秸秆问题以及成为制约农业可持续发展的瓶颈。2017年，农业发布的《关于实施农业绿色发展五大行动的通知》中明确提出大力推广有机肥替代技术，加快推进畜禽养殖废弃物和农作物秸秆资源化利用，实现节本增效、提质增效。

凹凸棒是一种具链层状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等胶体性质，且其脱色能力、可塑性、黏合力都非常优异。由于我国的凹凸棒土发现较晚，对于已知的矿床成分研究不够，开发利用程度较低，以原矿利用为主，产品的附加值及技术性开发不够。开发凹凸棒高附加值利用对于提升我国凹凸棒国际竞争力具有重要的现实意义。

本发明通过凹凸棒土和废弃生物质制备多功能土壤改良剂，既可以解决废弃生物质造成的严重的环境污染又可以提高土壤肥力、改良土壤，是实现“取之于田,用之于田”的良好的农业循环模式的重要途径,同时也为凹凸棒土找到了一条行之有效的高附加值利用技术。另外，本发明制备的多功能土壤改良剂可以作为有机肥使用，可以作为污染土壤修复剂使用，也可以最为贫瘠(如矿山)土壤改良剂使用。

发明内容

本发明针对我国土壤肥力下降以及由于土壤污染严重的现状，结合我国废弃生物质和凹凸棒土资源丰富的优势，确立了一种以废弃生物质和凹凸棒土制备多功能土壤改良剂的新工艺。具体工艺特征在于：将废弃生物质、凹凸棒土以一定的比例混合后，将所得混合物放入水热反应器在一定条件下进行水热处理，冷却至室温后进行固液分离，所得固体干燥后即所述多功能土壤改良剂。

所述的废弃生物质以干基计，其与凹凸棒土的混合质量比例在1:10-10:1之间。

所述的废弃生物质以干基计，其与水热处理时所加入的水的质量配比在1:1-1:10之间。

所述的水热处理温度优选为130-300℃,处理时间优选为30-120分钟。

上述方法制备得到的多功能土壤改良剂。

本发明的优点如下：