[发明专利]一种土壤改良材料及其生态化制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种土壤改良材料及其生态化制备方法与应用，其中，土壤改良材料的制备方法，以矸石、钢渣、粉煤灰、炉渣等工业固废，厨余垃圾、市政污泥等城镇固废和秸秆、粪便等农业固废为主要原材料，充分利用固废热解过程中的烟气组分和余热用于制备微粉、超微粉的风选分级，利用菌根真菌复合菌剂增强宿主植物适应性、抗逆性、抗病性和穿透性，宿主植物生长发育过程中通过光合作用进行固碳，其根系及根周生命共同体不仅增加土壤中养分和有机质含量，而且生产丰富的有益微生物群落。制备过程绿色低碳，所产土壤改良材料使用提质效果好、综合效益显著。

技术领域

本发明属于土壤改良材料制备领域，具体涉及一种利用工农业生产和居民生活固体废弃物制备的土壤改良材料。

背景技术

一方面，场地修复、流域治理和园林绿化工程常需要挖取黄土、营养土等“好土”进行土壤重构、地貌重塑或表层覆土，不可避免地会破坏取土地点的生态环境；另一方面，煤矸石、污泥等大量生产生活多源固废的长期堆存，占用了大量土地，持续污染环境；故而想到利用多源固废制造人造土等土壤材料，用于场地修复、流域治理和园林绿化工程。

现有技术中，利用多源固废制造人造土等土壤材料的技术主要以级配为主，通过对矸石、建筑垃圾等固废破碎筛分后级配以满足通气孔隙度和基质质地需求，并通过添加市政、农业固废和功能性细菌钝化基质，转化其中有机质和可用氮磷钾成分。但由于矸石等原料中有机碳和营养成分含量低，细菌受环境影响敏感、无法长期起效，使得土壤提质效果不好；另外，大量的人造土堆存同样存在占压场地和扬尘的问题。因此，急需一种绿色低碳、土壤提质效果好、综合效益显著的多源固废制备土壤改良材料的制备方法及土壤改良材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种绿色低碳、土壤提质效果好、综合效益显著的多源固废制备土壤改良材料的制备方法及土壤改良材料。

本发明一种土壤改良材料的制备方法，依次包括如下步骤：

S1：将厨余垃圾、市政污泥等城镇固体废弃物和秸秆、粪便等农业固体废弃物通过翻抛机翻抛或搅拌机搅拌混合、压块机压块、在热解炉内400-700℃热解制得生物碳,回收热解过程产生的含生物醋液和生物焦油的酸性气体，并回收热解过程产生的热量和水蒸气；

S2：将矸石、钢渣、粉煤灰、炉渣等工业固体废弃物使用颚式破碎机或锤式破碎机破碎、使用除铁器除铁、使用30-50mm孔径振动筛或滑筛除杂、使用40目振动筛筛分，筛分得到小于等于40目的颗粒物作为原料待用；筛分得到大于40目的颗粒物送入磨粉机制粉、分级，同时通入S1产生的热解酸性烟气和水蒸汽进行改性和活化，制备粒径为10-75μm的微粉和粒径＜10μm的超微粉；

S3：将步骤S1中制得的生物碳、步骤S2中得到的小于等于40目的颗粒、步骤S2中制得的微粉、超微粉进行按需级配、循环破碎筛分、均化，产物摊铺形成基底，基底中生物碳含量可为0，基底厚度采用公式H＝h×k计算得到，其中：

H－基底厚度，单位为m，

h－种植的各种宿主植物中根系平均长度的最大值，单位为m，

k－穿透系数，k的取值为1.2-1.5；

S4：在步骤S3的基底上撒施底肥Ca(H₂PO₄)₂或KH₂PO₄约5-10g/m²，尿素10-20g/m²，构成底肥层；

S5：在步骤S4的底肥层上方铺设厚度为5-10cm的隔层二，隔层二的成分与基底相同，隔层二的成分中生物碳、微粉、超微粉的含量高于基底中的生物碳、微粉、超微粉的含量，基底中生物碳含量可为0；

S6：在步骤S5的隔层二的上方铺撒菌根真菌复合菌剂；