一种土壤疏松增肥剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种土壤疏松增肥剂及其制备方法和应用，该土壤疏松增肥剂由稻壳炭和脱水污泥，按照1:2.5~20的质量比，经30~35天钝化培养制得。使用方法为：每1000g土壤中加入疏松增肥剂质量为250~500g。本发明能显著增加土壤的通透性，迅速提高土壤各肥效指标，改善土壤理化性质，提高土壤综合肥力水平。本发明充分利用了两种原料各自在土壤改良方面的优势，原料易得且价格低廉、工艺简便，同时能有效处置剩余污泥和资源化利用生物质气化的副产物稻壳炭。

权利要求

1.一种土壤疏松增肥剂，其特征在于：制备原料由质量比为1：2.5～15的稻壳炭和脱水污泥组成；所述的脱水污泥来源于城市生活污水处理厂的经脱水浓缩后的污泥，含水率为70～75％；所述的稻壳炭，以稻壳为原料，在限量供氧条件下，经600～700℃气化得到的固体副产物。

2.一种制备权利要求1所述的土壤疏松增肥剂的方法，其特征在于：在过10～20目筛的脱水城市污泥中，加入稻壳炭，搅拌混合均匀，在常温下用恒重法维持水分50～60％的条件下，钝化30～35天，即得。

3.权利要求1所述的土壤疏松增肥剂在改良土壤质量中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：将土壤疏松增肥剂施入土壤中，土壤含水率为5～10％，每1000g土壤中加入疏松增肥剂质量为250～500g。

说明书

一种土壤疏松增肥剂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及土壤技术领域，具体涉及一种土壤疏松增肥剂及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 随着我国污水处理率的提高，由污水处理产生的城市污泥的量也急剧增长。由于污泥含有丰富的有机质和N、P等植物营养成分，因此污泥农用无疑是最为经济和环保的处置方法。然而污泥本身呈泥状，干燥后易结块、不易破碎，还含有一些有毒有害物质，尤其是不易降解的重金属，使得其不宜直接用于农田。

[0003] 稻壳炭是一种利用稻壳为原料的生物炭，在缺氧或无氧条件下气化后得到的固体副产物，是含碳量较高的一种多孔性材料。生物炭在改良土壤和增加土壤肥效方面已有很多应用和研究，它能够保水保肥、调节土壤温度、增加土壤通透性和阳离子交换能力、去除土壤和污泥中的多环芳烃、钝化重金属。除此之外，生物炭在土壤中极为稳定，可长期将碳固存于土壤，有助于减少温室气体的排放。但生物炭本身养分含量有限，作为土壤改良剂单独使用具有一定局限性。

[0004] 我国目前的农业生产中多使用化学肥料，其效果单一、肥效短，易通过雨水淋溶汇入地表和地下水，不仅利用率低，还造成了水体的富营养化。且长期使用化肥破坏土壤团粒结构、造成农田土壤板结，还会使得土壤菌群失调和微量元素缺乏，最终导致农产品产量的减少和品质的下降。因此，研发出既能改善土壤理化性质，又能有长期、复合肥效的土壤改良产品，对于我国这样的农业大国是一件亟待解决的重要问题。

发明内容

[0005] 发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种土壤疏松增肥剂，能够显著改善土壤的理化性质，增加土壤肥效，并能降低污泥中的重金属被植物吸收的风险，减少氮磷的流失，以使其满足使用要求。本发明的另一目的是提供一种制备上述土壤疏松增肥剂的方法。本发明还有一目的是提供上述土壤疏松增肥剂的应用。

[0006] 技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

[0007] 一种土壤疏松增肥剂，制备原料由质量比为1：2.5～20的稻壳炭和脱水污泥组成。

[0008] 所述的脱水污泥来源于城市生活污水处理厂的经脱水浓缩后的污泥，含水率为70～75%。

[0009] 所述的稻壳炭，以稻壳为原料，在限量供氧条件下，经600～700℃气化得到的固体副产物。

[0010] 一种制备土壤疏松增肥剂的方法：在过10～20目筛的脱水城市污泥中，加入稻壳炭，搅拌混合均匀，在常温下用恒重法维持水分50～60%的条件下，钝化30～35天，即得。

[0011] 所述的土壤疏松增肥剂在改良土壤质量中的应用。

[0012] 所述的应用：将土壤疏松增肥剂施入土壤中，土壤含水率为5～10%，每1000g土壤中加入疏松增肥剂质量为250～500g。

[0013] 有益效果：与现有技术相比，本发明的优点包括：

[0014] 1）脱水污泥为城市污水处理产生的剩余废物，稻壳炭为稻壳气化的副产物，均充足易得且价格低廉，适合推广使用。

[0015] 2）稻壳炭作为一种生物炭，除具有一般生物炭的优点外，还具有粒径大小适中且均匀，不需要额外粉碎，容易与土壤和污泥掺混的特点。可以有效钝化污泥中的重金属，同时可以减少污泥中营养元素的流失。含大量速效钾成分，可以有效弥补污泥和土壤中钾含量的缺乏。

[0016] 3）该土壤疏松增肥剂可改善土壤板结现象，增加土壤渗透性，同时还可以减少土壤水分蒸发，增加土壤持水能力。可以显著增加土壤肥力，有机质含量、阳离子交换能力、碱解氮、有效磷和速效钾含量均大幅提升。

[0017] 4）制备方法和使用方法均简单，易于操作，工厂和个体农户均可生产。具有很好的工业应用价值，能产生更高的经济效益。

具体实施方式

[0018] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

[0019] 以下实施例中所使用的稻壳炭来源于安徽某米业有限公司的1.2MW稻壳气化发电项目，该项目以稻壳为原料，在限量供氧条件下，经600～700℃气化得到稻壳炭。所使用2
的脱水污泥来自于南京某城市污水处理厂，A/O工艺处理废水后的剩余污泥，经离心脱水后放置1～2周后，调整含水率在70～75%。所用土壤自于南京某高校内的风景区，为长江中下游地区典型的黄土，土壤结块多，保水性很差，含水率5～10%。

[0020] 实施例1土壤性质改良试验

[0021] 按照稻壳炭：脱水污泥的质量比为1:15的比例，将稻壳炭加入过10目筛后的脱水污泥，搅拌混合均匀，在25℃用恒重法维持水分50～60%的条件下，钝化30天后，成为土壤疏松增肥剂。

[0022] 将上述疏松增肥剂按每1000g土壤中加入350g的比例施入土壤后，搅拌均匀，风干后测定各土壤指标，测定方法参照土壤检测系列标准（NY/T1121-2006）。改良前后的土壤性质对比如表1。

[0023] 表1改良前后土壤性质对比

[0024]

[0025] 由上表可知，添加土壤疏松增肥剂后，土壤pH值提高了0.26，总孔隙率提高约20%，土壤阳离子交换量CEC提高约50%，有机质提高约1.1倍，碱解氮、有效磷和速效钾分别提高16.7倍、10.1倍和2.5倍，显著增加了土壤的疏松性和肥力。

[0026] 实施例2

[0027] 参照实施例1的方法，制备土壤疏松增肥剂，其中稻壳炭：脱水污泥的质量比分别为1:2.5、1:5、1:10、1:20。

[0028] 参照实施例1的土壤疏松增肥剂使用方法，进行土壤改良实验，其中，疏松增肥剂按每1000g土壤中加入250g和500g的比例施入土壤后，改良前后的土壤性质对比如表2。

[0029] 表2改良前后土壤性质对比

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[0031] 由表2可知，添加土壤疏松增肥剂后，土壤总孔隙率、土壤阳离子交换量CEC、有机