本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種改善鹽堿地肥力的土壤改良劑及其應(yīng)用，屬于土壤改良劑領(lǐng)域。所述土壤改良劑是采用如下方法制備的：活性污泥先干燥，再粉碎，最后過篩得到活性污泥粉體；玉米芯先后依次經(jīng)過清洗、干燥、粉碎、過篩，得到玉米芯粉體；將活性污泥粉體與玉米芯粉體混合后，再在300～500℃的氮氣氣氛下熱解1.5～4h，冷卻，得到所述土壤改良劑。本發(fā)明專利技術(shù)所述的土壤改良劑的制備方法簡單，而且以農(nóng)作物廢棄物玉米芯和從污水處理系統(tǒng)的二次沉淀池中排出的活性污泥為原料，成本低，且實現(xiàn)廢棄資源的循環(huán)利用；所述的土壤改良劑能有效提高鹽堿地的土壤肥力，提高鹽堿土壤的營養(yǎng)指標，增加土壤固氮能力，降低土壤pH。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種改善鹽堿地肥力的土壤改良劑及其應(yīng)用，屬于土壤改良劑領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
根據(jù)農(nóng)業(yè)部組織的第二次全國土壤普查資料統(tǒng)計，我國鹽漬土面積為5.2億畝。其中鹽土2.4億畝，堿土1299.91萬畝，各類鹽化、堿化土壤為2.7億畝。我國鹽漬土面積之大，分布之廣是世界罕見。從太平洋沿岸的東海之濱至西陲的塔里木、準格爾盆地，從南部的海南島到最北的內(nèi)蒙古呼倫貝爾高原，到處都有鹽漬土的分布。然而，內(nèi)蒙古干旱的氣候條件使得鹽堿地面積日益增加，目前內(nèi)蒙古鹽堿地土地面積近5000萬畝，且耕地次生鹽堿地面積每年以15萬畝～20萬畝的速度遞增。鹽堿地已經(jīng)成為制約內(nèi)蒙古地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要障礙，為了提高內(nèi)蒙古地區(qū)糧食產(chǎn)量、增加農(nóng)民收入、促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，治理改良鹽堿地勢在必行。目前，改良鹽堿地的方法有：專利CN1015123256(一種濱海鹽堿地高固碳及高產(chǎn)種植油葵的方法)通過選擇生育期短、耐鹽堿的油葵品種，采用犁耕與旋耕結(jié)合的秸稈還田方式，并結(jié)合一年兩熟的油葵種植模式以及適宜的田間管理措施，從而達到快速提升鹽堿地土壤固碳能力和提高油葵產(chǎn)量的目的，實現(xiàn)固碳效益—生態(tài)效益—經(jīng)濟效益的多贏；專利CN201510646530.8(一種制備鹽堿地改良基質(zhì)的方法)公開了一種利用糠醛廢渣制備鹽堿地改良基質(zhì)的方法，該方法可以實現(xiàn)變廢為寶、實現(xiàn)資源綜合利用，制備的改良基質(zhì)不但可以降低鹽堿地土壤pH和鹽分，而且可以增加有機質(zhì)含量、改善土壤理化性狀；專利CN201510618512.9(一種砂性鹽堿地新型改良肥及其制備、施用方法)公開了一種由有機肥、泥炭、腐殖酸、珍珠巖、蛭石、脫硫石膏、浮石粉、復(fù)合肥、氨基酸、保水劑、煙酸、對氨基苯甲酸、肌醇以及絲氨酸制備的改良肥，該改良肥能增加砂性鹽堿地土壤中有機質(zhì)含量，加速改善土壤的團粒結(jié)構(gòu)，增加土壤的通透性、保水性及保肥性，有效調(diào)節(jié)土壤酸堿度，增加土壤的氮磷鉀及微
量元素等有效成分；專利CN105016893A(一種增產(chǎn)增收的小麥秸稈生物炭肥及其制備方法)中制備的生物炭肥是在秸稈炭粉的基礎(chǔ)上添加了大量生物質(zhì)、速效養(yǎng)分和微生物等成分，其中速效養(yǎng)分和生物質(zhì)為作物提供長期的營養(yǎng)供給，生物炭的表面可以作為復(fù)合微生物的棲息地，有利于降低附近二氧化碳的濃度，從而促進作物的光合作用。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物資源極其豐富，玉米是一種重要的糧食作物之一。玉米作為優(yōu)質(zhì)飼料和發(fā)酵工業(yè)的重要原料越來越受到人們的青睞，產(chǎn)量逐年上漲，年產(chǎn)量已經(jīng)超過2億噸，我國的玉米產(chǎn)量居世界第二。目前，大量的玉米芯除了部分用作栽培食用菇，制備糠醛，生產(chǎn)木糖醇等產(chǎn)品的原料外，很大一部分被直接燃燒處理，造成資源浪費和環(huán)境污染。研究發(fā)現(xiàn)，以農(nóng)業(yè)廢物玉米芯為材料制備的生物炭能夠顯著提高土壤肥力，以玉米秸稈為原料制備的復(fù)合生物炭可以吸附土壤中重金屬，從而降低重金屬對土壤的危害。另外，隨著世界工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城市人口的增加，工業(yè)廢水與生活污水的排放量日益增多，污泥的產(chǎn)出量迅速增加，年污泥產(chǎn)量達2000萬噸以上。大部分污泥被二次利用，用作建筑材料的制作，污泥制磚、污泥制陶粒、污泥制水泥以及污泥堆肥技術(shù)等。這些處置方法雖然充分利用了資源，變廢為寶，但是活性污泥本身含有重金屬，污泥堆肥技術(shù)會給土壤及農(nóng)作物造成了二次污染并且成本過高。因此，妥善科學(xué)地處理處置資源型廢物，防止二次污染已是一個亟待解決的環(huán)境問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種改善鹽堿地肥力的土壤改良劑及其應(yīng)用，所述改良劑以農(nóng)業(yè)廢棄物玉米芯和從污水處理系統(tǒng)的沉淀池中排出的活性污泥為原料，實現(xiàn)廢棄資源的循環(huán)利用，成本低；該改良劑能有效提高鹽堿地的土壤肥力，降低土壤pH，提高產(chǎn)量。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種改善鹽堿地肥力的土壤改良劑，所述土壤改良劑是采用如下方法制備的：步驟1.活性污泥先干燥，再粉碎，最后過篩得到粒徑≤150μm的活性污泥粉體；步驟2.玉米芯先后依次經(jīng)過清洗、干燥、粉碎、過篩，得到粒徑為≤2000μm的玉米芯粉體；步驟3.活性污泥粉體與玉米芯粉體混合后，再在300～500℃的氮氣氣氛下熱解1.5～4h，冷卻，得到所述土壤改良劑。所述活性污泥是從污水處理系統(tǒng)的沉淀池中排出的好氧活性污泥，活性污泥由微生物群體以及微生物群體所依附的有機物質(zhì)和無機物質(zhì)組成；其中，活性污泥的pH為5.85～6.75，含水率為83.4～85.67％，揮發(fā)分含量為63.91～74.47％，Cd含量為100～235.35mg/kg，Cu含量為47.98～355.92mg/kg，Zn含量為380.02～978.87mg/kg，Pb含量為96.91～726.19mg/kg。優(yōu)選的，活性污泥粉體與玉米芯粉體按照1～3:5的質(zhì)量比進行混合。一種本專利技術(shù)所述的改善鹽堿地肥力的土壤改良劑的應(yīng)用，所述土壤改良劑施加到土壤中的施用量為10～25g/kg。有益效果：本專利技術(shù)所述的制備方法工藝簡單，而且以農(nóng)作物廢棄物玉米芯和從污水處理系統(tǒng)的沉淀池中排出的活性污泥為原料，成本低，且實現(xiàn)廢棄資源的循環(huán)利用；本專利技術(shù)所制備的土壤改良劑能有效提高鹽堿地的土壤肥力，提高土壤的營養(yǎng)指標，增加土壤固氮能力，降低土壤pH。本專利技術(shù)所制備的土壤改良劑中的玉米芯以及活性污泥熱解后產(chǎn)生較多的孔隙結(jié)構(gòu)，土壤改良劑中不同孔徑的孔隙結(jié)構(gòu)能夠有效地保持較高的含水率和肥力，增強土壤養(yǎng)分的綜合利用，可以有效改善土壤結(jié)構(gòu)，促進土壤肥力的增強，而且熱解后的玉米芯能夠吸附重金屬從而減少了活性污泥中重金屬對土壤的二次污染，實現(xiàn)廢棄物的綜合利用。附圖說明圖1為熱解前玉米芯粉體的掃描電子顯微鏡(SEM)圖。圖2為450℃下熱解3h后的玉米芯粉體的掃描電子顯微鏡圖。圖3為熱解前活性污泥粉體的掃描電子顯微鏡圖。圖4為450℃下熱解3h后的活性污泥粉體的掃描電子顯微鏡圖。圖5為實施例1中450℃熱解下的土壤改良劑的掃描電鏡圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本專利技術(shù)做進一步說明。以下實施例中：活性污泥為包頭市南郊污水處理廠中A-A-O污水處理系統(tǒng)的沉淀池排出的好氧活性污泥，活性污泥的指標參數(shù)如下：pH＝6.75，含水率為85.67％，揮發(fā)分含量為70.69％，Cd含量為235.35mg/kg，Cu含量為355.92mg/kg，Zn含量為978.87mg/kg，Pb含量為726.19mg/kg；鹽堿土壤：取自內(nèi)蒙古沿黃鹽堿地，土壤中全氮含量為0.64g/kg，全磷含量為0.23g/kg，有機質(zhì)含量為5.8g/kg，陽離子交換總量為0.8cmol/kg，pH為8.36。密封式制樣粉碎機：GJ-3，上海康路儀器設(shè)備有限公司；高速萬能粉碎機：QE300，浙江屹立工貿(mào)有限公司；管式電爐：GWL-1700GA，洛陽炬星窯爐有限公司；表面掃描電子顯微鏡：日立掃描電子顯微鏡S-3400；土壤改良劑中的元素分析采用德國Elementar元素分析儀進行測試：vario MACRO，卡斯普(北京)科技有限公司；比表面積測試采用的儀器為貝士德/3H-2000PS2全自動比表面積及孔徑分析儀，貝士德儀器科技(北京)有限公司。土壤改良劑中的灰分測試參照木炭和木炭試驗(GB/T17664-1999)進行；土壤改良劑的產(chǎn)率本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種改善鹽堿地肥力的土壤改良劑，其特征在于：所述土壤改良劑是采用如下方法制備的：步驟1.活性污泥先干燥，再粉碎，最后過篩得到粒徑≤150μm的活性污泥粉體；步驟2.玉米芯先后依次經(jīng)過清洗、干燥、粉碎、過篩，得到粒徑為≤2000μm的玉米芯粉體；步驟3.活性污泥粉體與玉米芯粉體混合后，再在300～500℃的氮氣氣氛下熱解1.5～4h，冷卻，得到所述土壤改良劑。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種改善鹽堿地肥力的土壤改良劑，其特征在于：所述土壤改良劑是采用如下方法制備的：步驟1.活性污泥先干燥，再粉碎，最后過篩得到粒徑≤150μm的活性污泥粉體；步驟2.玉米芯先后依次經(jīng)過清洗、干燥、粉碎、過篩，得到粒徑為≤2000μm的玉米芯粉體；步驟3.活性污泥粉體與玉米芯粉體混合后，再在300～500℃的氮氣氣氛下熱解1.5～4h，冷卻，得到所述土壤改良劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善鹽堿地肥力的土壤改良劑，其特征在于：所述活性污泥是從污水處理系統(tǒng)的沉淀池中排出的好氧活性污泥；其中，活性污泥的pH為5.85～6.7...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓劍宏，王維大，孫鵬，張連科，韓劍鋒，李艷偉，王旭平，余維佳，焦麗燕，
申請(專利權(quán))人：內(nèi)蒙古科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：內(nèi)蒙古;15
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