一種針對鹽堿化園林土壤改良劑的制備方法技術

一種針對鹽堿化園林土壤改良劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：步驟一，污泥生物炭的制備，步驟二，磷石膏的選用，步驟三，土壤改良劑的制備，能夠有效改良土壤質量并促進植物生長。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術專利涉及一種針對鹽堿化園林土壤改良劑的制備方法。
技術介紹
城市園林綠化的實施過程中，土壤作為城市生態系統的重要組成部分，是城市植物的生長介質和養分的供給者，是土壤微生物的棲息地，更是城市污染物的匯集地和凈化器。因此，城市景觀健康茂盛的秘訣是良好的土壤質量，土壤的肥沃程度是建設可持續景觀的重要開端。而不合格的土壤，會抑制了植物長勢，增加了植物病蟲害的感染率，降低了植物成活率與觀賞價值，提高后期的養護難度和成本，從而浪費了寶貴的植物資源和有限的城市建設資金，由此影響了植物生態效益與社會效益的充分發揮，更無從談起城市建設的可持續性發展。目前，我國城市綠地土壤卻面臨著可用土壤量少和質量差等問題，而城市綠地實施過程中土壤標準的執行不嚴導致各種建筑與生活垃圾混雜其中，以及水泥風化等因素導致大量的Ca2+向土壤中釋放，使土壤中碳酸鹽形成重碳酸鹽而導致城市綠地土壤的鹽堿化。由于其含有過高的碳酸鈣、碳酸鈉等堿性鹽類物質會降低城市土壤的通透性破壞土壤的結構，對植物生長直接起到危害作用，土壤結構差、低溫和土瘦都是鹽堿化土壤一個很重要的特點。當前，我國城市化進程正處于高速發展中，可用的城市綠地土壤嚴重缺乏，對現有的綠地土壤進行更換和補充肯定是不現實的，因此，如何增加合格的城市綠地園林土壤并對現有綠地土壤進行改良是當前最經濟、環保和可行的方案。
技術實現思路
本專利技術專利的目的在于提供一種針對鹽堿化園林土壤改良劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：步驟一，污泥生物炭的制備：將污泥采回后風干過2mm的篩，之后進行密閉式加熱，以10℃/min升溫速率，達到450℃后穩定0.5h，自然冷卻至常溫后取出備用；步驟二，磷石膏的選用：將磷石膏過2mm的篩并剔除雜物，然后在自然條件下進行風干，使其含水量低于10％，備用；步驟三，準備鹽堿化園林土，將園林土在自然條件下進行風干，使其含水量低于10％并剔除雜物，過2mm的篩備用；步驟四，土壤改良劑的制備將步驟一至步驟三所制得的磷石膏、污泥生物炭、和鹽堿化園林土土按質量比1：2-4：10進行混合，既得土壤改良劑。步驟一中所述污泥選自城市污水處理廠污泥。步驟三中園林土可選自主要采集了表層20cm土壤。步驟三中園林土可選自花壇土。有益效果：經過本專利技術制備和改良的鹽堿化園林土，一方面，污泥生物炭施入城市園林綠化土壤，不但能為其重建提供充足的營養物質和微量元素的含量，改良土壤結構，促進植物的生長，而且不會對環境造成二次污染；另一方面，本專利技術中加入磷石膏不僅可以對降低碳化后堿性的污泥生物炭產品的酸度，也可以改善土壤的鹽堿化問題，使土壤的堿化得到矯治，有關磷石膏改良土壤的研究已經被廣泛報道，同時也增加部分對植物生長有利的微量和常量元素。污泥的資源化利用應以環境生態效益，處置成本和經濟效益作為基本原則。污泥碳化產物的應用具有以下優點：1、從處置的過程來看，污泥碳化處理的過程是完全可控，其全過程均在封閉的設備內進行，與周圍的環境隔絕，避免了污泥處置過程的二次污染；2、從處置的能耗來看，碳化處理是通過封閉加熱裂解的方式將污泥中水分脫出，產生的廢氣量少，尾氣帶出的能量也少，能源消耗也相對較低；3、從污泥碳化產品應用的前景來看，污泥碳化生產的生物炭含有豐富的有機碳和氮磷鉀等營養元素，可以有效補充土壤的有機物含量，其微孔結構特性還能有效改善土壤的透氣性和排水性，保存水分和養料，提供植物生長的需要；4、從碳排放量來看，生物炭可以長期穩定地存在于自然界中，碳排放量要遠低于污泥其它處置方式。因此，污泥碳化處置方式具有經濟環保的優勢，碳化產品營養元素含量豐富，是改良土壤和低碳環保的有機肥料。在本專利技術中污泥通過熱解碳化后能夠最大程度保存污泥中的營養成分，有效殺滅病原菌，通過與有機肥料：(N525-2012)相關項目指標：有機質含量(以干基計)/(％)≥45；總養分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)含量(以干基計)/(％)≥5.0，污泥生物炭的碳含量經過換算后有機質含量為37.4％，總養分為6.09％，因此污泥生物炭的營養成分已經基本達到了有機肥的標準。另外，磷石膏是生產磷酸過程中用硫酸處理磷礦時排出的一種工業廢渣，其主要成分為CaSO4·2H2O，此外還含有P2O5、F、Al2O3、Fe2O3、SiO2和有機物等雜質。利用磷石膏對土壤進行改良一直是磷石膏資源化利用的重要途徑，施用磷石膏一方面可以增加土壤中一些微量元素的含量，促進植物的生長；另一方面，可以改善土壤的鹽堿化問題，使土壤的堿化得到矯治，同時降低土壤的含鹽量，有關磷石膏改良土壤的研究已經被廣泛報道。在本研究中加入磷石膏可以對降低碳化后堿性的污泥生物炭產品和被改良土壤的酸度，也可以增加部分對植物生長有利的微量和常量元素。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本專利技術。一種針對鹽堿化園林土壤改良劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：步驟一，污泥生物炭的制備：將污泥采回后風干過2mm的篩，之后進行密閉式加熱，以10℃/min升溫速率，達到450℃后穩定0.5h，自然冷卻至常溫后取出備用；步驟二，磷石膏的選用：將磷石膏過2mm的篩并剔除雜物，然后在自然條件下進行風干，使其含水量低于10％，備用；步驟三，準備鹽堿化園林土，將園林土在自然條件下進行風干，使其含水量低于10％并剔除雜物，過2mm的篩備用；步驟四，土壤改良劑的制備將步驟一至步驟三所制得的磷石膏、污泥生物炭、和鹽堿化園林土土按質量比1∶2-4：10進行混合，既得土壤改良劑。步驟一中所述污泥選自城市污水處理廠污泥。步驟三中園林土可選自主要采集了表層20cm土壤。步驟三中園林土可選自花壇土。盆栽實驗：將磷石膏，污泥生物炭和鹽堿化化園林土按質量比1：2：10(處理1)和1：4：10(處理2)進行混合后，裝入花盆中，每盆1kg，每盆植入5粒飽滿的石竹種子，同時設置鹽堿化園林土作為對照，每種處理設置3個重復。盆栽時間為45天，栽培期間對生長狀況進行記錄，然后統計植物地上部和地下部生物量。表1污泥、生物炭和磷石膏的性質和養分含量表2污泥、生物炭和磷石膏重金屬含量GB4284-84：《農用污泥中污染物控制標準》；GB8172《城鎮垃圾農用控制標準》表3土壤、污泥生物炭和磷石膏的理化性質及養分特征①-綜合部分城市標準；②-磷石膏：污泥炭：鹽堿化園林土按質量比1：2：10混合；③-磷石膏：污泥炭：鹽堿化園林土按質量比1：4：10混合。所述有機質為8.28-12.2g.kg-1，pH為7.3-7.9，密度為1.25-1.37g/cm3。表4盆栽實驗記錄根據表1和表3可知，污泥通過熱解碳化后能夠最大程度保存污泥中的營養成分，有效殺滅病原菌，通過與有機肥料：(N525-2012)相關項目指標：有機質含量(以干基計)/(％)≥45；總養分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)含量(以干基計)/(％)≥5.0，污泥生物炭的碳含量經過換算后有機質含量為37.4％，總養分為6.09％，因此污泥生物炭的營養成分已經基本達到了有機肥的標準。另外，磷石膏具有較強的酸性，具有一定的磷含量，能夠有效降低土壤的酸度。根據表2，污泥生物炭和磷石膏中都含有一定量的重金屬，但通過與GB4284-84：《農用污泥中污染物控制標準》和GB8172《城本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種針對鹽堿化園林土壤改良劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：步驟一，污泥生物炭的制備：將污泥采回后風干過2mm的篩，之后進行密閉式加熱，以10℃/min升溫速率，達到450℃后穩定0.5h，自然冷卻至常溫后取出備用；步驟二，磷石膏的選用：將磷石膏過2mm的篩并剔除雜物，然后在自然條件下進行風干，使其含水量低于10％，備用；步驟三，準備鹽堿化園林土：將園林土在自然條件下進行風干，使其含水量低于10％并剔除雜物，過2mm的篩備用；步驟四，土壤改良劑的制備將步驟一至步驟三所制得的磷石膏、污泥生物炭、和鹽堿化園林土土按質量比1：2?4：10進行混合，既得土壤改良劑。

【技術特征摘要】
1.一種針對鹽堿化園林土壤改良劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：步驟一，污泥生物炭的制備：將污泥采回后風干過2mm的篩，之后進行密閉式加熱，以10℃/min升溫速率，達到450℃后穩定0.5h，自然冷卻至常溫后取出備用；步驟二，磷石膏的選用：將磷石膏過2mm的篩并剔除雜物，然后在自然條件下進行風干，使其含水量低于10％，備用；步驟三，準備鹽堿化園林土：將園林土在自然條件下進行風干，使其含水量低于10％并剔除雜物，過2mm的篩備用；步驟四，土...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉濤澤，劉邦煜，丁虎，張麗麗，王曉丹，灌謹，張立華，
申請(專利權)人：中國科學院地球化學研究所，
類型：發明
國別省市：貴州;52