[發明專利]一種生物炭土壤修復劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810563901.X
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108640791A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 文陽平;李振濤;商慶銀;劉逸虹;高潔;楊秀霞
• 申請（專利權）人: 江西農業大學
• 主分類號: C05G3/04
• 分類號: C05G3/04;C09K17/40
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張歡勇

本發明公開了一種生物炭土壤修復劑及其制備方法，包括負載二氧化鈦的生物炭、堆肥物料、復合肥、生物菌液、黏土、粘合劑以及微量元素，生物炭土壤修復劑制備方法包括負載二氧化鈦的生物炭的制備、堆肥物料的制備、生物菌液的制備、黏土的制備、包覆生物炭的混合物料的制備以及造粒、烘干。本發明制備工藝綠色環保，操作簡單，原料來源廣，制備的土壤修復劑不僅可以吸附降解土壤中的污染物，還提高土壤中的有機質和微生物含量，顯著提高了經濟效益和環境效益。

技術領域

本發明涉及一種土壤修復劑，尤其是一種生物炭土壤修復劑及其制備方法。

背景技術

生物炭是由生物有機材料在缺氧或者絕氧的情況下經高溫熱解炭化形成的一種穩定的富碳固化物。生物炭材料擁有無污染、可再生、豐富的孔隙度、大的比表面積以及大量的表面官能團等特性，在使用過程中表現出極強的吸附能力，在土壤吸附修復方面具有比較大的應用潛力，已成為最具發展潛力的新材料之一。生物炭可以吸附土壤中農藥等有機污染物和重金屬無機污染物，但是生物炭吸附達到了飽和后，生物炭吸附無機以及有機污染物的能力將下降。二氧化鈦作為光催化劑和催化劑載體，具有強光催化氧化作用，在光照條件下可以將生物炭中吸附的有機污染物降解為水和二氧化碳。此外，土壤中的微生物可以將生物炭作為碳源，將生物炭施與土壤中可以提高土壤微生物的生物量和活性，生物質炭中豐富的孔隙結構可以作為微生物及其有效養分的載體，可以促進土壤中微生物群落的生長。目前常用的土壤修復治理方法主要有物理法和化學法，物理法主要包括淋濾法、吸附固定法等，化學法包括生物還原法、絡合物浸提法等。但是傳統的物理法見效慢，化學方法易帶來再次污染。因此急需一種綠色的見效快的土壤修復劑。

發明內容

為了克服現有技術中土壤修復劑使用過程中見效慢、容易造成二次污染、造價高等缺陷，本發明提供一種生物炭土壤修復劑及其制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種生物炭土壤修復劑，由以下重量份的原料組成：

一種生物炭土壤修復劑的制備方法包括以下步驟：

步驟一，負載二氧化鈦的生物炭的制備：首先對生物質材料進行簡單的清潔處理，自然風干或者冷風干燥后，將生物質材料進行粉碎處理，過50～80目篩，得到生物質材料粉末；然后配制二氧化鈦分散液，將生物質材料粉末完全浸入配制好的二氧化鈦分散液中進行浸泡，處理過程中進行磁力攪拌處理，磁力攪拌速度為200～500rpm/min，溫度維持在45～65℃，處理時間為1～2h，浸泡結束后需要對生物質材料粉末進行過濾，然后在溫度為45～50℃的真空烘箱內進行干燥處理；最后將干燥好的負載二氧化鈦的生物質材料置于管式爐中，通入保護氣體，以5～10℃/min的升溫速度升溫至500～700℃并保溫1～2h，最后以10～20℃/min的降溫速度降至室溫，即可得到負載二氧化鈦的生物炭材料；

步驟二，堆肥物料的制備：首先對畜禽糞便進行簡單的除雜，然后加入粉碎處理好的農作物秸稈，將含水率調節至45～60％，pH值控制在7～8，再加入發酵菌劑，每1kg待發酵物料加入4～5g的發酵菌劑，將溫度控制在50～60℃進行堆肥處理，反應3～5d之后，對發酵物料進行粉碎、攪拌處理，過100目篩即可得到堆肥物料；

步驟三，生物菌液的制備：先對生物菌液培養裝置進行滅菌處理，將培養基和發酵罐置于115℃滅菌30min，再將光合細菌菌液、短芽孢桿菌菌液、酵母菌菌液、蘇云金芽孢桿菌液、枯草芽孢桿菌和乳桿菌菌液分別接種到發酵罐中的培養基進行發酵培養，發酵12～48h即得生物菌液；

步驟四，黏土的制備：將黏土經過機械處理，然后過80～120目篩網篩分，得到黏土粉末，備用；

步驟五，包覆生物炭的混合物料的制備：將步驟二得到的堆肥物料置于攪拌機中，然后不斷加入步驟一得到的負載二氧化鈦的生物炭，同時加入復合肥和微量元素，最后得到包覆生物炭的混合物料；