[發明專利]一種生物廢棄物制備復合土壤保水劑的方法

在審

• 申請號: 201810735077.1
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108774299A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 李娟;葛磊;曹婷婷;徐艷
• 申請（專利權）人: 陜西省土地工程建設集團有限責任公司
• 主分類號: C08F289/00
• 分類號: C08F289/00;C08F220/06;C08F2/44;C09K17/40
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

本發明涉及一種生物廢棄物制備復合土壤保水劑的方法，屬于土壤改良技術領域，解決了現有生物廢棄物結構復雜，難以對其進行全面改性而被作為垃圾丟棄，污染環境的問題。采用的技術方案是：一種生物廢棄物制備復合土壤保水劑的方法，包括以生物廢棄物甜菜渣或土豆渣為原料的機械化學法研磨預處理、蒸汽爆破預處理、反相懸浮聚合，最終制得復合土壤保水劑；本發明利用機械化學法和蒸汽爆破聯合對生物廢棄物甜菜渣或土豆渣進行預處理，使其化學反應活性增大，接枝效率提高。本發明為生物廢棄物甜菜渣和土豆渣開辟了一種新的應用途徑，提供了一種價格低廉，可廣泛推廣的復合土壤保水劑。

技術領域

本發明屬于土壤改良技術領域，具體涉及一種生物廢棄物制備復合土壤保水劑的方法。

背景技術

我國是世界上最大的農業國家之一，大量農業生物廢棄物不斷產生。甜菜渣為甜菜榨糖后的副產物、土豆渣為淀粉加工過程中產生的副產物，均屬于生物廢棄物。目前，此類生物廢棄物一部分作為肥料、飼料和原料等使用，但大部分生物廢棄物被作為垃圾丟棄，而被丟棄的生物廢棄物極易腐爛、富集生物，造成環境污染。

對于生物廢棄物研究的主要障礙在于其復雜的化學結構，導致難以對其進行充分的化學改性。目前通過對生物材料進行合適預處理，能夠破壞部分木質素、半纖維素和纖維素之間的結合，降解木質素的網狀結構，降低甜菜渣、土豆渣纖維素的結晶度，提高化學反應活性。但目前常見預處理方式均為單一預處理技術，難以對原料進行全面改性。

發明內容

本發明目的是提供一種生物廢棄物制備復合土壤保水劑的方法，以解決現有生物廢棄物結構復雜，難以對其進行全面改性而被作為垃圾丟棄，污染環境的問題。

本發明的技術解決方案是：

一種生物廢棄物制備復合土壤保水劑的方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

步驟1：生物廢棄物制粉

將農業廢棄物經清洗、干燥、粉碎后過40～60目篩得生物廢棄物粉原料，所述生物廢棄物為甜菜渣或土豆渣；

步驟2：生物廢棄物粉預處理

將生物廢棄物粉原料放入帶有研磨球的研磨罐中，球料比為5～10:1；同時向研磨罐中加入質量為生物廢棄物粉原料質量0.1～5％的活化劑和質量為生物廢棄物粉原料質量0.5～5％的堿試劑，在設定200～400rpm轉速下進行研磨，研磨時間為0.5～2h，研磨后過100～200目篩分離，得預處理生物廢棄物粉備用；

步驟3：氣爆渣粉制備

取上述預處理生物廢棄物粉倒入汽爆罐反應室內，通入溫度為180～220℃的水蒸汽，使反應室內壓強達到設定壓強0.5～2.0MPa，維持10～180s時間后瞬間解除高壓，收集汽爆渣粉漿，將汽爆渣粉漿樣品水洗抽濾后，在烘箱60℃真空干燥，得汽爆渣粉；

步驟4：反向懸浮聚合水相制備

稱取步驟3制得的汽爆渣粉10～20份，加入水50～100份混合，升溫至90℃糊化0.5h后停止，將溫度冷卻至室溫，加入由40份丙烯酸制成的中和度為70％～90％的丙烯酸鈉水溶，以及粘土礦物5～10份、引發劑0.2～2份、交聯劑0.02～0.08份，混合超聲攪拌成懸浮液，得水相備用；

步驟5：反向懸浮聚合油相制備

向反應釜中加入200～300份環己烷及1～3份分散劑，在氮氣的保護下，升溫至40℃后，攪拌15min，得油相備用；

步驟6：復合土壤保水劑制備