專利名稱：荒漠化土地快速恢復劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種荒漠化土地快速恢復劑，屬于荒漠化土地快速恢復劑技術領域.
背景技術：
目前，土地荒漠化嚴重程度以構成對人類生存的威脅。
土地荒漠化形成的原因是自然環(huán)境和人為的行為造成土地缺水后，不合理的農(nóng)耕和過度的放牧，使土地表層裸露，土地中的有機質(zhì)被風吹蝕，造成有機質(zhì)逐步消失，失去有機質(zhì)的土地生態(tài)環(huán)境嚴重破壞，土地退化和沙化，形成大面積缺少有機質(zhì)的荒漠化土地。
有機質(zhì)是恢復荒漠化土地關建物質(zhì)，各大城市污水處理后所產(chǎn)生的，主要成分為有機質(zhì)的城市污泥，以構成環(huán)境污染而無法徹底消納。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種荒漠化土地快速恢復劑，用以快速恢復荒漠化土地內(nèi)的有機質(zhì)含量，改變荒漠化土地的土壤結構，提高土地的有效肥力和抗風蝕能力，使荒漠化土地生態(tài)環(huán)境快速恢復成為有機的草地、林場、農(nóng)田。
荒漠化土地快速恢復劑的主要原料“城市污泥”其概念是含括人畜糞便等，成份為有機質(zhì)的惡性污染物，因此荒漠化土地快速恢復劑是在治理環(huán)境污染的同時利用清潔化生產(chǎn)方式所生產(chǎn)。荒漠化土地快速恢復劑的生產(chǎn)，是對城市污泥為代表的有機廢棄物商品化的妥善處置。
本發(fā)明荒漠化土地快速恢復劑，是基本無菌、熟化、干化的城市污泥粉，生物炭粉和有益菌與水體的合成漿液。
由于荒漠化土地大多距離城市較遠，產(chǎn)于城市的惡性污染物“城市污泥”遠途運輸會造成沿途的污染，而荒漠化土地快速恢復劑高含水份，長途運輸浪費運力，所以荒漠化土地快速恢復劑的生產(chǎn)由以下二部分組成。
第一部分城市污泥產(chǎn)地處理。
第二部分恢復劑使用地生產(chǎn)。
第一部分城市污泥產(chǎn)地處理。是在城市污泥的產(chǎn)地，通過對城市污泥微波滅菌-好氧發(fā)酵-微波烘干，產(chǎn)出熟化、干化、基本無菌的商品“城市污泥粉”。完成對城市污泥清潔化妥善處置。即清潔化高速處理城市污泥，又達到了節(jié)約能源的目的，并在城市污泥資源化的基礎上，完成對城市污泥的無害化和減量化.
第二部分恢復劑使用地生產(chǎn)。是在恢復劑使用地，將城市污泥粉、生物炭粉、有益菌與水體混合后，在厭氧環(huán)境中合成漿液的過程?；緹o菌的城市污泥粉與生物炭粉、有益菌水體混合后通過厭氧環(huán)境的合成培養(yǎng)，城市污泥成為有益菌的培養(yǎng)料，被有益菌不完全分解為有機質(zhì)溶膠物，而城市污泥被有益菌不完全分解的過程又是有益菌繁殖擴充的過程。也是為生物炭接種有益菌的過程。從而產(chǎn)出荒漠化土地快速恢復劑。
荒漠化土地快速恢復劑組分配比為城市污泥粉5％-10％；含1％-5％有益菌原液的水體88％-94％；生物炭粉0.5％-2％.
城市污泥是荒漠化土地快速恢復劑中主要組份。
城市污泥雖然是固體物，但其含水量高，脫水城市污泥含水70％-80％，而且每克城市污泥含病原菌量高達億計。
本發(fā)明首先對城市污泥進行無害化滅菌，采用帶有負壓排氣除味的隧道式微波滅菌機，快速將城市污泥所含病原菌基本殺滅。微波有很好的烘干作用，城市污泥通過微波滅菌機基本滅菌后，水分降低了5％-15％，但高達70％-80％水分的城市污泥，用微波烘干成本高，為降低城市污泥干化的成本，同時使城市污泥熟化，將基本滅菌后的城市污泥采用有益菌微生物好氧發(fā)酵處理。而微波的滅菌，為好氧發(fā)酵中有益菌的快速繁殖，提供了基本無菌的優(yōu)勢空間，縮短了好氧發(fā)酵的時間，有效的提高了好氧發(fā)酵的質(zhì)量。城市污泥通過好氧發(fā)酵后，發(fā)酵產(chǎn)生的溫度，使城市污泥的水份基本降至30％。城市污泥的氣味消除，并達到熟化。為進一步干化城市污泥，好氧發(fā)酵后的城市污泥繼續(xù)采用微波處理，快速烘干水份，使城市污泥水含量降到8％-15％。微波的二次處理除了再次降低水份，較徹底地滅菌外，還利用微波穿透力的高速能量，裂解城市污泥中粗纖維多糖高聚大分子，使其成為分子較小的低聚物和非結構碳水化合物，使基本成分為有機質(zhì)的城市污泥成為商品化的可再生資源。從而為第二部分的恢復劑使用地生產(chǎn)做好基礎.
退化土地修復劑中不完全分解的城市污泥和有機質(zhì)溶膠物有較強的膠粘性，被施放到荒漠化的土地內(nèi)，在不使土地板結的前題下，將大沙粒、微沙粒有機的結合起來，在恢復荒漠化土地為較高肥力土地的情況下，有效防止風對地表侵蝕。
以城市污泥為有機質(zhì)的快速恢復劑施用在土壤中，有機質(zhì)不單單是把荒漠化土地肥力提高，還使荒漠化土地的土壤結構也發(fā)生了根本變化，還表現(xiàn)于有機質(zhì)較長時間保持有涵養(yǎng)水，使土壤水增加。
有益菌是荒漠化土地快速恢復劑中關鍵組分。
有益菌是光合菌、放射菌、酵母菌、乳酸菌、固氮菌等5個科，10個屬80多種有效微生物組合而成，適用于飼養(yǎng)添加劑，垃圾和糞便處理劑、水質(zhì)凈化劑和空氣除臭劑。
有益菌在荒漠化土地快速恢復劑的生產(chǎn)中，前期的作用是通過好氧環(huán)境的快繁，增加城市污泥有機質(zhì)的有效成份，后期作用是通過厭氧環(huán)境的培養(yǎng)，不完全分解城市污泥，使城市污泥部分生成溶膠物。
有益菌在荒漠化土地快速恢復劑施用中的作用是有益菌通過自身在有機質(zhì)中的大量繁殖，改變土壤的結構和生物特性。進一步與生物炭形成土壤團粒，使土壤保持疏松，使土壤適合于植被的生長。
有益菌在土壤中大量繁殖生成，占領了其它微生物生存空間，抑制了其它微生物的繁殖，有效地防止植物病蟲害的發(fā)生，并促進植物加速生長。
有益菌在土壤中大量繁殖、生存，最終使土壤成為適合植物生長的發(fā)酵型土壤，即還自然原貌的有機生態(tài)土壤。
有益菌對土壤結構改造的作用和對植物生長的作用，在荒漠化土地恢復中起到了關鍵的作用。
有益菌微生物菌群的特性，使荒漠化土地快速恢復劑成為了有廣泛效果的生物制劑。
生物炭是荒漠化土地快速恢復劑中重要組份。
生物炭具有比表面積巨大的蜂窩狀微孔結構，具有吸附和鎖定土壤中化肥、農(nóng)藥污染和重金屬殘留的特性。恢復劑用生物炭凈化土壤成份，消除化學物質(zhì)的污染，從而使荒漠化土地產(chǎn)出了有機的植物。
生物炭為黑色物體，在土壤中吸收太陽的熱線，提高土地溫度加大晝夜溫差，并使板結的土地反暄，使空氣在土壤中流通，而大量的有益菌微生物在生物炭微孔中聚集衍生，行成以生物炭粒為核心與有機質(zhì)、沙粒組成的團粒結構，避免有機質(zhì)被風吹蝕。
生物炭有促進氮的生物固定作用和增加土壤水容量作用及調(diào)節(jié)植物對肥料的吸收等作用。
生物炭在荒漠化土地有機質(zhì)快速恢復中，因其物理性能的獨特，持續(xù)維護土壤生態(tài)有機的結構。
水體是荒漠化土地快速恢復劑中不可缺少的組份。
水在荒漠化土地及農(nóng)業(yè)上的用途極為重要。
水體在荒漠化土地快速恢復劑中，將城市污泥、生物炭、有益菌有機的合成一體，荒漠化土地施用快速恢復劑后，由于水體的下滲作用，荒漠化土地快速恢復劑的各有效組分成階梯狀分布于土層中，得以穩(wěn)定有效的發(fā)揮各組份的作用。
本發(fā)明是利用城市污泥再生資源的特性增加土壤中的有機質(zhì)含量，提高土壤有機的肥力。
利用生物炭的物理特性吸附和鎖定化學物的污染，凈化土壤成分。
利用有益菌的特性持續(xù)穩(wěn)定的改造土壤結構，使荒漠化土地適合植物的生長。
利用水體的特性，將各有效組份在土層中較為合理的分布，促進荒漠化土地的恢復。
荒漠化土地快速恢復劑利用城市污泥、有益菌、生物炭、水體的特性，從而一次性的快速恢復荒漠化土地。
本發(fā)明荒漠化土地快速恢復劑與一種硅酸鹽固沙劑、一種瀝青固沙劑使用效果對比硅酸鹽固沙劑可以將沙化土地表面固化，但土地板結近似于水泥地面，土地生態(tài)環(huán)境破壞嚴重；瀝青固沙劑在固沙的同時，將地表土層生態(tài)環(huán)境嚴重破壞，以不適合植物生長。
荒漠化土地恢復劑一步到位將荒漠化土地變成生態(tài)農(nóng)田、草原和林場。
對比結果表明荒漠化土地快速恢復劑與硅酸鹽固沙劑和瀝青固沙劑無可比性。
實施例第一部分城市污泥產(chǎn)地處理。
來自污水處理含固率25％的脫水城市污泥，進入全密封并有負壓氣味消納的生產(chǎn)線，首先將城市污泥進入儲料倉，在重力的作用下，城市污泥進入儲料倉底部縲旋擠壓出料機，城市污泥成條狀連續(xù)擠壓進入隧道式微波滅菌機，經(jīng)運行3-5分鐘的滅菌和初烘干，然后進入攪拌機，城市污泥在攪拌機內(nèi)加入有益菌種，并視此環(huán)節(jié)城市污泥的含固率，采用含水份15％以下的城市污泥干粉進行調(diào)整，調(diào)整含固率大于40％的城市污泥進入微生物快繁的好氧發(fā)酵程序。經(jīng)機械化翻堆、發(fā)酵、升溫、曝氣、運行100小時-130小時，城市污泥熟化，氣味基本消失，含固率提升到70％，城市污泥由輸送機送入隧道微波烘干機，將水份降置8％-15％，在經(jīng)輸送機將干化的城市污泥送入粉碎機，粉碎到40目-50目，然后將城市污泥干粉計量、裝袋、入庫。
第二部分恢復劑使用地生產(chǎn)。
在使用地的車間內(nèi)，生產(chǎn)1噸荒漠化土地快速恢復劑時，將含有益菌母液3％的水體940公斤與城市污泥干粉50公斤、生物炭粉10公斤在攪拌機中攪拌3分鐘，，混合均質(zhì)的漿液由管道輸送到帶有攪拌裝置的密封培養(yǎng)罐，保持溫度25-30℃，每2小時啟動攪拌2分鐘，培養(yǎng)24小時-48小時，完成有益菌對城市污泥在厭氧環(huán)境中的不完全分解，經(jīng)檢查PH值為6.5-7.5，即培養(yǎng)正常，PH值超過8或低于6采用木醋液和石灰水，在攪拌中進行調(diào)整，使PH值保持正常范圍。然后維持攪拌3分鐘后，開啟閥門，在繼續(xù)攪拌中放出荒漠化土地快速恢復劑至罐車中待用。
荒漠化土地快速恢復劑施用過程如下荒漠化土地快速恢復劑適用于帶有罐車的行走式農(nóng)業(yè)機械或?qū)Ｓ棉r(nóng)機，對荒漠化土地進行溝灌，溝灌后可立即植草或種植農(nóng)作物。
施用量快速恢復荒漠化土地每畝用量20-40噸，改造退化農(nóng)田每畝用量10噸-30噸，治理10公分沙層下含水大于3％的沙漠每畝用量大于40噸。施用量按城市污泥干粉計算，恢復荒漠化土地每畝用量1000公斤-2000公斤，改造劣質(zhì)農(nóng)田每畝用量500公斤-1500公斤，治理10公分沙層下含水大于3％的沙漠每畝用量大于2000公斤。
荒漠化土地快速恢復劑還適用于荒漠化土地植樹造林、植喬木時，每個坑中可加入100公斤恢復劑，植權木時每個坑中可加入25公斤恢復劑，具體施用量根據(jù)地區(qū)不同有所加減，恢復劑可有效地提高植樹的成活率。并長期穩(wěn)定保持被植樹林的茂盛生長。
荒漠化土地，退化土地及沙化嚴重的土地，施用荒漠化土地快速恢復劑后，土地的生態(tài)環(huán)境得到修復。一次性的迅速恢復荒漠化土地。
權利要求
1.一種荒漠化土地快速恢復劑，其特征是由富含有機質(zhì)、基本無菌、熟化、干化、商品化的城市污泥粉和生物炭粉、有益菌與水體合成的漿液狀生物制劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的荒漠化土地快速恢復劑，其特征是漿液狀生物制劑是在厭氧密封的環(huán)境中合成。
3.根據(jù)權利要求1所述的荒漠化土地快速恢復劑，其特征是合成漿液時有機質(zhì)物體不完全分解，部分生成有機溶膠物。
4.根據(jù)權利要求1所述的荒漠化土地快速恢復劑，其特征是富含有機質(zhì)的城市污泥可以用其它富含有機物質(zhì)的有機廢棄物替代。
5.根據(jù)權利要求1所述的荒漠化土地快速恢復劑，其特征是城市污泥是通過微波處理達到滅菌。
6.根據(jù)權利要求1所述的荒漠化土地快速恢復劑，其特征是初次滅菌后的城市污泥是通過微生物發(fā)酵達到熟化。
7.根據(jù)權利要求1所述的荒漠化土地快速恢復劑，其特征是初次滅菌和熟化后的城市污泥再次通過微波處理達到基本無菌的干化。
8.根據(jù)權利要求1所述的荒漠化土地快速恢復劑，其特征是干化的城市污泥經(jīng)粉碎，成為商品化的城市污泥粉。
9.根據(jù)權利要求1所述的荒漠化土地快速恢復劑，其特征是在有益菌添加下完成城市污泥發(fā)酵熟化和厭氧合成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種荒漠化土地快速恢復劑，屬于荒漠化土地快速恢復技術領域，本發(fā)明根據(jù)土地因失去有機質(zhì)而形成荒漠化的成因，提出用有機質(zhì)將荒漠化土地生態(tài)環(huán)境快速恢復的具體技術和制劑，本發(fā)明以城市污泥、生物炭、有益菌和水體為原料，首先在城市污泥產(chǎn)地對城市污泥進行微波滅菌—微生物快繁發(fā)酵—微波烘干的無害化、減量化、資源拓展化妥善處置，然后在使用地將基本無菌、熟化、干化的城市污泥粉與生物炭、有益菌、水體，在厭氧保溫環(huán)境下，培養(yǎng)成為有廣泛效果的生物制劑，用以迅速提高荒漠化土地土壤中有機質(zhì)的含量，快速恢復荒漠化土地生態(tài)環(huán)境，進而使荒漠化土地成為有效抵御風蝕和產(chǎn)出有機產(chǎn)品的草原、農(nóng)田、林場。
文檔編號A01G7/00GK1820572SQ200510007409
公開日2006年8月23日 申請日期2005年2月18日 優(yōu)先權日2005年2月18日
發(fā)明者劉志星 申請人:劉志星