一种土壤治理用的复合材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及土壤治理技术领域，具体为一种土壤治理用的复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，环境污染越来越为严重，尤其是随意倾倒和排放废弃物，给土壤带来了极大的污染，而土壤相对于水和大气而言，其流动性较差，导致其中的污染物易积聚，长期的积累使得土壤污染很难被去除，从而导致种植的植物中重金属超标，并进而严重影响到人们的食品等安全问题，而对于重金属的处理往往并无较好的处理方法，只能等到土壤的自净化，而这又是一个相当漫长的过程。
3.中国专利cn201410277079.2提供了一种复合型重金属污染土壤改良剂及其应用和施用方法，该专利中能够较好的处理重金属污染的土壤，但是该专利中仅仅使用化学处理的方式，对于土壤改善方式较为单一，并还配料中掺杂了有机肥，使得整个制作成本较高，为此本发明提出了一种土壤治理用的复合材料及其制备方法。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种土壤治理用的复合材料及其制备方法，具备生产成本低，改善方式多样等优点，解决了现有技术中存在的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述生产成本低，改善方式多样的目的，本发明提供如下技术方案：一种土壤治理用的复合材料，包括以下重量份数配比的原料：稻谷壳15％、玉米桔梗15％、花生壳15％、玉米芯15％、高岭土15％、黏土5％、蚯蚓卵10％、水5％以及石灰5％。
8.优选的，所述稻谷壳、玉米桔梗、花生壳以及玉米芯的总占比为60％，稻谷壳、玉米桔梗、花生壳以及玉米芯之间的比例可以随意搭配。
9.优选的，所述高岭土15％和黏土5％总占比为20％，高岭土15％和黏土5％之间的比例可自由调配。
10.优选的，包括以下重量份数配比的原料：稻谷壳15％、玉米桔梗15％、花生壳15％、玉米芯15％、高岭土10％、黏土5％、蚯蚓卵15％、水10％以及石灰5％。
11.优选的，包括以下重量份数配比的原料：稻谷壳20％、玉米桔梗5％、花生壳5％、玉米芯25％、高岭土10％、黏土15％、蚯蚓卵15％、水10％以及石灰5％。
12.本发明要解决的另一技术问题是一种土壤治理用的复合材的制备方法，包括以下步骤：
13.1)将稻谷壳、玉米桔梗、花生壳、玉米芯充分混合制得混合料。
14.2)将1)中所制得的混合料置于缺氧高温的锻造炉中，制得生物炭颗粒。
15.3)将高岭土、黏土混合均匀然后掺入少量的水并加入石灰制得粘性浆糊。
16.4)将2)中制得的生物炭颗粒与3)中制得的粘性浆糊混合，比例按照2.5:1分配，然后倒入模具中，压制成型，成为多孔模块。
17.5)将4)中制成的多孔模块再次碾碎成为大颗粒混料。
18.6)将5)中制成的大颗粒混料与蚯蚓卵混合，并掺入剩余的水再次轻微搅拌最终制成复合材料。
19.优选的，所述多孔模块为长方体，多孔模块的表面开设有二十个贯穿通孔，多孔模块的长度、宽度以及高度均不低于二十厘米。
20.优选的，所述大颗粒混料的直径介于零点五至一点五厘米之间。
21.(三)有益效果
22.与现有技术相比，本发明提供了一种土壤治理用的复合材料，具备以下有益效果：
23.1、该土壤治理用的复合材料，主要原料采取稻谷壳、玉米桔梗、花生壳、玉米芯等，原材料成本低廉，随处可见，可大规模用力生产本发明中提到的复合材料，其次，在本发明中使用高岭土、黏土混合均匀然后掺入少量的水并加入石灰制得粘性浆糊，粘性浆糊能够更好的使得生物炭颗粒黏合的更加紧密，方便后续的压模打碎。
24.2、该土壤治理用的复合材料，其中包含的生物炭富含大量碳元素，可作为土壤改良剂对土壤的理化性质、土壤结构产生影响，生物炭的施用可以增加士壤中有机碳和有机质的含量，同时又因其富含矿质养分而提高十壤吸持水分和养分补给的能力，并且可以改良土壤以及提高土壤ph值，其次具有吸水能力的生物炭在提高沙质士的持水量的同时能有效降低氨素的淋溶从而提高水分利用率，生物炭还可以提高地温改良土壤条件促进士壤生物、微生物的生存，另外在复合材料中还混合了蚯蚓卵，在复合材料中蕴含大量水分，能够保证蚯蚓卵存活孵化，蚯蚓能提高土壤自净能力，利用它还能处理农药、重金属等有害物质，最后，在复合材料在掺入了石灰，酸性土壤施用石灰，可提高土壤ph值，使镉、锌、铜、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，上述总一共包含了化学处理方式、物理处理方式以生物处理方式，相比传统的土壤改良剂改善方式更加多样化，使得改善效果更加全面，故此本发明提出了一种土壤治理用的复合材料及其制备方法。
具体实施方式
25.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例一：一种土壤治理用的复合材料，包括以下重量份数配比的原料：稻谷壳15％、玉米桔梗15％、花生壳15％、玉米芯15％、高岭土15％、黏土5％、蚯蚓卵10％、水5％以及石灰5％，稻谷壳、玉米桔梗、花生壳以及玉米芯的总占比为55％，稻谷壳、玉米桔梗、花生壳以及玉米芯之间的比例可以随意搭配，高岭土15％和黏土5％总占比为20％，高岭土15％和黏土5％之间的比例可自由调配。
27.本发明要解决的另一技术问题是一种土壤治理用的复合材的制备方法，包括以下步骤：
28.1)将稻谷壳、玉米桔梗、花生壳、玉米芯充分混合制得混合料。
29.2)将1)中所制得的混合料置于缺氧高温的锻造炉中，制得生物炭颗粒。
30.3)将高岭土、黏土混合均匀然后掺入少量的水并加入石灰制得粘性浆糊。
31.4)将2)中制得的生物炭颗粒与3)中制得的粘性浆糊混合，比例按照2.5:1分配，然后倒入模具中，压制成型，成为多孔模块，多孔模块为长方体，多孔模块的表面开设有二十个贯穿通孔，多孔模块的长度、宽度以及高度均不低于二十五厘米。
32.5)将4)中制成的多孔模块再次碾碎成为大颗粒混料，大颗粒混料的直径介于零点五至一点五厘米之间。
33.6)将5)中制成的大颗粒混料与蚯蚓卵混合，并掺入剩余的水再次轻微搅拌最终制成复合材料。
34.实施例二：一种土壤治理用的复合材料，包括以下重量份数配比的原料：稻谷壳15％、玉米桔梗15％、花生壳15％、玉米芯15％、高岭土10％、黏土5％、蚯蚓卵15％、水10％以及石灰5％，稻谷壳、玉米桔梗、花生壳以及玉米芯的总占比为55％，稻谷壳、玉米桔梗、花生壳以及玉米芯之间的比例可以随意搭配，高岭土15％和黏土5％总占比为20％，高岭土15％和黏土5％之间的比例可自由调配。
35.本发明要解决的另一技术问题是一种土壤治理用的复合材的制备方法，包括以下步骤：
36.1)将稻谷壳、玉米桔梗、花生壳、玉米芯充分混合制得混合料。
37.2)将1)中所制得的混合料置于缺氧高温的锻造炉中，制得生物炭颗粒。
38.3)将高岭土、黏土混合均匀然后掺入少量的水并加入石灰制得粘性浆糊。
39.4)将2)中制得的生物炭颗粒与3)中制得的粘性浆糊混合，比例按照2.5:1分配，然后倒入模具中，压制成型，成为多孔模块，多孔模块为长方体，多孔模块的表面开设有二十个贯穿通孔，多孔模块的长度、宽度以及高度均不低于二十厘米。
40.5)将4)中制成的多孔模块再次碾碎成为大颗粒混料，大颗粒混料的直径介于零点四至一厘米之间。
41.6)将5)中制成的大颗粒混料与蚯蚓卵混合，并掺入剩余的水再次轻微搅拌最终制成复合材料。
42.实施例三：一种土壤治理用的复合材料，包括以下重量份数配比的原料：稻谷壳20％、玉米桔梗5％、花生壳5％、玉米芯25％、高岭土10％、黏土15％、蚯蚓卵15％、水10％以及石灰5％，稻谷壳、玉米桔梗、花生壳以及玉米芯的总占比为55％，稻谷壳、玉米桔梗、花生壳以及玉米芯之间的比例可以随意搭配，高岭土15％和黏土5％总占比为20％，高岭土15％和黏土5％之间的比例可自由调配。
43.本发明要解决的另一技术问题是一种土壤治理用的复合材的制备方法，包括以下步骤：
44.1)将稻谷壳、玉米桔梗、花生壳、玉米芯充分混合制得混合料。
45.2)将1)中所制得的混合料置于缺氧高温的锻造炉中，制得生物炭颗粒。
46.3)将高岭土、黏土混合均匀然后掺入少量的水并加入石灰制得粘性浆糊。
47.4)将2)中制得的生物炭颗粒与3)中制得的粘性浆糊混合，比例按照2.5:1分配，然后倒入模具中，压制成型，成为多孔模块，多孔模块为长方体，多孔模块的表面开设有二十个贯穿通孔，多孔模块的长度、宽度以及高度均不低于二十厘米。
48.5)将4)中制成的多孔模块再次碾碎成为大颗粒混料，大颗粒混料的直径介于零点五至零点七厘米之间。
49.6)将5)中制成的大颗粒混料与蚯蚓卵混合，并掺入剩余的水再次轻微搅拌最终制成复合材料。
50.综上所述，该土壤治理用的复合材料，主要原料采取稻谷壳、玉米桔梗、花生壳、玉米芯等，原材料成本低廉，随处可见，可大规模用力生产本发明中提到的复合材料，其次，在本发明中使用高岭土、黏土混合均匀然后掺入少量的水并加入石灰制得粘性浆糊，粘性浆糊能够更好的使得生物炭颗粒黏合的更加紧密，方便后续的压模打碎。
51.并且，该土壤治理用的复合材料，其中包含的生物炭富含大量碳元素，可作为土壤改良剂对土壤的理化性质、土壤结构产生影响，生物炭的施用可以增加士壤中有机碳和有机质的含量，同时又因其富含矿质养分而提高十壤吸持水分和养分补给的能力，并且可以改良土壤以及提高土壤ph值，其次具有吸水能力的生物炭在提高沙质士的持水量的同时能有效降低氨素的淋溶从而提高水分利用率，生物炭还可以提高地温改良土壤条件促进士壤生物、微生物的生存，另外在复合材料中还混合了蚯蚓卵，在复合材料中蕴含大量水分，能够保证蚯蚓卵存活孵化，蚯蚓能提高土壤自净能力，利用它还能处理农药、重金属等有害物质，最后，在复合材料在掺入了石灰，酸性土壤施用石灰，可提高土壤ph值，使镉、锌、铜、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，上述总一共包含了化学处理方式、物理处理方式以生物处理方式，相比传统的土壤改良剂改善方式更加多样化，使得改善效果更加全面，故此本发明提出了一种土壤治理用的复合材料及其制备方法
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。