[发明专利]一种以沼气发酵残余物制备的保水混剂土及其方法

说明书

技术邻域

本发明涉及土质和石质边坡绿化用高效复合保水混剂土，尤其是涉及一种以沼气发酵残余物制备的保水混剂土及其方法。

背景技术

随着人口的增长、生态环境的不断恶化，可供人类利用的土地资源正日益减少。而近年来，由于开垦荒地、毁坏森林、掠夺性开发矿产资源以及高速度发展交通运输、能源、通讯等事业，大面积扰动地表，造成土地破坏和新的水土流失，使水土流失面积有增无减。专家预言：如不加以重视，日益加重的水土流失势必影响社会经济的可持续发展，并直接威胁到国家的生态安全。公路建设的蓬勃发展，导致其引起的水土流失量占水土流失总量的很大比重，目前己成为我国最严重的国土水土流失之一，其破坏程度令人担忧，表现为大量良田被蚕食、土壤肥力下降、泥沙淤积、防洪能力削弱。面对如此严峻的形势，如何采取有效措施，来减轻水土流失程度，促进现有土地资源的合理利用已迫在眉睫。

利用沼气发酵残留物尤其是其中的沼渣和沼液，制备出边坡绿化保水混剂土是解决上述问题的一个有效途径。以沼气发酵残余物沼渣和沼液为主要制备原料，其来源十分广泛，可为沼渣沼液的综合开发利用、实现固体废物“三化”(资源化、减量化、无害化) 提供一种有效途径。在我国，沼气池在广大农村等地区正得到大规模的建设和应用。但随之而来的，是产生了越来越多的沼气发酵残余物，如果不对其加以有效综合利用和资源化，沼气发酵残余物则成为固体废物而对环境产生危害。沼气发酵残留物经测定富含大量有作物生长发育所需要的腐植酸、有机质、全氮、含磷、全钾及速效的氮、磷、钾等成分。厌氧发酵产沼气过程所消耗的是发酵原料中的碳和氢，即1个C原子和4个H原子结合生成1个CH₄分子，所以沼气发酵残余物氮、磷、钾等有利于植物生长的营养成分并未损失，同时在厌氧发酵处理后，氮、磷、钾等成分以更有利用作为吸收的形态存在，例如铵态氮（即速效性氮）的数量增加1倍以上，更有利于农作物对氮素营养的需要，全氮损失仅1.1%。因此，以沼液沼渣为原料，制备出的复合混剂土，其养分高于普通土质土壤。

发明内容

本发明的目的是提供一种营养成分迟速兼备，保肥、保水、荷载轻、不易板结、成本低的复合高效保水混剂土，能起到防止水土流失和美化环境的作用，通过下列技术方案实现。

一种以沼气发酵残余物制备保水混剂土的方法，经过下列步骤：

将沼渣、锯末、骨粉、泥土混合，进行粉碎，再在混合物中添加溶胀后的保水剂、再加入沼液搅拌均匀，置于常温厌氧发酵20～30天后，即得到以沼气发酵残余物制备的保水混剂土。

所述保水剂为淀粉接枝丙烯酸型保水剂。

所述沼渣、锯末、骨粉、泥土、保水剂干剂按下列质量百分含量进行混合：沼渣35%、锯末18%、骨粉5.5%、泥土40%、保水剂1.5%。

所述加入的沼液为每千克混合物中加入300mL。

所述粉碎的颗粒度小于3mm。

所述沼渣为产气60天以上的沼气发酵残余物的固相风干物。

所述沼气发酵的原料为人畜粪便和/或农作物秸秆。

本发明的另一目的在于提供一种以沼气发酵残余物制备的保水混剂土，是通过上述方法获得的保水混剂土。

本发明所使用的原料之一沼渣的营养成分全面，含有机质、全氮、全磷、全钾及速率氮、速效磷、速效钾等成分。沼渣的纤维有机质孔隙度大，孔隙多，有较强的离子交换性，吸水能力强。锯末对起到疏松土质、增加通气、透水和保水性能的作用，同时保温性强，可缩小混剂土的昼夜温差，因此有利用促进植物的生长。保水剂的施用，不仅可以充分吸收灌溉水或自然降雨，防止水分渗漏和流失，提高水分利用率，而且可以促进土壤团聚体的形成，改善土壤孔隙结构，防止肥料、农药和水土流失，提高肥料的有效利用率。沼液中含有丰富的微量元素、腐殖质酸、氨基酸、植物生长激素、抗生素，可促进植物成长，加强植物抗病虫害能力，与干基质混合经厌氧发酵后提高了保水混剂土中的营养成分。