[发明专利]一种园林沙化土壤结构改良剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种园林沙化土壤结构改良剂及其制备方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，中国城市污水污泥的数量也在急剧增加，我国每年排放的干污泥约为5.0×10⁶t。大量的污泥因无稳定合理的处置出路，侵占人们本来就紧张的生活空间，并造成二次污染。因此，污泥问题已经引起世界各国政府的高度重视，污泥处理与利用技术的研究也成为专家学者关注的重要环保课题。

目前，国内外对污泥的处理处置方法主要包括填埋、焚烧、土地利用和污泥农用以及用作建材等。在美国，污泥已广泛被用作肥料和土壤改良剂，其污泥土地利用的比例也从1989年的42%上升至2010年的55%。欧盟对污泥的处置超过1/3为农用，而欧洲各个国家也制订了适合本国国情的污泥处置技术路线。目前丹麦和法国主要以污泥农用为主，爱尔兰、葡萄牙等国污泥农用的比例也逐步增加。日本制定了大区域污泥处理处置和资源化利用的ACE计划，将污泥的土地利用列为首先。

中国科学院地理科学与资源研究所郭广慧2006年从全国选取98个城市污泥样品，对其养分含量进行了测定，有机质、全氮、全磷、全钾的平均含量分别为280、29.6、22.2和5.83g/kg,且全氮和全磷含量显著高于猪粪、牛粪和鸡粪。因此，用污泥作土壤改良剂其养分含量是肯定的。陈同斌团队对国内外报道中国城市污泥重金属含量的文献（2006-2013年）进行了整理分析，研究发现中国城市污泥中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、Cr、Ni的平均含量依次为283.5, 78.0, 925.7, 5.8, 2.8, 15.7, 136.9, 63.6mg/kg,而我国城市污泥土地利用标准GB4284-84（pH≥6.5）Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、Cr、Ni的平均含量依次为500, 1000, 1000, 20, 15, 75, 1000, 200 mg/kg，均未超标；同时，该团队对不同地区（华东、华南、华中、华北、西北、西南、东北）的城市污泥重金属含量进行了比较分析，研究发现本发明所在的西北地区污泥中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、Cr、Ni的平均含量依次为193.6, 101.9, 551.7, 3.7, 0, 0, 186.5, 37.7 mg/kg，也均未超标。这一统计数据基本代表我国城市污泥中重金属含量的范围，但是由于部分数据是较早以前的分析结果，这些重金属含量数据比目前的偏高。因此，可以说将城市污泥应用于土地利用是安全的，尤其应用于园林绿化土壤不存在任何风险。

本发明人于2010年先后对兰州、白银、会宁等多个县（市）污水处理厂进行了调研，在调研过程中偶然发现污泥中含有70%以上的聚丙烯酰胺，这正是本发明所要挖掘的兴趣所在。众所周知，聚丙烯酰胺是一种高分子化合物，对沙化土壤具有很好的保水保肥效果，但因其价格较高，很难在生产中大面积推广应用。另外，由于污泥含有臭味、含有很多的病原微生物和部分有机污染物及重金属、不便于运输，很难被真正的应用于土壤改良上来。为此，在调研过程中本发明人设想，如果将城市污泥进行无害化处理，充分利用其含有较高的聚丙烯酰胺改良沙化土壤结构该多好啊！

基于此，本发明人对污泥中的重金属含量进行了文献调研，在确认其土地利用安全的基础上，在实验室和温室开展了一系列的污泥发酵工艺优化和配方筛选试验，在园林绿化带上进行了验证，最终成功研制出了一种园林沙化土壤结构改良剂，解决了直接将污泥应用含有臭味、不便于运输、病原微生物含量较高等诸多难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种园林沙化土壤结构改良剂；

本发明的另一目的是提供上述改良剂的制备工艺；

本发明的又一目的是提供上述改良剂的应用方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种园林沙化土壤结构改良剂，由城市污泥、泥炭、牛粪、腐殖酸、磷二铵、农用稀土、钙基膨润土组成。

作为优选方案，上述的园林沙化土壤结构改良剂，由如下各配方组分按重量份比例构成：城市污泥50～80份、泥炭6～20份、牛粪5～20份、腐殖酸2～15份、磷二铵2～15份、农用稀土0.05～5份、钙基膨润土0.1～5份。

进一步优选的，上述的园林沙化土壤结构改良剂，由如下各配方组分按重量份比例构成：城市污泥60份、泥炭10份、牛粪15份、腐殖酸8份、磷二铵5份、农用稀土0.5份、钙基膨润土1.5份。

上述的园林沙化土壤结构改良剂的制备方法，由以下步骤组成：

1）将城市污泥晾晒干化，粉碎备用；