[发明专利]一种改性牡蛎壳粉的制备方法和应用

说明书

本发明涉及材料改性技术和好氧制肥工艺领域，具体涉及一种改性牡蛎壳粉的制备方法和在作为堆肥添加剂中的应用，促进堆肥的方法。通过固相接枝方法将黄腐酸固定到牡蛎壳上所得改性牡蛎壳粉，在作为好氧堆肥添加剂中的应用。本发明的固定化黄腐酸不仅克服黄腐酸淋溶损失的缺点，同时多孔的牡蛎壳粉的使用，变废为宝，而且提高好氧堆肥的发酵效率并明显减少氮素损失。本发明工艺过程简单，成本低廉，具有很好的应用价值。

技术领域

本发明涉及材料改性技术和好氧制肥工艺领域，具体涉及一种改性牡蛎壳粉的制备方法和在作为堆肥添加剂中的应用，促进堆肥的方法。

背景技术

堆肥技术是一种处理有机固体废弃物经济环保且可持续的方法，堆肥化通过微生物好氧发酵作用，将有机质进行降解，同时杀死原料中的病原菌，其产物可做优质有机肥提高作物产量。但有些有机固体废弃物，如沼渣、污泥等，由于含水率高、粘度高、透气性差、导致高温维持时间短，堆肥进程缓慢、有机质降解不完全，且过程中有大量氨气排放，不仅造成环境污染，还导致氮素损失，使产品肥效降低。因此，在堆肥过程中通常需要加入添加剂以改善以上问题。

近年来，腐植酸作为土壤调理剂、肥料增效剂、植物刺激剂等在农业方面的应用，得到长足发展。其中黄腐酸是腐植酸中分子量最小，活性最高的组分，含有碳、氢、氧、氮等元素，由稳定成聚集体的结构单元组成，如羧基、酚羟基等活性基团。可以和多种物质进行络合、螯合和表面吸附作用，如络合阳离子金属后，可以为植物提供微量营养元素，黄腐酸还能够提高有益微生物的繁殖，增加植物结瘤固氮，在促进作物增产的同时，降低尿素的用量；黄腐酸具有较大的内表面积，还具有较强的吸附能力，能快速吸附NH₄⁺和NH₃，并与其发生氨化反应，生成相对稳定的铵盐，减少铵态氮的损失，将其应用到堆肥过程中可以对产品的提质增效具有显著的效果。但由于黄腐酸水溶性的特点，在实际应用过程易淋溶流失，甚至造成二次污染。因此，提供一种成本低、效果好的固定黄腐酸的材料和方法，对于克服其自身限制，扩大应用范围，发挥潜在应用价值有重大意义。

我国牡蛎年产量1000万吨以上，占牡蛎质量70％的牡蛎壳作为废弃物被大量随意堆弃，不仅占用大量土地资源，其腐败变臭还会造成严重的环境污染。牡蛎壳是一种天然多孔生物材料，具有复杂的孔型结构，孔隙率可达52％，有一定的吸附、交换和催化的能力。无机质部分主要是CaCO₃，约占总质量的95％，5％有机质包括甲壳素、糖蛋白和多种氨基酸，其表面有很多活性基团，如羟基、氨基等，使其成为固定黄腐酸的良好载体。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种改性牡蛎壳粉作为堆肥添加剂的应用和促进堆肥的方法。

本发明的另一目的在于提供一种固定化黄腐酸的改性牡蛎壳的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种改性牡蛎壳粉的应用，通过固相接枝方法将黄腐酸固定到牡蛎壳上所得改性牡蛎壳粉，在作为好氧堆肥添加剂中的应用。

所述在好氧堆肥起始时，向堆肥体系加入原料干重0.15-1倍质量的改性牡蛎壳粉。

以牡蛎壳和黄腐酸为原料，马来酸酐为连接单体，过氧化二苯甲酰为引发剂，二甲基甲酰胺为表面活性剂；通过固相接枝方法将黄腐酸固定到牡蛎壳上所得改性牡蛎壳粉。

一种促进堆肥催熟的方法，将所述改性牡蛎壳粉在好氧堆肥起始时与堆肥原料混合，搅拌均匀后，进行堆肥发酵，即实现催熟；其中，堆肥体系加入原料干重0.15-1倍质量的改性牡蛎壳粉。

一种改性牡蛎壳粉的制备方法，以牡蛎壳和黄腐酸为原料，马来酸酐为连接单体，过氧化二苯甲酰为引发剂，二甲基甲酰胺为表面活性剂；通过固相接枝方法将黄腐酸固定到牡蛎壳表面所得固定化黄腐酸的改性牡蛎壳粉。

具体为: