[发明专利]利用生物炭进行土壤改良的方法有效

专利信息
申请号: 202010535475.6 申请日: 2020-06-12
公开(公告)号: CN111715184B 公开(公告)日: 2021-07-13
发明(设计)人: 王宗爽;谭玉菲;徐舒;郭敏;赵国华;顾闫悦 申请(专利权)人: 中国环境科学研究院
主分类号: B01J20/20 分类号: B01J20/20;B01J20/30;C09K17/16;B09C1/00
代理公司: 北京冠榆知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11666 代理人: 朱亚琦
地址: 100012 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 利用 生物 进行 土壤改良 方法
【说明书】:

发明公开利用生物炭进行土壤改良的方法,包括如下步骤:(1)秸秆粉碎后晒干;(2)碱液浸泡;(3)将碱液浸泡后的秸秆晒干备用;(4)硅烷偶联剂溶液浸泡;(5)将硅烷偶联剂溶液浸泡后的秸秆粉末晒干后进行热解;(6)热解所得生物炭冷却至室温后掺杂在待改良土壤中。在本发明利用生物炭进行土壤改良的方法中,生物炭产率高、热解耗能少、热解产气量少,且生物炭能够提高土壤吸附砷的能力。

技术领域

本发明涉及生物炭制备技术领域。具体地说是利用生物炭进行土壤改良的方法。

背景技术

在现有技术中,利用秸秆制备生物炭用于土壤改良已经取得了很多研究成果,例如,秸秆生物炭在对重金属污染的土壤进行改良时取得了一定的积极效果。但是,秸秆生物炭用于土壤改良时也存在一些缺点,比如:在对土壤进行改良时,会降低土壤吸附砷的能力,施用量越大,土壤吸附砷的能力越弱,这样可能会导致砷更容易被生物吸收利用;此外,目前在制备秸秆生物炭的时候,热解温度通常在500℃左右,产生的热解气量很大、回收利用困难,而秸秆制备生物炭的产率很低,不利于在广大农村地区推广应用。

发明内容

为此,本发明所要解决的技术问题在于生物炭产率高、热解耗能少、热解产气量少,且所制备的生物炭能够提高土壤吸附砷的能力的利用生物炭进行土壤改良的方法。

为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

利用生物炭进行土壤改良的方法,包括如下步骤:

(1)秸秆粉碎后晒干;

(2)碱液浸泡;

(3)将碱液浸泡后的秸秆晒干备用;

(4)硅烷偶联剂溶液浸泡;

(5)将硅烷偶联剂溶液浸泡后的秸秆粉末晒干后进行热解;

(6)热解所得生物炭冷却至室温后掺杂在待改良土壤中。

上述利用生物炭进行土壤改良的方法,在步骤(1)中:将秸秆用粉碎机粉碎后过100目筛。

上述利用生物炭进行土壤改良的方法,在步骤(1)中:秸秆为玉米秸秆和小麦秸秆与水稻秸秆的混合物。

上述利用生物炭进行土壤改良的方法,在步骤(2)中:碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钙悬浊液,浸泡温度为20-35℃,浸泡时间为24-48h。

上述利用生物炭进行土壤改良的方法,在步骤(2)中:氢氧化钠溶液的浓度为0.5-2g/kg,氢氧化钙悬浊液的浓度为3-10g/kg。

上述利用生物炭进行土壤改良的方法,在步骤(4)中:硅烷偶联剂为KH550或KH560。

上述利用生物炭进行土壤改良的方法,在步骤(4)中:硅烷偶联剂浓度为0.5-1wt%。

上述利用生物炭进行土壤改良的方法,在步骤(5)中:热解时间30min-2h。

上述利用生物炭进行土壤改良的方法,在步骤(5)中:热解温度为230℃-250℃。

上述利用生物炭进行土壤改良的方法,在步骤(1)和步骤(3)中:晒干至秸秆粉末含水率小于或等于5wt%;在步骤(5)中:将硅烷偶联剂溶液浸泡后的秸秆粉末晒干至含水率为10-15wt%;在步骤(6)中:生物炭在土壤中的掺杂量为1-20%。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果:

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