[发明专利]基于蓝藻、污泥与生物炭的土壤修复材料一站式制备方法

权利要求书

1.一种基于蓝藻、污泥与生物炭的土壤修复方法，其特征在于：将水体中的蓝藻进行水力空化破壁设备进行处理，从而有效杀死蓝藻以及其附带的微生物，同时去除蓝藻中的微囊藻毒素，而且还能够去除蓝藻产生的臭味，生成含有丰富的N、P元素蓝藻液，将蓝藻液作为生物质肥料运输至缺乏N、P元素成分的区域作为肥料使用；使用前对区域地表土的微量成分进行检测，缺乏氮元素则在该区域地表土中扩繁固氮菌，从而利用固氮菌进行固氮处理，缺乏钾元素则补充含钾元素的灌溉水，缺乏的磷元素通过浇灌蓝藻液混合水来增加磷元素含量，或者通过从蓝藻液中提取磷元素制成生物化肥使用。

2.一种基于蓝藻、污泥与生物炭的土壤修复材料一站式制备方法，其特征在于具体步骤如下：

制备蓝藻液：

根据当地风向在下风向的藻类水华富集区岸边构建固定收藻设施；然后通过水泵将富藻水提升到水力空化破壁装置，对蓝藻进行破壁处理，最终得到破壁蓝藻液，破壁过程杀死蓝藻中夹杂的大量的微生物大幅的降低蓝藻的含水率而且还可以有效的去除蓝藻中的微囊藻毒素以及蓝藻所产生的臭味，使蓝藻液富含磷元素；

收集沼渣给入费炉进行高温热分解：

将沼渣给入费炉进行脱水生成污泥，然后再进行降解；脱水污泥在温度200-350℃下进行初级降解，通过释放CO₂、C H₄和H₂生成醇类和烃类；在初次降解后产生的中间馏分在350-550℃的平均温度下进行进一步降解，生成新的醇类和烃类；最后在温度550-900℃下，对污泥二次降解产物，中间组分完全降解，生成排放CO₂、C H₄和H₂的生物炭；

混合蓝藻液和生物炭：

将经过水力空化破壁后的蓝藻液喷淋在有沼渣制成的生物碳上，由于生物炭具有表面积大、表面结构空隙发达以及丰富的表面活性官能团等特性，因此蓝藻液中有利于植物生长发育的营养元素被吸附在生物炭表面，之后将喷淋过蓝藻液的生物碳与经过水力空化作用处理过的喷水织机污泥进行混合，制作成为一种基于蓝藻、喷水织机污泥与生物炭的土壤修复材料。

3.根据权利要求2所述基于蓝藻、污泥与生物炭的土壤修复材料一站式制备方法，其特征在于：污泥热解过程中，加热在150℃-400℃的初始阶段，所有的可生物降解有机物都发生了挥发，加热在400℃-550℃时，不可生物降解有机物也发生了挥发；沼渣热解制得的生物炭质量因工艺参数、热解方式(慢热、快热)、沼渣质量、压力、吸附剂粒径以及加热速度的不同而不同，最终由马费炉进行高温分解制备成生物炭。

4.根据权利要求2所述基于蓝藻、污泥与生物炭的土壤修复材料一站式制备方法，其特征在于经过水力空化作用处理过的喷水织机污泥的制备过程：将喷水织机污泥给入水力空化装置处理，空化温度为线性升温到60℃并持续240s，降低8％-15％的污泥含水率，同时消杀喷水织机污泥中包含的细菌、寄生虫、病毒细胞：当空化发生温度为50～55℃时,细菌数量迅速减少；当空化发生温度达为60℃时,时间大于240s，杀菌率为100％。

5.根据权利要求2所述基于蓝藻、污泥与生物炭的土壤修复材料一站式制备方法，其特征在于固定收藻设施为：设置在藻类富集区睡眠上设置的橡胶浮体和不透水的尼龙布制成的浮式围栏，浮式围栏在水下呈喇叭口形，并在喇叭口底部设有吸藻槽，对蓝藻进行收集。

6.根据权利要求2所述基于蓝藻、污泥与生物炭的土壤修复材料一站式制备方法，其特征在于：收集经过喷淋生物炭之后流出的水力空化破壁蓝藻液，将收集到水力空化破壁蓝藻液进一步的回流到水力空化装置中与待水利空化的新给入的蓝藻混合，继续进行水力空化，从而使污水不外排，达到循环再利用的目的。

7.根据权利要求2所述基于蓝藻、污泥与生物炭的土壤修复材料一站式制备方法，其特征在于：土壤修复材料喷洒改良前的土壤性质TN为440-460mg/kg，TP为330-350mg/kg,pH为8.5-9.5，SOC为3-4g/kg，C/N为7.8-8.5进行改良，改良后的土壤性质：TN为2200-2500mg/kg，TP为1200-1600mg/kg,pH为7.3-7.7，SOC为20-25g/kg，C/N为6.5-7.2。