一种土壤修复液及其制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及土壤修复技术领域，公开了一种土壤修复液及其制造工艺，该种土壤修复液由肥料缓释剂、功能化凹凸棒土螯合剂和水组成，其中肥料缓释剂是包覆有生物菌营养液的沸石

【技术实现步骤摘要】
一种土壤修复液及其制造工艺


[0001]本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种土壤修复液及其制造工艺。

技术介绍

[0002]土壤是人类生存不可或缺的重要资源，土壤保护一直是热门的研究课题。由于作物的生长会消耗土壤中的大量养分，在不断的生长过程中，土壤的肥力会发生下降，导致作物生长情况不佳，为了保证作物产量，目前最常见的手段是通过喷洒化学肥料，对土壤进行增肥，但是这种方式虽然能短期内起到不错的效果，但是长期使用会导致土壤发生板结等现象，不利于土壤中作物的可持续化生产。此外，为了防止害虫对作物的侵蚀，往往需要通过喷洒杀菌剂等方式对作物进行处理，杀菌剂中含有大量重金属元素，会导致土壤中重金属离子含量不断增高，另外，生活垃圾的大量排放也会进一步提高土壤中的重金属离子含量，导致土壤中重金属严重超标，这些重金属会随着食物链进入人体中，对人们的身体健康造成严重威胁，因此，开发新型土壤增肥和重金属钝化方法，具有重要意义。
[0003]土壤中含有的微生物具有良好的代谢能力，微生物含量对土壤的肥沃度具有重要影响，此外，微生物还具有一定的分解污染物能力，因此可以通过增加土壤中微生物含量，提高土壤降解污染物的能力，但是微生物对重金属等不可分解的污染物无法起到有效作用，因此，还需要使用能够处理重金属元素的材料进行配合。
[0004]吸附法是最为常见的重金属元素去处理方法，但是常规的活性炭等吸附材料只能通过物理吸附的方式，对土壤中的重金属进行钝化，但是物理钝化效果不佳，在土壤的翻动过程中容易发生二次污染，因此，在实际应用中仍存在一定缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种土壤修复液及其制造工艺，通过制备肥料缓释剂和功能化凹凸棒土螯合剂，再与水混合，制得的土壤修复液具有良好的提高土壤肥力和钝化土壤中重金属能力。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种土壤修复液，包括以下重量份的原料：肥料缓释剂10
‑
20份、功能化凹凸棒土螯合剂20
‑
35份、水40
‑
60份；所述肥料缓释剂是以表面接枝有不饱和烯基的沸石作为交联中心，且包覆有生物菌营养液的聚丙烯酰胺复合物；所述功能化凹凸棒土螯合剂是表面接枝有重金属离子螯合官能团的凹凸棒土。
[0008]进一步地，所述肥料缓释剂的制造工艺包括以下步骤：
[0009]步骤
①
：将红糖、酵母菌、临期奶粉、腐植酸和枯草芽孢杆菌倒入水中，搅拌混合，置于35℃的温度环境中，发酵48
‑
72h，获得生物菌营养液；
[0010]步骤
②
：将沸石与无水甲苯混合，超声20
‑
30min，加入甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯混匀，升高温度至70
‑
80℃，搅拌6
‑
12h后，出料，获得沸石中间体；
[0011]步骤
③
：将沸石中间体均匀分散在四氢呋喃中，加入季戊四醇三丙烯酸酯和催化
剂搅匀，在55
‑
65℃的温度条件下搅拌4
‑
6h，出料，获得改性沸石；
[0012]步骤
④
：将改性沸石均匀分散在生物菌营养液中，加入丙烯酰胺搅匀，通氮气进行保护，升高体系温度至45
‑
50℃，继续加入引发剂，再次升高体系温度至70
‑
75℃，保温2
‑
4h，降温出料，获得肥料缓释剂。
[0013]进一步地，所述步骤
②
中，沸石的粒径≤100nm。
[0014]进一步地，所述步骤
③
中，催化剂为二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡或者辛酸亚锡中的任意一种。
[0015]进一步地，所述步骤
④
中，引发剂为过硫酸钾。
[0016]使用红糖、酵母菌、临期奶粉、腐植酸和枯草芽孢杆菌进行发酵，制备生物菌营养液，沸石表面含有活性羟基，经甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯修饰后，表面含有大量活性异氰酸酯基团，制得沸石中间体，在催化剂作用下，沸石中间体的异氰酸酯基团可以进一步与季戊四醇三丙烯酸酯结构中的羟基发生反应，从而在沸石表面修饰了可聚合的烯基管能团，制得改性沸石，以其表面的烯基为活性引发位点，以生物菌营养液为聚合介质，在引发剂作用下，丙烯酰胺会在沸石表面进行原位聚合，形成沸石
‑
聚丙烯酰胺复合物，在聚合过程中，发酵液会被包覆在聚丙烯酰胺内部，从而形成包覆有生物菌营养液的沸石
‑
聚丙烯酰胺复合物，即肥料缓释剂。
[0017]进一步地，所述功能化凹凸棒土螯合剂的制造工艺包括以下步骤：
[0018]步骤I：将凹凸棒土分散在氯仿中，加入4
‑
溴丁酰氯搅匀，室温搅拌6
‑
12h，抽滤分离固体物料，洗涤、真空干燥，获得卤化凹凸棒土；
[0019]步骤II：将卤化凹凸棒土分散在四氢呋喃中，加入双硫腙和缚酸剂混匀，通氮气保护，将体系温度升高至50
‑
60℃，机械搅拌12
‑
24h，离心分离固体物料，洗涤，真空干燥，获得功能化凹凸棒土螯合剂。
[0020]进一步地，所述步骤I中，凹凸棒土与4
‑
溴丁酰氯的固液比为1:1
‑
3。
[0021]进一步地，所述步骤II中，缚酸剂为三乙胺。
[0022]进一步地，所述步骤II中，氮气的流速为0.6
‑
0.8L/min。
[0023]凹凸棒土表面的羟基可以与4
‑
溴丁酰氯结构中的酰氯基团发生酯化缩合反应，将卤素溴原子修饰到凹凸棒土表面，制得卤化凹凸棒土，在缚酸剂的作用下，卤化凹凸棒土的溴原子可以与双硫腙结构中的仲氨基发生亲核取代反应，从而将双硫腙基团修饰到凹凸棒土表面，获得功能化凹凸棒土螯合剂。
[0024]一种土壤修复液的制造工艺，具体为：取重量份的肥料缓释剂和功能化凹凸棒土螯合剂混匀，加入重量份的水中，超声分散1
‑
2h，出料，获得土壤修复液。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026](1)本专利技术通过制备包覆有生物菌营养液的沸石
‑
聚丙烯酰胺复合物，作为土壤修复液中的肥料缓释剂，一方面聚丙烯酰胺具有较强的亲水保水性，在土壤修复液中的高水含量条件下，可吸附大量水分进行保存，当土壤修复液进入土壤中后，在土壤的压力作用下，会通过沸石的孔隙结构，将水分释放，同时内部的生物菌营养液也会随之一同被释放，不仅能够使土壤中的水分含量得到提高，还能利用释放的生物菌营养液，作为微生物的养料，加快微生物的生长和繁殖，提高土壤中微生物数量，进而使土壤肥沃度得到有效提高。而且，肥料缓释剂可以延长生物菌营养液的释放时间，保障土壤长期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤修复液，其特征在于，包括以下重量份的原料：肥料缓释剂10
‑
20份、功能化凹凸棒土螯合剂20
‑
35份、水40
‑
60份；所述肥料缓释剂是以表面接枝有不饱和烯基的沸石作为交联中心，且包覆有生物菌营养液的聚丙烯酰胺复合物；所述功能化凹凸棒土螯合剂是表面接枝有重金属离子螯合官能团的凹凸棒土。2.根据权利要求1所述的一种土壤修复液，其特征在于，所述肥料缓释剂的制造工艺包括以下步骤：步骤
①
：将红糖、酵母菌、临期奶粉、腐植酸和枯草芽孢杆菌倒入水中，搅拌混合，置于35℃的温度环境中，发酵48
‑
72h，获得生物菌营养液；步骤
②
：将沸石与无水甲苯混合，超声20
‑
30min，加入甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯混匀，升高温度至70
‑
80℃，搅拌6
‑
12h后，出料，获得沸石中间体；步骤
③
：将沸石中间体均匀分散在四氢呋喃中，加入季戊四醇三丙烯酸酯和催化剂搅匀，在55
‑
65℃的温度条件下搅拌4
‑
6h，出料，获得改性沸石；步骤
④
：将改性沸石均匀分散在生物菌营养液中，加入丙烯酰胺搅匀，通氮气进行保护，升高体系温度至45
‑
50℃，继续加入引发剂，再次升高体系温度至70
‑
75℃，保温2
‑
4h，降温出料，获得肥料缓释剂。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏其春，
申请(专利权)人：苏其春，
类型：发明
国别省市：