System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种修复性复合菌剂土壤改良剂及其制备方法技术_技高网

一种修复性复合菌剂土壤改良剂及其制备方法技术

技术编号:40149589 阅读:14 留言:0更新日期:2024-01-24 01:11
本发明专利技术属于土壤改良技术领域,公开了一种修复性复合菌剂土壤改良剂及其制备方法,所述土壤改良剂包括如下重量份的组分:20‑35份核心层组分、70‑90份中间层组分和5‑15份壳层组分,所述核心层包括苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、米曲霉,中间层包括改性腐殖酸和改性生物炭,壳层包括海藻糖、壳聚糖、阿拉伯胶和β‑环糊精;通过用改性腐殖酸‑改性生物炭中间层物质包覆复合微生物菌剂,再将改性保护剂作为壳层包覆在中间层表面,有助于增强土壤改良剂的稳定性和耐热性,延长土壤改良剂的释放时间,从而提高其利用效率;充分利用秸秆和污泥废弃物,提高废弃物的利用率,降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土壤改良,具体是指一种修复性复合菌剂土壤改良剂及其制备方法


技术介绍

1、随着社会经济的快速发展,不断开发和利用土壤,大量使用化学农药、化肥、除草剂,导致土壤污染、退化问题越来越严重,出现土壤板结、酸化、有机质下降、盐碱化加剧、肥料利用率降低等问题,这些严重后果威胁着作物质量和生态系统的可持续性,因此不断改进和应用土壤改良剂是当前重要的研究方向。

2、根据土壤改良剂的组成主要有无机改良剂、有机改良剂和生物改良剂,使用微生物菌剂是目前污染土壤改良的热点,微生物菌剂是由单一菌株或复合微生物菌群制备而成,由于单一菌株在不良环境中的耐受力和稳定性差,因此通常对两种或两种以上的性能互补、不存在竞争关系的有益菌株进行复合,形成性能优良的微生物复合菌剂;通过使用以上三种改良剂均可以缓解土壤问题,但是单一的土壤改良剂效果一般,无法高效修复土壤,因此,在生物改良剂的基础上使用无机、有机改良剂联合修复土壤;然而现有的土壤改良剂存在以下问题:1.去除污染物能力弱、疏松土壤性能差;2.稳定性弱、不耐高温、在不良土壤中易失去活性;3.成本较高。


技术实现思路

1、针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本专利技术提供了一种修复性复合菌剂土壤改良剂及其制备方法,为了解决去土壤改良剂去除污染物能力弱、疏松土壤性能差、稳定性弱、不耐高温、在不良土壤中易失去活性且成本较高的问题,本专利技术提出通过添加改性腐殖酸-改性生物炭的方式,提高中间层材料的孔隙率,促进有益菌的生长和繁殖,进而实现提高污染物去除率的技术效果;通过用改性腐殖酸-改性生物炭中间层物质包覆复合微生物菌剂,再将改性保护剂作为壳层包覆在中间层表面,有助于增强土壤改良剂的稳定性和耐热性,延长土壤改良剂的释放时间,从而提高其利用效率;充分利用秸秆和污泥废弃物,将其变废为宝,提高废弃物的附加值和利用率,降低生产成本。

2、为了实现上述目的,本专利技术采取的技术方案如下:本专利技术提出了一种修复性复合菌剂土壤改良剂,所述土壤改良剂包括如下重量份的组分:20-35份核心层组分、70-90份中间层组分和5-15份壳层组分;

3、优选地,所述核心层为复合菌剂发酵液,所述复合菌剂发酵液包括如下重量份的组分:20-25份苏云金芽孢杆菌、10-15份枯草芽孢杆菌、5-8份胶冻样芽孢杆菌、3-5份米曲霉;

4、优选地,所述中间层包括如下重量份的组分:10-20份改性腐殖酸、40-50份改性生物炭;

5、优选地,所述壳层为改性保护剂,所述改性保护剂包括如下重量份的组分:8-10份海藻糖、8-10份壳聚糖、3-5份阿拉伯胶和5-7份β-环糊精;

6、优选地,所述苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、米曲霉活菌数均≥10亿个/ml;

7、优选地,所述复合菌剂发酵液的制备方法具体包括以下步骤:

8、(1)分别将苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、米曲霉按固体培养基体积的5-10%接种于固体培养基中活化,活化温度为28-32℃,培养时间为2-3d,得到活化微生物菌种;

9、(2)分别将步骤(1)所述的活化微生物菌种按液体培养基体积的5-10%接种于液体培养基中扩培,扩培温度为25-30℃,150-180r/min摇床扩培1-2d,ph为6.0-7.5,得到扩培微生物菌种;

10、(3)分别将步骤(2)所述的各个扩培微生物菌种进行混合,得到混合菌种,所得混合菌种按发酵培养基体积的3-8%接种于发酵培养基中,发酵温度为26-32℃,发酵时间为2-3d,ph为7.0-8.0,得到复合菌剂发酵液;

11、优选地,所述固体培养基包括:蛋白胨10-20份、牛肉膏20-50份、葡萄糖10-20份、氯化钠20-30份、琼脂30-50份;

12、优选地,所述液体培养基包括:蔗糖30-50份、胰蛋白胨20-30份,酵母浸膏10-30份,醋酸钠30-50份、苹果酸5-10份、蒸馏水150-300份;

13、优选地,所述发酵培养基包括:麦芽糖50-150份、乙酸30-50份、琼脂30-50份、土豆粉20-30份、蒸馏水300-500份;

14、优选地,所述改性腐殖酸的制备方法具体包括以下步骤:

15、①将腐殖酸置于马弗炉中,以通气速率为0.1-0.2l/min的氩气氛围下吹扫,并保持升温速率为15-20℃/min,加热至温度达到500-800℃,煅烧1-2h,待冷却至室温,用质量分数10-15%的盐酸溶液洗涤,在100℃恒温烘干箱中烘干2-3h,得到预处理腐殖酸;

16、②将步骤①所得的预处理腐殖酸分散在100mln,n-二甲基丙酰胺中,加入聚丙烯酰胺,搅拌混合均匀,加入引发剂和交联剂,升温至80-100℃,反应3-5h,冷却至室温,用质量分数为90-95%的乙醇溶液洗涤,得到改性腐殖酸;

17、优选地,在步骤②中,所述引发剂包括n,n'-二甲基乙二胺、三乙胺、己二胺中的至少一种;

18、优选地,在步骤②中,所述交联剂包括戊二醛、聚乙烯醇、甘油中的至少一种;

19、优选地,在步骤②中,所述预处理腐殖酸、聚丙烯酰胺、引发剂、交联剂的质量比为10-20:4-12:0.1-0.2:0.4-1;

20、优选地,所述改性生物炭的制备方法具体包括以下步骤:

21、a.将秸秆和脱水污泥置于100℃恒温烘干箱中烘干24-36h,粉碎,过50目筛,得到生物炭粉,置于马弗炉中,以通气速率为0.1-0.2l/min的氩气氛围下吹扫,并保持升温速率为10-20℃/min,加热至温度达到400-700℃,煅烧1-2h,待冷却至室温,用100ml质量分数为30-35%的乙酸溶液浸泡4-6h,用去离子水洗涤至ph为6.0-7.0,置于80℃恒温烘干箱烘干1-2h,得到预处理生物炭;

22、b.将fecl3溶于100ml水中,200-250r/min转速下磁力搅拌30-40min,加入步骤a所述预处理生物炭,在功率为100-300w、温度为40-50℃条件下超声处理30-40min,加入3-巯丙基三甲氧基硅烷,200-300r/min转速下磁力搅拌20-30min,待冷却至室温,加入2mol/l的koh溶液,调整ph为9.0-10.0,搅拌均匀,8000-10000r/min转速下离心分离1-2h,收集固体,用去离子水洗涤至ph为6.8-7.2,置于真空度为50-70pa、温度为80-90℃的真空干燥箱中烘干2-3h,得到改性生物炭;

23、优选地,在步骤a中,所述秸秆和脱水污泥的质量比为1:1-1.5;

24、优选地,在步骤b中,所述预处理生物炭、fecl3、3-巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为40-50:10-20:1-2;

25、优选地,所述改性保护剂的制备方法具体包括以下步骤:

26、将海藻糖、壳聚糖和阿拉伯胶混合均匀,分散在醇溶剂中,在功率为10本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种修复性复合菌剂土壤改良剂,其特征在于:所述土壤改良剂由20-35份核心层组分、70-90份中间层组分和5-15份壳层组分组成;

2.一种根据权利要求1所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述复合菌剂发酵液的制备方法具体包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述改性腐殖酸的制备方法具体包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述改性生物炭的制备方法具体包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:在步骤A中,所述秸秆和脱水污泥的质量比为1:1-1.5;

8.根据权利要求7所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述改性保护剂的制备方法具体包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述醇溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丁二醇、己二醇中的至少一种;

...

【技术特征摘要】

1.一种修复性复合菌剂土壤改良剂,其特征在于:所述土壤改良剂由20-35份核心层组分、70-90份中间层组分和5-15份壳层组分组成;

2.一种根据权利要求1所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述复合菌剂发酵液的制备方法具体包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述改性腐殖酸的制备方法具体包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的修复性复合菌剂土壤改良剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩赛虎贺琦万小平
申请(专利权)人:中建易通科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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