【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境保护，具体涉及一种园林废弃物快速腐殖化合成人工腐殖质的制备方法。
技术介绍
1、园林废弃物，是指园林绿色植物自然凋落或人工修剪时所产生的植物残体，包括枯枝落叶、灌木修剪物、乔木修剪物、草坪修剪物、废弃草花等，以及由于灾害性天气掉落的枝条和倒伏的树木，是城市有机固体废弃物的重要组成部分。如何妥善地处理和处置园林废弃物是城市发展迫切需要解决的难题，也是工程界的前沿研究方向。园林废弃物堆肥是目前应用最多的技术，但是堆肥需要时间较长，占地面积大，操作复杂，而且堆肥产物的性质不够稳定。因此，急需研发一个快速、高效处理园林废弃物的方法。通过水热反应模拟并强化腐殖质自然形成条件及过程用于人工合成腐殖质，近年来受到研究者的关注。然而此类水热反应方法，一方面是腐殖质产率较低，另一方面是制备周期长，因此亟需开发一种园林废弃物快速且高效的腐殖化合成人工腐殖质的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一是提供一种可以实现园林废弃物快速腐殖化合成人工腐殖质的生产方法。
2、本专利技术的目的之一是提供一种实现园林废弃物高腐殖质产率的生产方法。
3、本专利技术的上述目的通过以下技术手段实现。
4、一种园林废弃物人工腐殖质的制备方法，其包括以下步骤：
5、s1、园林废弃物预处理：将园林废弃物粉碎过筛得到生物质粉末；
6、s2、氧化预反应：将生物质粉末和铁基助剂混合后，在超声下进行预反应；
7、s3、水热腐殖化反应：将
8、s4、回收腐殖质：将水热腐殖化反应后的含腐殖质溶液进行固液分离，分别回收固体和液体的腐殖质。
9、其中，步骤s1中，所述的园林废弃物包括但不限于：园林植物修剪枝条、植物自然脱落物(落叶、残体、树皮)、杂草、因台风等自然灾害中受损的树枝、园林加工产生的锯末、木屑、油茶壳等等。
10、在一个优选的实施方式中，步骤s1中，所述园林废弃物还需要进行预处理，其具体方案为，将园林废弃物浸入水中，水没过废弃物2cm或以上，冲洗1-3遍后至溶液不浑浊，在80-120℃下干燥3-5h，然后进行破碎，过60-200目的筛后得到生物质粉末。
11、在一个优选的实施方式中，步骤s2中，所述的生物质粉末与铁粉的重量份数比为10-60：1。
12、在一个优选的实施方式中，步骤s2中，所述的生物质粉末与铁粉的重量份数比为30-40：1。
13、在一个优选的实施方式中，步骤s2中，所述的铁基助剂选自铁粉(零价铁)、纳米零价铁、磁铁矿、铁屑、硫酸亚铁、氯化铁和硝酸铁中的一种或多种。
14、在一个更优选的实施方式中，步骤s2中，所述的铁基助剂选自铁粉，铁粉中的铁原子处于零价状态。
15、在一个优选的实施方式中，步骤s2中，所述氧化预反应的反应温度为室温，反应时间1—4h。
16、在一个优选的实施方式中，步骤s2中，所述超声清洗频率为20-40khz，功率为30-120w。
17、在一个优选的实施方式中，步骤s3中所述碱与步骤s2中生物质粉末的重量份数比为1:3-15。
18、在一个优选的实施方式中，步骤s3中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种。
19、在一个优选的实施方式中，步骤s3中，所述超声混合的时间为0.5-1h，20-40khz,30-120w。
20、在一个更优选的实施方式中，步骤s3中，超声混合的时间为0.5h。
21、在一个优选的实施方式中，步骤s3中，水热腐殖化反应的反应温度为160-250℃，反应时间1—4h。
22、在一个优选的实施方式中，步骤s4中，固液分离得到固体腐殖质进行烘干回收；所分离得到液体腐殖质可以直接用作液体肥；或者经过经酸化、过滤、干燥得到固体腐殖质，具体地，可采用稀硫酸等将液体的ph值调节至酸性，例如调节ph至1-5，更优选1-2，析出固体，离心后收集固体并洗涤、干燥，得到固体腐殖酸。
23、本专利技术合成的人工腐殖质可用于苗圃、林地、盆栽、行道树、农田等土壤改良领域。
24、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点及效果：
25、1、本专利技术能够实现城市园林绿化垃圾的大量、高效处置，产品成本低，且原材料来源广泛易得，具有推广应用的优势。
26、2、本专利技术中采用了超声分散作用，促进生物质粉末、铁基助剂、碱等在溶液中均匀分散分布，增大了原料间的接触面积和效率，促进腐殖质反应过程。
27、3、本专利技术中采用了预反应与腐殖化反应相结合的工艺流程，与传统技术不同，本专利技术在预反应中加入铁基助剂做催化剂，此反应不需要加热，且无需在反应釜中进行，操作简单、效果明显。而且由于预反应效果较好，降低了后续腐殖化反应时间(减少约50％)，在保证人造腐殖质合成率的情况下，大大降低了生产成本，提高了人工腐殖质生产效率。
28、4、本专利技术中引入了以零价铁为代表的催化剂的氧化预反应过程，与传统技术不同，本专利技术更主张使用铁粉(零价铁)等颗粒状铁材料，在超声作用下，源源不断产生铁离子作为催化剂，产生局部微氧化环境，显著加速园林废弃物中大分子物质的前期预水解作用。
29、5、本专利技术具有反应速度快(2-8h)、原材料利用率高、人工腐殖质合成率高(30％以上)、生产过程清洁环保等优势，比常规合成率提高40％以上，同时节省约50％的反应时间。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种腐殖质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述生物质粉末与铁基助剂的重量份数比为10-60：1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述的铁基助剂选自铁粉、纳米零价铁、磁铁矿、铁屑、硫酸亚铁、氯化铁和硝酸铁中的一种或多种；优选地，所述的铁基助剂选自铁粉。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，氧化预反应时间为1-4h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述超声的频率为20-40kHz，功率为30-120W。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述碱与步骤S2中所述生物质粉末的重量份数比为1:3-15。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾等中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述超声混合的时间为0.5-1h，频率为20-40kHz，功率为30-12
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述水热腐殖化反应的反应温度为160-250℃，反应时间1-4h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述固液分离得到的固体腐殖质进行烘干回收；分离得到的液体腐殖质可直接作为液体肥，或者经酸化、过滤、干燥得到固体腐殖质。
...【技术特征摘要】
1.一种腐殖质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述生物质粉末与铁基助剂的重量份数比为10-60：1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述的铁基助剂选自铁粉、纳米零价铁、磁铁矿、铁屑、硫酸亚铁、氯化铁和硝酸铁中的一种或多种；优选地，所述的铁基助剂选自铁粉。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，氧化预反应时间为1-4h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述超声的频率为20-40khz，功率为30-120w。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中所述碱与步骤s...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡贺松，崔皓，唐孟雄，蒋明烨，简思敏，冀春杰，
申请(专利权)人：广州市建筑科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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