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一种碱性土壤调理剂及其连续蒸压装置和方法.pdf

  • 上传人:li****8
  • 文档编号:8669679
  • 上传时间:2020-11-03
  • 格式:PDF
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201510554293.2

    申请日:

    20150902

    公开号:

    CN105131968B

    公开日:

    20170524

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C09K17/40,C09K101/00,C09K109/00

    主分类号:

    C09K17/40,C09K101/00,C09K109/00

    申请人:

    山东农大肥业科技有限公司

    发明人:

    马学文,吴钦泉,陈士更,陈卫民,孟庆羽,朱军,王洪凤

    地址:

    271600 山东省泰安市肥城市高新技术开发区

    优先权:

    CN201510554293A

    专利代理机构:

    济南舜源专利事务所有限公司

    代理人:

    江莉莉

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    内容摘要

    本发明属于土壤调理修复技术领域,具体涉及一种碱性土壤调理剂,还涉及上述的调理剂的连续蒸压装置及方法。本发明的一种碱性土壤调理剂,包括下述重量份数的组分:磷石膏/脱硫石膏15‑30、柠檬酸渣10‑20、废硫磺3‑10、过磷酸钙 12‑20、糠醛渣30‑35、硫酸镁14‑18,硫酸铝6‑10、硫酸化合物 2‑3、腐植酸15‑30。本发明的碱性土壤调理剂,能够中和耕层土壤碱性物质,降低土壤耕层Na+、Cl‑ 离子含量,提高土壤交换性钙镁含量,改善土壤结构,而且本发明采用了复合微生物菌剂,不仅能有效改良碱性化土壤,改善土壤微生态环境,而且还能消灭土壤病害微生物。本发明的碱性土壤调理剂可以实现规模化且无三废问题,适于大量推广应用,将产生巨大的经济效益。

    权利要求书

    1.一种碱性土壤调理剂,其特征在于,所述的土壤调理剂包括下述重量份数的组分:柠檬酸渣10-20废硫磺3-10磷石膏/脱硫石膏15-30过磷酸钙12-20糠醛渣30-35硫酸镁14-18硫酸铝6-10硫酸化合物2-3腐植酸15-30复合微生物菌剂0.2-1所述的复合微生物菌剂为嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌所组成的复合菌剂;所述的嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌的重量比为1~4:1~2:1~3:1~2;其中嗜碱芽孢杆菌1~3×10cfu/g、侧孢芽孢杆菌0.5~2×10cfu/g、短小芽孢杆菌0.5~1×10cfu/g、金色链霉菌0.5~1.5×10cfu/g。 2.如权利要求1所述的一种碱性土壤调理剂,其特征在于,所述的复合微生物菌剂的制备方法如下:嗜碱芽孢杆菌制备:将嗜碱芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:玉米粉0.2-0.8%,牛肉膏0.1-0.6%,豆粕粉0.2-0.8%,可溶性淀粉0.1-0.4%,磷酸氢二钾0.02-0.08%,酵母浸膏0.1-0.5%,柠檬酸钠0.05-0.15%,硫酸锰0.006-0.012%,pH7.5-7.9,发酵条件:通气比起始为0.8-1.2:0.5,培养温度35-40℃,搅拌转数100-200rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养6-8个小时,得到发酵液,加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥45-50℃鼓风干燥到含水量25-35%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得嗜碱芽孢杆菌菌粉;嗜碱芽孢杆菌菌粉中活菌含量1~3×10cfu/g;侧孢芽孢杆菌:将侧孢芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:蛋白胨0.2-0.8%,酵母膏0.01-0.06%,琼脂0.2-0.8%,豆粕0.1-0.4%,磷酸氢二钾0.02-0.08%,磷酸二氢钾0.01-0.05%,硫酸镁0.05-0.15%,硫酸锰0.006-0.012%,pH6.8-7.2,发酵条件:通气比起始为0.7-1.0:0.5,培养温度35-40℃,搅拌转数100-200rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养6-8个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥45-50℃鼓风干燥到含水量25-35%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得侧孢芽孢杆菌菌粉;短小芽孢杆菌:将短小芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:淀粉0.2-0.8%,酵母膏0.01-0.06%,豆粕0.2-0.8%,蛋白胨0.1-0.4%,磷酸氢二钾0.2-0.8%,葡萄糖0.1-0.5%,硫酸镁0.05-0.15%,氯化钠0.006-0.012%,pH6.8-7.2,发酵条件:通气比起始为0.8-1.2:0.5,培养温度35-40℃,搅拌转数100-200rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养6-8个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥45-50℃鼓风干燥到含水量25-35%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得短小芽孢杆菌菌粉;金色链霉菌菌剂制备:采用液体转固体双相培养法培养,将绿色木霉进行液体发酵,得到液体发酵产物,所述的液体发酵的培养基为:葡萄糖0.01-0.06%、玉米粉0.2-0.8%、酵母粉0.1-0.4%、黄豆粉0.2-0.6%、氯化钠0.05-0.15%、KHPO0.006-0.012%,硫酸铵0.01-0.04%;发酵条件为:pH6.1-6.5,25-29℃,通入空气且通气量为9-11L/min,0.02-0.04Mpa;振荡培养2-4天,得液体发酵产物;将液体发酵产物以膨胀蛭石为载体的进行固体发酵,具体是将液体发酵产物与米糠和麦麸混合均匀,置于经过石灰水或臭氧消毒的不锈钢网筛中,上面覆盖消毒的塑料薄膜,置于22-30℃的室内培养3-5天后,打开塑料薄膜,产孢3-5天;连同培养料收集,阴晾5-7天,放入粉碎机粉碎后,过30目筛制得菌粉;所述的液体发酵产物与米糠和麦麸的重量比为1:2:4;复合微生物菌菌剂制备:将上述步骤中得到的嗜碱芽孢杆菌粉、侧孢芽孢杆菌粉、短小芽孢杆菌粉、金色链霉菌菌粉按照1~4:1~2:1~3:1~2的比例混合,得复合微生物菌剂。

    说明书

    技术领域

    本发明属于土壤调理修复技术领域,具体涉及一种碱性土壤调理剂,还涉及上述的调理剂的连续蒸压装置及方法。

    背景技术

    由于常年大量使用化学肥料,许多大棚内的土壤频频出现 “红霜” 、“白碱” ,这是土壤偏碱性的症状。土壤盐碱化,是土壤表层碱性盐逐渐积累、交换性钠离子饱和度逐渐增高的现象。土壤长期碱化后就会形成盐碱地,盐碱地不适合种植任何作物,造成土壤碱化的原因主要是大量使用氨态氮肥,导致土地PH值上升。要消除土壤碱化,一般采用在土地里加入碱性物质来中和土壤中的碱性。 对过于碱性的土壤,根本的方法是减低土壤的碱化程度。

    目前对于碱性土壤的改良方法一般有如下两种:一是有机改良法。就是在土壤中掺针叶土或阔叶土。针叶土是腐烂的松树的针叶、残枝或锯末沤制而成,是强碱性的,pH值3.5-4,一般的碱性土掺1/5或1/6的针叶土,最适合喜碱性的花卉盆栽用,阔叶土是各种阔叶树的落叶腐烂而成,pH值4.5-5.5,有机改良的优点是有机物质自身腐烂后所含的多种元素,都是花卉生长所必需的,并使土壤疏松,透气性和透水保水性良好。二是无机改良法。即在1立方土中掺合100克-200克硫黄粉,效用可持续2年-3年。因土壤碱化而患黄化病的花木,移栽在配制的碱性土中,头10天因根部没有扎到新土内,不能吸收养分,最好用食用醋喷洒叶的正反面。这样通过光合作用,叶片制作了一定的碱性养分返送给植株。若经常喷洒食用醋(兑水10倍),可使植物生长良好,叶色浓绿肥大。经常往喜碱性的花木叶面喷点食用糖(兑水50倍),也可使叶面光亮,花朵硕大。而食用糖又是一种生根的激素,其效果与萘乙酸、吲哚丁酸和吲哚乙酸并列,且使用比较安全。

    无机改良法又包括以下的方式:

    施用硫磺粉:每平方米的苗床,掺入100-200克硫磺粉,其碱性有效期可维持2-3年;

    施用硫酸亚铁粉末,每平方米施入150克硫酸亚铁粉末,施后可降低0.5-1单位的pH值,对于特点粘重的土壤,用量可增加1/3;

    浇施食醋液,家族少量盆栽用土,若其pH值大于7时,则可用150-200倍的食醋液浇灌,以后第15-20天浇一次,效率良好;

    浇施磷酸二氢钾溶液,在碱性土壤中,铁元素很容易被固定,变为不可利用状态,即便是施入较多的铁,效果也不会很理想,因此,可用0.2%的磷酸二氢钾溶液或其它碱性肥料溶液来浇灌土壤,使土壤呈弱碱性,可促成土壤中的铁元素呈溶解状态,将有利于植物根系对铁素的吸收利用。

    上述的方法在长时间使用后效果并不理想,容易导致土壤板结。

    另外,处理土壤调理剂现有的蒸压装置一般包括压力筒,以及位于压力筒两端的盖体,需要进料时,打开一端的盖体,将物料投入到压力筒中,然后蒸压,出料时,再对压力筒泄压,由于泄压时间较长,而且在泄压过程中不能连续生产,导致效率低下,尤其是对于反应时间长的物料,严重影响了其他工序的正常运行,明显降低生产效率,而且上述的间断式的蒸压装置由于其间断泄压、加压使得蒸压装置内的压力基本释放完毕,压力损耗巨大,能源利用效率低,成本居高不下。

    因此,需要针对碱性土壤发明一种效果良好的,能够中和耕层土壤中的碱性离子,能有效改良碱性化土壤,降低土壤耕层中Na+、Cl- 离子含量,改善土壤微生态环境,消灭土壤病害微生物的碱性土壤调理剂。也需针对现有的土壤调理剂的蒸压装置及方法进行改进,使生产过程更连续,提高生产效率。

    发明内容

    为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种能够有效改良盐碱化土壤,改善土壤微生态环境,消灭土壤病害微生物的碱性土壤调理剂。

    本发明还提供了上述的碱性土壤调理剂的连续蒸压装置及蒸压方法。

    一种碱性土壤调理剂,包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 10-20

    废硫磺 3-10

    磷石膏/脱硫石膏 15-30

    过磷酸钙 12-20

    糠醛渣 30-35

    硫酸镁 14-18

    硫酸铝 6-10

    硫酸化合物 2-3

    腐植酸 15-30。

    上述的硫酸化合物为硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰中的至少一种。

    优选的,本发明的土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 12-15

    废硫磺 3-6

    磷石膏/脱硫石膏 20-25

    过磷酸钙 15-17

    糠醛渣 30-35

    硫酸镁 16-17

    硫酸铝 8-9

    硫酸化合物 2-3

    腐植酸 22-25;

    上述的硫酸化合物为硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰的至少一种。

    更优选的,本发明的碱性土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 14.13

    废硫磺 4.56

    磷石膏/脱硫石膏 22.38

    过磷酸钙 16.05

    糠醛渣 32.45

    硫酸镁 16.48

    硫酸铝 8.52

    硫酸化合物 2.16

    腐植酸 23.84;

    硫酸化合物为硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰中混合物,硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰的重量份数比为1:1:1;

    废硫磺为硫包衣系统除尘废硫磺。

    作为本发明的一种改进,本发明将上述的原料与微生物复合菌剂相结合,共同作用于碱性土壤,改进后的土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 10-20

    废硫磺 3-10

    磷石膏/脱硫石膏 15-30

    过磷酸钙 12-20

    糠醛渣 30-35

    硫酸镁 14-18

    硫酸铝 6-10

    硫酸化合物 2-3

    腐植酸 15-30。

    复合微生物菌剂 0.2-1

    复合微生物菌剂为嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌所组成的复合菌剂;所述的嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌的重量比为1~4:1~2:1~3:1~2;

    其中嗜碱芽孢杆菌1 ~ 3×108cfu/g、侧孢芽孢杆菌0.5 ~ 2×108cfu/g、短小芽孢杆菌0.5 ~ 1×108cfu/g、金色链霉菌0.5 ~ 1.5×108cfu/g。

    更优选的,土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 14.13

    废硫磺 4.56

    磷石膏/脱硫石膏 22.38

    过磷酸钙 16.05

    糠醛渣 32.45

    硫酸镁 16.48

    硫酸铝 8.52

    硫酸化合物 2.16

    腐植酸 23.84

    壳聚糖 1.25;

    硫酸化合物为硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰中混合物,硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰的重量份数比为1:1:1;

    废硫磺为硫包衣系统除尘废硫磺;

    复合微生物菌剂为嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌所组成的复合菌剂;所述的嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌的重量比为3:2:2:1.5;

    其中嗜碱芽孢杆菌1.8×108cfu/g、侧孢芽孢杆菌1.4×108cfu/g、短小芽孢杆菌1.2×108cfu/g、金色链霉菌0.9×108cfu/g。

    复合微生物菌剂的制备方法如下:

    嗜碱芽孢杆菌制备:将嗜碱芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:玉米粉0.2-0.8%,牛肉膏0.1-0. 6%,豆粕粉0.2-0.8%,可溶性淀粉0.1-0.4%,磷酸氢二钾0.02-0.08%,酵母浸膏0.1-0.5%,柠檬酸钠0.05-0.15%,硫酸锰0.006-0.012%,pH7.5-7.9,发酵条件:通气比起始为0.8-1.2:0.5,培养温度35-40℃,搅拌转数100-200rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养6-8个小时,得到发酵液,加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥45-50℃鼓风干燥到含水量25-35%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得嗜碱芽孢杆菌菌粉;嗜碱芽孢杆菌菌粉中活菌含量1 ~ 3×108cfu/g;

    侧孢芽孢杆菌:将侧孢芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:蛋白胨0.2-0.8%,酵母膏0.01-0.06%,琼脂0.2-0.8%,豆粕0.1-0.4%,磷酸氢二钾0.02-0.08%,磷酸二氢钾0.01-0.05%,硫酸镁0.05-0.15%,硫酸锰0.006-0.012%,pH6.8-7.2,发酵条件:通气比起始为0.7-1.0:0.5,培养温度35-40℃,搅拌转数100-200rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养6-8个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥45-50℃鼓风干燥到含水量25-35%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得侧孢芽孢杆菌菌粉;

    短小芽孢杆菌:将短小芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:淀粉0.2-0.8%,酵母膏0.01-0.06%,豆粕0.2-0.8%,蛋白胨0.1-0.4%,磷酸氢二钾0.2-0.8%,葡萄糖0.1-0.5%,硫酸镁0.05-0.15%,氯化钠0.006-0.012%,pH6.8-7.2,发酵条件:通气比起始为0.8-1.2:0.5,培养温度35-40℃,搅拌转数100-200rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养6-8个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥45-50℃鼓风干燥到含水量25-35%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得短小芽孢杆菌菌粉;

    金色链霉菌菌剂制备:采用液体转固体双相培养法培养,将绿色木霉进行液体发酵,得到液体发酵产物,所述的液体发酵的培养基为:

    葡萄糖0.01-0.06%、玉米粉0.2-0.8%、酵母粉 0.1-0.4%、 黄豆粉0.2-0.6%g、

    氯化钠 0.05-0.15% 、KH2PO4 0.006-0.012%,硫酸铵0.01-0.04%;发酵条件为:pH6.1-6.5,25-29℃,通入空气且通气量为9-11L/min,0.02-0.04Mpa;振荡培养2-4天,得液体发酵产物;

    将液体发酵产物以膨胀蛭石为载体的进行固体发酵,具体是将液体发酵产物与米糠和麦麸混合均匀,置于经过石灰水或臭氧消毒的不锈钢网筛中,上面覆盖消毒的塑料薄膜,置于22-30℃的室内培养3-5天后,打开塑料薄膜,产孢3-5天;连同培养料收集,阴晾5-7天,放入粉碎机粉碎后,过30目筛制得菌粉;所述的液体发酵产物与米糠和麦麸的重量比为1:2:4;

    复合微生物菌菌剂制备:将上述步骤中得到的嗜碱芽孢杆菌粉、侧孢芽孢杆菌粉、短小芽孢杆菌、金色链霉菌菌粉按照1~4:1~2:1~3:1~2的比例混合,得复合微生物菌菌剂。

    更优选的,复合微生物菌剂的制备方法如下:

    嗜碱芽孢杆菌制备:将嗜碱芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:玉米粉0.5%,牛肉膏0.2%,豆粕粉0.4%,可溶性淀粉0.2%,磷酸氢二钾0.03%,酵母浸膏0. 2%,柠檬酸钠0.08%,硫酸锰0.009%,pH7.8,发酵条件:通气比起始为2:1,培养温度37℃,搅拌转数150rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养7个小时,得到发酵液,加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥48℃鼓风干燥到含水量30%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得嗜碱芽孢杆菌菌粉;嗜碱芽孢杆菌菌粉中活菌含量2.5×108cfu/g;

    侧孢芽孢杆菌:将侧孢芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:蛋白胨0.5%,酵母膏0.03%,琼脂0.5%,豆粕0.2%,磷酸氢二钾0.05%,磷酸二氢钾0.04%,硫酸镁0.09%,硫酸锰0.008%,pH7.0,发酵条件:通气比起始为9: 5,培养温度37℃,搅拌转数150rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养7个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥48℃鼓风干燥到含水量30%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得侧孢芽孢杆菌菌粉;

    短小芽孢杆菌:将短小芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:淀粉0.5%,酵母膏0.03%,豆粕0.5%,蛋白胨0.3%,磷酸氢二钾0.5%,葡萄糖0.3%,硫酸镁0.09%,氯化钠0.009%,pH6.9,发酵条件:通气比起始为1.1:0.5,培养温度37℃,搅拌转数150rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养7个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥48℃鼓风干燥到含水量32%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得短小芽孢杆菌菌粉;

    金色链霉菌菌剂制备:采用液体转固体双相培养法培养,将绿色木霉进行液体发酵,得到液体发酵产物,所述的液体发酵的培养基为:葡萄糖0.04%、玉米粉0.5%、酵母粉 0.3%、 黄豆粉0.4%g、氯化钠0.08% 、KH2PO4 0.009%,硫酸铵0.02%;发酵条件为:pH6.3,27℃,通入空气且通气量为10L/min,0.03Mpa;振荡培养3天,得液体发酵产物;

    将液体发酵产物以膨胀蛭石为载体的进行固体发酵,具体是将液体发酵产物与米糠和麦麸混合均匀,置于经过石灰水或臭氧消毒的不锈钢网筛中,上面覆盖消毒的塑料薄膜,置于25℃的室内培养4天后,打开塑料薄膜,产孢4天;连同培养料收集,阴晾6天,放入粉碎机粉碎后,过30目筛制得菌粉;所述的液体发酵产物与米糠和麦麸的重量比为1:2:4;

    复合微生物菌菌剂制备:将上述步骤中得到的嗜碱芽孢杆菌粉、侧孢芽孢杆菌粉、短小芽孢杆菌、金色链霉菌菌粉按照3:2:2:1.5的比例混合,得复合微生物菌菌剂。

    本发明的连续蒸压装置,包括压力筒和与压力筒相连通的压力供给装置,还包括进料仓和出料仓,进料仓的下部与压力筒的一端相连接,出料仓与压力筒的另一端相连接;压力筒内部有推送装置;进料仓和出料仓中均有多个阀体。

    进料仓中有4个从上至下依次排列的阀体,将进料仓从下至上依次分成a、b、c、d、e五个料仓单元区域, d、e 两个料仓单元之间有泄压管,泄压管上有单向阀。

    出料仓中有4个从上至下依次排列的阀体,将出料仓从上至下依次分为x、y、z、w、v五个料仓单元区域, w、v两个料仓单元之间有泄压管,泄压管上有单向阀。

    压力供给装置为蒸汽管,蒸汽管可以呈点状分布于压力筒上,蒸汽管也可以分成多个支路与压力筒相连通。

    推送装置为绞龙。

    压力筒上有应急泄压阀。

    压力筒与水平线呈0.1-30°的倾斜角,压力筒在靠近进料口的位置要高于出料口的位置,即压力筒倾斜方向由进料口朝向出料口逐渐向下倾斜。

    进料仓为竖直圆筒形,进料仓下部为倒置的圆台形,压力筒上与进料仓相对应位置处有进料口;

    出料仓为竖直圆筒形,出料仓上部为圆台形;压力筒上与出料仓相对应位置处有出料口。

    本发明的连续蒸压方法包括下述的步骤:

    先将物料填满压力筒体和进料仓,并关闭全部阀门;通过蒸汽管向压力筒内注入高压水蒸汽,当压力筒的筒体内物料达到工作条件后开始计时,达到反应时间后,开启a、b阀体之间和x、y阀体之间两个阀体,同时启动压力筒筒体中的绞龙使得进料仓a区单元内物料缓慢进入筒体,同时进料仓b区单元内物料落入a区的料仓单元,使出料仓的x区料仓单元域内物料进入y区料仓单元,压力筒体中的物料进入出料仓的x区料仓单元,这一过程结束后,关闭a、b之间和x、y之间的阀体;然后进料仓逐级向上一级料仓单元内注料并封闭料仓单元,一直到最顶端料仓单元;

    进料仓顶端e区单元物料进入d区单元时,此时进料仓的d区单元为空仓,并保持和压力筒筒体同等的压力,需先对d区单元进行泄压处理,操作是d、e之间阀体和c、d之间阀体关闭,打开泄压管上的单向阀缓慢将气压泄入e区单元,泄压完毕后将d、e之间阀体打开使e区单元物料落入d区单元,完成进料仓进料过程。

    本发明的连续蒸压装置中,在进料仓和出料仓中均有多个阀体,物料采用重力条件自由落体方式在料仓多个单元间输送,在进料仓和出料仓均设置多个阀体,实现物料在进出料仓内的等压传送,料仓内的阀体用以控制进料仓、出料仓及压力筒内的压力平衡,使蒸压过程中的加压、蒸压和泄压连续进行。

    本发明的碱性土壤调理剂,能够中和耕层土壤碱性物质,降低土壤耕层Na+、Cl- 离子含量,提高土壤交换性钙镁含量,改善土壤结构,而且本发明采用了复合微生物菌剂,不仅能有效改良碱性化土壤,改善土壤微生态环境,而且还能消灭土壤病害微生物。本发明的碱性土壤调理剂可以实现规模化且无三废问题,适于大量推广应用,将产生巨大的经济效益。

    本发明所提供的连续蒸压装置,由于采用了带有进料仓和出料仓的蒸压装置,在进料仓和出料仓中设置多个阀体,以控制进料仓、出料仓及压力筒内的压力平衡,实现蒸压过程中的连续加压、蒸压和泄压过程,提高了生产效率和能源利用率。

    附图说明

    图1为本发明实施例7的结构示意图;

    图2为本发明实施例8的结构示意图;

    图中,1-进料仓,2-阀体, 3-泄压管,4-单向阀,5-压力筒,6-应急泄压阀,7-出料仓,8-蒸汽管,9-绞龙,10-进料口,11-出料口。

    具体实施方式

    下面结合附图和具体实施方式来对本发明作更进一步的说明,以便本领域的技术人员更了解本发明,但并不以此限制本发明。

    实施例1

    碱性土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 14.13

    废硫磺 4.56

    磷石膏/脱硫石膏 22.38

    过磷酸钙 16.05

    糠醛渣 32.45

    硫酸镁 16.48

    硫酸铝 8.52

    硫酸化合物 2.16

    腐植酸 23.84;

    硫酸化合物为硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰中混合物,硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰的重量份数比为1:1:1;

    废硫磺为硫包衣系统除尘废硫磺。

    选择三块土质相同且紧邻的地,且三块地的共同特点是碱性土壤,pH值为8.7左右;这三块地分别记作A、B、C,施用相同的肥料,浇水锄草等条件完全相同,在A 、B、C两块地中种植品种相同的玉米。

    种植玉米之前,在A块地中施用本发明的土壤调理剂,按照每亩地50千克的量施用,7 天后测定土壤酸碱度,发现该地块pH 值由8.7降低至7.4,到第30 天检测时,pH 值为7.6左右,到第100 天检测时,pH 值为7.8左右。耕层中Na+、Cl- 离子含量降低25-34%,土壤容重降低1.9-3.1g/cm3,土壤孔隙度增加3.4-5.3%。

    种植玉米之前,在B块地中施用草酸,7 天后测定土壤酸碱度,发现该地块pH 值由8.7降低至7.5,到第30 天检测时,pH 值为7.8左右,到第100 天检测时,pH 值为8.2左右。耕层中Na+、Cl- 离子无显著变化,土壤容重降低0.3-0.8g/ cm3,土壤孔隙度增加0.7-1.1%。

    C地块为空白对照,不对土壤作处理,仅仅是其它的种植和施肥条件与A、B地块相同;

    待玉米成熟时,比较两块地中的玉米产量,结果表明,A地块的玉米产量为B地块的137%,为C地块的179%。

    从以上的数据可以看出,本发明的土壤调理剂相对于普通的草酸,对碱性土壤的调理修复作用,改善土壤结构的能力,都要远远强于草酸,而且对于作物增产效果也要远远优于施用草酸的土壤。

    实施例2

    一种碱性土壤调理剂,该碱性土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 10

    废硫磺 3

    磷石膏/脱硫石膏 15

    过磷酸钙 12

    糠醛渣 30

    硫酸镁 14

    硫酸铝 6

    硫酸化合物 2

    腐植酸 15。

    硫酸化合物为硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰中混合物,硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰的重量份数比为1:1:1;

    废硫磺为硫包衣系统除尘废硫磺。

    实施例3

    一种碱性土壤调理剂,该碱性土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 20

    废硫磺 10

    磷石膏/脱硫石膏 30

    过磷酸钙 20

    糠醛渣 35

    硫酸镁 18

    硫酸铝 10

    硫酸化合物 3

    腐植酸 30。

    硫酸化合物为硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰中混合物,硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰的重量份数比为1:1:1;

    废硫磺为硫包衣系统除尘废硫磺。

    实施例4

    一种碱性土壤调理剂,该碱性土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 14.13

    废硫磺 4.56

    磷石膏 22.38

    过磷酸钙 16.05

    糠醛渣 32.45

    硫酸镁 16.48

    硫酸铝 8.52

    硫酸化合物 2.16

    腐植酸 23.84

    壳聚糖 1.25;

    硫酸化合物为硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰中混合物,硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰的重量份数比为1:1:1;

    废硫磺为硫包衣系统除尘废硫磺;

    复合微生物菌剂为嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌所组成的复合菌剂;所述的嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌的重量比为3:2:2:1.5;

    其中嗜碱芽孢杆菌1.8×108cfu/g、侧孢芽孢杆菌1.4×108cfu/g、短小芽孢杆菌1.2×108cfu/g、金色链霉菌0.9×108cfu/g。

    选择三块土质相同且紧邻的地,且三块地的共同特点是碱性土壤,pH值为8.7左右;这三块地分别记作A、B、C,施用相同的肥料,浇水锄草等条件完全相同,在A 、B、C两块地中种植品种相同的玉米。

    种植玉米之前,在A块地中施用本发明的土壤调理剂,按照每亩地50千克的量施用,7 天后测定土壤酸碱度,发现该地块pH 值由8.7降低至7.2,到第30 天检测时,pH 值为7.4左右,到第100 天检测时,pH 值为7.6左右。耕层中Na+、Cl- 离子含量降低22-30%,土壤容重降低1.7-2.9g/ cm3,土壤孔隙度增加3.1-5.0%。

    种植玉米之前,在B块地中施用草酸,7 天后测定土壤酸碱度,发现该地块pH 值由8.7降低至7.4,到第30 天检测时,pH 值为7.6左右,到第100 天检测时,pH 值为8.3左右。耕层中Na+、Cl- 离子无显著变化,土壤容重降低0.4-0.7g/cm3,土壤孔隙度增加0.6-1.0%。C地块为空白对照,不对土壤作处理,仅仅是其它的种植和施肥条件与A、B地块相同;

    待玉米成熟时,比较两块地中的玉米产量,结果表明,A地块的玉米产量为B地块的148%,为C地块的197%。

    从以上的数据可以看出,本发明的土壤调理剂相对于普通的草酸,对碱性土壤的调理修复作用,改善土壤结构的能力,要远远强于草酸,而且对于作物增产效果也要远远优于施用草酸的土壤。

    A地块的玉米病虫害比B、C地块的病虫害发生率低19.6%、38.3%,可见,本发明的微生物复合菌剂除了对酸性土壤起到修复和改良的作用,而且对病虫害也起到抑制作用。

    实施例5

    一种碱性土壤调理剂,该碱性土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 10

    废硫磺 3

    脱硫石膏 15

    过磷酸钙 12

    糠醛渣 30

    硫酸镁 14

    硫酸铝 6

    硫酸化合物 2

    腐植酸 15

    复合微生物菌剂 0.2

    复合微生物菌剂的制备方法如下:

    嗜碱芽孢杆菌制备:将嗜碱芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:玉米粉0.2%,牛肉膏0.1%,豆粕粉0.2%,可溶性淀粉0.1%,磷酸氢二钾0.02%,酵母浸膏0.1%,柠檬酸钠0.05%,硫酸锰0.006%,pH7.5,发酵条件:通气比起始为8: 5,培养温度35℃,搅拌转数100rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养6个小时,得到发酵液,加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥45℃鼓风干燥到含水量25%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得嗜碱芽孢杆菌菌粉;嗜碱芽孢杆菌菌粉中活菌含量1×108cfu/g;

    侧孢芽孢杆菌:将侧孢芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:蛋白胨0.2%,酵母膏0.01%,琼脂0.2%,豆粕0.1%,磷酸氢二钾0.08%,磷酸二氢钾0.01%,硫酸镁0.05%,硫酸锰0.006%,pH6.8,发酵条件:通气比起始为7:5,培养温度35℃,搅拌转数100rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养6个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥45℃鼓风干燥到含水量25%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得侧孢芽孢杆菌菌粉;

    短小芽孢杆菌:将短小芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:淀粉0.2%,酵母膏0.01%,豆粕0.2%,蛋白胨0.1%,磷酸氢二钾0.2%,葡萄糖0.1%,硫酸镁0.05%,氯化钠0.006%,pH6.8,发酵条件:通气比起始为8: 5,培养温度35℃,搅拌转数100rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养6个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥45℃鼓风干燥到含水量25%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得短小芽孢杆菌菌粉;

    金色链霉菌菌剂制备:采用液体转固体双相培养法培养,将绿色木霉进行液体发酵,得到液体发酵产物,所述的液体发酵的培养基为:

    葡萄糖0.01%、玉米粉0.2%、酵母粉 0.1%、 黄豆粉0.2%g、氯化钠 0.05% 、KH2PO40.006%,硫酸铵0.01%;发酵条件为:pH6.1,25℃,通入空气且通气量为9L/min,0.02Mpa;振荡培养2-4天,得液体发酵产物;

    将液体发酵产物以膨胀蛭石为载体的进行固体发酵,具体是将液体发酵产物与米糠和麦麸混合均匀,置于经过石灰水或臭氧消毒的不锈钢网筛中,上面覆盖消毒的塑料薄膜,置于22℃的室内培养3天后,打开塑料薄膜,产孢3天;连同培养料收集,阴晾5天,放入粉碎机粉碎后,过30目筛制得菌粉;所述的液体发酵产物与米糠和麦麸的重量比为1:2:4;

    复合微生物菌菌剂制备:将上述步骤中得到的嗜碱芽孢杆菌粉、侧孢芽孢杆菌粉、短小芽孢杆菌、金色链霉菌菌粉按照1:1:1:1的比例混合,得复合微生物菌菌剂。

    实施例6

    一种碱性土壤调理剂,该碱性土壤调理剂包括下述重量份数的组分:

    柠檬酸渣 20

    废硫磺 10

    磷石膏 30

    过磷酸钙 20

    糠醛渣 35

    硫酸镁 18

    硫酸铝 10

    硫酸化合物 3

    腐植酸 30

    复合微生物菌剂 1

    复合微生物菌剂的制备方法如下:

    嗜碱芽孢杆菌制备:将嗜碱芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:玉米粉0.8%,牛肉膏0. 6%,豆粕粉0.8%,可溶性淀粉0.4%,磷酸氢二钾0.08%,酵母浸膏0.5%,柠檬酸钠0.15%,硫酸锰0.012%,pH7.9,发酵条件:通气比起始为1.2:0.5,培养温度40℃,搅拌转数200rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养8个小时,得到发酵液,加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥50℃鼓风干燥到含水量35%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得嗜碱芽孢杆菌菌粉;嗜碱芽孢杆菌菌粉中活菌含量3×108cfu/g;

    侧孢芽孢杆菌:将侧孢芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:蛋白胨0.8%,酵母膏0.06%,琼脂0.8%,豆粕0.4%,磷酸氢二钾0.08%,磷酸二氢钾0.05%,硫酸镁0.15%,硫酸锰0.012%,pH7.2,发酵条件:通气比起始为2:1,培养温度40℃,搅拌转数200rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养8个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥50℃鼓风干燥到含水量35%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得侧孢芽孢杆菌菌粉;

    短小芽孢杆菌:将短小芽孢杆菌菌种接种到已灭菌发酵罐中,发酵培养基为:淀粉0.8%,酵母膏0.06%,豆粕0.8%,蛋白胨0.4%,磷酸氢二钾0.8%,葡萄糖0.5%,硫酸镁0.15%,氯化钠0.012%,pH7.2,发酵条件:通气比起始为1.2:0.5,培养温度40℃,搅拌转数200rpm,溶氧不低于30%,pH值不低于6.5,搅拌培养8个小时,得到发酵液加入磷酸氢二钠和氯化钙絮凝,絮凝完成后采用板框压滤方式获得菌泥,菌泥50℃鼓风干燥到含水量35%,旋风分离后放入粉碎机中粉碎,过30目筛得短小芽孢杆菌菌粉;

    金色链霉菌菌剂制备:采用液体转固体双相培养法培养,将绿色木霉进行液体发酵,得到液体发酵产物,所述的液体发酵的培养基为:

    葡萄糖0.06%、玉米粉0.8%、酵母粉0.4%、 黄豆粉0.6%g、氯化钠 0.15% 、KH2PO40.012%,硫酸铵0.04%;发酵条件为:pH6.5, 29℃,通入空气且通气量为11L/min, 0.04Mpa;振荡培养4天,得液体发酵产物;

    将液体发酵产物以膨胀蛭石为载体的进行固体发酵,具体是将液体发酵产物与米糠和麦麸混合均匀,置于经过石灰水或臭氧消毒的不锈钢网筛中,上面覆盖消毒的塑料薄膜,置于30℃的室内培养5天后,打开塑料薄膜,产孢5天;连同培养料收集,阴晾7天,放入粉碎机粉碎后,过30目筛制得菌粉;所述的液体发酵产物与米糠和麦麸的重量比为1:2:4;

    复合微生物菌菌剂制备:将上述步骤中得到的嗜碱芽孢杆菌粉、侧孢芽孢杆菌粉、短小芽孢杆菌、金色链霉菌菌粉按照4: 2: 3: 2的比例混合,得复合微生物菌菌剂。

    实施例7

    本发明的连续蒸压装置,包括压力筒5,还包括分别呈竖直筒状的进料仓1和出料仓7,进料仓1下部为倒置的圆台形,压力筒5与进料仓1相对应位置处有进料口10,进料仓1下部与压力筒5通过进料口10相连通;出料仓7为竖直圆筒形,出料仓7上部为圆台形,压力筒5与出料仓7相对应位置处有出料口11,出料仓7上部与压力筒5通过出料口11相连通;

    压力筒5内部有绞龙9作为推送装置,不断的将进料仓1释放至压力筒5的物料的搅拌、翻转推送,提高物料的蒸压效率。

    进料仓1和出料仓7中均有四个阀体2,进料仓1中的4个从上至下依次排列的阀体2,阀体2可以是密封蝶阀,将进料仓1从上至下依次分成e 、d、c、b、a五个料仓单元区域,密封蝶阀可以控制e 、d、c、b、a五个料仓单元区域的封闭或者导通, d、e区之间有泄压管,泄压管上有单向阀4。阀体2关闭时,相邻两个进料单元关闭,形成独立的密封空间,阀体2打开时,相邻两进料单元相连通。无论设置多少个料仓单元,泄压管均设置在进料仓1的最上面两个相邻料仓单元之间;同理,泄压管也设置在出料仓7的最下面两个相邻料仓单元之间;

    出料仓7中有4个从上至下依次排列的阀体2,将出料仓7从上至下依次分成x、y、z、w、v五个料仓单元区域。

    蒸汽管8分成多个支路与压力筒5相连通,向压力筒5提供压力。本实施例中,将蒸汽管8置于压力筒5的下端部,并沿压力筒5的轴向方向设置;这样蒸汽管8内的高压蒸汽从下到上进行输送,与物料的接触面接更大,压力、温度传递效果更好,同时,上升的高压蒸汽形成对物料的上托力,防止物料过重对压力筒5的形状造成变形影响,此外,上升的高压蒸汽也能够有效的防止物料与压力筒5的下壁结节成块。

    当然蒸汽管8也可以设计在其它的位置处与压力筒5相连接,例如压力筒5的上部或者是侧面。

    压力筒5上有应急泄压阀6,以便于应急泄压用。

    压力筒5与水平线呈8°左右的倾斜角,将压力筒5设计成倾斜形式,是为了使得压力筒5内的压力蒸汽能够更好的利用,倾斜方向由进料口10朝向出料口11逐渐向下倾斜。

    倾斜压力筒5的设计,便于将与物料进行加热交换后的热蒸汽向上、向进料口10的方向凝聚,一方面能够形成对物料的朝向出料口11的压力,便于出料;另一方面,被利用后的蒸汽还带有余热,可在由压力筒5内腔进入进料单元对即将进入到压力筒5内的物料进行预热,提高蒸汽的热利用率。

    本发明的连续蒸压装置在处理土壤调理剂时,先将粉碎处理后的呈粉末或细小颗粒状的土壤调理剂投入进料仓,其运行原理如下:连续蒸压装置在初次运行时,通蒸汽前先将呈小颗粒状或者是粉末状的土壤调理剂填满压力筒体5和进料仓1,并关闭全部阀门2;通过蒸汽管8向压力筒5内注入高压水蒸汽,当压力筒5的筒体内物料达到工作条件后开始计时,达到反应时间后,开启a、b阀体之间和x、y阀体之间两个阀体2,同时启动压力筒筒体中的绞龙9使得进料仓1a区单元内物料缓慢进入筒体,同时进料仓1b区单元内物料落入a区的料仓单元,使出料仓7的x区料仓单元域内物料进入y区料仓单元,压力筒5体中的物料进入出料仓7的x区料仓单元,这一过程结束后,关闭a、b之间和x、y之间的阀体2;然后进料仓1逐级向上一级料仓单元内注料并封闭料仓单元,一直到最顶端料仓单元。

    进料仓1顶端e区单元物料进入d区单元时,此时进料仓1的d区单元为空仓,并保持和压力筒5筒体同等的压力,需先对d区单元进行泄压处理,操作是d、e之间阀体2和c、d之间阀体2关闭,打开泄压管6上的4单向阀缓慢将气压泄入e区单元,泄压完毕后将d、e之间阀体2打开使e区单元物料落入d区单元,完成进料仓1进料过程。

    当然本发明中,进料仓1或出料仓7的料仓单元并不一定局限于4个,也可以根据具体需要设置多个,只要能实现本发明即可。

    例如,在本发明中,将进料仓1设置为5个料仓单元,而出料仓7仅设计3个料仓单元,像类似的变换也落在本发明的保护范围之内。

    实施例8

    与实施例7不同之处是,将出料仓设置为x、y、z三个料仓单元,其运行原理同实施例7。

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    一种 碱性 土壤 调理 及其 连续 装置 方法
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