管永祥+梁永紅+吳昊+王子臣+金白云+許慶華

摘要：將湖泊淤泥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物、微量元素等按一定比例及方式配制成相應(yīng)半成品，再將半成品混合擠壓制成顆粒，最后滅菌殺蟲、烘干制成生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土。生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土保水性能持久、無毒害、無臭味，能提供植物生長所必需的營養(yǎng)元素，市場應(yīng)用前景良好。

關(guān)鍵詞：淤泥；畜禽糞便；發(fā)酵處理；營養(yǎng)土；配料配比；配制流程；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物；綜合利用

中圖分類號：X71 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2014）08-0339-02

為改善河湖水質(zhì)，保證河道正常發(fā)揮防洪、排澇、灌溉、供水、通航等功能，全國各地相繼開展了大規(guī)模的疏浚清淤工程。淤泥因具有含水量高、不易脫水、黏土顆粒多、強(qiáng)度低、體積大等諸多缺點(diǎn)，致使運(yùn)輸、儲存、使用不便。目前各地普遍采用的處理方法是將淤泥連同污水一起運(yùn)送至集中堆放點(diǎn)，任其自然風(fēng)化，這種處理方法不僅造成大量土地資源浪費(fèi)，還會對周邊環(huán)境造成二次污染。目前，關(guān)于淤泥處理方法報(bào)道較多的是晾曬處理法、固化處理法、加熱處理法、好-厭氧交替法等，固化處理法因其優(yōu)點(diǎn)突出而被廣泛認(rèn)可^[1-3]。本研究基于固化處理法，綜合利用淤泥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物等配制生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土，旨在為疏浚淤泥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物等提供綜合利用途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

疏浚淤泥、發(fā)酵后的畜禽糞便、食用菌菌渣、碳化后的食用菌菌渣、粉煤灰、高黏凹凸棒石黏土粉、膨潤土粉、高吸水樹脂、硫酸亞鐵、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸銅、硼砂、硫酸錳。雙軸攪拌機(jī)、皮帶輸送機(jī)、對輥擠壓機(jī)、一體化土壤滅菌殺蟲裝置。

1.2 選材依據(jù)

選用含水率大于75%的疏浚淤泥。疏浚淤泥是疏浚港口、航道、湖泊及河流等產(chǎn)生的，含有植物生長所必需的氮、磷、鉀等元素。選用發(fā)酵后的畜禽糞便。將豬、牛、羊、雞、鴨、鵝等畜禽糞便集中或單獨(dú)進(jìn)行發(fā)酵，經(jīng)過發(fā)酵后的畜禽糞便含有豐富的營養(yǎng)元素、有機(jī)質(zhì)，是良好的有機(jī)肥，能夠提高生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)含量，同時(shí)能促進(jìn)植物生長，改善生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土的理化性質(zhì)，提高作物的產(chǎn)量與品質(zhì)，還能殺死大腸菌群、蛔蟲卵、線蟲等病菌及害蟲。選用食用菌菌渣。各種菌類栽培后剩下的廢棄物含有蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，有“菌體蛋白”之稱，菌渣疏松透氣，可在生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土中進(jìn)一步被分解成具有良好通氣、蓄水能力的腐殖質(zhì)，避免生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土產(chǎn)生板結(jié)現(xiàn)象。菌渣富含有機(jī)物及多種礦質(zhì)元素，能改良并增加生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土的肥力。選用碳化后的食用菌菌渣。食用菌菌渣在缺氧狀態(tài)下焙燒后的產(chǎn)物含有大量鉀肥，能進(jìn)一步增強(qiáng)生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土的透氣性。選用粉煤灰。粉煤灰由結(jié)晶體、玻璃體以及少量未燃盡的炭粒組成，可以改善營養(yǎng)土的結(jié)構(gòu)，降低容量，增加空隙度，提高地溫，縮小膨脹率，對于黏、重、板及酸性土壤有很好的改良作用，并且有利于土壤保濕保墑，使水、肥、氣、熱趨向協(xié)調(diào)。選用凹凸棒石黏土。凹凸棒石黏土是一種富含鎂鋁硅酸鹽的黏土礦物，土質(zhì)細(xì)膩，吸水性強(qiáng)，濕潤時(shí)具較高的黏性、可塑性，能吸附營養(yǎng)土中的重金屬離子、致癌物質(zhì)，維持植物生長發(fā)育，還可以除臭除異味。選用黏度值≥2 200 mPa·s的高黏凹凸棒石黏土粉。取28.0 g試樣，加入高速攪拌機(jī)的懸浮液杯中，加入 372 g 水，將懸浮液杯置于高速攪拌機(jī)上，11 000 r/min攪拌20 min，將經(jīng)過高速攪拌的試樣懸浮液倒入250 mL燒杯中，使用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測試其懸浮液黏度即可。高黏凹凸棒石黏土粉顆粒細(xì)度≤0.074 mm。膨潤土粉吸濕性、膨脹性很強(qiáng)，可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積可膨脹數(shù)倍甚至30倍；在水中能分散成膠凝狀、懸浮狀，該介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、能變性、潤滑性；有較強(qiáng)的陽離子交換能力；對各種氣體、液體、有機(jī)物質(zhì)有一定的吸附能力。本研究選用的高吸水樹脂吸水倍率為100～300倍。選用硫酸亞鐵、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸銅、硼砂、硫酸錳。微量元素對植物生長十分重要^[4-5]。鐵是形成葉綠素所必需的元素，缺鐵植物會產(chǎn)生缺綠癥，葉片呈淡黃色，甚至呈白色；鋅是植物某些代謝反應(yīng)酶必不可少的組成元素；鉬在植物體內(nèi)的生理功能主要表現(xiàn)在氮素代謝方面，鉬還能提高植物光合作用強(qiáng)度以及消除酸性土壤中活性鋁在植物體內(nèi)累積產(chǎn)生的毒害作用；銅能提高植物葉綠素的穩(wěn)定性，避免葉綠素過早遭受破壞，有利于葉片更好地進(jìn)行光合作用；硼能促進(jìn)碳水化合物正常運(yùn)轉(zhuǎn)，植物體內(nèi)含硼量最高的部位是花，缺硼常表現(xiàn)為“花而不實(shí)”；錳能促進(jìn)碳水化合物代謝及氮代謝，與植物生長發(fā)育和產(chǎn)量有密切關(guān)系。

1.3 配制方法

1.3.1 吸水固化劑配制 粉煤灰65%～85%，高黏凹凸棒石黏土粉5%～20%，膨潤土粉3%～15%，高吸水樹脂 0.1%～5%。

1.3.2 半成品的配制 將疏浚淤泥與吸水固化劑分別加入混凝土配料機(jī)，按照配料要求（疏浚淤泥55%～90%，吸水固化劑10%～45%）將二者混合，加入混凝土攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌過程中，疏浚淤泥中的大量水分被吸水固化劑吸收，吸水固化后的疏浚淤泥為生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土半成品。

1.3.3 微量元素混合物的配制 硫酸亞鐵0.01%～25%、硫酸鋅0.01%～25%、鉬酸銨0.01%～20%、硫酸銅 0.01%～20%、硼砂0.01%～20%、硫酸錳0.01%～20%。

1.3.4 生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土成品的配制 將生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土的配料按質(zhì)量百分比（營養(yǎng)土半成品35%～85%、發(fā)酵后的畜禽糞便5%～35%、食用菌菌渣5%～25%、碳化后的食用菌菌渣2%～20%、微量元素混合物0.01%～2%）混合，加入雙軸攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后經(jīng)過皮帶輸送機(jī)輸送到對輥機(jī)中擠壓成不規(guī)則的顆粒，再將不規(guī)則的顆粒輸入一體化土壤滅菌殺蟲裝置中進(jìn)行滅菌、殺蟲、烘干，得到成品（圖1）。

2 結(jié)果與分析endprint

筆者按上述方法，選擇不同配料比，已生產(chǎn)出一系列產(chǎn)品，并成功應(yīng)用于景觀花卉種植及種苗繁育。

2.1 選擇配料比例

吸水固化劑配制：粉煤灰72%，高黏凹凸棒石黏土粉15%，膨潤土粉12.6%，高吸水樹脂0.4%。半成品配制：疏浚淤泥82%，吸水固化劑18%。微量元素混合物配制：硫酸亞鐵22%、硫酸鋅20%、鉬酸銨16%、硫酸銅16%、硼砂14%、硫酸錳12%。生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土成品配制：營養(yǎng)土半成品72%、發(fā)酵后的畜禽糞便12%、食用菌菌渣10%、碳化后的食用菌菌渣5.9%、微量元素混合物0.1%。按照該流程，加工圓柱形系列生態(tài)營養(yǎng)環(huán)保土（圖2）。

2.2 應(yīng)用實(shí)例

在江蘇花海種苗科技有限公司的彩色地被植物、藤本植物、宿根花卉、芳香植物、花灌木、觀賞草、球根花卉、中草藥植物、特種瓜果蔬菜、功能保健植物、彩色觀賞蔬菜、家庭綠化植物等應(yīng)用試驗(yàn)表明，生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土能夠滿足植物正常生長發(fā)育，具有很強(qiáng)的保水保肥功能，2～3周只需澆水1次，土質(zhì)疏松，不板結(jié)（圖2）。

3 結(jié)論

以湖泊淤泥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物等為主要原料生產(chǎn)生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土的方法具有工藝簡單、生產(chǎn)效率高、成本低廉等特點(diǎn)，不需要對含水量較高的湖泊淤泥進(jìn)行脫水處理，可在港口、航道、湖泊及河流的疏浚現(xiàn)場進(jìn)行加工制作。既能充分利用湖泊淤泥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，又可對湖泊淤泥及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物進(jìn)行綜合開發(fā)利用。生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土經(jīng)過滅菌、殺蟲、烘干后，含有大量的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)及多種微量元素，是一種肥效高、保水性能持久、無毒、無臭味的理想基質(zhì)，能提供植物生長所必需的營養(yǎng)元素，減少病原菌及害蟲對植物的危害，有利于植物正常生長發(fā)育。

參考文獻(xiàn)：

[1]金立喬. 無錫太湖疏浚淤泥的再生資源化利用與分析[J]. 山西建筑，2012，38（14）：228-229.

[2]周海燕. 固化污泥制作回填土及營養(yǎng)土的研究[J]. 環(huán)境衛(wèi)生工程，2011，19（1）：46-50.

[3]郭蔚華，吳玉龍，楊 城，等. 好-厭氧交替法用于污泥酵制營養(yǎng)土中試研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（6）：2631-2633.

[4]王 忠. 植物生理學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2010.

[5]武維華. 植物生理學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2002.endprint

筆者按上述方法，選擇不同配料比，已生產(chǎn)出一系列產(chǎn)品，并成功應(yīng)用于景觀花卉種植及種苗繁育。

2.1 選擇配料比例

吸水固化劑配制：粉煤灰72%，高黏凹凸棒石黏土粉15%，膨潤土粉12.6%，高吸水樹脂0.4%。半成品配制：疏浚淤泥82%，吸水固化劑18%。微量元素混合物配制：硫酸亞鐵22%、硫酸鋅20%、鉬酸銨16%、硫酸銅16%、硼砂14%、硫酸錳12%。生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土成品配制：營養(yǎng)土半成品72%、發(fā)酵后的畜禽糞便12%、食用菌菌渣10%、碳化后的食用菌菌渣5.9%、微量元素混合物0.1%。按照該流程，加工圓柱形系列生態(tài)營養(yǎng)環(huán)保土（圖2）。

2.2 應(yīng)用實(shí)例

在江蘇花海種苗科技有限公司的彩色地被植物、藤本植物、宿根花卉、芳香植物、花灌木、觀賞草、球根花卉、中草藥植物、特種瓜果蔬菜、功能保健植物、彩色觀賞蔬菜、家庭綠化植物等應(yīng)用試驗(yàn)表明，生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土能夠滿足植物正常生長發(fā)育，具有很強(qiáng)的保水保肥功能，2～3周只需澆水1次，土質(zhì)疏松，不板結(jié)（圖2）。

3 結(jié)論

以湖泊淤泥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物等為主要原料生產(chǎn)生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土的方法具有工藝簡單、生產(chǎn)效率高、成本低廉等特點(diǎn)，不需要對含水量較高的湖泊淤泥進(jìn)行脫水處理，可在港口、航道、湖泊及河流的疏?，F(xiàn)場進(jìn)行加工制作。既能充分利用湖泊淤泥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，又可對湖泊淤泥及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物進(jìn)行綜合開發(fā)利用。生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土經(jīng)過滅菌、殺蟲、烘干后，含有大量的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)及多種微量元素，是一種肥效高、保水性能持久、無毒、無臭味的理想基質(zhì)，能提供植物生長所必需的營養(yǎng)元素，減少病原菌及害蟲對植物的危害，有利于植物正常生長發(fā)育。

參考文獻(xiàn)：

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[3]郭蔚華，吳玉龍，楊 城，等. 好-厭氧交替法用于污泥酵制營養(yǎng)土中試研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（6）：2631-2633.

[4]王 忠. 植物生理學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2010.

[5]武維華. 植物生理學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2002.endprint

筆者按上述方法，選擇不同配料比，已生產(chǎn)出一系列產(chǎn)品，并成功應(yīng)用于景觀花卉種植及種苗繁育。

2.1 選擇配料比例

吸水固化劑配制：粉煤灰72%，高黏凹凸棒石黏土粉15%，膨潤土粉12.6%，高吸水樹脂0.4%。半成品配制：疏浚淤泥82%，吸水固化劑18%。微量元素混合物配制：硫酸亞鐵22%、硫酸鋅20%、鉬酸銨16%、硫酸銅16%、硼砂14%、硫酸錳12%。生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土成品配制：營養(yǎng)土半成品72%、發(fā)酵后的畜禽糞便12%、食用菌菌渣10%、碳化后的食用菌菌渣5.9%、微量元素混合物0.1%。按照該流程，加工圓柱形系列生態(tài)營養(yǎng)環(huán)保土（圖2）。

2.2 應(yīng)用實(shí)例

在江蘇花海種苗科技有限公司的彩色地被植物、藤本植物、宿根花卉、芳香植物、花灌木、觀賞草、球根花卉、中草藥植物、特種瓜果蔬菜、功能保健植物、彩色觀賞蔬菜、家庭綠化植物等應(yīng)用試驗(yàn)表明，生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土能夠滿足植物正常生長發(fā)育，具有很強(qiáng)的保水保肥功能，2～3周只需澆水1次，土質(zhì)疏松，不板結(jié)（圖2）。

3 結(jié)論

以湖泊淤泥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物等為主要原料生產(chǎn)生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土的方法具有工藝簡單、生產(chǎn)效率高、成本低廉等特點(diǎn)，不需要對含水量較高的湖泊淤泥進(jìn)行脫水處理，可在港口、航道、湖泊及河流的疏?，F(xiàn)場進(jìn)行加工制作。既能充分利用湖泊淤泥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，又可對湖泊淤泥及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物進(jìn)行綜合開發(fā)利用。生態(tài)環(huán)保營養(yǎng)土經(jīng)過滅菌、殺蟲、烘干后，含有大量的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)及多種微量元素，是一種肥效高、保水性能持久、無毒、無臭味的理想基質(zhì)，能提供植物生長所必需的營養(yǎng)元素，減少病原菌及害蟲對植物的危害，有利于植物正常生長發(fā)育。

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[3]郭蔚華，吳玉龍，楊 城，等. 好-厭氧交替法用于污泥酵制營養(yǎng)土中試研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（6）：2631-2633.

[4]王 忠. 植物生理學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2010.

[5]武維華. 植物生理學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2002.endprint