生態環保營養土生產技術及應用

管永祥+梁永紅+吳昊+王子臣+金白云+許慶華

摘要：將湖泊淤泥、農業生產廢棄物、微量元素等按一定比例及方式配制成相應半成品，再將半成品混合擠壓制成顆粒，最后滅菌殺蟲、烘干制成生態環保營養土。生態環保營養土保水性能持久、無毒害、無臭味，能提供植物生長所必需的營養元素，市場應用前景良好。

關鍵詞：淤泥；畜禽糞便；發酵處理；營養土；配料配比；配制流程；農業生產廢棄物；綜合利用

中圖分類號：X71 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2014）08-0339-02

為改善河湖水質，保證河道正常發揮防洪、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、強度低、體積大等諸多缺點，致使運輸、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送至集中堆放點，任其自然風化，這種處理方法不僅造成大量土地資源浪費，還會對周邊環境造成二次污染。目前，關于淤泥處理方法報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，固化處理法因其優點突出而被廣泛認可^[1-3]。本研究基于固化處理法，綜合利用淤泥、農業生產廢棄物等配制生態環保營養土，旨在為疏浚淤泥、農業生產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、皮帶輸送機、對輥擠壓機、一體化土壤滅菌殺蟲裝置。

1.2 選材依據

選用含水率大于75%的疏浚淤泥。疏浚淤泥是疏浚港口、航道、湖泊及河流等產生的，含有植物生長所必需的氮、磷、鉀等元素。選用發酵后的畜禽糞便。將豬、牛、羊、雞、鴨、鵝等畜禽糞便集中或單獨進行發酵，經過發酵后的畜禽糞便含有豐富的營養元素、有機質，是良好的有機肥，能夠提高生態環保營養土的氮、磷、鉀、有機質含量，同時能促進植物生長，改善生態環保營養土的理化性質，提高作物的產量與品質，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等營養物質，有“菌體蛋白”之稱，菌渣疏松透氣，可在生態環保營養土中進一步被分解成具有良好通氣、蓄水能力的腐殖質，避免生態環保營養土產生板結現象。菌渣富含有機物及多種礦質元素，能改良并增加生態環保營養土的肥力。選用碳化后的食用菌菌渣。食用菌菌渣在缺氧狀態下焙燒后的產物含有大量鉀肥，能進一步增強生態環保營養土的透氣性。選用粉煤灰。粉煤灰由結晶體、玻璃體以及少量未燃盡的炭粒組成，可以改善營養土的結構，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、熱趨向協調。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，土質細膩，吸水性強，濕潤時具較高的黏性、可塑性，能吸附營養土中的重金屬離子、致癌物質，維持植物生長發育，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，加入高速攪拌機的懸浮液杯中，加入 372 g 水，將懸浮液杯置于高速攪拌機上，11 000 r/min攪拌20 min，將經過高速攪拌的試樣懸浮液倒入250 mL燒杯中，使用NDJ-1型旋轉黏度計測試其懸浮液黏度即可。高黏凹凸棒石黏土粉顆粒細度≤0.074 mm。膨潤土粉吸濕性、膨脹性很強，可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積可膨脹數倍甚至30倍；在水中能分散成膠凝狀、懸浮狀，該介質溶液具有一定的黏滯性、能變性、潤滑性；有較強的陽離子交換能力；對各種氣體、液體、有機物質有一定的吸附能力。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酶必不可少的組成元素；鉬在植物體內的生理功能主要表現在氮素代謝方面，鉬還能提高植物光合作用強度以及消除酸性土壤中活性鋁在植物體內累積產生的毒害作用；銅能提高植物葉綠素的穩定性，避免葉綠素過早遭受破壞，有利于葉片更好地進行光合作用；硼能促進碳水化合物正常運轉，植物體內含硼量最高的部位是花，缺硼常表現為“花而不實”；錳能促進碳水化合物代謝及氮代謝，與植物生長發育和產量有密切關系。

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，按照配料要求（疏浚淤泥55%～90%，吸水固化劑10%～45%）將二者混合，加入混凝土攪拌機中進行攪拌，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環保營養土半成品。

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 生態環保營養土成品的配制 將生態環保營養土的配料按質量百分比（營養土半成品35%～85%、發酵后的畜禽糞便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，加入雙軸攪拌機中進行攪拌，攪拌均勻后經過皮帶輸送機輸送到對輥機中擠壓成不規則的顆粒，再將不規則的顆粒輸入一體化土壤滅菌殺蟲裝置中進行滅菌、殺蟲、烘干，得到成品（圖1）。

2 結果與分析endprint

筆者按上述方法，選擇不同配料比，已生產出一系列產品，并成功應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%。生態環保營養土成品配制：營養土半成品72%、發酵后的畜禽糞便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營養環保土（圖2）。

2.2 應用實例

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、家庭綠化植物等應用試驗表明，生態環保營養土能夠滿足植物正常生長發育，具有很強的保水保肥功能，2～3周只需澆水1次，土質疏松，不板結（圖2）。

3 結論

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

參考文獻：

[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土的研究[J]. 環境衛生工程，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土中試研究[J]. 安徽農業科學，2013，41（6）：2631-2633.

[4]王 忠. 植物生理學[M]. 北京：中國農業出版社，2010.

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

筆者按上述方法，選擇不同配料比，已生產出一系列產品，并成功應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%。生態環保營養土成品配制：營養土半成品72%、發酵后的畜禽糞便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營養環保土（圖2）。

2.2 應用實例

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、家庭綠化植物等應用試驗表明，生態環保營養土能夠滿足植物正常生長發育，具有很強的保水保肥功能，2～3周只需澆水1次，土質疏松，不板結（圖2）。

3 結論

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

參考文獻：

[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土的研究[J]. 環境衛生工程，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土中試研究[J]. 安徽農業科學，2013，41（6）：2631-2633.

[4]王 忠. 植物生理學[M]. 北京：中國農業出版社，2010.

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

筆者按上述方法，選擇不同配料比，已生產出一系列產品，并成功應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%。生態環保營養土成品配制：營養土半成品72%、發酵后的畜禽糞便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營養環保土（圖2）。

2.2 應用實例

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、家庭綠化植物等應用試驗表明，生態環保營養土能夠滿足植物正常生長發育，具有很強的保水保肥功能，2～3周只需澆水1次，土質疏松，不板結（圖2）。

3 結論

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

參考文獻：

[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土的研究[J]. 環境衛生工程，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土中試研究[J]. 安徽農業科學，2013，41（6）：2631-2633.

[4]王 忠. 植物生理學[M]. 北京：中國農業出版社，2010.

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