一種防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑及其應(yīng)用，該土壤調(diào)理劑是由以下方法制備的：1）將剩余活性污泥干燥后，粉碎過篩網(wǎng)，得細(xì)粉；2）將步驟1）所得細(xì)粉壓縮制粒后，在缺氧條件下進(jìn)行熱解，后冷卻，即得。本發(fā)明的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，含有豐富的活性炭和礦物質(zhì)，可補充土壤的有機(jī)物含量，有效地保存水分和養(yǎng)料，提高土壤肥力；利用該土壤調(diào)理劑改良土壤理化性狀，即可保肥保氮，促進(jìn)作物生長，又可有效防治土傳病害，尤其是可顯著防治煙草青枯?。豢赦g化重金屬、補充植物營養(yǎng)元素、消除土壤重茬障礙；調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)環(huán)境，提高作物的抗病性；解決了剩余活性污泥的處置問題，變廢為寶，最大限度的將污泥資源化利用。
【專利說明】一種防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于土壤調(diào)理劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑， 同時還涉及該防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑在制備環(huán)保吸附材料方面的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 活性污泥法是污水處理的基本方法，具有運行費用少、處理成本低、污水處理效果 好等優(yōu)點，適用于大水量、高負(fù)荷的污水處理，因此得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是城市污水處 理普遍采用活性污泥法。
[0003] 活性污泥由好氧微生物組成，具有吸附和分解污水中有機(jī)污染物的能力，顯示出 生物化學(xué)活性?；钚晕勰喾ㄌ幚砦鬯畷r，這些生物絮凝體懸浮在污水中形成混合液，使污水 中的有機(jī)物同活性污泥微生物充分接觸。溶解性的有機(jī)物將被細(xì)胞吸附并吸收進(jìn)入細(xì)胞原 生質(zhì)內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)酶作用下，進(jìn)行氧化分解。污水中懸浮狀態(tài)和膠態(tài)有機(jī)污染物被吸附后， 先在微生物的細(xì)胞外酶作用下，分解為溶解性低分子有機(jī)物，再進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，使有機(jī)物分 解，污水得到凈化，同時，新的細(xì)胞物質(zhì)不斷合成，活性污泥的數(shù)量也不斷增加。運行中為維 持曝氣池內(nèi)適當(dāng)?shù)奈勰酀舛?，保證池內(nèi)污泥的活性水平，不可避免地將一部分活性污泥外 排，由此產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的剩余活性污泥。活性污泥法造紙廢水處理過程中產(chǎn)生的剩余活性 污泥為造紙剩余污泥，其纖維含量高，易于脫水，含有堿性成分，不含重金屬。
[0004] 剩余活性污泥是一種放錯了地方的資源，如果處理不當(dāng)就會造成嚴(yán)重的二次污 染，因此，剩余活性污泥的處理處置已經(jīng)成為影響生態(tài)環(huán)境的一個大問題。目前，剩余活性 污泥處置主要是填埋、堆肥和焚燒等幾種方法，但這幾種方法都有缺點：填埋污泥需要占用 大量農(nóng)用耕地，造成土地資源的浪費，并且很容易對土壤和地下水造成污染；生物堆肥設(shè)備 投資額較大，成本高，不適合推廣應(yīng)用；焚燒不僅投資較高、運行費用高，造成資源的浪費， 同時對大氣環(huán)境也會造成嚴(yán)重的污染。
[0005] 土傳病害是指病原體如真菌、細(xì)菌、線蟲和病毒隨病殘體生活在土壤中，條件適宜 時從作物根部或莖部侵害作用而引起的病害。煙草黑脛病和青枯病是一類危害嚴(yán)重的煙草 土傳病害，它們通常侵染煙草根部，引起作物根部乃至全株的病害，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。 植物病理學(xué)家認(rèn)為植物發(fā)病與寄主、病原菌和環(huán)境這三個因素有密切關(guān)系，當(dāng)病原菌與易 感寄主相遇在適宜的環(huán)境中，植物就開始發(fā)病，如果改變或根除這三者中的任何一個，就可 以減輕或控制植物病害。
[0006] 現(xiàn)有的土壤調(diào)理劑是由農(nóng)用保水劑及富含有機(jī)質(zhì)、腐植酸的天然泥炭或其他有機(jī) 物為主要原料，輔以生物活性成分及營養(yǎng)元素組成，經(jīng)科學(xué)工藝加工而成的產(chǎn)品，有極其顯 著的保水、增肥、透氣三大土壤調(diào)理性能；無公害、無污染、無生物激素，不同于各種化肥、農(nóng) 藥、葉面肥和生物激素，是農(nóng)林業(yè)種植的新型綠色生產(chǎn)資料。但是，現(xiàn)有的土壤調(diào)理劑主要 著重于改善土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)及增加土壤的肥力，對于土傳疾病的防治效果還不能滿 足人們的使用需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑。
[0008] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑在制備環(huán)保吸附 材料方面的應(yīng)用。
[0009] 為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種防治煙草青枯病的土壤調(diào) 理劑，是由以下方法制備的：
[0010] 1)將剩余活性污泥脫水后，在105?120°C干燥10?15h，粉碎過篩網(wǎng)，得細(xì)粉；
[0011] 2)將步驟1)所得細(xì)粉壓縮制粒后，在缺氧條件下進(jìn)行熱解，后冷卻至室溫，即得。
[0012] 步驟1)中所述剩余活性污泥為活性污泥法造紙廢水處理過程中產(chǎn)生的剩余活性 污泥。
[0013] 步驟1)中所述篩網(wǎng)為80?120目。
[0014] 步驟2)中所述壓縮制粒所得顆粒的尺寸為0 3mmX 5mm?0 5mmX 8mm。
[0015] 步驟2)中所述熱解的溫度為550?650°C，熱解時間為0. 5?2h。
[0016] 步驟2)中所述熱解過程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w可循環(huán)用于熱解過程的加熱。
[0017] 一種上述的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑在制備環(huán)保吸附材料方面的應(yīng)用。
[0018] 所述環(huán)保吸附材料是由所述土壤調(diào)理劑經(jīng)酸化處理制備的。
[0019] 所述酸化改性是指在稀酸中浸泡1?2h后，水洗至中性并在105?120°C條件下 烘干。
[0020] 所述稀酸為濃度為1?3mol/L的硫酸、鹽酸或磷酸。
[0021] 本發(fā)明的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，在缺氧條件下通過高溫裂解將剩余活性 污泥轉(zhuǎn)化成一種碳化物，除含有豐富的活性炭成分外，還含有豐富的礦物質(zhì)成分，如K、Ca、 Mg、Si和微量元素等；具有活性炭的特點：發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，具有足夠的 化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強度，耐酸堿；富含微孔，不但可以補充土壤的有機(jī)物含量，還可以有效地 保存水分和養(yǎng)料，提高土壤肥力；利用該土壤調(diào)理劑改良土壤理化性狀，即可保肥保氮，促 進(jìn)作物生長，又可有效防治土傳病害，尤其是可顯著防治煙草青枯??；可防治土壤次生鹽漬 化、鈍化重金屬、補充植物營養(yǎng)元素、消除土壤重茬障礙；調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)環(huán)境，提高作物的 抗病性；通過施用該土壤調(diào)理劑可以改良煙田土壤，特別是酸性土壤；解決了剩余活性污 泥的處置問題，變廢為寶，最大限度的將污泥資源化利用；工藝簡單、能耗低、成本低廉，性 能長期穩(wěn)定，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0022] 本發(fā)明的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑在制備環(huán)保吸附材料方面的應(yīng)用，本發(fā)明 的土壤調(diào)理劑表面的官能團(tuán)主要有羧基、羥基、氨基、醚等，吸附效果好；土壤調(diào)理劑本身或 經(jīng)過處理，可廣泛用于飲用水深度處理、廢水處理，對溶液中的重金屬離子有很強的吸附能 力，在處理含鉛廢水時效果明顯，處理率接近100%;易于分離及再生利用，對鉛、銅等多種 重金屬離子的吸附較活性炭吸附能力強，節(jié)約了活性炭的原料煤和木材等不可再生資源， 具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
[0023] 本發(fā)明的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑在制備環(huán)保吸附材料時，酸化改性后效果 增強；用于酸化改性的稀酸可根據(jù)用途進(jìn)行選擇，僅需要基團(tuán)活性時可選用鹽酸，需要基團(tuán) 活性和保留鈣等元素時，可選用硫酸或磷酸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為實施例1所得土壤調(diào)理劑的掃描電鏡圖；
[0025] 圖2為實施例2所得材料的掃描電鏡圖，其中a為實施例2所得土壤調(diào)理劑，b為 實施例2所得環(huán)保吸附材料；
[0026] 圖3為實驗例3的紅外光譜圖，其中（a)為實施例1所得土壤調(diào)理劑，（b)為實施 例2所得環(huán)保吸附材料，（c)為吸附Pb (II)后的環(huán)保吸附材料。

【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0028] 實施例1
[0029] 本實施例的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，是由以下方法制備的：
[0030] 1)將活性污泥法造紙廢水處理產(chǎn)生的造紙剩余活性污泥脫水后，在120°C干燥 l〇h，粉碎過120目的篩網(wǎng)，得細(xì)粉；
[0031] 2)將步驟1)所得細(xì)粉壓縮制粒（0 5_X8mm)后，在缺氧條件下進(jìn)行600°C熱解 lh，后冷卻至室溫，即得所述的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑。
[0032] 本實施例所得土壤調(diào)理劑為黑色顆粒，如圖1所示。
[0033] 本實施例所得防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，可改善土壤理化性狀、鈍化重金屬、 補充土壤Ca、Mg等植物營養(yǎng)元素、消除土壤重茬障礙，抑制土傳病害發(fā)生。
[0034] 實施例2
[0035] 本實施例的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，是由以下方法制備的：
[0036] 1)將活性污泥法造紙廢水處理產(chǎn)生的造紙剩余活性污泥脫水后，在11(TC干燥 12h，粉碎過120目的篩網(wǎng)，得細(xì)粉；
[0037] 2)將步驟1)所得細(xì)粉壓縮制粒（0 5mmX8mm)后，在缺氧條件下進(jìn)行600°C熱解 lh，后冷卻至室溫，即得所述的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑。
[0038] 將所得土壤調(diào)理劑加入濃度為3mol/L的硫酸中，放入搖床振蕩2h，搖床的轉(zhuǎn)速為 120r/min，用水洗至中性，并在120°C條件下烘干，即得環(huán)保吸附材料。
[0039] 采用本實施例所得土壤調(diào)理劑制備的環(huán)保吸附材料，吸附效果好，可廣泛用于飲 用水深度處理、廢水處理，對溶液中的重金屬離子有很強的吸附能力，在處理含鉛廢水時效 果明顯，處理率接近100%;易于分離及再生利用，對多種重金屬離子的吸附較活性炭吸附 能力強。
[0040] 實施例3
[0041] 本實施例的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，是由以下方法制備的：
[0042] 1)將剩余活性污泥脫水后，在105°C干燥15h，粉碎過120目的篩網(wǎng)，得細(xì)粉；
[0043] 2)將步驟1)所得細(xì)粉壓縮制粒（0 3mmX 5mm)后，在缺氧條件下進(jìn)行650°C熱解 0. 5h，后冷卻至室溫，即得。
[0044] 實施例4
[0045] 本實施例的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，是由以下方法制備的：
[0046] 1)將活性污泥法造紙廢水處理產(chǎn)生的造紙剩余活性污泥脫水后，在115°C干燥 13h，粉碎過80目的篩網(wǎng)，得細(xì)粉；
[0047] 2)將步驟1)所得細(xì)粉壓縮制粒（0 5mmX 8mm)后，在缺氧條件下進(jìn)行550°C熱解 2h,后冷卻至室溫，即得。
[0048] 實驗例1
[0049] 本實驗例通過掃描電子顯微鏡（SEM JSM_7500Japan)測定實施例2所得土壤調(diào)理 劑和環(huán)保吸附材料的表面相貌，對酸化改性前后的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。掃描電鏡圖如圖2 所示。
[0050] 由圖2-a可以看出，實施例2所得土壤調(diào)理劑表面相對比較光滑，表面凹凸現(xiàn)象不 明顯，有團(tuán)聚小球現(xiàn)象；經(jīng)酸化改性后所得的環(huán)保吸附材料(如圖2-b)，表面粗糙度明顯增 力口，表面呈現(xiàn)不規(guī)則的空穴，錯落有致，類似珊瑚狀。這種表面結(jié)構(gòu)是由于高溫活化之后孔 變大、密度變大造成空穴變大或經(jīng)酸化之后生成官能團(tuán)的原因，這種孔穴的形成增大了孔 的比表面積，提高了吸附性能。
[0051] 實驗例2
[0052] 本實驗例對實施例1所得土壤調(diào)理劑的應(yīng)用效果進(jìn)行檢測，該檢測針對南方酸性 土壤。
[0053] 在福建和四川兩地不同土壤中施用實施例1所得土壤調(diào)理劑。選取地勢平坦、月巴 力相對均勻、往年青枯病發(fā)病嚴(yán)重的地塊作為試驗田，試驗采用隨機(jī)排列，共設(shè)置4個處 理,3次重復(fù)，共12個小區(qū)，每小區(qū)種植250株，植株密度為1100株/畝，株行距50 X 120cm。 煙田施用純氮量為9. 09kg/667m2, NPK比例為1:0. 8:2. 7,大田管理按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù) 規(guī)程進(jìn)行。
[0054] 各處理具體設(shè)置如下：
[0055] T1處理（CK):對照（當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥與管理，即只施煙葉專用肥、化肥、有機(jī)肥等，不 施生物有機(jī)肥）；
[0056] T2處理：土壤調(diào)理劑(實施例1所得土壤調(diào)理劑，100kg/畝）；
[0057] T3處理：土壤調(diào)理劑+生物有機(jī)肥(在施用實施例1所得土壤調(diào)理劑、100kg/畝的 基礎(chǔ)上，去除有機(jī)肥，施用生物有機(jī)肥，施用量同有機(jī)肥)。
[0058] 試驗結(jié)果如表1?4所示。從農(nóng)藝性狀(表1)和生物量(表2)看，施用土壤調(diào)理 劑可以提高煙葉生長性狀提高煙葉的干鮮比，并且和生物有機(jī)肥共同作用效果更明顯。土 壤調(diào)理劑對烤煙抗病的影響情況如表3所示，土壤調(diào)理劑對防治煙草花葉病、青枯病、黑脛 病和赤星病都有顯著的效果。如表4所示，土壤調(diào)理劑改善了土壤微環(huán)境，保肥保氮，使煙 株生長性狀良好，提高抗病性，從而提高煙葉品質(zhì)和烤煙質(zhì)量。
[0059] 表1不同處理烤煙的農(nóng)藝性狀
[0060]

【權(quán)利要求】
1. 一種防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，其特征在于：是由以下方法制備的： 1) 將剩余活性污泥脫水后，在105?120°C干燥10?15h，粉碎過篩網(wǎng)，得細(xì)粉； 2) 將步驟1)所得細(xì)粉壓縮制粒后，在缺氧條件下進(jìn)行熱解，后冷卻至室溫，即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，其特征在于：步驟1)中所述 剩余活性污泥為活性污泥法造紙廢水處理過程中產(chǎn)生的剩余活性污泥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，其特征在于：步驟1)中所述 篩網(wǎng)為80?120目。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，其特征在于：步驟2)中所述 壓縮制粒所得顆粒的尺寸為0 3_X5mm?0 5_X8mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，其特征在于：步驟2)中所述 熱解的溫度為550?650°C，熱解時間為0. 5?2h。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑，其特征在于：步驟2)中所述 熱解過程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w可循環(huán)用于熱解過程的加熱。
7. -種如權(quán)利要求1所述的防治煙草青枯病的土壤調(diào)理劑在制備環(huán)保吸附材料方面 的應(yīng)用。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：所述環(huán)保吸附材料是由所述土壤調(diào)理劑 經(jīng)酸化處理制備的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于：所述酸化改性是指在稀酸中浸泡1?2h 后，水洗至中性并在105?120°C條件下烘干。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于：所述稀酸為濃度為1?3mol/L的硫酸、 鹽酸或磷酸。
【文檔編號】C02F101/22GK104150974SQ201310754777
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】曾強, 王巖, 李小龍, 李紅麗, 沈建平, 李順義 申請人:南平市煙草公司邵武分公司, 鄭州大學(xué)