一种煤矸石有机生态土及其制备方法与流程

本发明属于有机生态土，具体涉及一种煤矸石有机生态土及其制备方法。

背景技术：

1、煤矸石是煤炭开采、选洗加工过程中产生的固体废弃物。随着煤炭资源的大量开采利用，伴随产生出了巨量的煤矸石。煤矸石中含有碳质泥岩、硫铁矿等可燃物质，长期露天堆存会导致煤矸石自燃，排放出氮氧化物、碳氧化物、二氧化硫等有毒有害气体。煤矸石无害化处理是解决上述问题的有效途径。目前，煤矸石的利用途径主要有：煤矸石发电、煤矸石制建材和煤矸石综合利用。但上述煤矸石利用方式项目投资大、生产成本高、伴有二次污染，且消耗煤矸石量小。

2、煤矸石作为煤炭生产的伴生矿物，主要由高岭石、石英、云母等非金属矿物组成，含有一定量的有机质和养分，可用作植物生长培育用土。将煤矸石用于生产有机生态土，对企业增效，环境质量改善，土地资源利用率的提高，都将起到很好的助推作用。但是煤矸石中有机质和养分的含量远远不能满足植物生长需要。生物有机肥中含有40％以上的有机质。因此，通常将煤矸石与生物有机肥混合熟化，提高有机质含量，并且可以改良基质物理结构，在透水、透气性上尤为突出。

3、然而，煤矸石中含有种类丰富的微量元素，也含有植物生长所需的碳、氮、磷、钾等营养元素，这些养分元素很难直接被植物吸收利用。此外，煤矸石中还含有对植物有毒害作用的重金属。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种煤矸石有机生态土及其制备方法，制备原料中加入微生物菌剂，微生物菌剂可使煤矸石中所含有的有机质、腐殖酸、氮磷钾以及其他有用微量元素得到有效释放，并且容易被植物生长所吸收；有效钝化土壤中的常见重金属；分泌大量的植物生长调节物质，从而形成具有最适宜植物生长环境的有机生态土。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种煤矸石有机生态土，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

3、煤矸石50％～80％、肥料1％～10％和沙土10％～48％，此外，每1kg煤矸石添加0.05～0.2ml微生物菌剂；

4、所述微生物菌剂的活性成分包括以下组分：

5、乳酸菌、酵母菌、醋酸杆菌、芽孢杆菌、光合菌群、革兰氏阳性放射菌、双歧杆菌、发酵性丝菌、纤维素分解菌和抗锑细菌。

6、优选地，所述纤维素分解菌为分解菌st4、分解菌st5中的一种或两种的组合；

7、所述抗锑细菌为抗锑菌nxh1、抗锑菌nxh2、抗锑菌nxh3、抗锑菌xks1中的一种或几种的组合。

8、优选地，每1ml所述微生物菌剂中包含：乳酸菌、酵母菌、醋酸杆菌和芽孢杆菌共1～1.5亿；光合菌群1～1.2亿；革兰氏阳性放射菌、双歧杆菌和发酵性丝菌共1.2～1.5亿；纤维素分解菌st5 2.3～2.7亿；抗锑菌nxh1、抗锑菌nxh2、抗锑菌nxh3中的一种或几种的混合2.3～2.7亿；抗锑菌xks11.8～2.2亿。

9、优选地，所述肥料为有机肥、无机肥中的一种或几种的组合；

10、所述有机肥为植物来源有机肥、动物来源有机肥、苗圃表土、污泥堆肥、发酵锯末中的一种或几种的组合；

11、所述无机肥为氮磷钾复合肥。

12、优选地，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

13、煤矸石50％～60％、植物来源有机肥6％～8％和沙土32％～43％，此外，每1kg煤矸石添加0.1～0.15ml微生物菌剂；所述煤矸石的粒径为9.5-10.5mm。

14、优选地，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

15、煤矸石65％～75％、氮磷钾复合肥5％～7％和沙土18％～29％，此外，每1kg煤矸石添加0.1～0.15ml微生物菌剂；所述煤矸石的粒径为9.5-10.5mm。

16、优选地，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

17、煤矸石50％～60％、发酵锯末3％～5％和沙土35％～47％，此外，每1kg煤矸石添加0.08～0.12ml微生物菌剂；所述煤矸石的粒径为4.75-9.5mm。

18、优选地，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

19、煤矸石60％～70％、污泥堆肥6％～8％和沙土22％～33％，此外，每1kg煤矸石添加0.1～0.15ml微生物菌剂；所述煤矸石的粒径为2.36-4.75mm。

20、本发明的另一方面提供一种上述的煤矸石有机生态土的制备方法，包括以下步骤：

21、s1.将所述煤矸石破碎，得到煤矸石颗粒；

22、s2.将所述微生物菌剂分散于水中，得到微生物菌剂分散液；

23、s3.将所述微生物菌剂分散液与所述煤矸石颗粒混合，进行活化；

24、s4.将活化后的所述煤矸石堆制、熟化，得到活化、改良后的煤矸石；

25、s5.将所述活化、改良后的煤矸石与所述肥料混合，熟化，得到煤矸石肥料混合物；

26、s6.将所述煤矸石肥料混合物与所述沙土混合，得到所述煤矸石有机生态土。

27、优选地，步骤s2中，每1l所述微生物菌剂分散于100l水中；

28、步骤s4中堆制、熟化时的温度为20～50℃，时间为5～10天。

29、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

30、本发明的煤矸石有机生态土，制备原料中加入了微生物菌剂，微生物菌剂中含有乳酸菌、酵母菌、醋酸杆菌、芽孢杆菌、光合菌群、革兰氏阳性放射菌、双歧杆菌、发酵性丝菌、纤维素分解菌和抗锑细菌，上述菌种可以充分活化煤矸石基质和土壤中的养分，活化被固定的磷、钾等元素，还可以解析其中对植物有益的多种微量元素，起到盘活土壤中养料库作用。此外，微生物菌剂能分泌吲哚乙酸、细胞分裂素等多种生长素，固定大气中的氮素，具有明显的促生、增效作用。有效菌群在作物根际的繁殖可改善作物根际周围的生态条件，微生物的代谢分泌物能刺激作物根系生长发育，提高对土壤养分的吸收能力，其产生的抗菌物质还能抑制病原菌的侵害，达到抑病、减轻病虫害的作用。纤维素分解菌可释放大量纤维素酶，纤维素酶活性高且具有耐高温、降解纤维素特性，促进煤矸石、肥料、沙土中纤维素的降解。抗锑细菌能够将高毒性价态的重金属转变为低毒价态，或者转变为稳定态，从而降低煤矸石中重金属的毒害作用，而且能够固定大气中的氮气，产生植物类激素等促进植物生长因子的种群，添加后能够增加植物的株高和根长，促进植物的生长、缓解重金属对植物的毒害，在重金属污染的地区中具有广阔的土壤生物修复潜力。

31、本发明的煤矸石有机生态土，肥料中含有40％以上的有机质，煤矸石粉碎后与肥料混合，可以改良土壤物理结构，增加其透水、透气性。此外，煤矸石中微生物含量少，肥料中含有多种有益微生物及有机质，肥料既可以作为微生物生存的载体，又可以为微生物的生长繁殖提供营养，与煤矸石混合后，有利于人工基质的团粒结构的形成及基质养分的再生，同时提供了大量的土壤微生物，更有利于健康土壤环境的构建。

技术特征：

1.一种煤矸石有机生态土，其特征在于，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

2.根据权利要求1所述的煤矸石有机生态土，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的煤矸石有机生态土，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的煤矸石有机生态土，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的煤矸石有机生态土，其特征在于，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

6.根据权利要求1所述的煤矸石有机生态土，其特征在于，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

7.根据权利要求1所述的煤矸石有机生态土，其特征在于，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

8.根据权利要求1所述的煤矸石有机生态土，其特征在于，其制备原料包括以下质量百分比的组分：

9.一种如权利要求1-4中任一项所述的煤矸石有机生态土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

技术总结本发明提供一种煤矸石有机生态土及其制备方法，其制备原料包括以下质量百分比的组分：煤矸石50％～80％、肥料1％～10％和沙土10％～48％，此外，每1kg煤矸石添加0.05～0.2mL微生物菌剂；所述微生物菌剂的活性成分包括以下组分：乳酸菌、酵母菌、醋酸杆菌、芽孢杆菌、光合菌群、革兰氏阳性放射菌、双歧杆菌、发酵性丝菌、纤维素分解菌和抗锑细菌。该煤矸石有机生态土制备原料中加入微生物菌剂，微生物菌剂可使煤矸石中所含有的有机质、腐殖酸、氮磷钾以及其他有用微量元素得到有效释放，并且容易被植物生长所吸收；有效钝化土壤中的常见重金属；分泌大量的植物生长调节物质，从而形成具有最适宜植物生长环境的有机生态土。技术研发人员：娄明坤受保护的技术使用者：中煤平朔发展集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5