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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711447358.9 (22)申请日 2017.12.27 (71)申请人 大连地拓环境科技有限公司 地址 116023 辽宁省大连市高新技术产业 园区广贤路133号赛伯乐大厦21层 2014室 (72)发明人 马跃 庞鹤 王鞍山 杨秋雨 王洪志 (51)Int.Cl. A01G 24/10(2018.01) A01G 24/12(2018.01) A01G 24/17(2018.01) A01G 24/20(2018.01) C05G 1/00(2006.01) C05。
2、F 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种种植土及其制备方法 (57)摘要 本发明提供了一种种植土及其制备方法， 包 括的原料及质量比为： 污泥100120： 铁尾矿砂40 50： 腐熟有机肥1015： 尾矿-污泥活性炭2030。 包括以下步骤：（1） 将污泥、 铁尾矿砂、 腐熟有机 肥、 尾矿-污泥活性炭按质量比： 污泥100120： 铁 尾矿砂4050： 腐熟有机肥1015： 尾矿-污泥活性 炭2030混匀， 得到混合料；（2） 将污泥发酵菌种 加入到混合料内混合均匀， 腐熟1015天， 得到种 植土。 本发明使得煤泥、 钼尾矿、 磷尾矿、 菱镁矿 渣渣、 铁尾矿砂在废弃矿山。
3、中得到了大量应用， 不仅解决了尾矿堆存占用土地资源和污染环境 的问题， 还实现了尾矿的资源化利用， 变废为宝， 提高了资源的有效利用率； 同时， 污泥在种植土 中的应用， 也为污泥的资源化、 减量化、 无害化的 处理提供了一种解决方式。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 107821090 A 2018.03.23 CN 107821090 A 1.一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： （1） 将污泥、 铁尾矿砂、 腐熟有机肥、 尾矿-污泥活性炭按质量比： 污泥100120： 铁尾矿 砂4050： 腐熟有机肥1015： 尾矿-污泥活性炭2030混匀， 得到混合料； 。
4、（2） 将污泥发酵菌种加入到混合料内混合均匀， 腐熟1015天， 得到种植土。 2.根据权利要求1所述的一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 所述步骤 （1） 污泥通 过以下方式进行预处理制备： A.将污泥送入浓缩机进行浓缩脱水； B.将步骤 （A） 脱水后的污泥进行消化； C.将步骤 （B） 消化后的污泥送入振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥原料。 3.根据权利要求2所述的一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 所述步骤C-10目筛下 污泥原料含水率为75%80%， 有机质含量为35%37%。 4.根据权利要求1所述的一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 所述步骤 （1） 铁尾矿 砂。
5、通过振动筛筛分得到+100目粒级铁尾矿砂和-100目铁尾矿砂， 然后将+100目铁尾矿砂 和-100目铁尾矿砂按质量比为： +100目铁尾矿砂3.03.5： -100目铁尾矿砂1.01.2进行混 合均匀制得。 5.根据权利要求1所述的一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 所述步骤 （1） 尾矿-污 泥活性炭通过以下方式制备： a.将污泥送入浓缩机进行浓缩脱水； b.将步骤a脱水后的污泥进行消化， 自然风干； c.将步骤b消化风干后的污泥送入圆锥破碎机进行破碎； d.将步骤c破碎后的污泥送入振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥原料； e.将菱镁矿渣渣送入颚式破碎机进行破碎； f.将步骤e破碎。
6、后的菱镁矿渣送入塔磨机进行磨矿， 并将塔磨机排矿送给振动筛进行 筛分， 得到-200目筛下菱镁矿渣原料； g.将煤泥、 钼尾矿、 磷尾矿分别送入振动筛进行筛分， 得到-200目筛下煤泥原料、 钼尾 矿原料、 磷尾矿原料； h.将-10目筛下污泥原料、 -200目筛下菱镁矿渣原料、 -200目筛下煤泥原料、 -200目筛 下钼尾矿原料、 -200目筛下磷尾矿原料按质量比： -10目筛下污泥原料80100： -200目筛下 菱镁矿渣原料:810： -200目筛下煤泥原料:1015： -200目筛下钼尾矿原料:1216： -200目 筛下磷尾矿原:810混合均匀， 得到混合料； i.将步骤h混合料加。
7、入水和佩利多粘结剂混合均匀， 然后送入盘式造粒机进行造粒， 得 到小于2mm的颗粒物； j.将颗粒物送入回转窑进行热解炭化， 得到尾矿-污泥活性炭。 6.根据权利要求5所述的一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 所述步骤b消化风干 后的污泥含水率为30%35%， 有机质含量为35%37%。 7.根据权利要求5所述的一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 所述步骤i水添加量 为混合料质量的8%10%， 佩利多粘结剂添加量为混合料质量的2%3%。 8.根据权利要求5所述的一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 所述步骤j回转窑的 热解温度为750800， 时间为30min40min。 权 利 要。
8、 求 书 1/2 页 2 CN 107821090 A 2 9.根据权利要求1所述的一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 所述步骤 （2） 污泥发 酵菌种为脂肪芽孢杆菌、 蛋白质降解细菌及消化菌的混合菌溶液， 溶液浓度为1.61.8%， 有 效菌种数量， 以cfu计大于0.81080.9108/g， 污泥发酵菌种添加量为1kg /t1.2kg/t。 10.根据权利要求1所述的一种种植土及其制备方法， 其特征在于， 所述步骤 （2） 腐熟过 程中含水量始终保持20%24%， 环境温度为2025， 熟化温度为5575， 熟化1015 天。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 1078210。
9、90 A 3 一种种植土及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及种植土制备技术领域， 具体是一种种植土及其制备方法。 背景技术 0002 尾矿是矿石经选出精矿后剩余的固体废弃物， 随着钢铁、 有色金属、 煤炭等行业的 迅猛发展， 矿石的开采量不断增加， 选矿厂排放的尾矿量也与日俱增， 尾矿的大量堆存， 不 仅对矿业环境及经济带来不少的难题， 还占用大量的土地资源， 已成为矿产-冶金行业产业 链可持续发展所面临的重大问题。 0003 污泥是污水处理后的产物， 是一种由有机残片、 细菌菌体、 无机颗粒、 胶体等组成 的极其复杂的非均质体。 城市污水在处理过程中， 将会产生大量的污泥， 如不妥善。
10、处理， 将 会引起二次污染。 通常， 脱水污泥采用填埋或焚烧法处置。 然而， 对于高度都市化的城市来 说， 因土地有限， 采用填埋法处置污泥显然不是长久的办法， 而经焚烧处理后会产生大量的 污泥烟灰， 这些烟灰必须用其它方法来处置， 同时焚烧时产生大量有毒气体， 对环境造成危 害。 研究对污泥的无害化、 减量化、 资源化的综合利用具有非常现实的意义。 0004 目前， 关于种植土配置大部分使用草炭土、 蛭石、 珍珠岩、 麦饭石等原料， 选用尾 矿-污泥活性炭、 污泥、 铁尾矿砂等为原料制备种植土的研究资料较少， 还未发现有关利用 尾矿-污泥活性炭、 污泥、 铁尾矿砂混合制备种植土的文献。 发明。
11、内容 0005 本发明的目的是提供一种种植土及其制备方法， 使得废弃矿山土地复垦能够大量 使用该类种植土， 同时种植土的各项指标能达到CJ/T 340-2011 绿化种植土壤 的国家标 准要求， 解决尾矿大量堆存占用土地资源、 污染环境技术难题， 拓宽污泥无害化处理的途 径， 缓解土地复垦中客土需求量大的问题。 0006 一种种植土包括的原料及质量比为： 污泥100120： 铁尾矿砂4050： 腐熟有机肥10 15： 尾矿-污泥活性炭2030。 0007 一种种植土的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将污泥、 铁尾矿砂、 腐熟有机肥、 尾矿-污泥活性炭按质量比： 污泥100120： 铁尾矿 。
12、砂4050： 腐熟有机肥1015： 尾矿-污泥活性炭2030混匀， 得到混合料； （2） 将污泥发酵菌种加入到混合料内混合均匀， 腐熟1015天， 得到种植土。 0008 进一步地， 所述步骤 （1） 污泥通过以下方式进行预处理制备： A.将污泥送入浓缩机进行浓缩脱水； B.将步骤 （A） 脱水后的污泥进行消化； C.将步骤 （B） 消化后的污泥送入振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥原料； 进一步地， 所述步骤C-10目筛下污泥原料含水率为75%80%， 有机质含量为35%37%。 0009 进一步地， 所述步骤 （1） 铁尾矿砂通过振动筛筛分得到+100目粒级铁尾矿砂和- 100目铁尾矿。
13、砂， 然后将+100目铁尾矿砂和-100目铁尾矿砂按质量比为： +100目铁尾矿砂 说 明 书 1/5 页 4 CN 107821090 A 4 3.03.5： -100目铁尾矿砂1.01.2进行混合均匀制得； 进一步地， 所述步骤 （1） 尾矿-污泥活性炭通过以下方式制备： a.将污泥送入浓缩机进行浓缩脱水; b.将步骤a脱水后的污泥进行消化， 自然风干； c.将步骤b消化风干后的污泥送入圆锥破碎机进行破碎； d.将步骤c破碎后的污泥送入振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥原料； e.将菱镁矿渣渣送入颚式破碎机进行破碎； f.将步骤e破碎后的菱镁矿渣渣送入塔磨机进行磨矿， 并将塔磨机排矿送。
14、给振动筛进 行筛分， 得到-200目筛下菱镁矿渣原料； g.将煤泥、 钼尾矿、 磷尾矿分别送入振动筛进行筛分， 得到-200目筛下煤泥原料、 钼尾 矿原料、 磷尾矿原料； h.将-10目筛下污泥原料、 -200目筛下菱镁矿渣原料、 -200目筛下煤泥原料、 -200目筛 下钼尾矿原料、 -200目筛下磷尾矿原料按质量比： -10目筛下污泥原料80100： -200目筛下 菱镁矿渣原料:810： -200目筛下煤泥原料:1015： -200目筛下钼尾矿原料:1216： -200目 筛下磷尾矿原:810混合均匀， 得到混合料； i.将步骤h混合料加入水和佩利多粘结剂混合均匀， 然后送入盘式造粒机进。
15、行造粒， 得 到小于2mm的颗粒物； j.将颗粒物送入回转窑进行热解碳化， 得到尾矿-污泥活性炭； 进一步地， 所述步骤b消化风干后的污泥含水率为30%35%， 有机质含量为35%37%。 0010 进一步地， 所述步骤i水添加量为混合料质量的8%10%， 佩利多粘结剂添加量为混 合料质量的2%3%； 进一步地， 所述步骤j回转窑的热解温度为750800， 时间为30 min40min。 0011 进一步地， 所述步骤 （2） 污泥发酵菌种为脂肪芽孢杆菌、 蛋白质降解细菌及消化菌 的混合菌溶液， 溶液浓度为1.61.8%， 有效菌种数量， 以cfu计大于0.81080.9108/g， 污 泥发。
16、酵菌种添加量为1kg /t1.2kg/t。 0012 进一步地， 所述步骤 （2） 腐熟过程中含水量始终保持20%24%， 环境温度为2025 ， 熟化温度为5575， 熟化1015天。 0013 本发明的有益效果为： 本发明使得煤泥、 钼尾矿、 磷尾矿、 菱镁矿渣渣、 铁尾矿砂在废弃矿山中得到了大量应 用， 不仅解决了尾矿大量堆存造成的占用土地资源和污染环境的问题， 还实现了尾矿的资 源化利用， 变废为宝， 提高了资源的有效利用率。 与此同时， 污泥在种植土中的应用， 也为污 泥的资源化、 减量化、 无害化的处理提供了一种解决方式。 附图说明 0014 图1为本发明一种种植土及其制备方法工艺。
17、流程示意图。 具体实施方式 0015 为了使本发明技术方案更容易理解， 现结合附图采用具体实施例的方式， 对本发 明的技术方案进行清晰、 完整的描述。 应当注意， 在此所述的实施例仅为本发明的部分实施 说 明 书 2/5 页 5 CN 107821090 A 5 例， 而非本发明的全部实现方式， 所述实施例只有示例性， 其作用只在于为审查员及公众提 供理解本发明内容更为直观明了的方式， 而不是对本发明所述技术方案的限制。 在不脱离 本发明构思的前提下， 所有本领域普通技术人员没有做出创造性劳动就能想到的其它实施 方式， 及其它对本发明技术方案的简单替换和各种变化， 都属于本发明的保护范围。 0。
18、016 本发明所要解决的技术问题是， 针对现有技术的不足， 提供一种种植土及其制备 方法。 0017 一种种植土包括的原料及质量比为： 污泥100120： 铁尾矿砂4050： 腐熟有机肥10 15： 尾矿-污泥活性炭2030。 0018 一种种植土的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将污泥、 铁尾矿砂、 腐熟有机肥、 尾矿-污泥活性炭按质量比： 污泥100120： 铁尾矿 砂4050： 腐熟有机肥1015： 尾矿-污泥活性炭2030混匀， 得到混合料； （2） 将污泥发酵菌种加入到混合料内混合均匀， 腐熟1015天， 得到种植土。 0019 实施例1： 一种种植土及其制备方法， 包括以下步骤。
19、： （1） 将污泥送入浓缩机进行脱水、 消化， 然后送给振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥 原料； （2） 将铁尾矿砂送入振动筛进行筛分， 得到+100目铁尾矿砂和-100目铁尾矿砂， 然后将 +100目铁尾矿砂和-100目铁尾矿砂按质量比为： +100目铁尾矿砂3： -100目铁尾矿1.2混合 均匀， 得到铁尾矿复配料； （3） 将污泥送入浓缩机进行浓缩脱水、 消化、 自然风干， 然后送入圆锥破碎机进行破碎， 然后通过振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥原料； 将菱镁矿渣送入颚式破碎机进行破 碎， 然后送入塔磨机进行磨矿， 然后通过振动筛进行筛分， 得到-200目筛下菱镁矿渣原料； 将。
20、煤泥、 钼尾矿、 磷尾矿分别送入振动筛进行筛分， 得到-200目筛下煤泥原料、 钼尾矿原料、 磷尾矿原料； 然后将各原料按质量比： -10目筛下污泥原料80： -200目筛下菱镁矿渣原料: 8： -200目筛下煤泥原料10： -200目筛下钼尾矿原料12： -200目筛下磷尾矿原料8混合均匀， 得到混合料， 然后将混合料质量8%的水和将混合料质量2%佩利多粘结剂添加到混合料中混 合均匀， 然后送入盘式造粒机进行造粒， 得到小于2mm的颗粒物， 然后将颗粒物送入回转窑 进行热解碳化， 热解温度为750， 时间为40min， 得到尾矿-污泥活性炭； （4） 将步骤 （1） -10目筛下污泥原料、 。
21、步骤 （2） 铁尾矿砂复配料、 腐熟有机肥、 步骤 （3） 尾 矿-污泥活性炭、 按质量比为： -10目筛下污泥原料100： 铁尾矿砂复配料50： 腐熟有机肥15： 尾矿-污泥活性炭20混合均匀， 得到混合料; （5） 将步骤 （4） 混合料中引入溶液浓度为1.8%、 有效菌种数量大于0.9108/g、 1kg/t污 泥发酵菌种混合均匀， 在环境温度为20-25、 熟化温度为75条件下， 腐熟10天， 得到种 植土， 在腐熟过程中混合物的含水量始终保持20%-24%。 0020 本实施方法制得的种植土中有机质含量为7.5g/kg， 饱和含水率72%， 氮磷钾含 量分别为300mg/kg、 83。
22、0mg/kg和675mg/kg， 其中速效钾含量为190mg/kg， 速效磷含量为 600mg/kg， 有效态氮含量为450mg/kg， Ca含量为15030mg/kg， Mg含量为7300mg/kg， 其中游离 态钙离子为3500mg/kg， 游离态镁离子为750mg/kg， pH值为6.8， 种子发芽率为97%， 各项重金 属指标均符合国家种植土的标准。 说 明 书 3/5 页 6 CN 107821090 A 6 0021 实施例2： 一种种植土及其制备方法， 包括以下步骤： （1） 将污泥送入浓缩机进行脱水、 消化， 然后送给振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥 原料； （2） 将铁。
23、尾矿砂送入振动筛进行筛分， 得到+100目铁尾矿砂和-100目铁尾矿砂， 然后将 +100目铁尾矿砂和-100目铁尾矿砂按质量比为： +100目铁尾矿砂3.2： -100目铁尾矿1.1混 合均匀， 得到铁尾矿复配料； （3） 将污泥送入浓缩机进行浓缩脱水、 消化、 自然风干， 然后送入圆锥破碎机进行破碎， 然后通过振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥原料； 将菱镁矿渣送入颚式破碎机进行破 碎， 然后送入塔磨机进行磨矿， 然后通过振动筛进行筛分， 得到-200目筛下菱镁矿渣原料； 将煤泥、 钼尾矿、 磷尾矿分别送入振动筛进行筛分， 得到-200目筛下煤泥原料、 钼尾矿原料、 磷尾矿原料； 然后。
24、将各原料按质量比： -10目筛下污泥原料90： -200目筛下菱镁矿渣原料: 9： -200目筛下煤泥原料13： -200目筛下钼尾矿原料14： -200目筛下磷尾矿原料9混合均匀， 得到混合料， 然后将混合料质量9%的水和将混合料质量2.5%佩利多粘结剂添加到混合料中 混合均匀， 然后送入盘式造粒机进行造粒， 得到小于2mm的颗粒物， 然后将颗粒物送入回转 窑进行热解碳化， 热解温度为780， 时间为35min， 得到尾矿-污泥活性炭； （4） 将步骤 （1） -10目筛下污泥原料、 步骤 （2） 铁尾矿砂复配料、 腐熟有机肥、 步骤 （3） 尾 矿-污泥活性炭、 按质量比为： -10目筛下。
25、污泥原料110： 铁尾矿砂复配料45： 腐熟有机肥13： 尾矿-污泥活性炭25混合均匀， 得到混合料; （5） 将步骤 （4） 混合料中引入溶液浓度为1.8%、 有效菌种数量大于0.9108/g、 1.1kg/t 污泥发酵菌种混合均匀， 在环境温度为20-25、 熟化温度为62条件下， 腐熟12天， 得到 种植土， 在腐熟过程中混合物的含水量始终保持20%-24%。 0022 本实施方法制得的种植土中有机质含量为7.2g/kg， 饱和含水率72%， 氮磷钾含 量分别为310mg/kg、 840mg/kg和680mg/kg， 其中速效钾含量为200mg/kg， 速效磷含量为 610mg/kg， 。
26、有效态氮含量为465mg/kg， Ca含量为15060mg/kg， Mg含量为7400mg/kg， 其中游离 态钙离子为3600mg/kg， 游离态镁离子为740mg/kg， pH值为6.87.3， 种子发芽率为97.6%， 各 项重金属指标均符合国家种植土的标准。 0023 实施例3： 一种种植土及其制备方法， 包括以下步骤： （1） 将污泥送入浓缩机进行脱水、 消化， 然后送给振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥 原料； （2） 将铁尾矿砂送入振动筛进行筛分， 得到+100目铁尾矿砂和-100目铁尾矿砂， 然后将 +100目铁尾矿砂和-100目铁尾矿砂按质量比为： +100目铁尾矿砂3.。
27、5： -100目铁尾矿1.2混 合均匀， 得到铁尾矿复配料； （3） 将污泥送入浓缩机进行浓缩脱水、 消化、 自然风干， 然后送入圆锥破碎机进行破碎， 然后通过振动筛进行筛分， 得到-10目筛下污泥原料； 将菱镁矿渣送入颚式破碎机进行破 碎， 然后送入塔磨机进行磨矿， 然后通过振动筛进行筛分， 得到-200目筛下菱镁矿渣原料； 将煤泥、 钼尾矿、 磷尾矿分别送入振动筛进行筛分， 得到-200目筛下煤泥原料、 钼尾矿原料、 磷尾矿原料； 然后将各原料按质量比： -10目筛下污泥原料100： -200目筛下菱镁矿渣原料: 说 明 书 4/5 页 7 CN 107821090 A 7 10： -20。
28、0目筛下煤泥原料15： -200目筛下钼尾矿原料16： -200目筛下磷尾矿原料10混合均 匀， 得到混合料， 然后将混合料质量10%的水和将混合料质量3%佩利多粘结剂添加到混合料 中混合均匀， 然后送入盘式造粒机进行造粒， 得到小于2mm的颗粒物， 然后将颗粒物送入回 转窑进行热解碳化， 热解温度为800， 时间为30min， 得到尾矿-污泥活性炭； （4） 将步骤 （1） -10目筛下污泥原料、 步骤 （2） 铁尾矿砂复配料、 腐熟有机肥、 步骤 （3） 尾 矿-污泥活性炭、 按质量比为： -10目筛下污泥原料120： 铁尾矿砂复配料40： 腐熟有机肥10： 尾矿-污泥活性炭30混合均匀，。
29、 得到混合料； （5） 将步骤 （4） 混合料中引入溶液浓度为1.8%、 有效菌种数量大于0.9108/g、 1.2kg/t 污泥发酵菌种混合均匀， 在环境温度为20-25、 熟化温度为55条件下， 腐熟15天， 得到 种植土， 在腐熟过程中混合物的含水量始终保持20%-24%。 0024 本实施方法制得的种植土中有机质含量为7.5g/kg， 饱和含水率72%， 氮磷钾含 量分别为320mg/kg、 850mg/kg和690mg/kg， 其中速效钾含量为210mg/kg， 速效磷含量为 620mg/kg， 有效态氮含量为475mg/kg， Ca含量为15100mg/kg， Mg含量为75000mg/kg， 其中游 离态钙离子为3750mg/kg， 游离态镁离子为750mg/kg， pH值为7.3， 种子发芽率为98%， 各项重 金属指标均符合国家种植土的标准。 0025 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 5/5 页 8 CN 107821090 A 8 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 9 CN 107821090 A 9 。