[发明专利]一种生物废弃物制备复合土壤保水剂的方法

说明书

本发明涉及一种生物废弃物制备复合土壤保水剂的方法，属于土壤改良技术领域，解决了现有生物废弃物结构复杂，难以对其进行全面改性而被作为垃圾丢弃，污染环境的问题。采用的技术方案是：一种生物废弃物制备复合土壤保水剂的方法，包括以生物废弃物甜菜渣或土豆渣为原料的机械化学法研磨预处理、蒸汽爆破预处理、反相悬浮聚合，最终制得复合土壤保水剂；本发明利用机械化学法和蒸汽爆破联合对生物废弃物甜菜渣或土豆渣进行预处理，使其化学反应活性增大，接枝效率提高。本发明为生物废弃物甜菜渣和土豆渣开辟了一种新的应用途径，提供了一种价格低廉，可广泛推广的复合土壤保水剂。

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种生物废弃物制备复合土壤保水剂的方法。

背景技术

我国是世界上最大的农业国家之一，大量农业生物废弃物不断产生。甜菜渣为甜菜榨糖后的副产物、土豆渣为淀粉加工过程中产生的副产物，均属于生物废弃物。目前，此类生物废弃物一部分作为肥料、饲料和原料等使用，但大部分生物废弃物被作为垃圾丢弃，而被丢弃的生物废弃物极易腐烂、富集生物，造成环境污染。

对于生物废弃物研究的主要障碍在于其复杂的化学结构，导致难以对其进行充分的化学改性。目前通过对生物材料进行合适预处理，能够破坏部分木质素、半纤维素和纤维素之间的结合，降解木质素的网状结构，降低甜菜渣、土豆渣纤维素的结晶度，提高化学反应活性。但目前常见预处理方式均为单一预处理技术，难以对原料进行全面改性。

发明内容

本发明目的是提供一种生物废弃物制备复合土壤保水剂的方法，以解决现有生物废弃物结构复杂，难以对其进行全面改性而被作为垃圾丢弃，污染环境的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种生物废弃物制备复合土壤保水剂的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1：生物废弃物制粉

将农业废弃物经清洗、干燥、粉碎后过40～60目筛得生物废弃物粉原料，所述生物废弃物为甜菜渣或土豆渣；

步骤2：生物废弃物粉预处理

将生物废弃物粉原料放入带有研磨球的研磨罐中，球料比为5～10:1；同时向研磨罐中加入质量为生物废弃物粉原料质量0.1～5％的活化剂和质量为生物废弃物粉原料质量0.5～5％的碱试剂，在设定200～400rpm转速下进行研磨，研磨时间为0.5～2h，研磨后过100～200目筛分离，得预处理生物废弃物粉备用；

步骤3：气爆渣粉制备

取上述预处理生物废弃物粉倒入汽爆罐反应室内，通入温度为180～220℃的水蒸汽，使反应室内压强达到设定压强0.5～2.0MPa，维持10～180s时间后瞬间解除高压，收集汽爆渣粉浆，将汽爆渣粉浆样品水洗抽滤后，在烘箱60℃真空干燥，得汽爆渣粉；

步骤4：反向悬浮聚合水相制备

称取步骤3制得的汽爆渣粉10～20份，加入水50～100份混合，升温至90℃糊化0.5h后停止，将温度冷却至室温，加入由40份丙烯酸制成的中和度为70％～90％的丙烯酸钠水溶，以及粘土矿物5～10份、引发剂0.2～2份、交联剂0.02～0.08份，混合超声搅拌成悬浮液，得水相备用；

步骤5：反向悬浮聚合油相制备

向反应釜中加入200～300份环己烷及1～3份分散剂，在氮气的保护下，升温至40℃后，搅拌15min，得油相备用；

步骤6：复合土壤保水剂制备