一种用于饲养蚯蚓的组合物、有机肥及其制备方法和应用、一种搅拌罐

本申请是申请日为2020年06月22日、申请号为202010571261.4、发明名称为《一种新型复合镉金金属污染修复有机肥》的分案申请。

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种用于饲养蚯蚓的组合物、有机肥及其制备方法和应用、一种搅拌罐。

背景技术

土壤重金属污染是指由重金属或其化合物通过各种途径进入土壤而造成的土壤污染。被重金属污染的土壤中，重金属容易随生物体富集，甚至某些重金属元素在土壤中还可以转化为毒性更大的甲基化合物，通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，危害人体健康。目前，土壤重金属污染主要包括汞、镉、铅、铜、砷、锌等重金属。其中，镉广泛应用于电镀行业、化工业、电子业以及核工业等领域，且随着电镀行业等领域的发展，镉的用量增加，进而导致镉污染程度日益严重。

关于土壤中的镉的修复方法主要有以下几种：

1、农业生态修复法：通过改变耕作制度、调整作物品种以及改变土壤的水肥条件等方法来解决土壤中镉的污染问题；

2、生物修复方法：利用某些特定的动、植物和微生物交款的吸走或者降解土壤中的镉以达到净化土壤的目的；

3、化学治理法：向污染的土壤中投入改良剂、抑制剂，增加土壤的有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变PH和电导等理化性质，使土壤中镉发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低镉的生物有效性；

4、物理方法：通过电化法、提取法、玻璃化法将土壤中的镉回收；

5、工程治理法：利用物理或者物理化学的原理来治理镉污染。

上述修复方法中，生物修复方法主要采用蚯蚓进行镉污染的治理。《污泥中镉的形态分析及蚯蚓对镉的富集讨论》(浙江省杭州市农业科学研究院，严爱兰)关于此进行了讨论说明。虽然蚯蚓可以用于被镉污染的土壤的修复，但是目前缺乏一种专用于蚯蚓修复土壤的有机肥。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种用于饲养蚯蚓的组合物、有机肥及其制备方法和应用、一种搅拌罐，解决了将蚯蚓用于土壤修复中的特殊有机肥的需求。本发明中，将适用于蚯蚓的有机肥以及适用于青草生长的有机肥结合起来，既能在前期时，给蚯蚓提供生长环境，便于蚯蚓富集土壤中的镉，又能在后期通过基于此肥料生长出来的青草作为蚯蚓的养料，保障蚯蚓的生存环境，利于其长期地进行镉的富集。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种用于饲养蚯蚓的组合物，所述组合物包括以下重量组份的原料：畜禽粪便110～120份、农作物秸秆80～100份、草木灰70～90份、野草树叶60～70份，淘米水50～80份、甘蔗渣40～60份、酒糟20～30份和复合菌群5～6份。

进一步地，所述组合物由以下重量组份的原料：畜禽粪便110份、农作物秸秆80份、草木灰90份、野草树叶60份、淘米水50份、甘蔗渣50份、酒糟20份和复合菌群5份；

或，畜禽粪便120份、农作物秸秆100份、草木灰70份、野草树叶65份、淘米水80份、甘蔗渣60份、酒糟30份和复合菌群6份。

本发明提供了一种新型复合镉金金属污染修复有机肥，包括以下重量组份的原料：畜禽粪便110～120份、农作物秸秆80～100份、草木灰70～90份、野草树叶60～70份，淘米水50～80份、甘蔗渣40～60份、酒糟20～30份、复合菌群5～6份。

进一步地，所述有机肥的制作方法包括如下步骤：

S1、将畜禽粪便、农作物秸秆、甘蔗渣以及酒糟均烘干；

S2、将烘干后的畜禽粪便、农作物秸秆、甘蔗渣以及酒糟分别粉碎成粉末，依次得到畜禽粪便粉末、农作物秸秆粉末、甘蔗渣粉末以及酒糟粉末；

S3、将野草树叶切断；

S4、将畜禽粪便粉末、农作物秸秆粉末、甘蔗渣粉末、酒糟粉末、草木灰、野草树叶以及淘米水用搅拌罐混合，得到混合物；

S5、将混合物进行堆料，在堆料时每堆高0.5～2cm则喷洒一层发酵水，使水分维持在50～60％；

S6、用农膜盖住堆料，进行发酵；

S7、发酵10～20天后，掀开农膜，对堆料进行翻料并添加水分，使水分维持在50～60％；

S8、用农膜盖住堆料，进行发酵，得到发酵肥料；

S9、发酵完成后，向发酵肥料中添加营养液和复合菌群。

进一步地，所述发酵水包括以下重量组份的原料：纯净水100份、微生物1份。

进一步地，所述营养液包括以下重量组份的原料：净水100份、尿素2份、糖精3份、菠萝香精0.4份，醋精0.4份。

进一步地，所述发酵肥料和营养液的质量比为1：0.05。

进一步地，所述搅拌罐包括底座、设置在底座内部的减速电机、转动设置在底座上表面上的搅拌轴以及竖直设置在底座上方的搅拌筒，所述减速电机的输出轴通过连接器与搅拌轴的底端连接，所述搅拌轴的圆柱侧壁上沿着其轴线安装有多个搅拌叶；

用平行于搅拌筒轴线的平面将搅拌筒分为左筒体和右筒体，所述左筒体的底部与底座连接，其一侧通过合页与右筒体的一侧铰接，其另一侧通过锁扣机构与右筒体的另一侧拆卸连接。

进一步地，所述锁扣机构包括挂耳以及依次连接的固定块、螺杆、弹簧和挂钩，所述挂耳固定在左筒体的外壁上，所述固定块固定在右筒体的外壁上，其上设置有螺纹孔，所述螺杆的一端插入螺纹孔中并与之螺纹连接，其另一端与弹簧连接，所述弹簧通过挂钩挂设在挂耳上。

进一步地，在所述左筒体和右筒体彼此接触部位的内侧均设置有能将其接触部位覆盖住的橡胶片，所述橡胶片的厚度有中间沿着搅拌筒的周线向两侧逐渐减小；

搅拌轴逆时针转动时，位于合页处的橡胶片一侧与左筒体内壁连接，其另一侧与右筒体内壁接触；位于与合页相对位置的橡胶片一侧与左筒体内壁接触，其另一侧与右筒体内壁连接。

进一步地，在所述底座上设置有轴线与搅拌筒的轴线重合的匹配轴，所述右筒体的地面与匹配轴的顶面重合，且匹配轴的直径与搅拌筒的内径一致；在匹配轴的一侧且位于右筒体的下方设置有导料板，所述导料板的一侧与匹配轴的圆柱侧壁包覆连接，其另一侧向外延伸，且绕着合页的轴线转动右筒体，能使右筒体均位于导料板的正上方。

本发明提供了上述技术方案所述的组合物或上述技术方案所述的有机肥或利用上述技术方案所述的制备方法制备得到的有机肥在修复复合镉金属污染的土壤中的应用。

由于采用了本技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明一种新型复合镉金金属污染修复有机肥，进行土壤的镉金金属污染治理时，先在需要治理的土地上开挖沟槽，沟槽的宽度为10～20cm，然后放入蚯蚓卵以及蚯蚓幼虫，接着在其上铺洒上本发明设计的有机肥，接着再在最上面撒上草种或直接植入草皮。有机肥向下对蚯蚓进行食物供给，向上给草种或者草皮供给营养，而蚯蚓在此土壤中生存时不断富集镉，根据蚯蚓的生长周期，在其批量衰老死亡前将其从土壤中取出。本发明所设计的有机肥既满足蚯蚓生长所需，又能便于其上生长青草，利于给后续的蚯蚓进行食物补给，从而能长时间高效地通过蚯蚓将土壤中的镉富集，改善修复土壤；

2.本发明一种新型复合镉金金属污染修复有机肥，将畜禽粪便粉末、农作物秸秆粉末、甘蔗渣粉末、酒糟粉末、草木灰、野草树叶以及淘米水用搅拌罐混合，混合完成后，打开锁扣机构，绕着合页的轴线转动右筒体，混合好的物料从搅拌筒中排出；本发明所设计的搅拌筒便于搅拌后的物料快速排出，提高了有机肥的加工效率，降低了工人收集物料的难度；

3.本发明一种新型复合镉金金属污染修复有机肥，长时间使用后，弹簧的弹性性能会有一定下降，此时转动螺杆，以使其向螺纹孔孔底旋紧，从而增大螺杆和挂耳之间的距离，继而使弹簧被拉伸更长，以弥补其弹性下降时，左筒体所需的弹性拉力的降低，保证左筒体在搅拌作业中的位置稳定性；

4.本发明一种新型复合镉金金属污染修复有机肥，橡胶片的设置防止位于搅拌筒内部的物料移动到左筒体好右筒体之间的配合间隙处，保证了搅拌作业顺利进行，降低了后期清扫的任务量；

5.本发明一种新型复合镉金金属污染修复有机肥，卸料时，打开锁扣机构，绕着合页转动右半筒，位于右半筒处的物料在重力作用下散落到导料板上，接着将导料板上的物料收集到收集箱中即可；导料板的设置防止物料直接落到地面，利于收料作业快速进行，并避免后期清洁麻烦。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：

图1是搅拌罐的结构示意图；

图2是搅拌罐的另一个视向的结构示意图；

图3是搅拌罐的俯视图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是锁扣机构的结构示意图；

图6是搅拌罐卸料时的结构示意图。

附图中标号说明：

1-底座，2-搅拌轴，3-搅拌筒，4-搅拌叶，5-左筒体，6-右筒体，7-合页，8-固定块，9-螺杆，10-弹簧，11-挂钩，12-挂耳，13-橡胶片，14-匹配轴，15-导料板，16-挡板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

本发明中的“连接”若无特别强调，为常规连接方式，例如一体成形、焊接、铆接等，具体的连接方式根据本技术领域的常规技术知识进行适应性优选地即可。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1至图6对本发明作详细说明。

实施例1

一种新型复合镉金金属污染修复有机肥，包括以下重量组份的原料：畜禽粪便110～120份、农作物秸秆80～100份、草木灰70～90份、野草树叶60～70份，淘米水50～80份、甘蔗渣40～60份、酒糟20～30份、复合菌群5～6份。

基于本发明所设计的有机肥进行土壤的镉金金属污染治理时，先在需要治理的土地上开挖沟槽，沟槽的宽度为10～20cm，然后放入蚯蚓卵以及蚯蚓幼虫，接着在其上铺洒上本发明设计的有机肥，接着再在最上面撒上草种或直接植入草皮。有机肥向下对蚯蚓进行食物供给，向上给草种或者草皮供给营养，而蚯蚓在此土壤中生存时不断富集镉，根据蚯蚓的生长周期，在其批量衰老死亡前将其从土壤中取出。本发明所设计的有机肥既满足蚯蚓生长所需，又能便于其上生长青草，利于给后续的蚯蚓进行食物补给，从而能长时间高效地通过蚯蚓将土壤中的镉富集，改善修复土壤。

畜禽粪便、农作物秸秆、野草树叶、淘米水、甘蔗渣、酒糟主要为蚯蚓提供营养物质以及生存环境，畜禽粪便、草木灰、淘米水、甘蔗渣、酒糟主要为青草的生长提供营养物质，同时草木灰将整体的PH调整到偏碱性，适宜于蚯蚓生存。

实施例2

一种新型复合镉金金属污染修复有机肥，包括以下重量组份的原料：畜禽粪便110份、农作物秸秆80份、草木灰90份、野草树叶60份、淘米水50份、甘蔗渣50份、酒糟20份、复合菌群5份。

实施例3

一种新型复合镉金金属污染修复有机肥，包括以下重量组份的原料：畜禽粪便120份、农作物秸秆100份、草木灰70份、野草树叶65份、淘米水80份、甘蔗渣60份、酒糟30份、复合菌群6份。

实施例4

本发明所设计的有机肥的制作方法包括如下步骤：

S1、将畜禽粪便、农作物秸秆、甘蔗渣以及酒糟均烘干；

S2、将烘干后的畜禽粪便、农作物秸秆、甘蔗渣以及酒糟分别粉碎成粉末，依次得到畜禽粪便粉末、农作物秸秆粉末、甘蔗渣粉末以及酒糟粉末；

S3、将野草树叶切断；

S4、将畜禽粪便粉末、农作物秸秆粉末、甘蔗渣粉末、酒糟粉末、草木灰、野草树叶以及淘米水用搅拌罐混合，得到混合物；

S5、将混合物进行堆料，在堆料时每堆高0.5～2cm则喷洒一层发酵水，使水分维持在50～60％；

S6、用农膜盖住堆料，进行发酵；

S7、发酵10～20天后，掀开农膜，对堆料进行翻料并添加水分，使水分维持在50～60％；

S8、用农膜盖住堆料，进行发酵，得到发酵肥料；

S9、发酵完成后，向发酵肥料中添加营养液和复合菌群。

进一步地，所述发酵水包括以下重量组份的原料：纯净水100份、微生物1份。

进一步地，所述营养液包括以下重量组份的原料：净水100份、尿素2份、糖精3份、菠萝香精0.4份，醋精0.4份。

进一步地，所述发酵肥料和营养液的质量比为1：0.05。

实施例5

关于上述中提及的搅拌罐的结构如下：

如图1至图6所示，所述搅拌罐包括底座1、设置在底座1内部的减速电机、转动设置在底座1上表面上的搅拌轴2以及竖直设置在底座1上方的搅拌筒3，所述减速电机的输出轴通过连接器与搅拌轴2的底端连接，所述搅拌轴2的圆柱侧壁上沿着其轴线安装有多个搅拌叶4；

用平行于搅拌筒3轴线的平面将搅拌筒3分为左筒体5和右筒体6，所述左筒体5的底部与底座1连接，其一侧通过合页7与右筒体6的一侧铰接，其另一侧通过锁扣机构与右筒体6的另一侧拆卸连接。

将畜禽粪便粉末、农作物秸秆粉末、甘蔗渣粉末、酒糟粉末、草木灰、野草树叶以及淘米水用搅拌罐混合，混合完成后，打开锁扣机构，绕着合页7的轴线转动右筒体6，如图6所示，混合好的物料从搅拌筒3中排出；本发明所设计的搅拌筒3便于搅拌后的物料快速排出，提高了有机肥的加工效率，降低了工人收集物料的难度。

实施例6

关于实施例5中的锁扣机构具体实施如下：

所述锁扣机构包括挂耳12以及依次连接的固定块8、螺杆9、弹簧10和挂钩11，所述挂耳12固定在左筒体5的外壁上，所述固定块8固定在右筒体6的外壁上，其上设置有螺纹孔，所述螺杆9的一端插入螺纹孔中并与之螺纹连接，其另一端与弹簧10连接，所述弹簧10通过挂钩11挂设在挂耳12上。

将挂钩11挂设在挂耳12上时，左筒体5和右筒体6围合成搅拌筒整体，弹簧处于拉伸状态。长时间使用后，弹簧的弹性性能会有一定下降，此时转动螺杆9，以使其向螺纹孔孔底旋紧，从而增大螺杆和挂耳12之间的距离，继而使弹簧被拉伸更长，以弥补其弹性下降时，左筒体5所需的弹性拉力的降低，保证左筒体5在搅拌作业中的位置稳定性。

进一步地，在所述左筒体5和右筒体6彼此接触部位的内侧均设置有能将其接触部位覆盖住的橡胶片13，所述橡胶片13的厚度有中间沿着搅拌筒3的周线向两侧逐渐减小；

搅拌轴逆时针转动时，位于合页处的橡胶片13一侧与左筒体5内壁连接，其另一侧与右筒体6内壁接触；位于与合页相对位置的橡胶片13一侧与左筒体5内壁接触，其另一侧与右筒体6内壁连接。反之，搅拌轴顺时针转动时，位于合页处的橡胶片13一侧与左筒体5内壁接触，其另一侧与右筒体6内壁连接；位于与合页相对位置的橡胶片13一侧与左筒体5内壁连接，其另一侧与右筒体6内壁接触。

橡胶片13的设置防止位于搅拌筒内部的物料移动到左筒体5好右筒体6之间的配合间隙处，保证了搅拌作业顺利进行，降低了后期清扫的任务量。

实施例7

本实施例在实施例5或6的基础上，对本发明中搅拌罐的卸料做出进一步地说明。

如图1～图4以及图6所示，本发明中，在所述底座1上设置有轴线与搅拌筒3的轴线重合的匹配轴14，所述右筒体6的地面与匹配轴14的顶面重合，且匹配轴14的直径与搅拌筒3的内径一致；在匹配轴14的一侧且位于右筒体6的下方设置有导料板15，所述导料板15的一侧与匹配轴14的圆柱侧壁包覆连接，其另一侧向外延伸，且绕着合页的轴线转动右筒体6，能使右筒体6均位于导料板15的正上方。

卸料时，打开锁扣机构，绕着合页转动右半筒6，位于右半筒6处的物料在重力作用下散落到导料板15上，接着将导料板15上的物料收集到收集箱中即可。导料板15的设置防止物料直接落到地面，利于收料作业快速进行，并避免后期清洁麻烦。导料板15优选地采用钢板。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。