本发明属于人造土壤，尤其涉及一种多元物料人造土壤的制备方法及装置。
背景技术：
1、目前在利用多元废弃物制备人造土壤的技术方面国内外均有一定的研究。将固体废弃物分为城市废泥与有机垃圾两大类，依据城市废泥和有机垃圾的理化特性，将城市废泥中的一种或多种与有机垃圾中的一种或多种混合调配，利用多元废弃物通过微波热解、堆肥再陈化三步实现人造土壤的制备，制备的人造土壤兼具孔隙结构、有机肥力和矿质养分，能够完全满足园艺无土栽培、园林绿化和矸石山生态修复场景下的多种植物生长和植被恢复。利用不同固废物料之间的互补特性，通过不同组分之间的复配比例调控含水量、ph值、微生物发酵菌种以及促进堆肥过程的各种矿质元素，进一步通过不使用外加剂可制备兼具有机和无机养分的生态基质，充分实现了多种工农业固体废弃物的资源化利用。
2、在人造土壤的制备中，首先制备人造土壤原料的选择上重复性较高，大多研究都偏向于利用粉煤灰、煤矸石以及城市当中的有机固废，缺乏关注偏碱性的工农固废原料；其次，制备人造土壤的工艺主要为堆肥成土和机械混合成土，堆肥成土缺乏自然土壤成土过程中的厌氧过程，只存在于好氧堆肥，好氧堆肥容易造成氮素的损失，而机械混合成土得到的人造土壤，其养分的稳定性更差，简单的机械混合承受不起大自然雨水的淋洗而导致有机固废和无机固废的分离，制备人造土壤在工艺上较少考虑并尚未使用多种工艺的协同利用；另外在人造土壤的制备过程中，大多数研究着重对得到的人造土壤进行效能评估和场景应用，对其制备过程中产生的中间产物研究甚少，忽略对中间产物的合理利用，为制备高养分多功能的人造土壤更偏向于直接向其加入腐殖酸、有机质、菌种以及沸石等来调节人造土壤的功能和养分，得到的人造土壤养分易流失，并未从根本上解决问题，相应的也提高了成本；最后，制备人造土壤中也没有使用相应的装置来改进制备工艺以此来优化人造土壤的效能。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决现有技术中人造土壤养分的稳定性差以及人造土壤养分流失的问题，提供了一种多元物料人造土壤的制备方法及装置。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种多元物料人造土壤的制备方法，具体包括如下步骤：
3、s10、原料获取
4、原料包括农业废弃物和工业废弃物，其中农业废弃物为猪粪、秸秆、沼液；工业废弃物为碱性建渣；
5、s20、原料预处理
6、将步骤s10中的猪粪、秸秆、沼液和碱性建渣依次进行破碎、除杂、10-20目筛分处理；
7、s30、生化耦合过程
8、将预处理的工业废弃物和农业废弃物中的一种或多种混合；通过重量结合c/n比进行配比，在有机无机混配后ph范围在7-9之间浮动，其中c/n比为20：1-30：1，含水率为50％-70％；再将混配的原料通过进样口投放进发酵罐中，每周机械搅拌1-2次，每次15-30min，在发酵罐内中温35-40℃发酵3-4个月；再利用农业废弃物将c/n的比例调至20-40：1进行二次发酵，含水率为50-70％，发酵2-3个月，堆体内部氧气浓度不小于5％，曝气风量为0.05m3/min～0.2m3/min，通过堆体曝气或翻堆，使堆体温度达到55℃以上，维持时间不得少于15d，堆体温度高于65-70℃时，再通过翻堆、搅拌或曝气提供所需氧气继续发酵而获得人造土壤。
9、进一步的，步骤s10中猪粪氮含量为0.6％，磷含量为0.5％，钾含量为0.45％；秸秆中氮含量为1.5％，磷含量1.71％，钾含量1.85％，有机质含量15.2％；沼液氮含量为1.2％，磷含量为2.0％，钾含量为1.2％。
10、进一步的，步骤s30中农业废弃物与工业废弃物重量比为3：1-1：1。
11、一种多元物料人造土壤的制备方法的实施装置，其包括发酵罐，发酵罐底部安装有滤液收集桶，滤液收集桶通过管道与发酵罐上部相连；在滤液收集桶和发酵罐连接的管道上安装有定时回流泵，发酵罐的顶部安装有搅拌电机，搅拌电机的输出轴与搅拌轴连接，发酵罐的侧壁上依次安装有进样口、高取样口、中取样口和低取样口。
12、有益效果：
13、1、本申请通过将工业废弃物和农业废弃物转化为人造土壤，实现了废弃物的资源化利用，减少了环境污染。其次，碱性建渣的化学成分与自然土壤相似，为人造土壤提供了良好的物理支撑结构，也在一定程度上促进了工艺效果的提升，而猪粪和秸秆的有机质和养分通过生化耦合过程得到有效释放，显著提升了土壤肥力。此外，通过发酵回流装置实现养分的循环利用，减少养分流失，提高了有机固废利用率，同时降低了对环境的负担。通过生化耦合和发酵回流技术，本发明还促进了土壤中有机物的深度腐殖化，增加了土壤中总养分含量，增强了微生物活性。
14、2、本申请利用碱性固体废弃物原料通过生化耦合法和配套的发酵回流装置制备人造土壤，有效回收利用工农废弃物并催化其腐殖化程度，从而得到一款高稳定性、高腐殖化程度的人造土壤。缓解土壤资源短缺的状况，同时优化了人造土壤的制备工艺，增强生物活性，提高土壤质量，为可持续农业和环境保护做出贡献。
15、3、利用工业和农业废弃物，不仅实现了废弃物的高值资源化利用和环境保护，还通过生化耦合技术改善了土壤的物理结构和肥力，提高了养分利用效率，增强了微生物活性，促进了土壤生态系统的建立和维持，同时，其精细控制的工艺过程和环境友好的设计理念，保证了土壤养分的稳定性和高腐殖化程度，为土壤改良和生态修复提供了一种高效、可持续的解决方案，具有显著的社会、经济和生态效益。
1.一种多元物料人造土壤的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1中的多元物料人造土壤的制备方法，其特征在于，步骤s10中猪粪氮含量为0.6％，磷含量为0.5％，钾含量为0.45％；秸秆中氮含量为1.5％，磷含量1.71％，钾含量1.85％，有机质含量15.2％；沼液氮含量为1.2％，磷含量为2.0％，钾含量为1.2％。
3.根据权利要求1中的多元物料人造土壤的制备方法，其特征在于，步骤s30中农业废弃物与工业废弃物重量比为3：1-1：1。
4.应用于权利要求1-3任意一项的多元物料人造土壤的制备方法的实施装置，其特征在于，包括发酵罐，发酵罐底部安装有滤液收集桶，滤液收集桶通过管道与发酵罐上部相连；在滤液收集桶和发酵罐连接的管道上安装有定时回流泵，发酵罐的顶部安装有搅拌电机，搅拌电机的输出轴与搅拌轴连接，发酵罐的侧壁上依次安装有进样口、高取样口、中取样口和低取样口。
