1.本发明涉及沙漠治理技术领域，尤其是涉及一种沙漠治理的有机物料的制备与使用方法及设备。


背景技术：

2.沙漠化现象是一种较为严重的环境污染问题，已经严重威胁到了人类的生存环境与社会经济的发展。沙漠、沙地和沙漠、沙地化是当今人类面临最为严俊的重大问题。沙漠、沙地化导致土壤“退化”或“沙化”，使得土壤成为“沙漠”、“沙地”，或者成为以沙子为主导成分的“沙土”(沙土还包括其它自然存在的、以沙为主导成分的土壤类型)。沙漠化、沙地化过程中的危害包括风沙流动和沙丘前移造成对农田覆盖，河流、水库、水渠堵塞，公路掩埋等，还使整个生态系统退化，土地资源流失，以及连带引起的地区经济滞缓，社会不稳定等社会、经济问题。我国是世界上沙漠面积大，分布广，沙漠化危害严重的国家之一。沙漠化不仅造成生态系统失衡，而且使可耕地面积不断缩小，对我国工农业生产和人民生活带来了严重影响。我国西北干旱区沙漠和沙漠化土地，已成为中国乃至亚太地区沙尘暴的主要源地之一，给国家社会经济造成了巨大的损失。
3.长期以来，防治风沙危害(治沙)的措施，国内外学者把它归纳为工程治沙(机械)措施、植物治沙措施和化学治沙措施三大类。植物治沙措施和工程治沙措施属于降低风速，削弱风沙流强度，而化学固沙则是固结沙面，控制沙面风蚀过程发展，现有对沙漠、沙地化进行治理的机械化设备通常是利用化学固沙的方法，此类设备能够在流动沙丘(地)上喷洒化学粘结材料，在流沙表面形成覆盖层，或渗入表层沙中，把松散的沙料粘结起来形成固结层(硬壳)，从而防止风力对沙料的吹扬和搬运，达到固定流沙，防治沙害的目的。
4.本发明提出的一种沙漠治理的有机物料以及相配套的制备装置，针对现有技术中治沙有机物的保水保肥能力较弱，成本较高，对沙质土壤改良效果不够理想等问题作出相应的改善；并对制备过程中脱水和混合等关键环节中发现的脱水过程中淤泥中含有硬质的杂质如石块或金属类杂质等对设备造成损伤、脱水后容易发生二次污染、改良淤泥与有机物料进行混合后容易发生二次结块，以及各装置过于分散导致占用空间大等问题，提出针对性的解决方案，以期为沙漠治理大业作出更有效贡献。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对以上问题，提供一种沙漠治理的有机物料的制备与使用方法及设备，通过改良淤泥、腐殖酸、控释尿素、磷酸氢二钾为沙漠种植植物提供养分，油菜秸秆为沙漠提供孔隙度和透气性，保水剂具有保水的效果，减少蒸发、增强保水效果、降低浇水次数。
6.为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种沙漠治理的有机物料的方法备，包括以下步骤：
7.a、改良淤泥的制作：
8.①
淤泥灭菌：将1
‑
3天内清出的河湖淤泥投入双轴搅拌机中，同时加入淤泥质量0.5％
‑
1％的生石灰，转速控制在30
‑
40r/min，搅拌均匀，静置1
‑
2天，期间进行一次翻拌；
9.②
改良淤泥：将灭菌后的淤泥放入淤泥脱水机的脱水箱体中，对其进行泥水分离，脱水后的淤泥进入混料筒后加入干秸秆粉与之混合，拌匀，淤泥与干秸秆粉的质量比为5:1，形成含水量在18％
‑
22％的改良淤泥；
10.b、油菜秸秆的处理：将晒干的油菜秸秆用机器切成3
‑
5cm长度的条状，备用；
11.c、保水剂的制备：将主要成分为低交联型聚丙烯酸钠的高级吸水树脂75份、坡缕石25份，均匀混合即可；
12.d、沙漠土壤改良物料的制备：将改良淤泥60份、腐殖酸粉末30份、油菜秸秆4份、保水剂2份、控释尿素2份、磷酸氢二钾2份，放入搅拌机中混合均匀，制得沙漠土壤改良物料。
13.本发明一种沙漠治理的有机物料的使用方法，包括以下步骤：
14.a、挖取沙子：通过机械手带动挖斗挖取一斗的沙子倒入螺旋送料机中；
15.b、沙子与有机物料混合：将制得的沙漠土壤改良物料加入螺旋送料机中与沙子混合，改良有机物料与沙子的比例为3:7，并通过螺旋送料机的出口将混合物料进行出料，再通过带式提升机转运到小车上的搅拌箱内；
16.c、铺设混合物：将搅拌箱内的沙子与有机物混合物进行倾倒出料铺设到需要改良的沙土区域，随后对沙土表层浇充足的水，搅拌箱内留有一部分混合物；
17.d、苜蓿种子催芽：将紫色苜蓿种子用60℃左右的温水浸泡30分钟，去除上层漂浮的种子，然后在冷水中浸泡一晚；
18.e、苜蓿种子与浇湿的混合物进行混匀：通过搅拌箱的投料口加入苜蓿种子，并通过搅拌电机带动搅拌杆将各物料进行混匀；
19.f、播撒：将搅拌均匀的苜蓿种子与有机混合物的通过搅拌箱的进出口进行播撒到沙土表层即可。
20.另外，本发明还公布了一种沙漠治理的有机物料的制备与使用设备，包括脱水机和混匀机，以及机械手、螺旋送料机、带式提升机和小车，所述脱水机包括脱水箱体，混匀机包括混料筒，所述脱水箱体一侧壁的上部设有进料口而另一侧壁的下部的第一出料口通过出料通道与混料筒连通；所述脱水箱体内设置有辅助下料板与进料口相接，辅助下料板与脱水箱体顶板之间形成下料通道且下料通道内设置有过滤组件，下料通道后接竖直的压料通道，压料通道上方设置有可升降的压板，压板下方设置有可升降的过滤板，过滤板上方活动设置有一组压料挡板；所述混料筒顶部设有加料口而一侧壁开设有第二出料口，混料筒内设置有搅拌辊，搅拌辊下方设置有锥形的混料底板，混料底板上滑动设置有刮料件；所述机械手上设置有挖斗，所述小车上通过支架安装有搅拌箱，搅拌箱与支架为铰接连接，小车上设置有推料气缸与搅拌箱侧壁铰接。
21.进一步的，所述辅助下料板为两段式结构，辅助下料板一段为斜板而另一段为竖直板，且斜板与脱水箱体顶板之间形成下料通道，而脱水箱体顶板下方设置有隔板，隔板与辅助下料板的竖直板之间形成压料通道；所述辅助下料板的竖直板与隔板底端均与过滤板之间具有间隙，所述压料挡板分为两块分别将两侧的间隙进行遮挡。
22.进一步的，所述一侧的压料挡板与辅助下料板的竖直板贴合设置，同时该侧压料挡板的侧壁与水平设置的气缸的活塞杆相连，且该水平设置的气缸通过竖直设置的气缸进
行支撑；而另一侧的压料挡板与隔板贴合设置，且该侧的压料挡板的顶部与竖直设置于隔板上的气缸的活塞杆连接。
23.进一步的，所述过滤组件包括格栅板与第一转筒，格栅板设置于进料口处，格栅板底端通过辅助下料板进行限位；第一转筒位于格栅板后方，第一转筒上环形阵列设置有金属吸附件，金属吸附件为板状结构的吸铁石，金属吸附件通过第一转筒上的安装座进行安装，所述安装座的限位槽孔底部设置有电磁铁；所述脱水箱体顶板位于第一转筒上方设置有滑动门。
24.进一步的，所述过滤板两端均与竖直设置的气缸的活塞杆顶端铰接，过滤板下方设置有漏斗，漏斗下方设置有污水收集箱；所述过滤板一端位于所述出料通道内；所述压板顶部与竖直设置于脱水箱体顶板下方的气缸的活塞杆连接。
25.进一步的，所述混料底板下方设置有与混料底板侧面平行的丝杆，所述刮料件为框体结构，且刮料件为套设在混料底板的侧板上，刮料件两端通过混料筒侧壁上的限位槽进行限位，刮料件下部开设有螺孔，所述丝杆穿过该螺孔设置，丝杆两端分别与设置于混料底板底部的电机和轴承相连。
26.进一步的，所述刮料件上表面设置有锯齿；所述搅拌辊包括第二转筒，第二转筒上环形阵列设置有搅拌叶片，所述第二转筒设置于出料通道后方且位于锥形的混料底板一侧的侧板上方。
27.进一步的，所述搅拌箱顶盖开设有进出口与投料口，搅拌箱顶盖上设置有搅拌电机，搅拌电机的输出轴连接有主轴，主轴穿过搅拌箱上的轴承伸入到搅拌箱内部，主轴上设置有搅拌杆。
28.本发明的有益效果：
29.1、本发明沙漠治理的有机物料的制备方法通过改良淤泥、腐殖酸、控释尿素、磷酸氢二钾为沙漠种植植物提供养分，油菜秸秆为沙漠提供孔隙度和透气性，保水剂具有保水的效果，减少蒸发、增强保水效果、降低浇水次数，制得的沙漠治沙有机物料保水保肥能力强，有利于改良沙质土壤，对恢复沙漠绿化有促进作用；同时淤泥原料获取简单，成本低廉，适合大批量生产，可大面积使用。
30.2、本发明脱水机和混匀机设备进行集成化设计，能够有效解决脱水后容易发生二次污染，以及改良淤泥与有机物料进行混合后容易发生二次结块等问题。其中脱水箱体与混料筒通过出料通道进行连通，脱完水后的淤泥通过过滤板一侧下降而另一侧上升形成倾斜状后进行下料，此时可通过一侧的压料挡板被水平设置的气缸带动将淤泥从过滤板推出落入到出料通道内，而出料通道也可设置为倾斜状，便于物料更快速的进入混料筒中，这一转运的过程中避免了与外界环境的接触导致二次污染的发生。由于压板可通过气缸带动进行升降，即可实现压板的压料形成，以实现对淤泥脱水率的控制。
31.3、为了解决改良淤泥与有机物料进行混合后容易发生二次结块，同时物料容易发生粘壁等问题，通过在混料筒内设置锥形结构的混料底板，混料底板上滑动设置刮料件，刮料件通过电机利用丝杆螺母传动方式带动进行往复运动，对底部的物料进行搅动，配合搅拌辊对各个高度的物料进行搅拌，搅拌辊可通过步进电机带动进行持续的运动，同时刮料件也持续的往复运动对混料底板进行刮料操作，避免底部物料得不到搅拌发生结块现象，也能及时的将混料底板上粘附的物料进行挂除。刮料件也可视情况设置于混料筒的侧壁或
顶部上，以应对物料较多时粘附到顶板上发生结块的现象。
32.4、为了解决脱水过程中淤泥中含有硬质的杂质如石块或金属类杂质等对设备造成损伤的问题，通过在脱水箱体的进料通道内设置过滤组件，过滤组件的格栅板可对淤泥起到初步筛料的作用，将较大的杂质进行筛分，而第一转筒上的金属吸附件为板状结构的吸铁石，金属吸附件为环形阵列设置，当淤泥进行下料时可推动各排金属吸附件带动第一转筒持续的转动，可将淤泥内含有的较小较细的金属杂质进行吸附，保证淤泥的干净程度，也避免对加工设备造成损伤。
33.5、本发明通过机械手的挖斗进行挖取沙子，采用螺旋送料机将沙子与有机物料进行快速混合与出料，最后通过搅拌箱将混合物与苜蓿种子混合，并通过小车带动搅拌箱进行移动将种子与混合物进行播撒，实现改良物料批量的投放，能够有效的应对大面积的沙漠治理需求，使用方法简便高效。
34.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
35.图1为本发明的脱水机和混匀机整体结构示意图。
36.图2为本发明的过滤组件的示意图。
37.图3为本发明的脱水箱体的内部结构示意图。
38.图4为本发明的混料底板部分的结构示意图。
39.图5为本发明的刮料件的安装示意图。
40.图6为本发明的刮料件通过限位槽限位的示意图。
41.图7为本发明的螺旋送料机与小车部分的示意图。
42.图8为本发明的搅拌箱的内部结构示意图。
43.图中所述文字标注表示为：1、脱水箱体；2、辅助下料板；3、进料口；4、格栅板；5、滑动门；6、金属吸附件；7、第一转筒；8、安装座；9、气缸；10、压板；11、第一出料口；12、过滤板；13、压料挡板；14、污水收集箱；15、漏斗；16、出料通道；17、加料口；18、第二转筒；19、搅拌叶片；20、混料底板；21、刮料件；22、丝杆；23、电机；24、锯齿；25、出料阀；26、第二出料口；27、限位槽；28、混料筒；29、隔板；30、挖斗；31、机械手；32、驱动电机；33、螺旋送料机；34、带式提升机；35、支架；36、搅拌杆；37、进出口；38、投料口；39、搅拌箱；40、推料气缸；41、小车；42、搅拌电机；43、主轴。
具体实施方式
44.以下通过实施例进一步对本发明做出阐释。
45.一种沙漠治理的有机物料的制备与使用设备，包括脱水机和混匀机，以及机械手31、螺旋送料机33、带式提升机34和小车41，所述脱水机包括脱水箱体1，混匀机包括混料筒28，所述脱水箱体1一侧壁的上部设有进料口3而另一侧壁的下部的第一出料口11通过出料通道16与混料筒28连通；所述脱水箱体1内设置有辅助下料板2与进料口3相接，辅助下料板2与脱水箱体1顶板之间形成下料通道且下料通道内设置有过滤组件，下料通道后接竖直的压料通道，压料通道上方设置有可升降的压板10，压板10下方设置有可升降的过滤板12，过滤板12上方活动设置有一组压料挡板13；所述混料筒28顶部设有加料口17而一侧壁开设有
第二出料口26，混料筒28内设置有搅拌辊，搅拌辊下方设置有锥形的混料底板20，混料底板20上滑动设置有刮料件21；所述机械手31上设置有挖斗30，所述小车41上通过支架35安装有搅拌箱39，搅拌箱39与支架35为铰接连接，小车41上设置有推料气缸40与搅拌箱39侧壁铰接。
46.优选的，请参照图1、3所示，所述辅助下料板2为两段式结构，辅助下料板2一段为斜板而另一段为竖直板，且斜板与脱水箱体1顶板之间形成下料通道，而脱水箱体1顶板下方设置有隔板29，隔板29与辅助下料板2的竖直板之间形成压料通道；所述辅助下料板2的竖直板与隔板29底端均与过滤板12之间具有间隙，所述压料挡板13分为两块分别将两侧的间隙进行遮挡。所述一侧的压料挡板13与辅助下料板2的竖直板贴合设置，同时该侧压料挡板13的侧壁与水平设置的气缸9的活塞杆相连，且该水平设置的气缸9通过竖直设置的气缸9进行支撑；而另一侧的压料挡板13与隔板29贴合设置，且该侧的压料挡板13的顶部与竖直设置于隔板29上的气缸9的活塞杆连接。
47.优选的，请参照图1、3所示，所述过滤组件包括格栅板4与第一转筒7，格栅板4设置于进料口3处，格栅板4底端通过辅助下料板2进行限位；第一转筒7位于格栅板4后方，第一转筒7上环形阵列设置有金属吸附件6，金属吸附件6为板状结构的吸铁石，金属吸附件6通过第一转筒7上的安装座8进行安装，所述安装座8的限位槽孔底部设置有电磁铁；所述脱水箱体1顶板位于第一转筒7上方设置有滑动门5。所述过滤板12两端均与竖直设置的气缸9的活塞杆顶端铰接，过滤板12下方设置有漏斗15，漏斗15下方设置有污水收集箱14；所述过滤板12一端位于所述出料通道16内；所述压板10顶部与竖直设置于脱水箱体1顶板下方的气缸9的活塞杆连接。
48.优选的，请参照图1、4、5、6所示，所述混料底板20下方设置有与混料底板20侧面平行的丝杆22，所述刮料件21为框体结构，且刮料件21为套设在混料底板20的侧板上，刮料件21两端通过混料筒28侧壁上的限位槽27进行限位，刮料件21下部开设有螺孔，所述丝杆22穿过该螺孔设置，丝杆22两端分别与设置于混料底板20底部的电机23和轴承相连。所述刮料件21上表面设置有锯齿24；所述搅拌辊包括第二转筒18，第二转筒18上环形阵列设置有搅拌叶片19，所述第二转筒18设置于出料通道16后方且位于锥形的混料底板20一侧的侧板上方。
49.优选的，请参照图7、8所示，所述搅拌箱39顶盖开设有进出口37与投料口38，搅拌箱39顶盖上设置有搅拌电机42，搅拌电机42的输出轴连接有主轴43，主轴43穿过搅拌箱39上的轴承伸入到搅拌箱39内部，主轴43上设置有搅拌杆36。
50.本发明的沙漠治沙的有机物料的制备与使用方法的实施例如下：
51.(1)沙漠治沙的有机物料的制备方法为：按重量计算，将改良淤泥70份、腐殖酸粉末22份、油菜秸秆3份、保水剂2份、控释尿素2份、磷酸氢二钾1份，将上述材料按比例混合均匀，制得沙漠治沙有机物料；
52.(2)上述原料改良淤泥的制作方法为：
53.①
淤泥灭菌：将1
‑
3天内清出的河湖淤泥投入双轴搅拌机中，同时加入淤泥质量0.5％
‑
1％的生石灰，转速控制在30
‑
40r/min，搅拌均匀。静置1
‑
2天。期间进行一次翻拌；
54.②
改良淤泥：将灭菌后的淤泥放入淤泥脱水机的脱水箱体1中，对其进行泥水分离；脱水后的淤泥进入混料筒28后加入干秸秆粉与之混合(淤泥与秸秆的质量比为5:1)，拌
匀，形成改良淤泥，含水量在18％
‑
22％。
55.(3)上述原料油菜秸秆，最优地，长度为3
‑
5cm；
56.(4)上述原料的保水剂制作方法为：将高级吸水树脂(主要成分为低交联型聚丙烯酸钠)75份、坡缕石25份，将原料混合均匀即可；
57.(5)上述坡缕石的特征在于，粒径为0.5
‑
1mm；
58.(6)步骤(1)所述的沙漠治沙有机物料的ph值在7
‑
8之间；
59.上述沙漠治沙有机物料的使用方法实施例一：
60.a、挖取沙子：通过机械手31带动挖斗30挖取一斗的沙子倒入螺旋送料机33中；
61.b、沙子与有机物料混合：将制得的沙漠土壤改良物料加入螺旋送料机33中与沙子混合，改良有机物料与沙子的比例为1:1，并通过螺旋送料机33的出口将混合物料进行出料，再通过带式提升机34转运到小车41上的搅拌箱39内；
62.c、铺设混合物：将搅拌箱39内的沙子与有机物混合物进行倾倒出料铺设到需要改良的沙土区域，随后对沙土表层浇充足的水，搅拌箱39内留有一部分混合物；
63.d、苜蓿种子催芽：将紫色苜蓿种子用60℃左右的温水浸泡30分钟，去除上层漂浮的种子，然后在冷水中浸泡一晚；
64.e、苜蓿种子与混合物进行混匀：通过搅拌箱39的投料口38加入苜蓿种子，并通过搅拌电机42带动搅拌杆36将各物料进行混匀；
65.f、播撒：将搅拌均匀的苜蓿种子与有机混合物的通过搅拌箱39的进出口37进行播撒到沙土表层。统计到苜蓿种子发芽率为85.33％。
66.上述沙漠治沙有机物料的使用方法实施例二：
67.a、挖取沙子：通过机械手31带动挖斗30挖取一斗的沙子倒入螺旋送料机33中；
68.b、沙子与有机物料混合：将制得的沙漠土壤改良物料加入螺旋送料机33中与沙子混合，改良有机物料与沙子的比例为3:7，并通过螺旋送料机33的出口将混合物料进行出料，再通过带式提升机34转运到小车41上的搅拌箱39内；
69.c、铺设混合物：将搅拌箱39内的沙子与有机物混合物进行倾倒出料铺设到需要改良的沙土区域，随后对沙土表层浇充足的水，搅拌箱39内留有一部分混合物；
70.d、苜蓿种子催芽：将紫色苜蓿种子用60℃左右的温水浸泡30分钟，去除上层漂浮的种子，然后在冷水中浸泡一晚；
71.e、苜蓿种子与混合物进行混匀：通过搅拌箱39的投料口38加入苜蓿种子，并通过搅拌电机42带动搅拌杆36将各物料进行混匀；
72.f、播撒：将搅拌均匀的苜蓿种子与有机混合物的通过搅拌箱39的进出口37进行播撒到沙土表层。统计到苜蓿种子发芽率为94.67％。
73.通过将不同比例的沙漠治沙有机物料与治沙区域的沙土混合，然后进行盆栽种植紫色苜蓿实验，沙漠治沙有机物料与治沙区域的沙土按照3：7的比例混合最佳，发芽率最高；其ph值呈微碱性，适合紫色苜蓿生长。具体的发芽率与混合比例的对应数据如下表：
74.有机物：沙土0：11：93：71：11：0发芽率(％)90.0086.0094.6785.3370.67有机物料ph值7.787.547.126.876.59
75.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排
他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
76.本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。