CN103069946B - 处置填埋堆放的旧垃圾用于丘陵盐碱湿地植栽竹柳的方法 - Google Patents

Abstract

处置填埋堆放的旧垃圾用于丘陵盐碱湿地植栽竹柳的方法，一是为宽3米、深3米、长度不限的坑床，制作由旧垃圾与土混合并添加菌种、熟化腐植酸和营养元素添加剂，搅拌均匀放入坑床，灌水后覆盖塑料膜，经厌氧发酵的培养基；二是按株距2米、行距3米沿坑床长度方向在坑床内两边定植竹柳，再在坑床定植苗木间隙按50cm×50cm栽种约1米高的育成苗，然后利用相邻坑床间空地，用钩机拌旧垃圾料和培养基料深翻1米以上，整理成扦插苗床育苗；三是搞好田间管理。本发明可逐步搬走城市历年堆放或填埋的垃圾，改善城市生态环境，并让出土地更好地造福社会；同时种竹柳可获显著收益，便于吸引投资商处置旧垃圾，减轻政府负担。

Description

处置填埋堆放的旧垃圾用于丘陵盐碱湿地植栽竹柳的方法

技术领域

本发明涉及以往数十年填埋堆放的旧垃圾用作肥料的处置技术，属垃圾处理、肥料制作与林业开发相结合的生态环保领域，特别是涉及一种处置填埋堆放的旧垃圾用于丘陵盐碱湿地植栽竹柳的方法。 

背景技术

我国每个城市成长所形成的轨迹，就像松柏树木生长的年轮，一圈又一圈地向外延伸，称其为环道，每一环道都体现了一个城市的发展周期，而每个周期都留下一个共同的、只是组成成分大同小异的垃圾山或垃圾填埋场。我国城市的生活垃圾，采取填埋法处理的(包括平原地区堆放场)约占90％左右，历年填埋堆放的生活垃圾累计有几十亿吨。三十年前，人们可以对这些垃圾山或填埋场置之不理，因为它们尚在郊外、在农村；二十年前，这些垃圾山或填埋场被圈进了城市环道，成了市区的一大“景点”，开始引起人们关注，而新的垃圾山或填埋场又在环道外绕圈成长起来(据媒体报道，北京市四环外、五环外、六环外有数百个垃圾山或填埋场)；近十年，随着我国工业化、城镇化步伐加快，城市人口急剧膨胀，垃圾山或填埋场规模也越来越大，已达到城市无法承受的地步(仅天津市某区填埋垃圾就有上千万吨，占地几百亩)。不用说大城市，县城也是如此(山东郓城县堆放的垃圾就有数百万吨，占地60多亩)。尤其是平原地区，地皮紧缺，如今实在难以找到填埋堆放垃圾之地。在三十年、二十年、十年过去之后，那些垃圾山或填埋场所在地，如今已是城市的黄金地段。各级政府虽心系民生，但面对历史遗留的垃圾山和填埋场，也显得十分焦虑和无奈。人们盼望新“愚公”的出现，用“愚公移山”的精神，搬走那些垃圾山和填埋场，让这些黄金地段造福人民。怎样处置这些旧垃圾？焚烧显然不成，因为旧垃圾水分大，热值低，烧不着，加助燃剂成本高不划算，况且进炉多少出炉几乎还是多少，残渣多，还需另找地方填埋或堆放，得不偿失。实践证明，对新旧垃圾的处置，无论焚烧发电还是烧水泥，不仅成本高亏本大，且燃烧产生的粉尘和二噁英都会严重污染环境。到目前为止，尚未发现无害化处置旧垃圾，搬走原有垃圾山和填埋场的任何可行的方案。本发明就是在我们继利用生活垃圾、餐厨垃圾、污水处理厂污泥制作微生物有机肥，以确保不再产生新的垃圾山和填埋场之后，针对旧垃圾成分复杂，尤其建筑垃圾所占比重较大；又经多年日晒雨淋，营养挥发，肥效流失，与新垃圾制肥比较，无疑增加很多费用，经济上不划算，必须再创新技术这一实际情况，经周密调研，发现旧垃圾经填埋或长期堆放已腐烂发酵熟化，悟出了本发明，即处置以往形成的那些垃圾山或填埋场时，可以用相关物料配制旧垃圾，形成竹柳专用的培养基，直接在丘陵黄土地、干旱缺水地带、低洼易涝地、滩涂地、湿地、盐碱地等所有不宜种植粮食作物的土地上，植栽生态环保树木——超速生竹柳，绿化祖国，发展林业，为人民谋福利。 

发明内容

发明目的：本发明的目的是研究利用生态环保植物超速生竹柳的特殊功能参与原有垃圾山和填埋场旧垃圾的无害化处理，并用旧垃圾混配相关物料发酵腐熟制成的坑床肥料来促进竹柳生长，从而获得显著的环境效益、社会效益和经济效益。 

本发明选择以旧垃圾为载体配制竹柳生长培养基和选择竹柳为栽培主体的依据：是因为超速生竹柳不仅具有很高的环境价值、经济价值，而且具有生态化“吸毒解毒”、无害化处置旧垃圾的特殊功能。竹柳最早是美国人用竹子根和柳树枝嫁接而生成的新的植物品种，我国以原美国竹柳母本为基础，研发出在长势、抗逆性、适应性等方面都优于原母本的“超速生竹柳”。又因为竹子的根穿透力特别强，吸附性和吸水性都很好，为快速生成挺拔枝干奠定了基础；柳树在我国各地都有种植，适应环境能力较强，其木质纤维柔韧而有拉力。因此，由竹和柳结合生成的竹柳拥有这两种植物的遗传基因，既具有竹子快速生根的能力、主干挺拔的特长，又具有柳树纤维质密、坚韧而富有弹力的特点。以竹柳为栽培主体，具有以下优势：其一，竹柳具备超速生特点，经济收益显著。它适应能力强，生长速度快，且材质优良，有多种用途。竹柳一年可拔节≥8米；两年增粗，胸径≥10cm；三年成材，高达12米以上，可用作建筑材料；六年成大材，高度可长至20-25米，胸径可达42-50cm，每株可产材积约1M³。按6年生产周期测算，一亩竹柳平均每年可创收6万元以上。竹柳的枝叶因生物量和燃烧值很高还能作为可再生、无污染的生物燃料，用来燃烧发电或气化制取生物柴油。同时，竹柳林木及枝桠材，作为造纸厂的纸浆用材，自然白度可达60度以上，出浆率高达90％，远远超过传统的杨树、柳树等普通树种。竹柳的可贵之处还在于，无论做纸浆用材、生物燃料，还是做建筑材料、工业原料，在每轮砍伐后第二年根部又会长出新苗，而且长势更猛，3-6年又可再伐，可连续砍伐七、八次，并且可以把每年修剪下来的枝条进行再育苗；其二，竹柳适应性较强，丘陵黄土地、低洼滩涂地、湿地盐碱地，都可栽种，不与粮争地，用地成本低，且能改良盐碱地；其三，竹柳自身具有解毒功能，可参与垃圾的无害化处理，减少垃圾处理环节，降低垃圾处理成本；其四，竹柳具有抗低温寒流、抗盐碱、抗涝、抗低光照、耐高温干旱的特性，在恶劣气候条件及pH≥9、盐分超标土壤中也能正常生长。这四点，就是我们选择竹柳的缘故。因高收益具有投资吸引力，本发明才具推广价值。只有大量地需要培养基，才能最终搬走各地的垃圾山和填埋场，达到净化自然环境的目的。 

发明原理：(1)我们在考察中发现，竹柳在沼泽地(烂泥塘)环境中生长，根深叶茂，生机勃勃，比其它地方生长的都好，究其原因，是因为这样的环境最适应竹柳的生长习性、生长机理及其生长的特异功能。于是，我们便有了为竹柳制造的生长环境——“竹柳生长培养基坑床”的发明。“坑床”呈长方形，宽和深均为3米，长度不限，并在坑床底部和内壁铺油毡防渗漏，在将旧垃圾与土按体积2∶1混合后，加入熟化腐植酸(经氢氧化钠和硅酸钠处理腐熟)、营养添加剂并点入厌氧菌种拌匀放入坑床，再灌水，覆盖塑料膜，进行厌氧发酵，即为制作坑床培养基。之所以铺油毡、盖塑料膜，一则油毡可防止旧垃圾渗沥液污染周边土壤和地下水源；二则灌水后覆盖塑料膜可隔绝空气，从而为厌氧发酵创造条件；三则点配厌氧菌种可促使混合料发酵腐熟杀灭病原菌并提高肥效。(2)利用生态环保植物竹柳的栽培来参与旧垃圾无害化处理，是因为竹柳根系发达，根际圈生长着大量的黑曲霉和类纤维分解细菌，对己发酵垃圾中氢基化合物、聚乙烯、聚丙烯有分解作 用；垃圾中的重金属、二噁英，也可在植物根际分泌的有机溶剂中得以溶解、消除和分解利用。(3)根据竹柳的生长习性以及旧垃圾常年日晒雨淋，营养挥发，肥效流失的实际情况，以及竹柳的生长喜盐、喜湿、喜有机质丰厚，对钠、钙、硅、锰、锌、硼、铁、铜等元素较为敏感的生理需求，在制作坑床培养基时，酌量加入主养分氮(如尿素)、磷(如磷矿粉)、钾(如氯化钾)以及硅、钠(如氢氧化钠、硅酸钠水溶液)和锰(如硫酸锰)、锌(如七水硫酸锌)、钙(如生石灰)、硼(如硼砂)、铁(如硫酸亚铁)、铜(如硫酸铜)配置的营养添加剂，这样制得的培养基，相当于为竹柳生长提供了专用肥，可促使竹柳加快成材。 

技术方案：本发明提出的处置填埋堆放的旧垃圾用于丘陵盐碱湿地植栽竹柳的方法，包括以下步骤：(1)制作竹柳生长培养基坑床：根据植苗株距、行距的植栽要求，在目标地区用挖掘机挖出宽3米、深3米、长度不限的长方形坑床，坑床与坑床的间隔也为3米，在坑床底部及可能漏水的一壁或四壁铺上油毡防渗漏；(2)腐植酸熟化：按亩用量腐植酸(humic acids，有机质≥55％)200-1000kg，拌入氢氧化钠(sodiunhydroxide，NaOH≥99.0％)10kg，翻堆或机械搅拌均匀，室内放置7天，而后喷洒硅酸钠水溶液(sodium silicate，SiO₂＝29.2％，Na₂O＝12.8％)40kg，要一边喷洒一边翻堆，待堆置干燥后，用雷蒙机或粉碎机加工成50-80目粉剂，包装，储存熟化；(3)配制营养元素添加剂：按亩用量将磷矿粉(phosphate rock powder，P₂O₅≥30％)400-1000kg、尿素(urea，N≥46％)50kg、氯化钾(potassium chloride，K₂O≥60％)40kg、硅酸钠水溶液(sodium silicate，SiO₂＝29.2％，Na₂O＝12.8％)300kg、氢氧化钠(sodiunhydroxide，NaOH≥99.0％)10kg、硫酸锰(manganous sulfate，Mn≥32％)6kg、七水硫酸锌(zinc sulfate，Zn≥35.7％)4kg、硫酸亚铁(ferrous sulfate，Fe＝18.5-19.3％)2kg、硼砂(sodium tetraborate，B≥11％)4kg、生石灰(calcium oxide，CaO≥90％)20kg、硫酸铜(copper sulfate，Cu≥25％)0.2kg，混合均匀后作为营养元素添加剂；(4)在相邻坑床之间用钩机将旧垃圾与坑床中挖出的土按体积2∶1混合后，再按亩用量规定配入熟化腐植酸和营养元素添加剂(或者用2吨竹柳专用微生物有机肥取代上述物料)，并按亩用量点入乳酸菌(LAB，lactic acid bacteria)和黑曲霉(aspergillus niger)各2kg，一起搅拌均匀，放入坑床；(5)灌水进坑床，水面覆盖塑料膜，隔绝空气，进行厌氧发酵，30天后即可发酵腐熟成竹柳专用培养基；(6)竹柳栽培技术：先选用一年生大而粗壮的竹柳苗做定植苗，按株距2米、行距3米的要求，沿坑床长度方向在坑床内两边定植(每亩栽植竹柳200-220株)，此为6年后采伐的正品材；再在坑床定植苗木的间隙按50cm×50cm栽种约1米高的育成苗，每平方可栽培4株，每亩可栽培1320株，作为来年间苗销售用；然后利用坑床与坑床之间3米宽的空地(每亩有一半即333M²)，留出田埂，用钩机拌垃圾料和培养基配料深翻1米以上，整理成扦插苗床，按25cm×25cm扦插育苗，可得5300棵，可作为来年的育成苗销售(该土地经活化也可为来年定植正品材苗做培土准备)；(7)田间管理技术：一是路通，便于管理和采伐；二是坑床应便于浇水，在丘陵地、山坡地的坑床要像梯田一样排列(沼泽地、烂泥塘则占据地形优势)；三是追肥，最好施用竹柳专用微生物有机肥，年施肥亩用量1-2吨，要求肥料中水溶性有机质≥30％；N≥1％，K≥1％，有效磷≥2，水溶性硅≥4％，钠≥2％，硼≥0.02％，锰≥0.09％，钙≥0.9％，锌≥0.07％，铁≥0.018％，铜≥0.002％；生物制剂≥0.1％，植物生长素合剂≥0.1％；施肥方法：开沟撒施再盖土，然后灌满水，让水肥渗透到整个坑床，以保证竹柳超速生的要求和条件。 

本发明的积极效果：一是可逐步搬走城市历年堆放或填埋的垃圾，改善城市生态环境；二是让出垃圾山和填埋场占用的土地，重新合理地利用宝贵的土地资源，造福社会和人民群众；三是利用坑床培养基种植竹柳可获取显著的经济效益，便于吸引投资商参与原有垃圾山和填埋场旧垃圾的处置，减轻政府负担。 

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的描述。 

图1：竹柳坑床结构示意图 

图中所示：1、坑床之间育苗用地  2、竹柳生长培养基坑床  3、坑床底防渗漏油毡  4、坑床内壁防渗漏油毡 

图2：竹柳栽培技术示意图 

图中所示：1、坑床之间育苗用地的插扦苗  2、培养基坑床内的定植正品材  3、坑床底防渗漏油毡  4、坑床内壁防渗漏油毡  5、培养基坑床内的育成苗 

图3：田间管理规划示意图 

图中所示：1、等高线  2、水塘  3、林间道路  4、竹柳生长培养基坑床  5、梯田埂  6、水渠 

具体实施方式

制作竹柳培养基坑床：根据植苗株距行距的要求，在目标地区按等高线水平用挖掘机挖出宽3米、深3米、长度不限的土坑，即为放置竹柳培养基的坑床。坑床与坑床的间隔为3米。在坑床底部及内壁铺上油毡防渗漏。 

腐植酸熟化：按亩用量有机质≥55％的腐植酸200-1000kg，拌入NaOH≥99.0％的氢氧化钠10kg，翻堆或机械搅拌均匀，室内放置7天，而后喷洒SiO₂＝29.2％、Na₂O＝12.8％硅酸钠水溶液40kg，要一边喷洒一边翻堆，待堆置干燥后，用雷蒙机或粉碎机加工成50-80目粉剂，包装，储存熟化。 

配制营养元素添加剂：按亩用量配制，将P₂O₅≥30％的磷矿粉400-1000kg、N≥46％的尿素50kg、K₂O≥60％的氯化钾40kg、SiO₂＝29.2％和Na₂O＝12.8％的硅酸钠水溶液300kg、NaOH≥99.0％的氢氧化钠10kg、Mn≥32％的硫酸锰6kg、Zn≥35.7％的七水硫酸锌4kg、Fe＝18.5-19.3％的硫酸亚铁2kg、B≥11％的硼砂4kg、CaO≥90％的生石灰20kg、Cu≥25％的硫酸铜0.2kg，混合均匀后作为营养添加剂。 

在相邻坑床之间用钩机将旧垃圾与坑床中挖出的土按体积2∶1混合后，再按亩用量规定配入熟化腐植酸和营养添加剂，并按亩用量点入厌氧菌种乳酸菌和黑曲霉各2kg，一起搅拌均匀，放入坑床。 

灌水进坑床，水面覆盖塑料膜，隔绝空气，进行厌氧发酵，30天后即发酵腐熟成竹柳专用培养基。 

选用大而粗壮的竹柳苗做定植苗，按株距2米、行距3米的要求，沿坑床长度方 向在坑床内两边栽植，每亩栽植不少于200株，是为6年后采伐的正品材。 

在坑床定植苗木的间隙按50cm×50cm栽种1-1.2米高的成苗，每平方可栽培4株，每亩可栽培1320株，作为来年间苗用做正品材栽培或销售成苗。 

利用坑床与坑床之间3米宽的空地，用钩机拌竹柳培养基配料和垃圾料深翻1米以上，整理成扦插苗床，按25cm×25cm扦插育苗，可得5320株，可为来年间苗移栽或销售用。移苗后的床土可再次应用于定植正品材根部的大培土。 

田间管理，精耕细作：一是路通，便于管理和采伐；二是坑床应便于浇水，在丘陵地、山坡地的坑床要像梯田一样排列，在沼泽地、烂泥塘则有先天的地形优势；三是追肥，最好施用竹柳专用微生物有机肥，年施肥亩用量1-2吨；施肥方法：开沟撒施再盖土，然后灌满水，让水肥渗透到整个坑床，以保证竹柳速生要求和条件，获取更高的经济效益。 

策划案例：处置湖北枣阳市垃圾填埋场旧垃圾50万立方，并在距填埋场9公里的熊集租用丘陵山坡地500亩，土质是砖红壤贫瘠土，靠引水灌溉来植栽竹柳。 

技术方案：采用挖制培养基坑床，人工制造沼泽地的方式运作。 

一、工程量： 

土方量：(666.7M²×50％×3M×500)＝50万M³

需用垃圾量：50万M³

生物培养基配料：乳酸菌和黑曲霉各1吨，尿素25吨，磷矿粉250吨，氯化钾20吨，氢氧化钠7.5吨，硅酸钠水溶液170吨，硫酸锰3吨，七水硫酸锌2吨，碳酸亚铁1吨，硼砂2吨，生石灰10吨，腐植酸200吨。 

二、资金投入： 

挖土方及配伍：5元/M³×50万M³＝250万元 

旧垃圾挖运费：10元/M³×50万M³＝500万元 

培养基配料：80万元 

田间道路：3公里5万元 

水渠：5万元 

定植正材苗：4元/株×200株/亩×500亩＝40万元(自培) 

间植大苗：1元/株×1320株/亩×500亩＝66万元(自培) 

扦插育苗：0.2元/株×5300根/亩×500亩＝53万元(自培) 

土地年租金：300元/亩×500亩＝15万元 

人工费：150万元 

合计：1164万元 

三、栽培苗木： 

定植正品材：200株/亩×500亩＝10万株 

间植大苗：1320株/亩×500亩＝66万株 

扦插育苗：5300株/亩×500亩＝265万株 

四、实现利润： 

第一个年度销售收入： 

间植大苗66万株(建筑用材)，按自销价10元/株，收入660万元； 

扦插育苗265万棵已长至3米，按自销价4元/株，收入1060万元； 

收入合计：1720万元。 

第一个年度实现利润：1720万元-1164万元＝556万元(即每亩利润4万元)。 

第二个年度实现利润比第一个年度可增长30％左右，即720万元左右。 

第三个年度实现利润：增加销售造纸用材，每亩收40吨，每吨销售价600元，亩收入2.4万元，500亩年收入1200万元。加上大苗和育苗销售收入，平均年收入近3000万元左右；扣除追肥、人工管理等成本，年实现利润不少于2500万元(每亩利润5万元)。 

第四个年度：增加砍伐建筑用材，实现利润可比上年增长40％，即年实现利润3500万元左右(每亩利润7万元)。 

第五个年度：鉴于林木越长越大，材积增加，实现利润可比上年增长30％，即年实现利润4550万元左右(每亩利润9.1万元)。 

第六个年度：10万株正品材，每株平均获正品材1M³，按600元/M³计算，收入6000万元，再加上间植大苗和扦插育苗的收入，扣除成本，平均年实现利润在7500万元(即每亩利润15万元)。 

按6年一个生产周期计算，平均每亩年实现利润在6万元以上。 

Claims (1)

1.处置填埋堆放的旧垃圾用于丘陵盐碱湿地植栽竹柳的方法，其主要步骤是：(1)制作竹柳生长培养基坑床：根据植苗株距、行距的植栽要求，在目标地区挖出宽3米、深3米、长度不限的长方形坑床，坑床与坑床的间隔也为3米，在坑床底部及可能漏水的一壁或四壁铺上油毡防渗漏；(2)腐植酸熟化：按亩用量有机质≥55％的腐植酸200-1000kg，拌入NaOH≥99.0％的氢氧化钠10kg，翻堆或机械搅拌均匀，室内放置7天，而后喷洒SiO₂＝29.2％、Na₂O＝12.8％硅酸钠水溶液40kg，要一边喷洒一边翻堆，待堆置干燥后，用雷蒙机或粉碎机加工成50-80目粉剂，包装，储存熟化；(3)配制营养元素添加剂：按亩用量配制，将P₂O₅≥30％的磷矿粉400-1000kg，N≥46％的尿素50kg，K₂O≥60％的氯化钾40kg，SiO₂＝29.2％、Na₂O＝12.8％的硅酸钠水溶液300kg，NaOH≥99.0％的氢氧化钠10kg，Mn≥32％的硫酸锰6kg，Zn≥35.7％的七水硫酸锌4kg，Fe＝18.5-19.3％的硫酸亚铁2kg，B≥11％的硼砂4kg，CaO≥90％的生石灰20kg，Cu≥25％的硫酸铜0.2kg，混合均匀后作为营养元素添加剂；(4)在相邻坑床之间用钩机将旧垃圾料与坑床中挖出的土按体积2∶1混合后，再按亩用量规定配入熟化腐植酸和营养元素添加剂，并按亩用量点入厌氧菌种乳酸菌和黑曲霉各2kg，一起搅拌均匀，放入坑床；(5)灌水进坑床，水面覆盖塑料膜，隔绝空气，进行厌氧发酵，30天后就发酵腐熟成竹柳专用培养基；(6)选用大而粗壮的竹柳苗做定植苗，按株距2米、行距3米的要求，沿坑床长度方向在坑床内两边栽植，每亩栽植不少于200株，是为6年后采伐的正品材；(7)在坑床定植苗木的间隙按50cm×50cm栽种1-1.2米高的成苗，每亩可栽培1320株，作为来年间苗用做正品材栽培或销售成苗；(8)利用坑床与坑床之间3米宽的空地，用钩机拌培养基配料和旧垃圾料深翻1米以上，整理成扦插苗床，按25cm×25cm扦插育苗，可得5320株，可为来年间苗移栽或销售用。