CN103214300B

CN103214300B - 一种用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质

Info

Publication number: CN103214300B
Application number: CN201210028009.4A
Authority: CN
Inventors: 吴永贵; 付天岭; 洪冉; 吴宇
Original assignee: Guizhou University
Current assignee: Guizhou University
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2032-01-18
Also published as: CN103214300A

Abstract

本发明涉及一种用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质，具体说是一种煤矸石堆场生态修复的复合改良基质材料，属于矿山废弃地生态修复技术领域。解决目前煤矸石堆场普遍存在的客土成本高，立地条件恶劣，植物难以存活，普通碱中和法和施肥处理易失效以及煤矸石、剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、养殖粪物等工农业固废大量堆放易产生严重的环境影响和生态危害的问题。本发明由剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、养殖粪物、土壤和菌渣、苔藓植物按一定比例组成。本复合改良基质制作简单，原料来源广泛，废物资源化效果好，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

Description

一种用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质

技术领域

本发明涉及一种用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质，具体说是一种煤矸石堆场生态修复的复合改良基质材料，属于矿山废弃地生态修复技术领域。

背景技术

中国是世界上最大的以煤炭为主要能源的国家，煤多油少是中国能源资源的基本特点。煤炭开采过程中伴随大量的煤矸石产生，一般每开采1t煤，伴生10％-30％左右的煤矸石，煤矸石已成为我国排放量最大的工业废渣之一。限于我国现有的技术经济水平，对煤矸石利用主要是回填、制砖、路基等方式，综合利用不足30％，同时煤矸石中往往富含硫、铁、锰、铜、锌、砷、汞等伴生矿物，煤矸石在露天堆放条件下，由于风、水分、氧气及微生物作用等易产生酸性矿山废水、有毒气体、扬尘等污染物，严重污染水体、土壤和大气等自然环境及生态系统，因此，对煤矸石堆场进行生态修复就显得尤为重要。煤矸石堆场的生态修复普遍存在着植物营养极度缺乏、高温、缺水、酸害、盐害及重金属胁迫等恶劣的立地条件使植被难以存活；客土成本高，特别是在西南喀斯特地区就显得更为明显；同时传统的加碱中和法和施肥处理易失效；此外，大量的剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、养殖粪污等工农业固体废弃物大量堆放，也会产生严重的环境问题和设生态危害。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题提供一种制作简单、原料来源广泛、废物资源化效果好的用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明由剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、养殖粪物、土壤和菌渣、苔藓植物组成；各组分的体积百分比范围为：剩余污泥5％-60％，粉煤灰5％-25％，磷石膏10％-20％，养殖粪物20％-60％，土壤5％-50％、菌渣0％-10％，苔藓植物1％-5％。

所述各组分的最佳体积百分比具体为剩余污泥25％，粉煤灰25％，磷石膏10％，养殖粪物20％，土壤5％、菌渣10％，苔藓植物5％。

所述剩余污泥为城镇二级生活污水处理厂产生的脱水剩余污泥；粉煤灰为电厂或热电厂生产过程中所产生的干法或湿法排放的粉煤灰；磷石膏为湿法磷酸生产过程中产生的浸提废渣；养殖粪物为畜禽养殖场粪物或沼渣，菌渣为食用菌栽培后的废料，苔藓植物为常见苔藓植物。

在基质中混入菌渣和苔藓植物，人为引入真菌和苔藓植物先锋物种定居。本发明的有益效果：

本发明将剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、养殖粪物等工农业固体废弃物和普通土壤、菌渣和苔藓植物一起制成煤矸石堆场生态修复的复合改良基质，具有酸缓冲性能、提供植物养分、微生物活性和引种先锋物种真菌和苔藓植物的功能，形成煤矸石堆场生态修复的表层土壤不仅能部分解决煤矸石堆场生态修复的土壤缺乏问题，解决生态修复所需的植物营养问题，缓冲煤矸石产生的酸和重金属危害，控制煤矸石中的污染物质释放，同时引种真菌和苔藓植物先锋物种，促进自然生态演化过程，为后来高等植物定居打下基础，而且可将剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、菌渣这些工农业固体废弃物资源化，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

具体实施方式：

实施例1：取城镇二级生活污水处理厂产生的脱水剩余污泥，含水率65％-85％，取电厂或热电厂生产过程中所产生的干法或湿法排放的粉煤灰，取奶牛养殖场固体养殖粪物牛粪或沼渣，取矸石堆场普通土壤，并取食用菌栽培后的废料及周围常见苔藓植物。用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质的具体制作方法为：

将所取的剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、土壤、养殖粪物和菌渣、苔藓植物按比例混合，经人工或搅拌机搅拌，混合均匀后的产物即为本发明的复合改良基质，其中各组分的混合比例按体积比为剩余污泥25％、粉煤灰25％、磷石膏10％、养殖粪物20％、土壤5％和菌渣10％、苔藓植物5％。

实施例2：各组分的混合比例按体积比为剩余污泥25％、粉煤灰15％、磷石膏10％、土壤50％和菌渣1％、苔藓植物1％，其他同实施例1。

实施例3：各组分的混合比例按体积比为剩余污泥30％、粉煤灰25％、磷石膏20％、土壤10％和菌渣10％、苔藓植物5％。其他同实施例1。

实施例4：各组分的混合比例按体积比为剩余污泥60％、粉煤灰15％、磷石膏10％、土壤15％和菌渣1％、苔藓植物1％。其他同实施例1。

实施例5：各组分的混合比例按体积比为剩余污泥5％、粉煤灰5％、磷石膏10％、养殖粪物60％、土壤10％和菌渣5％、苔藓植物5％。其他同实施例1。

本发明的复合改良基质室内盆栽试验和野外实地试验显示，复合改良基质将剩余污泥可以调节改良基质粒度、增加堆场植物养分、调节堆场的pH的作用，从促进植物生长、控制煤矸石污染、减少土壤用量、利用剩余污泥等固体废物的角度来讲按体积百分比为剩余污泥25％、粉煤灰25％、磷石膏10％、养殖粪物20％、土壤5％和菌渣10％、苔藓植物5％，系最佳配比。

本发明的复合改良基质的常规使用方法：

1.用于新鲜煤矸石堆场的生态修复

矸石堆场平整，表层压实，覆盖2cm左右的复合改良基质层，混播常规植物或耐性物种，洒水压实，日常养护即可。覆盖层厚度可根据矸石粒度、含硫量、坡度等作一定调整。

2.用于风化的煤矸石堆场的生态修复

矸石堆场平整，覆盖1-2cm左右的复合改良基质层，混播常规植物或耐性物种，洒水压实，日常养护。同时可根据矸石粒度、含硫量、分化程度等对调节基质层厚度、调节粉煤灰的添加比例、覆盖层厚度、选用耐性物种稍作调整。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.一种用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质，其特征在于：由剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、养殖粪物、土壤和菌渣、苔藓植物组成；各组分的体积百分比范围为：剩余污泥5％-60％，粉煤灰5％-25％，磷石膏10％-20％，养殖粪物20％-60％。土壤5％-50％、菌渣0％-10％，苔藓植物1％-5％。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质，其特征在于：所述各组分的百分比具体为剩余污泥25％，粉煤灰25％，磷石膏10％，养殖粪物20％，土壤5％，菌渣10％，苔藓植物5％。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质，其特征在于：所述剩余污泥为城镇二级生活污水处理厂产生的脱水剩余污泥；粉煤灰为电厂或热电厂生产过程中所产生的干法或湿法排放的粉煤灰；磷石膏为湿法磷酸生产过程中产生的浸提废渣；养殖粪物为畜禽养殖场粪物或沼渣，菌渣为食用菌栽培后的废料，苔藓植物为常见苔藓植物。