CN104529516A - 一种栽培生长基的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生态修复技术领域，特别涉及一种栽培生长基的制备方法。包含骨料制备、浇筑成型两大步骤，其原材料中80%-85%为粉煤灰，骨料的82%也为粉煤灰，添加15%-20%的辅助材料，可广泛应用于沙漠化防治、城市绿化栽培砖、草坪停车场、植被围墙等领域。与现有技术相比，本发明的可充分利用废弃的物料；在自然风化环境下30年不风化，20年后本发明下面的沙自然土化，植被生长更加茂盛；本发明自然风化后不存在难以处理的固形物，减轻环境压力。
Description
技术领域
本发明本发明涉及生态修复技术领域，特别涉及一种栽培生长基的制备方法。
背景技术
我国西北地区沙漠化严重城市水资源短缺严重，城市绿化植被成活率低，植被的维护成本高。周边环境也日趋恶化，逐步出现“沙进人退”的现象，为了遏制这种趋势，修复生态，进而实现“人进沙退”，使人类生存空间得以拓展，人们想出了很多办法，但到目前为止，利用植被固沙仍是最好的方案，然而大部分植被不可能在沙漠中生长，必须为它们提供一种栽培生长基，而这种生长基需要做到就地取材、成本低、包含植物生长所需最基本的营养素。
西北地区是我国西电东送重要基地，电厂林立，产生了大量的废弃的粉煤灰，却得不到有效地充分利用，反而给当地环境造成沉重压力。
公开号为CN 102219458 B 的中国发明专利公开了一种生态混凝土及其制备方法，它由下列原料按重量份制成：普通硅酸盐水泥10 ～ 15 份，石英砂40 ～ 60 份，水5 ～ 10 份，加气剂0.15 ～ 0.25 份，改性粉煤灰15 ～ 20 份，改性二氧化钛10 ～ 15 份；所述改性粉煤灰按下列原料及工艺制得：取盐酸和硫酸按照体积比为1:3 的比例混合形成混合酸，然后取20g 粉煤灰、1gNaCl 和20mL 混合酸，于18-25℃下搅拌反应60min，形成混合物，将混合物在100-105℃下烘干，烘干后碾碎得改性粉煤灰。该专利的技术方案使用较为昂贵的改性二氧化钛，还需要对粉煤灰进行酸化处理，不仅成本较高，残留的酸性原来对本来已经很脆弱的生态环境形成一定的压力。该方案可能适应于水质和土壤净化，但不适应于作为栽培生长基。
公开号为1768569的另一份中国发明专利公开了一种植被生态混凝土及其制备方法，它的植被混凝土预制块由适于植被生长的顶层生长基层、适于植被根系贯穿的上层多孔混凝土层、适于植被根系生长的中层废砖石生长基混合层和适于植被根系贯穿的下层多孔混凝土层构成四层结构的预制块。不仅制作工序复杂，周期长、成本高，而且骨料使用具有吸水性的废砖，在西北地区并不丰富，对于大量废弃的粉煤灰并没有有效利用。
发明内容
本发明的目的正是基于前述现有技术的不足，提供一种原料中80%-85%为粉煤灰，添加15%-20%的辅助材料的栽培生长基，可广泛应用于沙漠化防治、城市绿化栽培砖、草坪停车场、植被围墙等领域。
本发明提供的技术方案是：这种栽培生长基的制备方法，包含如下步骤：
A）骨料制备：将粉煤灰、污泥、硅酸钙、草炭土均匀搅拌10分钟后，加入增强剂和25-40份的水继续搅拌5分钟，再加入发泡剂继续搅拌1分钟，最后通过输送机计量进入造粒机，制成直径0.5cm-5cm、长度3.0cm-5.0cm的颗粒，自然晾干或烘干；前述各原料的重量份如下：
粉煤灰100份
电石渣5份-20份
硅酸钙5份-20份
保水剂0.05份-10份
水泥5份-20份
草炭土5份-15份
生活污泥5份-20份
增强剂0.3份-2份
发泡剂0.5份-1.8份；
B）浇筑成型：将步骤A)制备的颗粒100重量份连同如下重量份的原料加水搅拌均匀，预制或现浇塑形，正常保养7天以上即可：
水泥12份
污泥0.33份
腐植酸5份
硅酸钙0.33份
保水剂5份
增强剂0.06份
发泡剂0.006份。
本发明主体原料为粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5~300μm。并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50%—80%，有很强的吸水性。本发明利用粉煤灰的该特性，变废为宝。电石渣是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣，本发明利用其粘合作用，从而减少水泥用量；利用硅酸钙不溶于水的特性，其包覆粉煤灰颗粒，对起粉煤灰颗粒吸收的水分起到保持作用；为进一步提高保水作用，本发明还加入了保水剂；水泥与电石渣的协同作为粉煤灰颗粒之间的粘结剂和赋形剂；草炭土、污泥和腐植酸（Humic acid，HA）不仅为植被提供养料，还起到一定的粘结剂和赋形剂的作用；增强剂是为了提高粘结剂和赋形剂的的强度；发泡剂是为了产生孔洞，储存水和营养物质，并利于之后植物的根系生长。
进一步地，步骤B)中预制时水灰比为0.3，现浇时水灰比为0.4。
进一步地，预制塑形的生长基的尺寸为如下尺寸之一：
480mm×370mm×150mm
600mm×480mm×150mm
480mm×240mm×150mm。
本发明还涉及依照前述制备方法所得的栽培生长基。
本发明还涉及依照前述制备方法所得的栽培生长基的栽培方法，包含如下步骤：首先用10%腐植酸、5%污泥、35%粉煤灰、50%水混合均匀成浆，浇入制备好的生长基表面，使该混合浆进入到生长基的孔洞及缝隙之中，按照常理由于较为微小的孔洞及缝隙由于表面张力较大，混合浆进入不了其中，但由于粉煤灰有较强的吸附活性，因此混合浆还是能够进入这些微小的孔洞及缝隙，作为植被生长吸收床，同时由于粉煤灰有很强的吸水性，因此会将大部分水分吸收，造成较大的孔洞及缝隙的混合浆的液面下降到原有液面的80%以下，为下一步草种的播种创造了条件。然后按照每666平方3kg的量准备草种，将草种浸泡4小时；种植前在栽培生长基表面喷洒保水剂，保水剂的用量为每平方1g；将生活污泥用水稀释至40%混液并与草种搅拌均匀，均匀地浇到栽培生长基表面。
与现有技术相比，本发明的特点是：1）本发明的原材料中80%-85%为粉煤灰，骨料的82%也为粉煤灰，可充分利用废弃的物料；2）本发明在自然风化环境下30年不风化，20年后本发明下面的沙自然土化，植被生长更加茂盛；3）本发明自然风化后不存在难以处理的固形物，减轻环境压力。
具体实施方式
实施方式1
骨料的制备：
按照如下原料配比备料：
粉煤灰100吨
电石渣5吨
硅酸钙5吨
保水剂0.05吨
水泥5吨
草炭土5吨
生活污泥5吨
增强剂 0.3吨
发泡剂0.5吨
将上述粉煤灰、污泥、硅酸钙、草炭土均匀搅拌10分钟后，加入增强剂和25吨的水继续搅拌5分钟，再加入发泡剂继续搅拌1分钟，最后通过输送机计量进入造粒机，制成直径0.5cm×3.0cm的颗粒，自然晾干后作为骨料备用。
实施方式2
骨料的制备：
按照如下原料配比备料：
粉煤灰100吨
电石渣20吨
硅酸钙20吨
保水剂10吨
水泥20吨
草炭土15吨
生活污泥20吨
增强剂 2吨
发泡剂1.8吨
将上述粉煤灰、污泥、硅酸钙、草炭土均匀搅拌10分钟后，加入增强剂和40吨的水继续搅拌5分钟，再加入发泡剂继续搅拌1分钟，最后通过输送机计量进入造粒机，制成直径5cm×5cm的颗粒，自然晾干后作为骨料备用。
实施方式3
骨料的制备：
按照如下原料配比备料：
粉煤灰100吨
电石渣15吨
硅酸钙14吨
保水剂5吨
水泥14吨
草炭土10吨
生活污泥14吨
增强剂 1.2吨
发泡剂1.2吨
将上述粉煤灰、污泥、硅酸钙、草炭土均匀搅拌10分钟后，加入增强剂和32吨的水继续搅拌5分钟，再加入发泡剂继续搅拌1分钟，最后通过输送机计量进入造粒机，制成直径3cm×3cm的颗粒，烘干后作为骨料备用。
实施方式4
预制成型：
按照如下原料配比备料：
实施方式1的粉煤灰为主的骨料 1500kg
水泥190kg
污泥5kg
腐植酸
硅酸钙5kg
保水剂7.5g
增强剂100g
发泡剂10g
水灰比；0.3
将上述原料加入60kg左右的水使水灰比为0.3，搅拌均匀，通过输送机进入腔体规格为480mm×370mm×150mm的模具，自动刮平的同时用模板平压，脱模后正常保养14天完成生长基的制作。
实施方式5
草坪生长基现场浇筑成型：
将下述运至施工现场称重配料：
实施方式2和实施方式3的粉煤灰为主的骨料各750kg
水泥190kg
污泥5kg
腐植酸
硅酸钙5kg
保水剂7.5g
增强剂100g
发泡剂10g
将上述原料加入76kg左右的水使水灰比为0.4，搅拌6分钟通过输送机送制作地点 用刮板刮平后，再用模板平压，以50平方为个体单位以此类推方正施工。正常保养7天完成生长基的制作。
实施方式6
树木栽培室的浇筑；
在方正交叉点每13米挖坑1500mm×1500mm×1500mm，浇筑前用粉煤灰80%、水泥10%、电石渣10%、水50% 调浆喷涂在底部及四周壁上，然后将按照实施方式5配比的浇料浇入坑内，在坑内中心放入直径250mm、长度600mm的PVC管15分钟取出，正常保养10天后在直径250、深度600mm的孔内放入树苗，填入泥土浇透水。
实施方式7
喷灌管线的埋设：
在实施方式5的草坪生长基浇筑前，铺设喷淋供水管道，间距为30米见方，交叉口预埋喷淋头部件，供水管道每1000米设一台风力管道加压泵。
实施方式8
植被种植施工方法：
用10%腐植酸、5%污泥、35%粉煤灰、50%水混合均匀成浆，浇入实施方式4或5制备好的生长基表面，使该混合浆进入到生长基的孔洞及缝隙之中，作为植被生长吸收床；然后按照每666平方3kg的量准备草种（三个品种的草种），将草种浸泡4小时；种植前在栽培生长基表面喷洒保水剂，保水剂的用量为每平方1g；将生活污泥用水稀释至40%混液并与草种搅拌均匀，均匀地浇到栽培生长基表面。
Claims (13)
1.一种栽培生长基，其特征在于由包括粉煤灰、水泥、发泡剂和水凝固而成。
2.根据权利要求1所述的一种栽培生长基，其特征在于还包括电石渣。
3.根据权利要求2所述的一种栽培生长基，其特征在于还包括硅酸钙。
4.根据权利要求3所述的一种栽培生长基，其特征在于还包括草炭土。
5.根据权利要求4所述的一种栽培生长基，其特征在于还包括污泥。
6.根据权利要求5所述的一种栽培生长基，其特征在于还包括腐植酸。
7.根据权利要求6所述的一种栽培生长基，其特征在于还包括保水剂。
8.根据权利要求7所述的一种栽培生长基，其特征在于还包括增强剂。
9.根据权利要求8所述的一种栽培生长基，其特征在于各组分的重量份分别是：
粉煤灰47.89-79.46份
电石渣2.39份-15.89份
硅酸钙2.72份-16.22份
保水剂5.02份-12.94份
水泥14.39份-27.89份
草炭土2.39份-11.92份
污泥2.72份-16.22份
增强剂0.07份-1.65份
发泡剂0.246份-1.436份；
腐植酸5份。
10.制备权利要求9一种栽培生长基的方法，包含如下步骤：
A）骨料制备：将粉煤灰、污泥、硅酸钙、草炭土均匀搅拌10分钟后，加入增强剂和25-40份的水继续搅拌5分钟，再加入发泡剂继续搅拌1分钟，最后通过输送机计量进入造粒机，制成直径0.5cm-5cm、长度3.0cm-5.0cm的颗粒，自然晾干或烘干；前述各原料的重量份如下：
粉煤灰100份
电石渣5份-20份
硅酸钙5份-20份
保水剂0.05份-10份
水泥5份-20份
草炭土5份-15份
污泥5份-20份
增强剂0.3份-2份
发泡剂0.5份-1.8份；
B）浇筑成型：将步骤A)制备的颗粒100重量份连同如下重量份的原料加水搅拌均匀，预制或现浇塑形，正常保养7天以上即可：
水泥12份
污泥0.33份
腐植酸5份
硅酸钙0.33份
保水剂5份
增强剂0.06份
发泡剂0.006份。
11.根据权利要求10所述的一种栽培生长基的制备方法，其特征在于：步骤B)中预制时水灰比为0.3，现浇时水灰比为0.4。
12.根据权利要求10或11所述的一种栽培生长基的制备方法，其特征在于：预制塑形的生长基的尺寸为如下尺寸之一：
480mm×370mm×150mm
600mm×480mm×150mm
480mm×240mm×150mm。
13.权利要求1-9任一所述栽培生长基的栽培方法，包含如下步骤：首先用10%腐植酸、5%污泥、35%粉煤灰、50%水混合均匀成浆，浇入制备好的生长基表面，使该混合浆进入到生长基的孔洞及缝隙之中，作为植被生长吸收床；然后按照每666平方3kg的量准备草种，将草种浸泡4小时；种植前在栽培生长基表面喷洒保水剂，保水剂的用量为每平方1g；将生活污泥用水稀释至40%混液并与草种搅拌均匀，均匀地浇到栽培生长基表面。
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