CN106223447A - 一种生物滞留设施填料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物滞留设施填料，包括保湿层、基质层、垫层和基层，其特征在于：所述保湿层位于填料最顶层，所述保湿层填入植物纤维毯；所述基质层位于所述保湿层之下，所述基质层包含园林土、污泥堆肥产品和菌糠；所述垫层位于所述基质层之下，所述垫层填入河沙；所述基层位于所述垫层之下，所述基层为填料最底层，所述基层填入火山岩。本发明有效消纳了生活垃圾和废弃物，有利于废弃资源的循环再利用，对保护环境和节约施工成本起到积极作用，将蚯蚓加入基质层中，确保基质层不易板结，可以保障基质层的长期稳定，相较于常规生物滞留设施，本发明的技术保湿效果好，储存的雨水可缓慢释放，对城市小气候影响更为长效。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物滞留设施填料，具体为一种保湿效果较好的生物滞留设施填料。
背景技术
随着城市化进程加快，由雨水引发的城市水质恶化、洪涝灾害等问题日益凸显。一方面，由于城市开发不合理，可渗透地表面积越来越少，由暴雨径流产生的面源污染已成为城市水环境恶化的重要原因。降雨径流中含有悬浮物、耗氧物质、营养物质、有毒物质、油脂类物质等多种污染物，这些污染物随径流进入江河湖泊，造成了水污染。另一方面，城市化进程改变了原有的水文循环，使降雨入渗量大大减少，雨洪峰值增加，汇流时间缩短，导致城市雨洪危害加剧，水涝灾害频发。同时，缺水已经成为制约我国城市，特别是干旱区城市经济社会发展的一个瓶颈因素。
针对城市径流污染及相应的雨洪管理，传统的“末端治理”设施占地面积大、建设集中、造价高，虽然在一定程度上降低了初期雨水污染，却无法改善城市环境。受全球气候变化影响，强降雨引发的城市地表径流强烈波动，使城市洪涝问题面临着不断加剧的风险。
目前，生物滞留作为城市低影响开发的雨水管理技术，可有效改善雨水径流水力条件，延缓雨水洪峰到达时间，削减洪峰流量；可明显提高雨水径流水质，有效去除径流中的污染物质：包括悬浮物、重金属、氮、磷、油脂、病原体。填料是生物滞留设施功能发挥的关键因素，因此，生物滞留设施内填料的组成及配比非常重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物滞留设施填料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物滞留设施填料，包括保湿层、基质层、垫层和基层，其特征在于：所述保湿层位于填料最顶层，所述保湿层填入植物纤维毯；所述基质层位于所述保湿层之下，所述基质层包含园林土、污泥堆肥产品和菌糠；所述垫层位于所述基质层之下，所述垫层填入河沙；所述基层位于所述垫层之下，所述基层为填料最底层，所述基层填入火山岩。
优选的，所述保湿层中的植物纤维毯为一次加工完成的基底，所述基底包含秸秆、天然纤维优质草籽、营养剂、专用纸和定型网。
优选的，所述基质层中的污泥堆肥产品使用城市中生活污泥发酵后的产物，菌糠使用食用菌代料栽培后的培养基剩余物，所述食用菌代料栽培包括秸秆和木屑。
优选的，所述基质层中园林土、污泥堆肥产品和菌糠的配比为按重量比6:3:1。
优选的，所述基质层中每平方米放置40～60条蚯蚓。
优选的，所述基中的火山岩使用具有惰性和抗腐蚀性的多孔型石材。
优选的，所述保湿层的厚度为1cm～2cm，
优选的，所述基质层的厚度为5cm～8cm，
优选的，所述垫层的厚度为2cm～3cm，
优选的，所述基层厚度为50cm～100cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：污泥堆肥产品和菌糠再利用有效消纳了生活垃圾和废弃物，有利于资源的合理配置，循环再利用，降低环境负荷，节约成本，同时避开了食物链，更安全可靠；相较于常规生物滞留设施，本发明的技术保湿效果好，储存的雨水可缓慢释放，对周围小气候影响更为长效；本发明应用多孔火山岩等材料为微生物提供生长环境，强化对水体的净化效果；本发明的基质层孔隙度大，并将蚯蚓加入基质层中，确保基质层不易板结，保障了基质层的长期稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1.保湿层 2.基质层 3.垫层 4.基层
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种生物滞留设施填料，包括保湿层1、基质层2、垫层3和基层4，其特征在于：所述保湿层1位于填料最顶层，由植物纤维毯构成；所述基质层2位于所述保湿层1之下，由园林土、污泥堆肥产品和菌糠构成；所述垫层3位于所述基质层2之下，由河沙构成；所述基层4位于所述垫层3之下，为填料最底层，由火山岩构成。
所述保湿层1中的植物纤维毯以秸秆等天然纤维为基底，连同优质草籽、营养剂、专用纸、定型网等多种材料一次加工完成。所述基质层2中的污泥堆肥产品使用城市中生活污泥发酵后的产物，菌糠使用秸秆、木屑等原料进行食用菌代料栽培后的培养基剩余物，所述基质层2中园林土、污泥堆肥产品和菌糠的配比为按重量比6:3:1，所述基质层2中每平方米放置40～60条蚯蚓。所述基层4中的火山岩使用具有惰性和抗腐蚀性的多孔型石材。
所述保湿层1的厚度为1～2cm，所述基质层2的厚度为5～8cm，所述垫层3的厚度为2～3cm，所述基层4厚度为50～100cm。
所述保湿层1由植物纤维毯构成，厚度为1～2cm。所述植物纤维毯为以秸秆天然纤维为基底，连同优质草籽、营养剂、专用纸、定型网多种材料一次加工完成的，用于土壤、地基、岩石、土地或者任何岩土工程相关的有渗透性的纺织品。所述保湿层1作用为：①提供草种和植物生长条件；②防止灰尘散落；③阻挡蚯蚓逃窜；④增加保湿效果。
所述基层4由火山岩构成，厚度为50～100cm。主要作用为储水、承载本填料基本结构和为微生物提供载体。所述火山岩是火山爆发后由形成的多孔形石材，具有惰性、抗腐蚀性。在参与生物膜在环境中发生物化学反应相对稳定，其表面亲水强，粗糙多孔，附着的生物膜速度快量多，带有正电荷，有利于生物膜生长，是生物膜很好的载体。
所述垫层3由河沙构成，厚度2～3cm。主要作用为隔绝基质层与基层，避免基质层填料沉降至基层，同时避免蚯蚓向下层结构逃窜。
所述基质层2由园林土、污泥堆肥产品和菌糠按重量比6:3:1配比构成，并于每平方米放置40～60条蚯蚓，基质层厚度为5～8cm。作用是为植物生长提供基质并为微生物提供载体、保障微生物和植物协同净化水体。其中各组分的作用如下：
1.污泥堆肥产品是城市中生活污泥发酵后的产物，能为土壤提供大量的养分、改善土壤结构、促进土壤的保水保肥能力。
2.菌糠是利用秸秆、木屑等原料进行食用菌代料栽培，收货后的培养基剩余物，俗称食用菌栽培废料、菌渣或余料；是食用菌菌丝残体及经食用菌酶解，结构发生质变的粗纤维成分的复合物。菌糠含有丰富的粗蛋白、粗脂肪和氮浸出物，还包含有钙、磷、钾、硅矿物质，营养相当丰富。在基质中施用可形成具有良好通气蓄水能力的腐殖质，给蚯蚓提供食物来源，同时对改良土壤，提高土壤肥力具有重要意义。
3.蚯蚓是蚯蚓通过被动吸收和摄食作用两种途径将污泥堆肥产品中的重金属同化或固定，减少土壤中重金属的富集和对植物的影响。同时蚯蚓通过摄食产生大量蚯蚓粪，蚯蚓粪作用为：①能够增加土壤孔隙度和团聚体的数量，改善土壤结构，具有很好保水能力、通气性和透水性；②蚯蚓粪中不仅富含大量的有机质、氮、磷、钾和腐殖酸等，还富含植物生长必须的16种营养元素和具有刺激植物生长的植物激素，对植物的生长和提高作物的品质具有非常明显的作用；③蚯蚓粪具有很大的比表面积，成为许多微生物的附着载体，蚯蚓粪中含有大量的细菌、氨化细菌、硝化细菌、真菌等大量多种微生物群落，且繁殖速度成倍增长，成为了土壤的分解中心,有利于土壤有机质的分解和转化。因此将蚯蚓粪作为土壤改良基质能够改善土壤结构、保水增肥和活化土壤生态系统的作用。
4.园林土为植物生长基本基质。
具体施工方式通过以下步骤实现：
(1)、准备施工，将预施工场地周围清理干净，设置控制桩及控制标志，依照深度要求，在施工场地挖出90～110cm深度的沟渠。
(2)、基层施工，将火山岩均匀铺设在沟渠中，铺设50～100cm厚度，找平。
(3)、垫层施工，将河沙均匀铺设在基层之上，铺设2～3cm厚度，找平。
(4)、基质层施工，首先在搅拌机内将基质层各组分按比例调配均匀，然后均匀铺设在垫层之上，铺设6～8cm厚度，最后将蚯蚓按40～60条每平方米的密度放入基质层中，找平。
(5)、保湿层施工，将植物纤维毯覆盖于铺设完成的基质层上。
(6)、结束施工，将施工现场清理干净，移除控制桩和控制标志，并对施工完成的滞留设施进行养护并投入使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种生物滞留设施填料，包括保湿层(1)、基质层(2)、垫层(3)和基层(4)，其特征在于：所述保湿层(1)位于填料最顶层，所述保湿层(1)填入植物纤维毯；所述基质层(2)位于所述保湿层(1)之下，所述基质层(2)包含园林土、污泥堆肥产品和菌糠；所述垫层(3)位于所述基质层(2)之下，所述垫层(3)填入河沙；所述基层(4)位于所述垫层(3)之下，所述基层(4)为填料最底层，所述基层(4)填入火山岩。
2.根据权利要求书1所述的一种生物滞留设施填料，其特征在于：所述保湿层(1)中的植物纤维毯为一次加工完成的基底，所述基底包含秸秆、天然纤维优质草籽、营养剂、专用纸和定型网。
3.根据权利要求书1所述的一种生物滞留设施填料，其特征在于：所述基质层(2)中的污泥堆肥产品使用城市中生活污泥发酵后的产物，菌糠使用食用菌代料栽培后的培养基剩余物。
4.根据权利要求书1所述的一种生物滞留设施填料，其特征在于：所述基质层(2)中园林土、污泥堆肥产品和菌糠的配比为按重量比6:3:1。
5.根据权利要求书1所述的一种生物滞留设施填料，其特征在于：所述基质层(2)中每平方米放置40～60条蚯蚓。
6.根据权利要求书1所述的一种生物滞留设施填料，其特征在于：所述基层(4)中的火山岩使用具有惰性和抗腐蚀性的多孔型石材。
7.根据权利要求书1所述的一种生物滞留设施填料，其特征在于：所述保湿层(1)的厚度为1cm～2cm。
8.根据权利要求书1所述的一种生物滞留设施填料，其特征在于：所述基质层(2)的厚度为5cm～8cm。
9.根据权利要求书1所述的一种生物滞留设施填料，其特征在于：所述垫层(3)的厚度为2cm～3cm。
10.根据权利要求书1所述的一种生物滞留设施填料，其特征在于：所述 基层(4)厚度为50cm～100cm。
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