CN107006354A - 海绵城市建设用蓄水生物海绵体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海绵城市建设用蓄水生物海绵体及其制备方法，包括以下重量份的原料：秸秆8‑20份、麻杆10‑20份、棉杆10‑20份、防腐剂5‑20份、黄壤土10‑25份、黄砂10‑20份、腐殖土5‑10份、胶囊微生物1‑3份、发泡剂3‑5份、针状形态颗粒尿素5‑8份、碳纤维20‑40份、稻草纤维8‑15份、白茅根10‑20份、胶粘剂10‑30份。本发明的蓄水生物海绵体能替代现有技术中的绿化土壤，也能替代路面铺设中的渗透路面砖，兼具有渗水、蓄水、净水和植物生长作用，而且效果非常好，每平方米蓄水达40‑200L，释水时间长达10‑20年，因为本发明的海绵体具有类似毛细血管状的吸水保水能力。

Description

海绵城市建设用蓄水生物海绵体及其制备方法

技术领域

本发明涉及海绵城市建设技术领域，具体涉及一种海绵城市建设用蓄水海绵体及其制备方法。

背景技术

我国建筑基本上是采用硬质铺装，无雨水蓄排能力，一旦遇上大暴雨，瞬时大量的雨水汇流市政管网进行排水，一旦排水不畅，就会出现城市内涝现象，而且这种硬质铺装增加了城市的“热岛效益”。

海绵城市的建设就是为了解决上述问题的，对城市各类设施实施对雨水的吸、渗、滞、蓄、净、用、排等功能，促进城市雨水的就地消纳和利用。建设海绵城市就要有“海绵体”，城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设置。就目前而言，在绿地、花园等建设中，需要构建具有蓄、排、净作用的基质作为植物生存用，而这些基质整体移动性差，运输与使用极为不便；在铺设路面中，可渗透路面砖仅只有下渗功能，而无蓄、净与种植作观赏作用。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可广泛用于路面铺设、绿化建设中的海绵城市建设用蓄水生物海绵体及制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：海绵城市建设用蓄水生物海绵体，包括以下重量份的原料：秸秆8-20份、麻杆10-20份、棉杆10-20份、防腐剂5-20份、黄壤土10-25份、黄砂10-20份、腐殖土5-10份、胶囊微生物1-3份、发泡剂3-5份、针状形态颗粒尿素5-8份、碳纤维20-40份、稻草纤维8-15份、白茅根10-20份、胶粘剂10-30份，根据需要压成2-25cm厚实心或多孔块状物。

上述胶囊微生物中的微生物是由芽孢杆菌、酿酒酵母混合而成，且芽孢杆菌与酿酒酵母的重量用量比为1-3:2-5。

上述防腐剂为丙酸钙、聚赖氨酸中的一种或两种按任意比例组合。上述发泡剂为阴离子表面活性剂水溶液，具体可选用十二烷基硫酸钠水溶液或动植物蛋白类发泡剂或纸浆废液等。上述胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照3-5:1-3:2-3:2-5的重量比混合而成。

上述海绵城市建设用蓄水生物海绵体的制备方法，包括如下步骤：

（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，两种菌体混合后，在加入3%的海藻酸钠溶液的菌悬液中混合均匀，滴入4%氯化钙溶液固化15-20min，得胶珠，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜8-10min，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1:4-6，捞出后置于戊二醛溶液中交联3-5min，得胶囊微生物，备用；

（2）胶粘、模压处理：将麻杆、棉杆、白茅根、秸秆烘干粉碎后加入防腐剂搅拌均匀进行防腐处理，处理时间为15-20min，然后与烘干并粉碎的腐殖土、黄壤土，以及黄砂、针状形态颗粒尿素、制备的胶囊微生物混合均匀，并加入适量水进行搅拌，然后加入用防腐剂处理过的稻草纤维、碳纤维，加入发泡剂，充分搅拌、混合、分散，在搅拌的同时通入空气，最后加入胶粘剂，快速搅拌后倒入模具，在80-150℃的温度下压制成实心块状物或多孔块状物，制得本发明的蓄水生物海绵体。

本发明的蓄水生物海绵体可应用在海绵城市建设中的屋顶绿化、墙面绿化、花园、可渗透路面等。

本发明的有益效果是：1、本发明的蓄水生物海绵体能替代现有技术中的绿化土壤，也能替代路面铺设中的渗透路面砖，兼具有渗水、蓄水、净水和植物生长作用，而且效果非常好，每平方米蓄水达40-200L，释水时间长达10-20年，因为本发明的海绵体具有类似毛细血管状的吸水保水能力，此外，因净化用的微生物是以微胶囊的形式存在，作用时间相对较长；2、作为土壤来说，本身具有营养，可在不用另外施肥的情况下生长植物；3、因加入的稻草纤维、麻杆、棉杆、碳纤维，使得其具有一定的的力学性能，耐践踏；4、胶粘后在一定温度下进行模压，提高了海绵体的硬度、韧性、吸收能力及使用期限。

具体实施方式

现结合具体实施例，来对本发明作进一步的阐述。

实施例一

海绵城市建设用蓄水生物海绵体，包括以下重量份的原料：秸秆20份、麻杆8份、棉杆8份、防腐剂8份、黄壤土25份、黄砂20份、腐殖土10份、胶囊微生物3份、发泡剂5份、针状形态颗粒尿素8份、白茅根20份、碳纤维40份、稻草纤维5份、胶粘剂20份。

胶囊微生物中的微生物由芽孢杆菌、酿酒酵母按照重量用量比为3: 5混合而成。防腐剂为丙酸钙，发泡剂为十二烷基硫酸钠水溶液，胶粘剂是由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照3:1:2:2的重量比混合而成。

制备方法，包括如下步骤：

（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，菌悬液加入3%的海藻酸钠溶液中并混合均匀，滴入4%氯化钙溶液固化20min，得胶珠，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜10min，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1:4，捞出后置于戊二醛溶液中交联5min，得胶囊微生物，备用；

（2）胶粘、模压处理：将麻杆、棉杆、白茅根、秸秆烘干粉碎后加入防腐剂搅拌均匀进行防腐处理，处理时间为20min，然后与烘干并粉碎的腐殖土、黄壤土，以及黄砂、针状形态颗粒尿素、制备的胶囊微生物混合均匀，并加入适量水进行搅拌，然后加入用防腐剂处理过的稻草纤维、碳纤维，加入发泡剂，充分搅拌、混合、分散，在搅拌的同时通入空气，最后加入胶粘剂，快速搅拌后倒入模具，在150℃的温度下压制成25cm厚的多孔块状物，制得本发明的蓄水生物海绵体。

实施例二

海绵城市建设用蓄水生物海绵体，包括以下重量份的原料：秸秆10份、麻杆15份、棉杆15份、防腐剂10份、黄壤土15份、黄砂10份、腐殖土5份、胶囊微生物1份、发泡剂3份、针状形态颗粒尿素5份、白茅根10份、碳纤维20份、稻草纤维10份、胶粘剂10份。

胶囊微生物的中微生物是由芽孢杆菌和酿酒酵母菌混合而成，其中芽孢杆菌与酿酒酵母的用量比为3:2。防腐剂为丙酸钙、聚赖氨酸按照3:5的重量比混合而成，发泡剂为纸浆废液。胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照5:1: 3: 5的重量比混合而成。

制备方法，包括如下步骤：

（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，菌悬液加入3%的海藻酸钠溶液中并混合均匀，滴入4%氯化钙溶液固化15min，得胶珠，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜8min，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1: 6，捞出后置于戊二醛溶液中交联3min，得胶囊微生物，备用；

（2）胶粘、模压处理：将麻杆、棉杆、白茅根、秸秆烘干粉碎后加入防腐剂搅拌均匀进行防腐处理，处理时间为15min，然后与烘干并粉碎的腐殖土、黄壤土，以及黄砂、针状形态颗粒尿素、制备的胶囊微生物混合均匀，并加入适量水进行搅拌，然后加入用防腐剂处理过的稻草纤维、碳纤维，加入发泡剂，充分搅拌、混合、分散，在搅拌的同时通入空气，最后加入胶粘剂，快速搅拌后倒入模具，在100℃的温度下压制成15cm厚的实心块状物，制得本发明的蓄水生物海绵体。

Claims (4)

1.海绵城市建设用蓄水生物海绵体，其特征在于，包括以下重量份的原料：秸秆8-20份、麻杆10-20份、棉杆10-20份、防腐剂5-20份、黄壤土10-25份、黄砂10-20份、腐殖土5-10份、胶囊微生物1-3份、发泡剂3-5份、针状形态颗粒尿素5-8份、碳纤维20-40份、稻草纤维8-15份、白茅根10-20份、胶粘剂10-30份，根据需要压成2-25cm厚实心或多孔块状物。

2.根据权利要求1所述的海绵城市建设用蓄水生物海绵体，其特征在于，上述胶囊微生物中的微生物是由芽孢杆菌、酿酒酵母混合而成，且芽孢杆菌与酿酒酵母的重量用量比为1-3:2-5。

3.根据权利要求1所述的海绵城市建设用蓄水生物海绵体，其特征在于，上述胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照3-5:1-3:2-3:2-5的重量比混合而成。

4.根据上述任意一条权利要求所述的海绵城市建设用蓄水生物海绵体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，两种菌体混合后，在加入3%的海藻酸钠溶液的菌悬液中混合均匀，滴入4%氯化钙溶液固化15-20min，得胶珠，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜8-10min，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1:4-6，捞出后置于戊二醛溶液中交联3-5min，得胶囊微生物，备用；

（2）胶粘、模压处理：将麻杆、棉杆、白茅根、秸秆烘干粉碎后加入防腐剂搅拌均匀进行防腐处理，处理时间为15-20min，然后与烘干并粉碎的腐殖土、黄壤土，以及黄砂、针状形态颗粒尿素、制备的胶囊微生物混合均匀，并加入适量水进行搅拌，然后加入用防腐剂处理过的稻草纤维、碳纤维，加入发泡剂，充分搅拌、混合、分散，在搅拌的同时通入空气，最后加入胶粘剂，快速搅拌后倒入模具，在80-150℃的温度下压制成实心块状物或多孔块状物，制得本发明的蓄水生物海绵体。