CN108739255A - 一种固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法。本发明通过将腐熟污泥、煤矸石粉、秸秆与客土按比例配制成基质材料，然后以厚层基质喷附、喷混植生或袋体堆积的方式应用到边坡修复工程作业中，节约了客土资源，提高了客土土质，提高了修复效果，解决了大量废弃物闲置浪费的问题。

Description

一种固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法
技术领域
本发明涉及环境修复领域，特别涉及一种固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法。
背景技术
矿区和城市开发建设往往涉及大规模土石填挖工程，形成大量土石裸露边坡，破坏了原有地形地貌及植被，与周边自然景观极不协调。边坡植物防护代替传统边坡防护，成为近年来边坡防护主体和趋势。为实现与植物群落的融合与系统的恢复，边坡植物的种植需要至少3～10cm的土壤层，而裸露边坡或为废弃渣石堆积，或为岩石边坡，完全无基质土壤，或者为极度贫瘠土壤，所以边坡修复需要大量土壤基质的投入。目前边坡修复客土来源主要是城市建设用地土方或农田。城市建筑用地取土，土壤中或混杂诸多建筑和生活垃圾，或因深层地基土(生土)，导致土壤质量大大降低，黏性大、易板结、透气性差，不利于植物根的生长发育；农田取土后果更严重，不仅损害耕地红线目标实现，而且只会使破坏转移，扩大。因此，不仅园林绿化，边坡修复工程优质基质也极度缺乏，生态修复用土短缺问题极其严峻。
城市污泥、煤矸石等废弃物的大量产生和堆放对环境是一种污染，也是一种浪费。目前，全国每年湿污泥产生量高达4000余万吨，并以每年15％的速度增长，给城市环境保护带来了新的压力。污泥成分复杂，含有重金属和各种盐类物质，以及少量病原微生物和寄生虫卵等。但同时污泥也含有丰富的有机质和重要的营养成分及各种微量元素，通过污泥堆肥发酵，无公害处理后，会成为一种良好的有机肥料资源。煤炭是我国重要的能源物质之一，2016年全国的原煤产量达34.1亿吨。煤矸石是煤炭开采和加工过程中的固体废弃物，其产量占原煤的15％左右，而工业综合利用率不足5％。因此，绝大部分煤矸石以定点堆放的方式闲置起来，不断排放堆积，压占大量土地，形成大小不一的矸石山数千座，成为主要的工业固体废弃物源，且极易产生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害问题。另一方面，煤矸石含有多种植物生长所需的B、Zn、Cu、Mn、Mo等微量元素，部分煤矸石还含有较丰富的有机质，氮、磷、钾和微量元素含量是普通土壤的数倍，是一种可供开发和利用的自然资源。作为土壤基质材料，它的加入能降低基质pH，提供植物生长所需的合理物理结构，增加土壤的透气性，疏松性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，包括以下步骤，
1)包含配制基质材料
将市政污水处理厂产生的污泥、工矿固体废弃物、农作物废料为原料，按重量比例40～60％∶30～40％∶10～20％，充分混合加入到道路边坡或矿山生态修复工程基质材料中，与普通客土的配制比例为1∶1～2，其中，污泥经污泥堆肥处理工艺处理；
2)应用于修复工程
将所述的配制完成的基质材料，采用厚层基质喷附技术、喷混植生技术、袋体堆积技术应用到修复工程中。
优选的，所述污泥堆肥处理工艺是指采用好氧堆肥工艺，以城市污泥作为堆肥基质，以稻草、木屑作为堆肥的填充料，粉煤灰为调理剂，添加量为0.8％-1％，添加污泥发酵剂，添加量为堆体质量的2％～3％；根据污泥、稻草、木屑的C/N，组合比例为75∶18∶2，水分调整至50～60％，充分混匀，堆至成条形垛的宽度可为3～5m，条形垛的长度10～50m，条形垛的高度可为1.5～2m，以人工或机械翻堆的方式进行通气，堆肥时间为25～30天，堆肥初期2周内每三天翻堆一次，之后每周翻堆一次。
优选的，所述污泥发酵剂为细菌、放线菌、真菌三大类多种菌株有益微生物，并添加多种酶制剂。
优选的，所述步骤3)中，添加保水剂(0.1～0.2％)、粘合剂(0.1～0.15％)、微生物菌肥(2％)、植物种子。
优选的，所述植物种子配置选择黑麦草、波斯菊、紫羊茅、紫花苜蓿、小冠花、臭椿、荆条、山杏、山桃、黄栌、紫穗槐、野花组合。
优选的，所述厚层基质喷附技术是指采用专用喷附机，通过高压气流将所述的基质材料喷附在坡面上，喷附厚度为7～10cm，与高强度镀锌网锚固坡面结合；采用无纺布进行覆盖，并进行后期养护管理。
优选的，所述喷混植生技术是指将不含种子的基质材料中加入3.5～8％水泥进行干混拌，作为基底层，喷8～10cm厚；将含种子的基质材料作为植生层，喷2～5cm厚；采用无纺布进行覆盖，并进行后期养护管理。
优选的，所述袋体堆积技术是指将不含种子的基质材料装入生态袋内，将生态袋沿边坡表面层层堆叠，通过连接配件将袋与袋之间，层与层之间，生态袋与边坡表面之间的紧密结合，达到牢固护坡的作用；草种选用点播方式进行，灌木采用容器苗栽植的方式进行。
采用以上技术方案的有益效果是：通过将市政污水处理厂产生的污泥、工矿固体废弃物、农作物废料等废弃物进行处理并与客土的搭配使用，节约了客土资源，提高了客土土质，配比组成的基质材料主要有以下功能：(1)具有适宜于植物生长的三相分布结构，良好的透气性、团粒度，利于植物根系营养、水分的吸收，为植物生长营造良好的环境；(2)能保持植物所需水分的供给和较好的保水能力；(3)基材富含有机质，含有植物生长必须的平衡养分，可以提高植物的抗旱耐寒能力，增强植物生命力。同时，基质材料的使用提高了修复效果，解决了大量废弃物闲置浪费的问题。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施方式。
一种固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，包含配制基质材料与施工过程。
配制基质材料是指将市政污水处理厂产生的污泥(经污泥堆肥处理工艺处理)、工矿固体废弃物(煤矸石粉)、农作物废料(秸秆)等为原料，按重量比例40～60％∶30～40％∶10～20％，充分混合加入到道路边坡或矿山生态修复工程基质材料中，与普通客土的配制比例为1∶1～2。
施工过程是指将所述的配制完成的基质材料，采用厚层基质喷附技术、喷混植生技术、袋体堆积技术应用到修复工程中，同时添加其他辅助材料，保水剂(0.1～0.2％)、粘合剂(0.1～0.15％)、微生物菌肥(2％)、种子等。植物配置选择黑麦草、波斯菊、紫羊茅、紫花苜蓿、小冠花、臭椿、荆条、山杏、山桃、黄栌、紫穗槐、野花组合等。
污泥堆肥处理工艺是指采用好氧堆肥工艺，以城市污泥作为堆肥基质，以稻草、木屑作为堆肥的填充料，粉煤灰为调理剂，添加量为0.8％-1％，添加污泥发酵剂(细菌、放线菌、真菌三大类多种菌株有益微生物，并添加多种酶制剂)，添加量为堆体质量的2％～3％。根据污泥、稻草、木屑的C/N，组合比例为75∶18∶2，水分调整至50～60％，充分混匀，堆至成条形垛的宽度可为3～5m，条形垛的长度10～50m，条形垛的高度可为1.5～2m，以人工或机械翻堆的方式进行通气，堆肥时间为25～30天，堆肥初期2周内每三天翻堆一次，之后每周翻堆一次。
厚层基质喷附技术是指采用专用喷附机，通过高压气流将所述的基质材料喷附在坡面上，喷附厚度为7～10cm，与高强度镀锌网锚固坡面结合。采用无纺布进行覆盖，并进行后期养护管理。
喷混植生技术是指将所述的基质材料(不含种子)中加入水泥(3.5～8％)进行干混拌，作为基底层，喷8～10cm厚；将所述的基质材料(含种子)作为植生层，喷2～5cm厚。采用无纺布进行覆盖，并进行后期养护管理。
袋体堆积技术是指将所述的基质材料(不含种子)装入生态袋内，将生态袋沿边坡表面层层堆叠，通过连接配件将袋与袋之间，层与层之间，生态袋与边坡表面之间的紧密结合，达到牢固护坡的作用。草种选用点播方式进行，灌木采用容器苗栽植的方式进行。
本发明的有益效果是：
通过将市政污水处理厂产生的污泥、工矿固体废弃物、农作物废料等废弃物进行处理并与客土的搭配使用，节约了客土资源，提高了客土土质，配比组成的基质材料主要有以下功能：(1)具有适宜于植物生长的三相分布结构，良好的透气性、团粒度，利于植物根系营养、水分的吸收，为植物生长营造良好的环境；(2)能保持植物所需水分的供给和较好的保水能力；(3)基材富含有机质，含有植物生长必须的平衡养分，可以提高植物的抗旱耐寒能力，增强植物生命力。同时，基质材料的使用提高了修复效果，解决了大量废弃物闲置浪费的问题。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，其特征在于，包括以下步骤，
1)包含配制基质材料
将市政污水处理厂产生的污泥、工矿固体废弃物、农作物废料为原料，按重量比例40～60％∶30～40％∶10～20％，充分混合加入到道路边坡或矿山生态修复工程基质材料中，与普通客土的配制比例为1∶1～2，其中，污泥经污泥堆肥处理工艺处理；
2)应用于修复工程
将所述的配制完成的基质材料，采用厚层基质喷附技术、喷混植生技术、袋体堆积技术应用到修复工程中。
2.根据权利要求1所述的固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，其特征在于，所述污泥堆肥处理工艺是指采用好氧堆肥工艺，以城市污泥作为堆肥基质，以稻草、木屑作为堆肥的填充料，粉煤灰为调理剂，添加量为0.8％-1％，添加污泥发酵剂，添加量为堆体质量的2％～3％；根据污泥、稻草、木屑的C/N，组合比例为75∶18∶2，水分调整至50～60％，充分混匀，堆至成条形垛的宽度可为3～5m，条形垛的长度10～50m，条形垛的高度可为1.5～2m，以人工或机械翻堆的方式进行通气，堆肥时间为25～30天，堆肥初期2周内每三天翻堆一次，之后每周翻堆一次。
3.根据权利要求2所述的固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，其特征在于，所述污泥发酵剂为细菌、放线菌、真菌三大类多种菌株有益微生物，并添加多种酶制剂。
4.根据权利要求1所述的固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，其特征在于，所述步骤3)中，添加保水剂(0.1～0.2％)、粘合剂(0.1～0.15％)、微生物菌肥(2％)、植物种子。
5.根据权利要求4所述的固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，其特征在于，所述植物种子配置选择黑麦草、波斯菊、紫羊茅、紫花苜蓿、小冠花、臭椿、荆条、山杏、山桃、黄栌、紫穗槐、野花组合。
6.根据权利要求1所述的固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，其特征在于，所述厚层基质喷附技术是指采用专用喷附机，通过高压气流将所述的基质材料喷附在坡面上，喷附厚度为7～10cm，与高强度镀锌网锚固坡面结合；采用无纺布进行覆盖，并进行后期养护管理。
7.根据权利要求1所述的固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，其特征在于，所述喷混植生技术是指将不含种子的基质材料中加入3.5～8％水泥进行干混拌，作为基底层，喷8～10cm厚；将含种子的基质材料作为植生层，喷2～5cm厚；采用无纺布进行覆盖，并进行后期养护管理。
8.根据权利要求1所述的固体废弃物资源化应用于边坡修复基质中的方法，其特征在于，所述袋体堆积技术是指将不含种子的基质材料装入生态袋内，将生态袋沿边坡表面层层堆叠，通过连接配件将袋与袋之间，层与层之间，生态袋与边坡表面之间的紧密结合，达到牢固护坡的作用；草种选用点播方式进行，灌木采用容器苗栽植的方式进行。
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