CN108977203A - 一种赤泥土壤化修复剂及其施用方法 - Google Patents

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刘万超
李帅
闫琨
康泽双
李学鹏
孙凤娟
曹瑞雪
练以诚
张腾飞
苏钟杨
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    • C09K17/40Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds

Abstract

本发明涉及一种赤泥土壤化修复剂及其施用方法,属于赤泥堆场生态修复技术领域。该修复剂的主要原料为工业和城市固体废弃物以及农业废弃生物质粉体,原料来源广泛,价格低廉。通过将修复剂与赤泥均匀耕翻混合,然后浇水熟化,可短时间内实现赤泥土壤化改良,使其具备耐性作物生长条件,改善赤泥堆场及其周边的自然生态环境。该技术施用方法简单,工程量小,成本低廉。

Description

一种赤泥土壤化修复剂及其施用方法
技术领域
本发明涉及赤泥土壤化修复技术领域,特别涉及一种赤泥土壤化修复剂及其施用方法。
背景技术
赤泥是氧化铝生产过程中产生的工业固体废弃物,每生产1吨氧化铝将会产生1.0-1.8吨赤泥。目前,全世界堆存的待处理赤泥超过30亿吨,并且以每年1.2亿吨的速度递增。我国赤泥年排放量超过8000万吨,堆存量已达到5亿吨以上。虽然已有许多针对赤泥减量化和资源化的综合利用技术,如赤泥做建筑材料、合成环保功能材料以及回收有价元素等,但实现应用的技术较少,赤泥的消耗量相当有限,其综合利用率不到10%,仍缺乏规模化的有效处置方式。
赤泥的堆放占用大量土地,而且其碱性强、盐分高,随着污染物的迁移,易造成地下水污染和土壤盐碱化,使土壤板结,给周边地区带来巨大的生态安全隐患。我国氧化铝企业主要分布在河南、山西、山东、广西、贵州、云南等省份,赤泥堆存影响的土地面积已达数百平方公里,近几年在贵州、广西、山东、河南等地相继发生了多起由于赤泥堆场引起的地下水和地表水污染事故,甚至诱发群体性事件。赤泥堆场的生态环境安全问题正严重威胁氧化铝工业的可持续发展。大量赤泥弃置在堆场无法处理,成为铝工业生态治理的盲区。在积极寻求赤泥综合利用有效途径的同时,研究解决赤泥堆场的生态环境修复,改善赤泥堆场生态环境,对维护铝工业区及周边的生态环境安全有着重要的意义。
目前,针对赤泥堆场生态修复的研究较少。专利《赤泥堆场植被修复的基质改良方法》(CN101028630 A)是通过添加糠醛渣改良赤泥,实现基质的养分补充和pH降低,满足植物生长要求。专利《拜耳法赤泥与糖蜜酒精废液发酵制备优质土壤的方法》(CN101816280A)是利用糖蜜酒精废液与赤泥混合,经菌种发酵制成优质土壤。专利《电解锰渣改良赤泥地的方法》(CN 104262059 A)介绍了赤泥土壤改良剂的配比,以电解锰渣为主,补充添加膨胀珍珠岩、有机质、土壤疏松剂、微生物和肥料等改良剂。专利《一种利用拜耳法赤泥制备人造土壤组合物的方法及其得到的人造土壤组合物》(CN 104823748 A)是以风化煤或褐煤为改良剂,以胶磷矿粉为调节剂,与赤泥混合成浆,经熟化脱水制得人造土壤组合物。
现有的专利技术对于赤泥土壤化修复改良都有一定效果,但其修复剂的获得具有局限性,且存在规模量小、价格高、供应范围有限的问题。另外,修复的施用方法存在操作复杂、工程量大、综合成本高的问题,因此难以实现大规模的推广应用。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足,本发明提供一种原料来源广泛、价格低廉、易实现就近供应的赤泥土壤化修复剂。本发明还提供了一种操作简单、工程量小、施工成本低的赤泥土壤化修复剂施用方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种赤泥土壤化修复剂,包括如下组分,均为重量份:
工业副产石膏30-50份,粉煤灰10-20份,城市干化污泥10-20份,废生物质粉体15-25份,过磷酸钙5-10份,膨润土3-7份,腐殖酸2-6份,有机粪肥1-2份,尿素0.5-1.5份,磷酸二氢钾0.4-0.8份。
作为本发明优选的技术方案,所述工业副产石膏为烟气脱硫石膏、磷石膏、柠檬酸石膏的至少一种。
作为本发明优选的技术方案,所述废生物质粉体为农业秸秆粉末、沼气沼渣、生物质锯末、生物质炭粉中的一种或者几种的混合物。
作为本发明优选的技术方案,所述有机粪肥为鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪、马粪、鸭粪、兔子粪中的一种或者几种混合物。
一种赤泥土壤化修复剂的施用方法,其包括:将所述赤泥土壤化修复剂均匀混合,然后按照50-120kg/m2均匀撒施在赤泥地上,采用旋耕机械将修复剂与赤泥混合均匀,再浇水熟化土壤3-7天即可种植耐性作物。种植的耐性作物包括狗牙根、紫花苜蓿、碱蓬、香根草、黑麦草、高羊茅、碱茅、罗布麻和披碱草等。
本发明的有益效果:
本发明的赤泥土壤化修复剂,其主要原料均为工业和城市固体废弃物以及农业废弃生物质,原料来源广泛,价格低廉,产生量大,易于实现就近供应。通过辅助添加有机肥料和无机调理剂,使各组分之间互相协同配合可加速赤泥发生离子交换反应,降低赤泥pH值,抑制可溶性盐的释放,促进赤泥土壤颗团粒结构生成,提高赤泥土壤的孔隙度和透气性,改善土壤的保肥和保水能力。
本发明的赤泥土壤化修复剂的施用方法,采用的机械设备少,操作简单,工程量小,施工速度快,施工成本低,无需额外条件,不会产生二次污染。
本发明的技术用于赤泥堆场生态修复,可低成本地加速实现赤泥堆场土壤化改良和植被恢复,短时间内使寸草不生的赤泥堆场长出绿色植物,改善赤泥堆场及其周边的自然生态环境。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
称取烟气脱硫石膏6.04吨、粉煤灰3.02吨、城市干化污泥1.51吨、生物质锯末2.27吨、过磷酸钙1.21吨、膨润土0.45吨、腐殖酸0.91吨、牛粪0.30吨、尿素0.23吨、磷酸二氢钾0.06吨,将以上重量的原料均匀混合,得到赤泥土壤化修复剂。
将上述赤泥土壤化修复剂均匀撒施在面积为200m2的赤泥地上,再用旋耕机旋耕,使修复剂与赤泥均匀混合,然后浇水熟化土壤3天后,赤泥土壤的pH为8.16,容重为1.09g/cm3。在赤泥土壤上种植紫花苜蓿后10天发芽率为82%,种植3个月平均株高62cm。
实施例2
称取磷石膏5.74吨、粉煤灰2.87吨、城市干化污泥2.87吨、农业秸秆粉末3.83吨、过磷酸钙0.96吨、膨润土0.96吨、腐殖酸0.38吨、鸡粪0.19吨、尿素0.10吨、磷酸二氢钾0.11吨,将以上重量的原料均匀混合,得到赤泥土壤化修复剂。
将上述赤泥土壤化修复剂均匀撒施在面积为150m2的赤泥地上,再用旋耕机旋耕,使修复剂与赤泥均匀混合,然后浇水熟化土壤5天后,赤泥土壤pH为8.05,容重为1.02g/cm3。在赤泥土壤上种植香根草后10天发芽率为78%,种植3个月平均株高为122cm。
实施例3
称取柠檬酸石膏5.80吨、粉煤灰1.16吨、城市干化污泥2.32吨、沼气沼渣2.90吨、过磷酸钙1.16吨、膨润土0.81吨、腐殖酸0.46吨、猪粪0.17吨、尿素0.12吨、磷酸二氢钾0.09吨,将以上重量的原料均匀混合,得到赤泥土壤化修复剂。
将上述赤泥土壤化修复剂均匀撒施在面积为300m2的赤泥地上,再用旋耕机旋耕,使修复剂与赤泥均匀混合,然后浇水熟化土壤7天后,赤泥土壤pH为8.32,容重为1.16g/cm3。在赤泥土壤上种植狗牙根后,10天发芽率为85%,种植3个月匍匐茎扩展发达,平均株高33cm,供试地绿化覆盖率>95%。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例,并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说,在本发明所提供的技术启示下,还可以做出其它等同改进,均可以实现本发明的目的,都应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种赤泥土壤化修复剂,其特征在于包括以下重量份的原料组成:工业副产石膏30-50份,粉煤灰10-20份,城市干化污泥10-20份,废生物质粉体15-25份,过磷酸钙5-10份,膨润土3-7份,腐殖酸2-6份,有机粪肥1-2份,尿素0.5-1.5份,磷酸二氢钾0.4-0.8份。
2.如权利要求1所述的赤泥土壤化修复剂,其特征在于:所述的工业副产石膏为烟气脱硫石膏、磷石膏、柠檬酸石膏的至少一种。
3.如权利要求1所述的赤泥土壤化修复剂,其特征在于:所述的废生物质粉体为农业秸秆粉末、沼气沼渣、生物质锯末、生物质炭粉中的一种或者几种的混合物。
4.如权利要求1所述的赤泥土壤化修复剂,其特征在于:所述的有机粪肥为鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪、马粪、鸭粪、兔子粪中的一种或者几种混合物。
5.如权利要求1所述的赤泥土壤化修复剂的施用方法,其特征在于:将所述赤泥土壤化修复剂均匀混合后撒施在赤泥地上,然后将修复剂与赤泥均匀耕翻混合,再浇水熟化土壤3-7天即可种植耐性作物。
6.如权利要求5所述的赤泥土壤化修复剂的施用方法,其特征在于,所述的赤泥土壤化修复剂用量为50-120kg/m2
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