CN109354438B - 一种生物砖及其在水土保持中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生物砖，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：取池塘污泥和红壤，过80目筛，去除其中的大颗粒；将改性高粱秸秆纤维剪成15‑25cm；取处理后的50‑60份池塘污泥、20‑30份红壤、5‑10份改性高粱秸秆纤维、3‑6份改性骨胶溶液和2‑4份贝壳粉混合，用搅拌机搅拌均匀；倒入砖机振动箱振动，振动完成后放置于阴凉处；在阴凉处风干3天后取下模具，继续通风阴干；7‑8天后将砖翻转，继续阴干，养护两月后彻底干透即得生物砖。本法所制备的一种生物砖具有很好的力学性能，可降解，富养分，同时对于土壤或水中的重金属离子具有一定的吸附作用，有利于生态的恢复。

Description

一种生物砖及其在水土保持中的应用
技术领域
本发明涉及一种生物砖及其在水土保持中的应用。
背景技术
传统的河流治理工程对于生态环境以及资源造成一定的破坏和不利影响，具体表现为蜿蜒曲折的自然河流被渠系化、直线化，水环境污染，水资源有效利用量减少，生态严重失衡。自20世纪以来，国际上对传统治水导致自然环境被破坏的做法进行了反思，并开始有意识着手对遭受破坏的河流自然环境进行修复。我国河道整治理念和措施较为滞后，但自20世纪90年代起在相关研究领域也取得了大量成果。由于河流情况千差万别，在治理过程中虽然采取了很多生态治理技术和措施，但这些技术措施在不同类型河流上适用性差别很大，在一定程度上影响了治理成效。生物砖作为传统护砌材料的替代品，具有降解性能佳、加固堤岸的优势，同时通过添加不同成分复合，能够有效地进行生态的恢复。
发明内容
要解决的技术问题：提供一种生物砖的制备方法，所得生物砖具有很好的力学性能，可降解，富养分，同时对于土壤或水中的重金属离子具有一定的吸附作用，有利于生态的恢复。
技术方案：一种生物砖，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：
(1)取池塘污泥和红壤，过80目筛，去除其中的大颗粒；
(2)将改性高粱秸秆纤维剪成15-25cm；
(3)取处理后的50-60份池塘污泥、20-30份红壤、5-10份改性高粱秸秆纤维、3-6份改性骨胶溶液和2-4份贝壳粉混合，用搅拌机搅拌均匀；
(4)倒入砖机振动箱振动，振动完成后放置于阴凉处；
(5)在阴凉处风干3天后取下模具，继续通风阴干；
(6)7-8天后将砖翻转，继续阴干，养护两月后彻底干透即得生物砖。
进一步的，所述改性高粱秸秆纤维的直径为250-450μm。
进一步的，所述改性高粱秸秆纤维的的制备方法为：
第一步：将高粱秸秆纤维用电子直线加速器进行电子束辐照，电子能量为4MeV，电子束流为200μA，剂量率为50Gy/s，剂量为20kGy；
第二步：进入丙烯酸溶液中，反应24h；
第三步：取出清洗后烘干即得。
进一步的，所述改性骨胶溶液的制备方法为：
第一步：将0.8g氢氧化钠、0.3g十二烷基硫酸钠、0.5g尿素和30mL水混合搅拌；
第二步：加入25g骨胶，水浴加热至60℃搅拌100min；
第三步：加入2mL乙醇，0.5g柠檬酸，继续反应30min即得。
进一步的，所述贝壳粉粒度为600目。
进一步的，所述生物砖长为25cm，宽为10cm，厚为5cm。
一种生物砖在水土保持中的应用。
有益效果：
1.改性高粱秸秆纤维不仅能够在生物砖内形成骨架结构增加生物砖的抗剪切能力，同时高粱秸秆纤维改性后对于重金属离子如铬离子和铜离子等都具有很好的吸附效果。
2.改性骨胶溶液能够增加生物砖之间的粘结能力，提高力学性能，同时也能为植被提供营养物质。
3.经本发明制备的一种生物砖具有很好的力学性能，抗压强度可达0.326MPa，可降解，富养分，同时对于土壤或水中的重金属离子具有一定的吸附作用，有利于生态的恢复。
具体实施方式
实施例1
一种生物砖，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：
(1)取池塘污泥和红壤，过80目筛，去除其中的大颗粒；
(2)将改性高粱秸秆纤维剪成15cm；
(3)取处理后的50份池塘污泥、20份红壤、5份改性高粱秸秆纤维、3份改性骨胶溶液和2份贝壳粉混合，用搅拌机搅拌均匀；
(4)倒入砖机振动箱振动，振动完成后放置于阴凉处；
(5)在阴凉处风干3天后取下模具，继续通风阴干；
(6)7天后将砖翻转，继续阴干，养护两月后彻底干透即得生物砖。
实施例2
一种生物砖，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：
(1)取池塘污泥和红壤，过80目筛，去除其中的大颗粒；
(2)将改性高粱秸秆纤维剪成18cm；
(3)取处理后的52份池塘污泥、22份红壤、7份改性高粱秸秆纤维、4份改性骨胶溶液和3份贝壳粉混合，用搅拌机搅拌均匀；
(4)倒入砖机振动箱振动，振动完成后放置于阴凉处；
(5)在阴凉处风干3天后取下模具，继续通风阴干；
(6)7天后将砖翻转，继续阴干，养护两月后彻底干透即得生物砖。
实施例3
一种生物砖，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：
(1)取池塘污泥和红壤，过80目筛，去除其中的大颗粒；
(2)将改性高粱秸秆纤维剪成20cm；
(3)取处理后的55份池塘污泥、25份红壤、8份改性高粱秸秆纤维、4.5份改性骨胶溶液和3份贝壳粉混合，用搅拌机搅拌均匀；
(4)倒入砖机振动箱振动，振动完成后放置于阴凉处；
(5)在阴凉处风干3天后取下模具，继续通风阴干；
(6)8天后将砖翻转，继续阴干，养护两月后彻底干透即得生物砖。
实施例4
一种生物砖，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：
(1)取池塘污泥和红壤，过80目筛，去除其中的大颗粒；
(2)将改性高粱秸秆纤维剪成22cm；
(3)取处理后的58份池塘污泥、27份红壤、9份改性高粱秸秆纤维、5份改性骨胶溶液和3份贝壳粉混合，用搅拌机搅拌均匀；
(4)倒入砖机振动箱振动，振动完成后放置于阴凉处；
(5)在阴凉处风干3天后取下模具，继续通风阴干；
(6)8天后将砖翻转，继续阴干，养护两月后彻底干透即得生物砖。
实施例5
一种生物砖，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：
(1)取池塘污泥和红壤，过80目筛，去除其中的大颗粒；
(2)将改性高粱秸秆纤维剪成25cm；
(3)取处理后的60份池塘污泥、30份红壤、10份改性高粱秸秆纤维、6份改性骨胶溶液和4份贝壳粉混合，用搅拌机搅拌均匀；
(4)倒入砖机振动箱振动，振动完成后放置于阴凉处；
(5)在阴凉处风干3天后取下模具，继续通风阴干；
(6)8天后将砖翻转，继续阴干，养护两月后彻底干透即得生物砖。
参照《砌墙砖试验方法》(GB/T 2542-2012)标准中的要求进行抗压强度的试验。
将一块本发明生物砖浸泡于1L分别含有200mg/LCr 2+和Cu 2+的水中，60min后测定其去除率。
表1生物砖的部分性能
产品名称 抗压强度(MPa) 对Cr2+的去除率(％) 对Cu2+的去除率(％)
实施例1 0.314 95.6 95.2
实施例2 0.321 95.8 95.3
实施例3 0.326 95.9 95.4
实施例4 0.323 95.7 95.4
实施例5 0.319 95.6 95.3
经本发明制备的一种生物砖具有很好的力学性能，抗压强度可达0.326MPa，可降解，富养分，同时对于土壤或水中的重金属离子具有一定的吸附作用，有利于生态的恢复。

Claims (4)

1.一种生物砖，其特征在于：成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：
(1)取池塘污泥和红壤，过80目筛，去除其中的大颗粒；
(2)将改性高粱秸秆纤维剪成15-25cm；
(3)取处理后的50-60份池塘污泥、20-30份红壤、5-10份改性高粱秸秆纤维、3-6份改性骨胶溶液和2-4份贝壳粉混合，用搅拌机搅拌均匀；
(4)倒入砖机振动箱振动，振动完成后放置于阴凉处；
(5)在阴凉处风干3天后取下模具，继续通风阴干；
(6)7-8天后将砖翻转，继续阴干，养护两月后彻底干透即得生物砖；
所述改性高粱秸秆纤维的直径为250-450μm；
所述改性高粱秸秆纤维的的制备方法为：
第一步：将高粱秸秆纤维用电子直线加速器进行电子束辐照，电子能量为4MeV，电子束流为200μA，剂量率为50Gy/s，剂量为20kGy；
第二步：进入丙烯酸溶液中，反应24h；
第三步：取出清洗后烘干即得；
所述改性骨胶溶液的制备方法为：
第一步：将0.8g氢氧化钠、0.3g十二烷基硫酸钠、0.5g尿素和30mL水混合搅拌；
第二步：加入25g骨胶，水浴加热至60℃搅拌100min；
第三步：加入2mL乙醇，0.5g柠檬酸，继续反应30min即得。
2.根据权利要求1所述的一种生物砖，其特征在于：所述贝壳粉粒度为600目。
3.根据权利要求1所述的一种生物砖，其特征在于：所述生物砖长为25cm，宽为10cm，厚为5cm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种生物砖在水土保持中的应用。
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