CN109379919A - 一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，从上至下依次包括保水保温层、有机质层、上部土壤层、保水保肥和土壤生物栖息层、下部土壤层。本发明利用污泥为原料进行堆肥和生产陶粒，增加受损土壤的保水保肥能力，为土壤生物提供栖息环境，提高土壤团粒体形成速度，同时提供了土壤生物富营养和非富营养的两种生存环境，增加土壤生物的多样性，构建新型土壤构型，对凹陷地土壤进行填充复垦，盘活土地资源，减少需土量，解决我国人多地少的困境。

Description

一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型
技术领域
本发明涉及土地整治和固废利用环保领域，具体是一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型。
背景技术
据统计，1987~2015年间，我国因煤炭开采造成的土地沉陷面积约136.51万 hm2，已复垦面积30.71万hm2，在矿山转型和产业交替中，如何开发好采矿废弃地，盘活土地存量资源，是亟待解决的难题。而采矿沉陷地的农业复垦往往被视为主要目标，但一般的土地复垦尤其是沉陷地土地复垦需要大量土壤填充，客土费用高，而且对环境造成二次污染，同时客土过程中也对土壤的结构造成破坏，降低其保水保肥的能力。
污泥是水处理过程中不可避免的副产物，随着人们对环境质量要求的提高及污水处理率和处理程度的深化，污泥的产量会大大增加。污泥中除含有水份外，还含有大量难降解的有机物、重金属和盐分以及少量的病原微生物和寄生虫卵，大量未经处理的污泥任意排放会对环境造成新的污染。
发明内容
发明的目的在于提供一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，其目的是综合利用污泥资源，填充凹陷地土地进行复垦以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
为了实现上述目的，本发明所述一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，从上至下依次包括保水保温层、有机质层、上部土壤层、保水保肥和土壤生物栖息层、下部土壤层。
优选地，所述保水保温层由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，平铺一层，厚度为1～2cm。
优选地，所述有机质层为污泥有机质组成，铺设厚度为5～15cm。
优选地，所述污泥有机质由主要由以下体积份数的原料制备而成：56～64%污泥、34～42%调理剂和膨胀剂、0.1～0.2%微生物接种剂。
优选地，所述污泥有机质的制备方法，包括以下步骤：
（1）将56～64%污泥、34～42%调理剂和膨胀剂、0.1～0.2%微生物接种剂混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料进行堆肥20天以上，保持通风换气，得到污泥有机质。
优选地，所述调理剂和膨胀剂的主要成分包括草炭、粉煤灰、秸秆、锯屑、树皮中的一种或几种。
优选地，所述上部土壤层和下部土壤层均由砂土、壤土组成，土源为异地客土或本地保留的土壤，铺设厚度均为15～25cm。
优选地，所述保水保肥和土壤生物栖息层由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，铺设厚度为2～5cm。
本发明的有益效果为：
1、本发明利用污泥为原料进行堆肥和生产陶粒，构建新型土壤构型，对凹陷地土壤进行填充复垦，盘活土地资源，减少需土量，解决我国人多地少的困境；
2、本发明中经堆肥后的污泥能够提供稳定有机质、减少有害气体，杀灭病原菌，加入土壤后能够改善土壤的物理性质，如容重、孔隙度、田间持水量、团粒稳定性等。为植物提供促进生长的氮、磷、钾及钙、镁、铁等植物生长所必须的矿质元素，同时能够改善微生物和土壤动物的生存环境；
3、本发明中保水保肥和土壤生物栖息层由陶粒组成，可以保存营养离子为植物生长梯度释放营养物质，增加受损土壤的保水保肥能力，为土壤生物提供栖息环境，提高土壤团粒体形成速度，同时提供了土壤生物富营养和非富营养的两种生存环境，增加土壤生物的多样性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型的结构示意图。
图中1-保水保湿层，2-有机质层，3-上部土壤层，4-保肥和土壤生物栖息层，5-下部土壤层，6-母质层。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地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。
实施例1
本实施例提供了一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，从上至下依次包括保水保温层1、有机质层2、上部土壤层3、保水保肥和土壤生物栖息层4、下部土壤层5。
所述保水保温层1由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，平铺一层，厚度为1cm。
所述有机质层2为污泥有机质组成，铺设厚度为5cm。
所述污泥有机质由主要由以下体积份数的原料制备而成：56%污泥、42%调理剂和膨胀剂、0.1%微生物接种剂。
所述污泥有机质的制备方法，包括以下步骤：
（1）将56%污泥、42%调理剂和膨胀剂、0.1 %微生物接种剂混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料进行堆肥20天以上，保持通风换气，得到污泥有机质。
所述调理剂和膨胀剂的主要成分包括草炭、粉煤灰、秸秆、锯屑、树皮中的一种或几种。
所述上部土壤层3和下部土壤层5均由砂土、壤土组成，土源为异地客土或本地保留的土壤，铺设厚度分别为25cm和15cm。
所述保水保肥和土壤生物栖息层4由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，铺设厚度为5cm。
实施例2
本实施例提供了一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，从上至下依次包括保水保温层1、有机质层2、上部土壤层3、保水保肥和土壤生物栖息层4、下部土壤层5。
所述保水保温层1由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，平铺一层，厚度为1.5cm。
所述有机质层2为污泥有机质组成，铺设厚度为10cm。
所述污泥有机质由主要由以下体积份数的原料制备而成：60%污泥、38%调理剂和膨胀剂、0.15%微生物接种剂。
所述污泥有机质的制备方法，包括以下步骤：
（1）将60%污泥、38%调理剂和膨胀剂、0.15%微生物接种剂混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料进行堆肥20天以上，保持通风换气，得到污泥有机质。
所述调理剂和膨胀剂的主要成分包括草炭、粉煤灰、秸秆、锯屑、树皮中的一种或几种。
所述上部土壤层3和下部土壤层5均由砂土、壤土组成，土源为异地客土或本地保留的土壤，铺设厚度均为20cm。
所述保水保肥和土壤生物栖息层4由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，铺设厚度为3.5cm。
实施例3
本实施例提供了一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，从上至下依次包括保水保温层1、有机质层2、上部土壤层3、保水保肥和土壤生物栖息层4、下部土壤层5。
所述保水保温层1由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，平铺一层，厚度为2cm。
所述有机质层2为污泥有机质组成，铺设厚度为15cm。
所述污泥有机质由主要由以下体积份数的原料制备而成：64%污泥、34%调理剂和膨胀剂、0.2%微生物接种剂。
所述污泥有机质的制备方法，包括以下步骤：
（1）将64%污泥、34%调理剂和膨胀剂、0.2%微生物接种剂混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料进行堆肥20天以上，保持通风换气，得到污泥有机质。
所述调理剂和膨胀剂的主要成分包括草炭、粉煤灰、秸秆、锯屑、树皮中的一种或几种。
所述上部土壤层3和下部土壤层5均由砂土、壤土组成，土源为异地客土或本地保留的土壤，铺设厚度分别为15cm和25cm。
所述保水保肥和土壤生物栖息层4由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，铺设厚度为2cm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，从上至下依次包括保水保温层、有机质层、上部土壤层、保水保肥和土壤生物栖息层、下部土壤层。
2.根据权利要求1所述的一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，其特征在于，所述保水保温层由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，平铺一层，厚度为1～2cm。
3.根据权利要求1所述的一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，其特征在于，所述有机质层为污泥有机质组成，铺设厚度为5～15cm。
4.根据权利要求3所述的污泥有机质，其特征在于，所述污泥有机质由主要由以下体积份数的原料制备而成：56～64%污泥、34～42%调理剂和膨胀剂、0.1～0.2%微生物接种剂。
5.根据权利要求3所述的污泥有机质，其特征在于，所述污泥有机质的制备方法，包括以下步骤：
（1）将56～64%污泥、34～42%调理剂和膨胀剂、0.1～0.2%微生物接种剂混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料进行堆肥20天以上，保持通风换气，得到污泥有机质。
6.根据权利要求5所述的污泥有机质层的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）调理剂和膨胀剂的主要成分包括草炭、粉煤灰、秸秆、锯屑、树皮中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，其特征在于，所述上部土壤层和下部土壤层均由砂土、壤土组成，土源为异地客土或本地保留的土壤，铺设厚度均为15～25cm。
8.根据权利要求1所述的一种利用污泥填充沉陷地土地复垦的土壤构型，其特征在于，所述保水保肥和土壤生物栖息层由陶粒组成，陶粒以污泥作为主要原料，铺设厚度为2～5cm。
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