CN110091408A - 一种利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，涉及绿化基材的生产技术领域，也涉及木屑和秸秆的再利用技术。将粉碎后的木屑、秸秆以及胶粘剂混合，取得混合物料，再将混合物料进行挤压成形，取得成型板材，然后再将成型板材经微波干燥，取得灭菌后的绿化基材。本发明原料易得、价格低廉，成本低、无污染，并且实现了木屑、秸秆、污泥的再利用；生产过程简单，产品稳定性好，养分平衡，且保水保肥能力强。

Description

一种利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法

技术领域

本发明涉及绿化基材的生产技术领域，也涉及木屑和秸秆的再利用技术。

背景技术

木屑是一种廉价的材料，密度小，容易成型，其作为木材加工的剩余废料，其可以再处理后制作板材，作为燃料、作为饲料、作为肥料，它提高基材的肥力，且具有较高的保水能力。秸秆作为一种有机废弃物，其经过粉碎后，经过一系列加工后，可发酵成有机肥，可直接用作农作物有机肥使用。将木屑与秸秆干燥、粉碎、成型、灭菌后能够用作植物生长基材。

生活污泥的排放量随着居民的生活质量的提升也在逐年增加，这些污泥是污水处理厂和污水处理的必然产物。这些数量庞大的污泥急需处理，生活污泥成分非常复杂：有机物含量多，易腐化发酵，含有胶体及絮凝剂，以及寄生虫卵和衣原体等微生物，同时含水率高，不易脱水，如果不经过有效处理直接进入环境，将对生态环境和人类健康造成严重威胁。

据统计，目前全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行了卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等。随着经济的发展，人口增加，可填埋的场地日益减少，焚烧成本居高不下，大气污染严重，而污泥的再利用技术不够成熟，有效的生活污泥减量化技术颇受关注，包括土地利用、建材利用等成为目前一个主要的发展方向。

专利文献CN106542896A公开了一种轻型抗压颗粒状污泥屋顶绿化基质的制备方法，采用城市污泥和聚乙烯醇为主要原料，以高分子树脂、水晶胶、丙酮为辅助成分，以污泥生物碳、乙二醇、活泼氢扩链剂为添加剂，进行混合、成型、包膜、干化制成轻型抗压颗粒状污泥屋顶绿化基质，其不添加肥料及可以转化肥料的辅料，对绿植的生长有助生长的功能。

专利文献CN106316503A公开了一种污泥制园林花卉土壤基质的方法，采用污泥、木屑、石粉和硝酸进行混合进行干燥，进行成型，其采用硝酸的强酸性和强氧化性杀死污泥中的有害细菌和病原体，又需要加入石粉，与硝酸进行反应，调节混合物的pH值，石粉的添加会影响花卉的生长，不能加入过多石粉，体系加入硝酸，成本增加较多，不适合工业生产。

以上两种方法虽然利用了城市污泥，但是在形成绿化基质的生产过程中采用了不少添加剂，不但加大了生产成本，而且还带来了生产过程及使用过程中向水体中缓慢释放有害物质的隐患。

发明内容

本发明目的是提出一种无害化生产过程和使用过程的利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法。

本发明技术方案是：将粉碎后的木屑、秸秆以及胶粘剂混合，取得混合物料，再将混合物料进行挤压成形，取得成型板材，然后再将成型板材经微波干燥，取得灭菌后的绿化基材。

上述混合时，还混入脱水后的生活污泥。

本发明方法中可添加一部分生活污泥作为基材组成部分，这对污泥的再次利用也具有重要意义。

本发明采用少量的胶粘剂，以木屑、秸秆为主要原料，可添加或不添加生活污泥，经过混合、成形、灭菌制得绿化基材。原料易得、价格低廉，成本低、无污染，并且实现了木屑、秸秆、污泥的再利用；更重要的是，该基材生产过程简单，采用微波进行干燥灭菌，添加剂种类只有胶粘剂一种，很大程度上节约了成本，简化了生产过程，实现较好的相互作用，产品稳定性好，养分平衡，且保水保肥能力强。实验结果表明，本发明提供的污泥基绿化基材作为植物生长、屋顶绿化等应用效果良好。产品可用于植物生长的基材、废弃矿山治理、废弃土地治理、屋顶绿化、道路隔离带绿化、可移动植被铺设等。

进一步地，城镇生活污泥中正常的固含量为9～15%，含水量较高，不利于生产基材，本发明将固含量大于55%（wt）的脱水后的生活污泥进行混合有利于与其它物料充分混合、成型。

更优先地，所述脱水后的生活污泥的固含量为68～70%（wt）

脱水的方式可以采用高压污泥压滤机进行脱水。可快速、高效的对高含水量污泥进行脱水。

本发明所述粉碎后的木屑、秸秆的粒径小于30mm。在实际工业生产中木屑、秸秆的尺寸越小越好。更小的尺寸有利于成型，有利于其作为营养基质成分发挥作用。采用更小粒径的木屑及秸秆，使板材成分均匀，能够较好的吸收水分，便于作为基材发挥缩水和肥料的功能。

本发明所述胶粘剂为脲醛树脂、环氧树脂、氨基树脂中的任意一种。此些具体的粘结剂加热可进行固化，更适用于作为泥土、木屑等介质的粘结剂。

所述混合物料中，木屑的质量占比为45～90%，秸秆的质量占比为5～10%，污泥的质量占比为0～40%，胶粘剂的质量占比为5～13%。木屑具有易腐化，易吸水、易成型的功能，所以作为绿化基材成型，其需要占主要含量，秸秆具有一定肥力，可少量添加。对于生活污泥，由于其组分复杂，在污染物含量达标时，添加一定量污泥的绿化基材可作为及农业用土，若污染污不达标，可作为景观物种的种植用土或者作为墙体绿化、屋顶绿化等基材，处置有害物质。

更优选地，所述混合物料中，木屑的质量占比为60～70%，秸秆的质量占比为8～12%，污泥的质量占比为15～20%，胶粘剂的质量占比为6.5～8.5%。

所述混合的时间为1～3h。搅拌时间充足，有利于木屑、秸秆、污泥和胶黏剂充分混合均匀，提高成型后板材的强度。

具体实施方式

实施例1

1、取晒干的木屑，采用粉碎机粉碎成直径尺寸为小于35mm。取玉米秸秆，采用粉碎机粉碎成直径尺寸小于35mm。备用。

2、生活污泥来自青岛某污水处理厂，测试生活污泥的固含量为15%。

采用高压污泥压滤机，将生活污泥进行脱水，脱水后的污泥固含量达到68%。

3、粘结剂：取脲醛树脂、环氧树脂、氨基树脂中的任意一种。

4、将木屑、秸秆、污泥加入搅拌罐中，投料量为：木屑2100kg，生活污泥450kg，秸秆250kg。

经搅拌2h后，混合均匀，然后再向搅拌罐中加入200kg粘结剂，继续搅拌30min，取得3000 kg混合物料。

5、将混合物料送入成型机进行成型，成型为长方块状，长度1.8m，宽度1.2m，厚度为8cm。

6、将成型后的成型板材送入微波干燥机，进行干燥灭菌，得绿化基材。

微波频率2450MHz，干燥灭菌温度110℃。

7、绿化基材需要切割成所需要的方块形状，一般切割为60cm*60cm的正方形，便于运输和人工施工，用作屋顶绿化基材，其放置在排水层上方，紧密摆放，施工后全面浇水，然后其上方平铺草坪，进行屋顶的绿化。

实施例2

1、取晒干的木屑，采用粉碎机粉碎成直径尺寸为小于30mm，取玉米秸秆，采用粉碎机粉碎成直径尺寸小于30mm，备用。

2、生活污泥来自青岛某污水处理厂，测试生活污泥的固含量为12%。

采用专用污泥压滤机，将污泥进行脱水，脱水后的生活污泥固含量达到70%。

3、粘结剂：取脲醛树脂、环氧树脂、氨基树脂中的任意一种。

4、将木屑、秸秆、生活污泥加入搅拌罐中，投料量为：木屑1800kg，生活污泥600kg，秸秆350kg。

将木屑、生活污泥和秸秆搅拌2.5h，混合均匀，然后加入250kg粘结剂，继续搅拌30min，得3000 kg混合物料。

5、将混合物料送入挤条机进行挤条，尺寸为长度0.5～3cm，直径0.8cm的条状物。

6、将成型后的条状成型板材送入微波干燥机，进行干燥灭菌，得绿化基材。

微波频率2450MHz，干燥灭菌温度100℃。

7、将绿化基材分散在水泥地面上，厚度在15厘米左右，可以直接在上面撒入植物的种子，浇水后，进行植物生产。

以上生产过程没有有害物质的添加，生产环境无污染。

将材料应用后，对水体进行测试，水体中没有有害物质释放。

Claims (10)

1.一种利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于将粉碎后的木屑、秸秆以及胶粘剂混合，取得混合物料，再将混合物料进行挤压成形，取得成型板材，然后再将成型板材经微波干燥，取得灭菌后的绿化基材。

2.根据权利要求1所述利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于所述混合时，还混入脱水后的生活污泥。

3.根据权利要求2所述利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于所述脱水后的生活污泥的固含量大于55%（wt）。

4.根据权利要求3所述利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于所述脱水后的生活污泥的固含量为68～70%（wt）。

5.根据权利要求2或3或4所述利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于所述脱水为采用高压污泥压滤机进行脱水。

6.根据权利要求1所述利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于所述粉碎后的木屑、秸秆的粒径小于30mm。

7.根据权利要求1所述利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于所述胶粘剂为脲醛树脂、环氧树脂、氨基树脂中的任意一种。

8.根据权利要求1所述利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于所述混合物料中，木屑的质量占比为45～90%，秸秆的质量占比为5～10%，污泥的质量占比为0～40%，胶粘剂的质量占比为5～13%。

9.根据权利要求8所述利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于所述混合物料中，木屑的质量占比为60～70%，秸秆的质量占比为8～12%，污泥的质量占比为15～20%，胶粘剂的质量占比为6.5～8.5%。

10.根据权利要求1所述利用木屑及秸秆生产绿化基材的方法，其特征在于所述混合的时间为1～3h。