CN110178473A - 脱水污泥填埋场生态修复方法及园林绿化修剪废弃物的应用 - Google Patents

脱水污泥填埋场生态修复方法及园林绿化修剪废弃物的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种脱水污泥填埋场生态修复方法及园林绿化修剪废弃物的应用，利用园林绿化修剪废弃物铺设排水盲沟和进行土壤改良，改善了土壤的透气透水能力，增加了土壤有机质，解决了脱水污泥填埋场地土壤渗水排水性能较差而引起的栽植苗木大量死亡的难题，提高了苗木移栽成活率，后期各种苗木生长良好，观花、观叶、观果的乔灌花草百花齐放，充分体现了自然生长的特点，达到较好的生态修复效果。

Description

脱水污泥填埋场生态修复方法及园林绿化修剪废弃物的应用
技术领域
本发明涉及生态修复技术领域，具体而言，涉及园林绿化修剪废弃物在脱水污泥填埋场生态修复中的应用及修复方法。
背景技术
城镇污泥是在污水处理过程中形成的一种含水率极高的含固液体，容积可达其所含固体容积的数倍。随着中国城市化进程的不断加快，城市管网、河流、湖泊污水污泥在不断增加。据统计，2013年9月底全国城镇污泥(含水率小于80％)产量已达到3000万t/d，而污泥产量将以每年250万t/d逐年递增。由于城市污水处理厂污泥具有含水率高、体积大、易腐败、有恶臭的特点，因此目前城镇污泥主要以脱水填埋方式处理，后期大多将其改造成为生态公园，以供市民游玩观光。然而，在改造过程中，由于脱水污泥填埋场地土壤渗水排水性能差，出现栽植苗木大量死亡的现象，为此我们经过多年实践和不断深入研究，摸索出一套脱水污泥填埋场生态修复时可提高苗木移栽成活率的节能环保方法。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单、节能环保的脱水污泥填埋场生态修复方法及园林绿化修剪废弃物的应用。
具体地，本发明的技术方案可以概括为：一种脱水污泥填埋场生态修复方法，该方法包括如下步骤：
(1)制备土壤改良材料
将园林绿化苗木修剪废弃物粉碎，粒度小于1.0cm，厌氧发酵15-25天，作为脱水污泥填埋场土壤改良材料；
(2)脱水污泥填埋场平整
将脱水污泥填埋场表面场地平整，并使坡度达到3％-5％；
(3)主排水盲沟的处理
在脱水污泥填埋场上沿坡面方向45度角每隔18-22m开挖一条排水盲沟，盲沟做法为：沟深及宽为1m×0.8m，接着将园林绿化苗木修剪废弃枝条埋入其中压实，厚度57-63cm，盖上土工布，铺9-11cm厚步骤(1)制备的土壤改良材料，覆土9-11cm，盲沟端部与绿地周边排水系统相连；
(4)脱水污泥填埋场的处理
将步骤(1)制备的土壤改良材料与80％多菌灵可湿性粉剂混合，并将混合物按照4.8-5.2公斤/亩均匀洒在脱水污泥填埋场表面，厚度9-11cm，用旋耕机旋耕均匀；
(5)种植土回填及改良
在步骤(4)处理后的脱水污泥填埋场上回填改良种植土，厚度28-32cm，用旋耕机旋耕均匀；所述的改良种植土由普通种植土、粗黄砂和步骤(1)制备的土壤改良材料按照体积比1：(0.2-0.3)：(0.2-0.3)混合而成，
(6)开挖树穴及移栽乔木
树穴必须是坑壁垂直形，且要比根系球大出30cm以上；
常绿树种的土球应为胸径的8-10倍，落叶树种的土球应为胸径的10-12倍，土球厚度应是土球高度的60％-70％；
定植后乔木胸径>22cm，树穴0.5m范围内应铺设28-32cm厚的步骤(1)制备的土壤改良材料；
(7)乔木栽植后排水盲沟的处理
乔木栽植后在土球坡面下沿方向贴着土球开挖排水盲沟，宽度40-60cm，深度70-80cm，确保沟底低于土球底部14-16cm，树穴间应布置盲沟，并同步骤(3)的主排水盲沟相连，然后埋入枝条压实，厚度30-40cm，盖上土工布，铺9-11cm厚步骤(1)制备的土壤改良材料，其上填入步骤(5)改良种植土与地表平，靠近土球部分用珍珠岩填充密实；
(8)花灌木、地被植物及草坪的种植
花灌木带土球移栽，栽植深度为土球露出地表5-10cm；丛植或群式种植的灌木，同种或不同种苗木都应高低错落，充分体现自然生长的特点；地被植物的种植按品字形种植，确保覆盖地表；草坪建坪前应将30cm厚的表土层进行耕翻、疏松、整平，草皮移植平整度误差＜1cm。
进一步优选地，如上所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其中的园林绿化苗木修剪废弃物为修剪掉的枝叶。
进一步优选地，如上所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其中的普通种植土为黄土或红土。
进一步优选地，如上所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其中的乔木移栽前树穴内表层30cm土壤保留，30cm以下填埋改良种植土，确保种植土厚度达到100cm。
进一步优选地，如上所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其中的乔木选用以乡土树种及在当地应用较好的植物品种。
再进一步优选地，如上所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其中的乔木选自如下的一种或两种以上：樟树、杜英、柳树、桂花、栾树、三角枫、柚子；所述灌木的配植选自如下的一种或两种以上：石榴、红叶石楠、石楠、木芙蓉、夹竹桃、芭蕉为主；所述的地被植物选自如下的一种或两种以上：红叶石楠、龟甲冬青、八角金盘、金边黄杨、杜鹃、葱兰、麦冬、三叶草、时令花卉；所述的草坪为常绿草坪。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和良好修复效果：
(1)本发明所提供的脱水污泥填埋场上利用园林绿化修剪废弃物铺设排水盲沟并进行土壤改良，可大大减少成本支出；
(2)本发明利用园林绿化修剪废弃物铺设排水盲沟和进行土壤改良，改善了土壤的透气透水能力，增加了土壤有机质，解决了脱水污泥填埋场地土壤渗水排水性能较差而引起的栽植苗木大量死亡的难题，提高了苗木移栽成活率，后期各种苗木生长良好，观花、观叶、观果的乔灌花草百花齐放，充分体现了自然生长的特点，达到较好的生态修复效果；
(3)本发明将园林绿化修剪废弃物得到了合理利用，避免了乱丢乱扔造成的环境污染，同时满足生态修复的需求。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例进一步描述，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本发明的保护范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神下可以对技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本发明的保护范围。
申请人在武汉市硚口区垃圾填埋场部分场地进行了本发明技术方案的实施，工程于2015年2月18日开工，2015年8月25日完工。
第一步：制备土壤改良材料
利用申请人所区场地将园林绿化修剪的枝条、树叶废弃物进行粉碎，粉碎料粗度小于1.0cm，盖膜厌氧发酵20天，作为脱水污泥填埋场土壤疏松改良材料。
第二步：脱水污泥填埋场平整
采用大挖机将脱水污泥填埋场进行场地平整，清除垃圾，用全站仪测量控制坡度，坡度控制在3％-5％之间。
第三步：主排水盲沟的处理
在脱水污泥填埋场上沿坡面方向45度角每隔20m采用人工配合大挖机开挖一条排水盲沟，盲沟做法沟深及宽为1m×0.8m，沟壁垂直，人工将园林苗木修剪废弃枝条埋入沟中压实，厚度60cm，盖上土工布，铺10cm厚第一步制备的土壤改良材料，覆土10cm，盲沟下端部与绿地边市政排水系统相连。
第四步：脱水污泥填埋场的处理
将第一步制备的土壤改良材料同80％WP多菌灵可湿性粉剂一起按照5公斤/亩均匀洒在脱水污泥填埋场上，厚度10cm，用旋耕机旋耕均匀，深度20-30厘米。
第五步：种植土回填及改良
工程开工前，随机抽样测量污泥填埋场土壤渗透系数K10为9.23*10-5cm/s、有机质含量为19.77g/kg。
在经过第四步处理的脱水污泥填埋场上选择松散的黄土或红土为回填种植土，测量其渗透系数K10为8.92*10-5cm/s、有机质含量为18.44g/kg。种植土改良后经监理验收符合园林绿化工程施工及验收规范的要求，回填厚度30cm，用旋耕机旋耕均匀；乔木移栽前树穴内表层30cm土壤保留，30cm以下填埋改良种植土，确保种植土厚度达到100cm。种植土的改良方法为：按体积比将种植土：粗黄砂：第一步制备的土壤改良材料＝4：1：1混合均匀。
第六步：植物选用
乔木以樟树、杜英、柳树、桂花、栾树、三角枫、柚子等乡土树种为主；
灌木配植以石榴、红叶石楠、石楠、木芙蓉、夹竹桃、芭蕉为主；
地被植物以红叶石楠、龟甲冬青、八角金盘、金边黄杨、杜鹃、葱兰、麦冬、三叶草及时令花卉为主；
草坪以常绿草坪为主。
第七步：开挖树穴及移栽乔木
人工开挖树穴，树穴坑壁垂直，口面呈圆形或正方形，比乔木土球大出30cm以上。
移栽苗木土球完好、表面光滑、捆扎结实、保证土球不裂不散、不漏土。苗木起苗后，随挖随运，及时修剪栽植养护，减少外界因素对苗木的伤害。
常绿树种土球为胸径的8-10倍，落叶树种土球为胸径的10-12倍，土球厚度是土球高度的2/3。
乔木的栽植深度具体依照土球厚度而定，土球越大，栽植越浅，土球露出地表10-20cm，乔木定植完后及时立支柱，以防风摇，影响成活。
定植后乔木胸径>22cm树盘0.5m范围内铺设30cm厚第一步制备的土壤改良材料。
第八步：乔木栽植后排水盲沟的处理
乔木栽植后在土球坡面下沿方向贴着土球采用人工配合挖沟机开挖排水盲沟，宽度40-60cm(根据乔木胸径和土球大小确定)，深度70-80cm，确保沟底低于土球底部15cm，树穴间布置盲沟同第三步主排水盲沟相连，然后人工埋入枝条压实，厚度30-40cm，盖上土工布，铺10cm厚第一步制备的土壤改良材料，其上填入改良种植土与地表平，靠近土球部分用珍珠岩填充密实。做好树盘围堰，浇足定根水，观察盲沟渗水排水情况良好。
第九步：花灌木、地被植物及草坪的种植
花灌木带土球移栽，苗木土球直径＝2×树地径周长+树直径，栽植深度保持土球露出地表5-10cm；地被植物选择营养钵苗带土移栽，土球与地面持平。丛植或群式种植的灌木，同种或不同种苗木高低错落；分层种植花灌木边缘轮廓线上的种植密度大于规定密度，平面线形流畅，外缘成弧形，高低层次分明，且于周边点种植物高度差不少于30cm。灌木主要控制成片的整体效果。人工式种植要求边界清楚、无空缺、生长均匀；自然式种植相互入侵合理。
地被植物的种植按品字形种植，确保覆盖地表，且植物带边缘轮廓线上的种植密度大于规定密度，以利于形成流畅的边线，同时轮廓外缘在立面上成弧形，使相邻两种植物的过度自然。
草坪建坪前将30cm厚的表土层进行耕翻、疏松，清除垃圾杂物，用细齿耙耕2遍整平，草皮移植平整度误差＜1cm。
灌木、地被植物及草坪栽植后浇足定根水及养护。
第十步：跟踪测量土壤渗透系数、有机质跟踪调查苗木成活情况
工程于2015年8月25日完工，2019年3月20日到试验现场随机取样，测量主盲沟渗透系数K10为70.14*10-5cm/s、有机质含量为127.75g/kg；测量种植土改良后渗透系数K10为52.79*10-5cm/s、有机质含量为50.13g/kg；污泥填埋场经过第四步处理后土壤渗透系数K10为47.26*10-5cm/s、有机质含量为43.89g/kg。
上述工作表明利用园林绿化修剪废弃物铺设排水盲沟和进行土壤改良，改善了土壤的透气透水能力，增加了土壤有机质，克服了脱水污泥填埋场地土壤渗水排水性能较差的难题。
经过三年多的观察，试验场地在夏季多雨季节也不存在积水，渗水排水情况良好，苗木长势旺盛(尤其是靠近主盲沟的苗木)，各品种苗木成活率达到90％以上。各种观花、观叶、观果的乔灌花草，形成百花迎宾，百果映秋的景观氛围，吸引了来自全国各地的游客前来观光，达到了比较理想的生态修复效果。

Claims (6)

1.一种脱水污泥填埋场生态修复方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)制备土壤改良材料
将园林绿化苗木修剪废弃物粉碎，粒度小于1.0cm，厌氧发酵15-25天，作为脱水污泥填埋场土壤改良材料；
(2)脱水污泥填埋场平整
将脱水污泥填埋场表面场地平整，并使坡度达到3％-5％；
(3)主排水盲沟的处理
在脱水污泥填埋场上沿坡面方向45度角每隔18-22m开挖一条排水盲沟，盲沟做法为：沟深及宽为1m×0.8m，接着将园林绿化苗木修剪废弃枝条埋入其中压实，厚度57-63cm，盖上土工布，铺9-11cm厚步骤(1)制备的土壤改良材料，覆土9-11cm，盲沟端部与绿地周边排水系统相连；
(4)脱水污泥填埋场的处理
将步骤(1)制备的土壤改良材料与80％多菌灵可湿性粉剂混合，并将混合物按照4.8-5.2公斤/亩均匀洒在脱水污泥填埋场表面，厚度9-11cm，用旋耕机旋耕均匀；
(5)种植土回填及改良
在步骤(4)处理后的脱水污泥填埋场上回填改良种植土，厚度28-32cm，用旋耕机旋耕均匀；所述的改良种植土由普通种植土、粗黄砂和步骤(1)制备的土壤改良材料按照体积比1：(0.2-0.3)：(0.2-0.3)混合而成，
(6)开挖树穴及移栽乔木
树穴必须是坑壁垂直形，且要比根系球大出30cm以上；
常绿树种的土球应为胸径的8-10倍，落叶树种的土球应为胸径的10-12倍，土球厚度应是土球高度的60％-70％；
定植后乔木胸径>22cm，树穴0.5m范围内应铺设28-32cm厚的步骤(1)制备的土壤改良材料；
(7)乔木栽植后排水盲沟的处理
乔木栽植后在土球坡面下沿方向贴着土球开挖排水盲沟，宽度40-60cm，深度70-80cm，确保沟底低于土球底部14-16cm，树穴间应布置盲沟，并同步骤(3)的主排水盲沟相连，然后埋入枝条压实，厚度30-40cm，盖上土工布，铺9-11cm厚步骤(1)制备的土壤改良材料，其上再填入所述的改良种植土，与地表平，靠近土球部分用珍珠岩填充密实；
(8)花灌木、地被植物及草坪的种植
花灌木带土球移栽，栽植深度为土球露出地表5-10cm；丛植或群式种植的灌木，同种或不同种苗木都应高低错落，充分体现自然生长的特点；地被植物的种植按品字形种植，确保覆盖地表；草坪建坪前应将30cm厚的表土层进行耕翻、疏松、整平，草皮移植平整度误差＜1cm。
2.根据权利要求1所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其特征在于，所述的园林绿化苗木修剪废弃物为修剪掉的枝叶。
3.根据权利要求1所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其特征在于，所述的普通种植土为黄土或红土。
4.根据权利要求1所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其特征在于，所述的乔木移栽前树穴内表层30cm土壤保留，30cm以下填埋改良种植土，确保种植土厚度达到100cm。
5.根据权利要求1所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其特征在于，所述的乔木选用以乡土树种及在当地应用较好的植物品种。
6.根据权利要求1所述的脱水污泥填埋场生态修复方法，其特征在于，所述的乔木选自如下的一种或两种以上：樟树、杜英、柳树、桂花、栾树、三角枫、柚子；所述灌木的配植选自如下的一种或两种以上：石榴、红叶石楠、石楠、木芙蓉、夹竹桃、芭蕉为主；所述的地被植物选自如下的一种或两种以上：红叶石楠、龟甲冬青、八角金盘、金边黄杨、杜鹃、葱兰、麦冬、三叶草、时令花卉；所述的草坪为常绿草坪。
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