CN112044929B - 流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法及秸秆排水体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法及秸秆排水体，通过养料袋在流态泥中养殖水蚯蚓，利用水蚯蚓在流态泥中钻孔及团聚土颗粒等特性，改善了秸秆排水体周围流态泥的土性，从而使得秸秆排水体周围的流态泥在真空负压处理时，不易产生淤堵，提高了真空负压的处理效果；同时秸秆排水体还为水蚯蚓提供了必要的生长环境，使其在生长过程中可以快速降解秸秆，最终达到促进秸秆排水体降解的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法及秸秆排水体，属于土木工程，尤其是真空负压处理流态泥领域。
背景技术
河道清淤、工程建设、尾矿处理等都会产生大量的流态泥，目前，一般选择在废地上设置堆泥场，将流态泥吹填入堆泥场中进行堆场处置；由于流态泥含水率极高，不能直接还耕于民，需要进行排水固结处理后，才能还耕于民。目前，真空负压排水固结技术常用于处理堆场流态泥，然而，流态泥的颗粒较细，真空负压处理时，经常会出现淤堵问题，导致处理效果较差；另外，对于处理后还耕于民的堆场，在真空负压排水处理时，不能采用传统的塑料排水板（塑料排水板不能降解，影响后期耕植），因此，现在很多人提出采用秸秆制作排水体，用于真空负压处理流态泥。然而，秸秆排水体尽管能够随时间降解，但其自然降解的时间仍然较长，特别是秸秆内的木质素等，长期不易降解。
发明内容
本发明提供一种流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法及秸秆排水体，克服了流态泥淤堵问题，同时实现排水体自降解。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法，具体包括以下步骤：
第一步，制作秸秆排水体，选取若干废弃秸秆或者碎秸秆或者秸秆绳作为基底，将滤膜包裹在选取的基底外部形成秸秆排水体本体，在秸秆排水体本体的外部套设养料袋，滤膜与养料袋之间形成空间，在形成的空间内放置养料以及水蚯蚓幼虫，同时将养料与水蚯蚓幼虫搅拌混合，养料用于水蚯蚓幼虫生长；
第二步，在秸秆排水体本体中插入通气管，在通气管的侧壁开设若干孔洞；
第三步，采用沉管打入法将若干秸秆排水体打设进流态泥堆场内部，置于秸秆排水体本体内的通气管伸出流态泥堆场，将若干伸出流态泥堆场的排水管端头通过真空管路连通，真空管路的开口端与抽真空装置连接；
第四步，流态泥堆场静置2-3个月，水蚯蚓幼虫在养料袋本体内生长，并逐渐进入秸秆排水体周围的流态泥中；
第五步，经过水蚯蚓影响的流态泥发生团聚化，启动抽真空装置，对流态泥堆场内部进行抽真空，调节抽真空装置的等级，对流态泥堆场内部进行分级处理，每级真空负压载荷保持10-20天；
第六步，真空处理后，关闭抽真空装置，拆除真空管路，通过通气管向秸秆排水体内重新灌入水蚯蚓幼虫；
第七步，经过5-10个月后，秸秆排水体内的秸秆得到降解，完成整个操作；
作为本发明的进一步优选，前述滤膜为有纺土工布，其选用的孔径范围为100-500目；
滤膜包裹在基底外部形成的秸秆排水体直径范围为5cm-10cm；
养料袋采用有纺土工布，其选用的孔径范围为50-100目；
养料袋的直径为20cm-30cm，其密度为500-800kg/m3；
作为本发明的进一步优选，前述的养料包括碎秸秆和有机肥料混合形成，其中碎秸秆为总质量的80%-90%，有机肥料为总质量的10%-20%；
作为本发明的进一步优选，养料在混合搅拌过程中，加入水蚯蚓幼虫，且每延长米内放入0.2-0.5kg的水蚯蚓幼虫；
作为本发明的进一步优选，通气管的直径为1cm-2cm，在其侧壁均匀开设若干孔径为2cm-5cm的孔洞；
作为本发明的进一步优选，秸秆排水体打设进流态泥堆场内部，其打设深度为2m-3m；
若干打设进流态泥堆场的秸秆排水体呈三角形或正方形分布，相邻的秸秆排水体的距离为0.8m-2m；
秸秆排水体本体与流态泥堆场表面的距离大于或者等于30cm；
作为本发明的进一步优选，调节抽真空装置的等级，等级分别为-20kPa、-40kPa、-60kPa以及-80kPa；
一种用于流态泥堆场生态脱水的秸秆排水体，包括基底，在基底外部包裹有纺土工布形成秸秆排水体本体，在秸秆排水体本体的外部套设养料袋，养料袋袋体与秸秆排水体本体之间形成空间；
前述的基底为若干废弃秸秆或者碎秸秆或者秸秆绳绑扎形成。
通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用废弃秸秆、碎秸秆以及秸秆绳形成排水体，实现了秸秆资源的再利用；
2、 本发明利用水蚯蚓在流态泥中钻孔及团聚土颗粒的特性，改善排水体周围流态泥的土性，从而克服排水体淤堵，提高流态泥排水的效果；
3、本发明的流态泥排水固结结束后，同样利用水蚯蚓食用秸秆的习性，达到加速秸秆排水体降解的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明提供的优选实施例的整体示意图；
图2是本发明提供的优选实施例中秸秆排水体的示意图。
图中：1为秸秆排水体本体，2为养料袋，3为通气管，4为滤膜，5为真空管路，6为阀门，7为抽真空装置。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
在真空负压处理流态泥的过程中，由于流态泥的颗粒较细，容易出现淤堵，导致处理效果不佳，为了克服上述问题，本申请因此提出了一种流态泥堆场生态脱水的方法，其采用的排水体为秸秆排水体，实现资源再生的同时，再结合水蚯蚓的自然习性，实现降解处理。
图2所示，是本申请关于秸秆排水体的一种优选实施例，从顶部看其包括两部分，内部为基底，基底的外部套设养料袋2，基底和养料袋2之间形成空间；此基底为若干废弃秸秆或者碎秸秆或者秸秆绳紧密绑扎在一起，在基底的外部裹上滤膜4形成秸秆排水体本体1，此滤膜4采用孔径为100-500目之间的有纺土工布，后续在投放水蚯蚓的时候，水蚯蚓无法通过这个范围孔径的滤膜4；在秸秆排水体本体1的外部套设养料袋2，养料袋2的外包网布采用50-100目的有纺土工布，此处养料袋2的孔径设置方便水蚯蚓通过从而进入养料袋2外部的流态泥中，养料袋2的密度在500-800kg/m3，直径大约在20cm-30cm之间，在秸秆排水体本体1与养料袋2袋体之间形成放置养料、水蚯蚓幼虫的空间。
养料一般选用碎秸秆和有机肥料混合形成，其中碎秸秆为总质量的80%-90%，有机肥料为总质量的10%-20%；养料满足了水蚯蚓幼虫成长的营养，此时在秸秆排水体本体1内插入通气管3，通气管3直径大概1cm-2cm左右，伸出秸秆排水体，将外部的空气传输至养料中，满足水蚯蚓幼虫生长过程中对氧气的需求，为了更好的传输空气，在通气管3的侧壁上均匀开设若干孔洞，孔洞的直径为2cm-5cm，保证了秸秆排水体本体1内空气流通的均匀性；在这里有机肥料为比较常见的，很多生产者自行制作有机肥料，如将牛粪与强兴堆肥发酵剂混合发酵，经过十天左右的发酵腐熟后，加入玉米面搅拌即可。
在阐述清楚秸秆排水体后，接着具体指出如何利用此秸秆排水体进行脱水并且最终实现秸秆排水体降解的方法：
第一步，制作秸秆排水体，选取若干废弃秸秆或者碎秸秆或者秸秆绳作为基底，将滤膜4包裹在选取的基底外部形成秸秆排水体本体1，在秸秆排水体本体1的外部套设养料袋2，滤膜4与养料袋2之间形成空间，在形成的空间内放置养料，对养料进行搅拌的过程中逐渐投入水蚯蚓幼虫，且每延长米内放入0.2-0.5kg的水蚯蚓幼虫，最终将养料与水蚯蚓幼虫搅拌均匀；
第二步，在秸秆排水体本体1中插入通气管3，在通气管3的侧壁开设若干孔洞；
第三步，采用沉管打入法将若干秸秆排水体打设进流态泥堆场内部，打入深度为2m-3m，为了确保后期真空负压排水时，秸秆排水体顶部的淤泥可以充当密封膜，打入的秸秆排水体顶部距离流态泥顶部距离保持在30cm以上，起到一个密封的作用，同时打设进流态泥堆场的秸秆排水体呈三角形或正方形分布，相邻的秸秆排水体的距离为0.8m-2m，置于秸秆排水体本体1内的通气管3伸出流态泥堆场，将若干伸出流态泥堆场的排水管端头通过真空管路5连通，真空管路5的开口端与抽真空装置7连接；在这里如图1所示，在真空管路5上靠近两端端头的位置分别安装阀门6，真空管路5的其中一端与抽真空装置7连接；
第四步，流态泥堆场静置2-3个月，水蚯蚓幼虫在养料袋2本体内生长，并逐渐进入秸秆排水体周围的流态泥中，由于水蚯蚓的活动范围一般为养料袋2外部边界向外30cm内，所以将这个区域定义为水蚯蚓活动区；
第五步，经过水蚯蚓影响的流态泥发生团聚化，打开靠近抽真空装置7的阀门6，关闭另一个阀门6，启动抽真空装置7，对流态泥堆场内部进行抽真空，进行真空负压排水固结处理，采用分级真空负压加载方法进行加载，对流态泥堆场内部进行分级处理的等级分别为-20kPa、-40kPa、-60kPa以及-80kPa，每级真空负压载荷保持10-20天；
第六步，真空处理后，关闭抽真空装置7，拆除真空管路5，通过通气管3向秸秆排水体内重新灌入水蚯蚓幼虫，每个秸秆排水体内灌入1kg-2kg，水蚯蚓幼虫通过通气管3侧壁上的孔洞进入秸秆排水体，秸秆在降解过程中产生的物质为水蚯蚓提供食物，水蚯蚓的生长及排泄物加快秸秆排水体的降解速度；
第七步，经过5-10个月后，秸秆排水体内的秸秆得到降解，完成整个操作。
本申请通过养料袋2在流态泥中养殖水蚯蚓，利用水蚯蚓在流态泥中钻孔及团聚土颗粒等特性，改善了秸秆排水体周围流态泥的土性（流态泥颗粒由于团聚化变粗），从而使得秸秆排水体周围的流态泥在真空负压处理时，不易产生淤堵，提高了真空负压的处理效果；本申请还为水蚯蚓提供了必要的生长环境（如氧气、养料），使其在生长过程中可以快速降解秸秆排水体，从而达到促进秸秆排水体降解的目的。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
第一步，制作秸秆排水体，选取若干废弃秸秆或者碎秸秆或者秸秆绳作为基底，将滤膜包裹在选取的基底外部形成秸秆排水体，在秸秆排水体的外部套设养料袋，滤膜与养料袋之间形成空间，在形成的空间内放置养料以及水蚯蚓幼虫，同时将养料与水蚯蚓幼虫搅拌混合，养料用于水蚯蚓幼虫生长；前述滤膜为有纺土工布，其选用的孔径范围为100-500目；
第二步，在秸秆排水体中插入通气管，在通气管的侧壁开设若干孔洞；
第三步，采用沉管打入法将若干秸秆排水体打设进流态泥堆场内部，置于秸秆排水体内的通气管伸出流态泥堆场，将若干伸出流态泥堆场的通气管端头通过真空管路连通，真空管路的开口端与抽真空装置连接；
第四步，流态泥堆场静置2-3个月，水蚯蚓幼虫在滤膜与养料袋之间形成空间内生长，并逐渐进入秸秆排水体周围的流态泥中；
第五步，经过水蚯蚓影响的流态泥发生团聚化，启动抽真空装置，对流态泥堆场内部进行抽真空，调节抽真空装置的等级，对流态泥堆场内部进行分级处理，每级真空负压载荷保持10-20天；
第六步，真空处理后，关闭抽真空装置，拆除真空管路，通过通气管向秸秆排水体内重新灌入水蚯蚓幼虫；
第七步，经过5-10个月后，秸秆排水体内的秸秆得到降解，完成整个操作。
2.根据权利要求1所述的流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法，其特征在于：
滤膜包裹在基底外部形成的秸秆排水体直径范围为5cm-10cm；
养料袋采用有纺土工布，其选用的孔径范围为50-100目；
养料袋的直径为20cm-30cm，养料袋密度为500-800kg/m3。
3.根据权利要求1所述的流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法，其特征在于：前述的养料由碎秸秆和有机肥料混合形成，其中碎秸秆为总质量的80%-90%，有机肥料为总质量的10%-20%。
4.根据权利要求3所述的流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法，其特征在于：养料在混合搅拌过程中，加入水蚯蚓幼虫，且每延长米内放入0.2-0.5kg的水蚯蚓幼虫。
5.根据权利要求1所述的流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法，其特征在于：通气管的直径为1cm-2cm，在其侧壁均匀开设若干孔径为2cm-5cm的孔洞。
6.根据权利要求1所述的流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法，其特征在于：秸秆排水体打设进流态泥堆场内部，其打设深度为2m-3m；
若干打设进流态泥堆场的秸秆排水体呈三角形或正方形分布，相邻的秸秆排水体的距离为0.8m-2m；
秸秆排水体与流态泥堆场表面的距离大于或者等于30cm。
7.根据权利要求1所述的流态泥堆场生态脱水及秸秆排水体降解方法，其特征在于：调节抽真空装置的等级，等级分别为-20kPa、-40kPa、-60kPa以及-80kPa。
8.一种用于流态泥堆场生态脱水的秸秆排水体，其特征在于：包括基底，在基底外部包裹有纺土工布形成秸秆排水体，在秸秆排水体的外部套设养料袋，养料袋与秸秆排水体之间形成空间，在形成的空间内放置养料以及水蚯蚓幼虫；
前述的基底为若干废弃秸秆或者碎秸秆或者秸秆绳绑扎形成。
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