CN112715316B - 复绿修复回填种植材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明复绿修复回填种植材料及其应用，包括如下组成，以重量份数计：淤泥软土，150‑200份；废钢渣，10‑20份；镍渣，10‑20份；尾矿粉，10‑15份；生活垃圾，5‑10份；高度碳化有机质，3‑5份；轻度碳化有机质，8‑15份；其中高度碳化有机质和轻度碳化有机质为将有机质在高温条件下进行不同程度碳化获得，高度碳化有机质的碳化程度高于轻度碳化有机质的碳化程度。本发明方案充分利用淤泥软土如清淤土、矿渣等废弃资源进行可再生利用，从而极大地节约了修复再造的成本，并且有效降低了冶金废渣、矿渣等造成的危害。
Description
技术领域
本发明属于环保治理技术领域，具体涉及一种复绿修复回填种植材料及其应用。
背景技术
经过几十年工业的急速发展，我国在很多领域都已经走上国际前沿，取得让人骄傲的成绩，在经济发展过程中开采获得的各种自然资源做出了巨大的贡献，同样的，在人们过度开采和乱开采的作业中，也导致了很严重的自然生态后果。应运而生的，对于自然生态的修复工作也迫于眉睫，且尤为重要。
为降低、消除由于对各类破坏而产生的不良生态影响，人们逐步开始现今的许多喷播方法都是采用泥炭土或者成熟土壤作为植生基质，将其它地区的原生土壤运输到治理地区，从而采用各种方法铺设在岩石上为植物创造必要的生长基础。这种方法相当于将其它地区的泥炭土或者成熟土壤作为客土资源进行开采搬运，成本很高，而且会对开采地区的土地状况以及农林种植造成较大的影响。
发明内容
本发明的复绿修复回填种植材料及其应用，充分利用淤泥软土如清淤土、矿渣等废弃资源进行可再生利用，从而极大地节约了修复再造的成本，并且有效降低了冶金废渣、矿渣等造成的危害，并且保护了其它地区的土壤资源，并不会对异地种植造成影响。
本文中固定碳含量的检测采用(GB/T17664-1999阔叶木炭)规定的方法。
本发明的复绿修复回填种植材料，包括如下组成，以重量份数计：
将有机质在高温条件下进行不同程度碳化获得(可以通过不充分燃烧；在氧化炉中无氧或者贫氧碳化等方式实现)，高度碳化有机质的碳化程度高于轻度碳化有机质的碳化程度。
本发明的复绿修复回填种植材料的一种改进，废钢渣包括3-5厘米直径的钢渣块以及直径0.5-1厘米之间的钢渣粒。
本发明的复绿修复回填种植材料的一种改进，废钢渣中钢渣块用量为20-30wt.％，余量为钢渣粒。
本发明的复绿修复回填种植材料的一种改进，镍渣包括直径0.5-2厘米之间的镍渣粒。
本发明的复绿修复回填种植材料的一种改进，尾矿粉包括0.5-0.8厘米直径的粗尾矿粉以及直径0.2-0.4厘米之间的细尾矿粉。
本发明的复绿修复回填种植材料的一种改进，尾矿粉中粗尾矿粉用量为40-60wt.％，余量为细尾矿粉。
本发明的复绿修复回填种植材料的一种改进，高度碳化有机质中固定碳含量为60wt.％以上。
本发明的复绿修复回填种植材料的一种改进，轻度碳化有机质中固定碳含量为不超过10wt.％。
复绿修复回填种植材料在复绿修复回填土中的应用。
本发明方案的复绿修复回填种植材料可以单独地直接作为矿坑或者等治理位置的回填土，并作为种植土进行种植；当然也可以与其它如矿渣、钢渣等以及少量的客土进行联合使用，从而起到治理固体废弃物、环境治理修复等的综合作用。这里通过采用的淤泥软土与废钢渣、镍渣、尾矿粉等的配合使用，充分利用了废钢渣、镍渣、尾矿粉的刚性级配作用并起到了骨架作用，从而克服了淤泥软土易淤、沉降、陷坑等的缺陷。同时采用的生活垃圾而为生活垃圾的处理提供了一定的填埋环境，特别是可降解的生活垃圾如骨头、手纸等腐败同样能够长期提供营养物质，此外高度碳化有机质、轻度碳化有机质(由于碳化过程中，表面碳化而形成保护层，轻度碳化有机质中心的有机质同样可以在长期应用中作为地下有机质的补充)，形成的木炭结构与有机物结构，从而提供了营养物质吸附、保水、为微生物提供生存环境等功能，从而有利于地下微循环的形成，并且木炭成分克服了淤泥软土、废钢渣、镍渣、尾矿粉等的保持能力差等方面的缺陷。
具体实施方式
以下将结合各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
实施例一
本实施例的复绿修复回填种植材料，包括如下组成，以重量份数计：
河道清淤淤泥软土，150份；废钢渣，12份；镍渣，18份；尾矿粉，11份；生活垃圾，5份；高度碳化有机质，3份；轻度碳化有机质，10份；其中高度碳化有机质和轻度碳化有机质为将有机质在高温条件下进行不同程度碳化获得，高度碳化有机质的碳化程度高于轻度碳化有机质的碳化程度。高度碳化有机质和轻度碳化有机质可以通过在碳化炉(可以工业用碳化炉、也可以为就地开挖的碳化窑等，下同)内温度从室温升高到500℃并保持4h，对炭化炉内的落叶、枝条等(这些可以为经过破碎后的粉碎形态等，下同)进行炭化烧结。废钢渣包括3-5厘米直径的钢渣块以及直径0.5-1厘米之间的钢渣粒；废钢渣中钢渣块用量为20wt.％，余量为钢渣粒。镍渣包括直径1.5-2厘米之间的镍渣粒。尾矿粉包括0.5-0.8厘米直径的粗尾矿粉以及直径0.2-0.4厘米之间的细尾矿粉。尾矿粉中粗尾矿粉用量为40wt.％，余量为细尾矿粉。高度碳化有机质中固定碳含量为60wt.％以上。轻度碳化有机质中固定碳含量为不超过10wt.％。
以修复矿坑为例，可以在矿坑中下部分大量填入的废钢渣、废镍渣、建筑垃圾、生活垃圾等工业生活固废，而在靠近填埋后的地表1m左右的位置，填入本实施例的回填种植材料，从而形成1m厚的回填种植层。修复后，在地面种植草皮、水杉树、白桦树、柳树等绿植，种植3个月内补苗率小于5％，在无气候灾害的情形下，5年内绿植无大面积枯死，且与本区域非修复区域的原生林木或者人工种植林木等相比，矿坑修复区域的种植绿植的生长状态无明显差异也并无显著的发育不良。
实施例二
本实施例的复绿修复回填种植材料，包括如下组成，以重量份数计：
河道清淤淤泥软土，160份；废钢渣，18份；镍渣，20份；尾矿粉，13份；生活垃圾，10份；高度碳化有机质，4.5份；轻度碳化有机质，8份；其中高度碳化有机质和轻度碳化有机质为将有机质在高温条件下进行不同程度碳化获得，高度碳化有机质的碳化程度高于轻度碳化有机质的碳化程度。高度碳化有机质和轻度碳化有机质可以通过在炭化炉内温度从室温升高到520℃并保持5h，对炭化炉内的落叶、枝条等进行炭化烧结。废钢渣包括3-5厘米直径的钢渣块以及直径0.5-1厘米之间的钢渣粒；废钢渣中钢渣块用量为26wt.％，余量为钢渣粒。镍渣包括直径0.5-1厘米之间的镍渣粒。尾矿粉包括0.5-0.8厘米直径的粗尾矿粉以及直径0.2-0.4厘米之间的细尾矿粉。尾矿粉中粗尾矿粉用量为55wt.％，余量为细尾矿粉。高度碳化有机质中固定碳含量为70wt.％以上。轻度碳化有机质中固定碳含量为不超过8wt.％。
以修复矿坑为例，可以在矿坑中下部分大量填入的废钢渣、废镍渣、建筑垃圾、生活垃圾等工业生活固废，而在靠近填埋后的地表1m左右的位置，填入本实施例的回填种植材料，从而形成1m厚的回填种植层。修复后，在地面种植草皮、水杉树、白桦树、柳树等绿植，种植3个月内补苗率小于5％，在无气候灾害的情形下，5年内绿植无大面积枯死，且与本区域非修复区域的原生林木或者人工种植林木等相比，矿坑修复区域的种植绿植的生长状态无明显差异也并无显著的发育不良。
实施例三
本实施例的复绿修复回填种植材料，包括如下组成，以重量份数计：
河道清淤淤泥软土，170份；废钢渣，14份；镍渣，10份；尾矿粉，14份；生活垃圾，6份；高度碳化有机质，3.5份；轻度碳化有机质，15份；其中高度碳化有机质和轻度碳化有机质为将有机质在高温条件下进行不同程度碳化获得，高度碳化有机质的碳化程度高于轻度碳化有机质的碳化程度。高度碳化有机质和轻度碳化有机质可以通过在炭化炉内温度从室温升高到540℃并保持6h，对炭化炉内的落叶、枝条等进行炭化烧结。废钢渣包括3-5厘米直径的钢渣块以及直径0.5-1厘米之间的钢渣粒；废钢渣中钢渣块用量为22wt.％，余量为钢渣粒。镍渣包括直径0.8-1.2厘米之间的镍渣粒。尾矿粉包括0.5-0.8厘米直径的粗尾矿粉以及直径0.2-0.4厘米之间的细尾矿粉。尾矿粉中粗尾矿粉用量为45wt.％，余量为细尾矿粉。高度碳化有机质中固定碳含量为80wt.％以上。轻度碳化有机质中固定碳含量为不超过5wt.％。
以修复矿坑为例，可以在矿坑中下部分大量填入的废钢渣、废镍渣、建筑垃圾、生活垃圾等工业生活固废，而在靠近填埋后的地表1m左右的位置，填入本实施例的回填种植材料，从而形成1m厚的回填种植层。修复后，在地面种植草皮、水杉树、白桦树、柳树等绿植，种植3个月内补苗率小于5％，在无气候灾害的情形下，5年内绿植无大面积枯死，且与本区域非修复区域的原生林木或者人工种植林木等相比，矿坑修复区域的种植绿植的生长状态无明显差异也并无显著的发育不良。
实施例四
本实施例的复绿修复回填种植材料，包括如下组成，以重量份数计：
城市下水道清淤淤泥软土，180份；废钢渣，16份；镍渣，18份；尾矿粉，15份；生活垃圾，8份；高度碳化有机质，5份；轻度碳化有机质，9份；其中高度碳化有机质和轻度碳化有机质为将有机质在高温条件下进行不同程度碳化获得，高度碳化有机质的碳化程度高于轻度碳化有机质的碳化程度。高度碳化有机质和轻度碳化有机质可以通过在炭化炉内温度从室温升高到560℃并保持7h，对炭化炉内的落叶、枝条等进行炭化烧结。废钢渣包括3-5厘米直径的钢渣块以及直径0.5-1厘米之间的钢渣粒；废钢渣中钢渣块用量为25wt.％，余量为钢渣粒。镍渣包括直径1.4-1.8厘米之间的镍渣粒。尾矿粉包括0.5-0.8厘米直径的粗尾矿粉以及直径0.2-0.4厘米之间的细尾矿粉。尾矿粉中粗尾矿粉用量为50wt.％，余量为细尾矿粉。高度碳化有机质中固定碳含量为85wt.％以上。轻度碳化有机质中固定碳含量为不超过6wt.％。
以修复矿坑为例，可以在矿坑中完全填入本实施例的回填种植材料，从而形成回填种植层。修复后，在地面种植草皮、水杉树、白桦树、柳树等绿植，种植3个月内补苗率小于5％，在无气候灾害的情形下，5年内绿植无大面积枯死，且与本区域非修复区域的原生林木或者人工种植林木等相比，矿坑修复区域的种植绿植的生长状态无明显差异也并无显著的发育不良。
实施例五
本实施例的复绿修复回填种植材料，包括如下组成，以重量份数计：
滩涂清淤淤泥软土，190份；废钢渣，20份；镍渣，12份；尾矿粉，10份；生活垃圾，7份；高度碳化有机质，4份；轻度碳化有机质，12份；其中高度碳化有机质和轻度碳化有机质为将有机质在高温条件下进行不同程度碳化获得，高度碳化有机质的碳化程度高于轻度碳化有机质的碳化程度。高度碳化有机质和轻度碳化有机质可以通过在炭化炉内温度从室温升高到580℃并并保持一定时间：高度碳化有机质保持6小时，轻度碳化有机质保持1小时，对炭化炉内的落叶、枝条等进行炭化烧结。废钢渣包括3-5厘米直径的钢渣块以及直径0.5-1厘米之间的钢渣粒；废钢渣中钢渣块用量为30wt.％，余量为钢渣粒。镍渣包括直径1-1.5厘米之间的镍渣粒。尾矿粉包括0.5-0.8厘米直径的粗尾矿粉以及直径0.2-0.4厘米之间的细尾矿粉。尾矿粉中粗尾矿粉用量为60wt.％，余量为细尾矿粉。高度碳化有机质中固定碳含量为65wt.％以上。轻度碳化有机质中固定碳含量为不超过3wt.％。
以修复边坡为例，可以在边坡中完全填入本实施例的回填种植材料，从而形成回填种植层。修复后，在地面种植草皮等绿植，种植3个月内补苗率小于5％，在无气候灾害的情形下，5个月内绿植无大面积枯死。
实施例六
本实施例的复绿修复回填种植材料，包括如下组成，以重量份数计：
淤泥软土，200份；废钢渣，10份；镍渣，14份；尾矿粉，12份；生活垃圾，9份；高度碳化有机质，3份；轻度碳化有机质，14份；其中高度碳化有机质和轻度碳化有机质为将有机质在高温条件下进行不同程度碳化获得，高度碳化有机质的碳化程度高于轻度碳化有机质的碳化程度。高度碳化有机质和轻度碳化有机质可以通过在炭化炉内温度从室温升高到600℃并保持一定时间：高度碳化有机质保持4小时，轻度碳化有机质保持1小时，对炭化炉内的落叶、枝条等进行炭化烧结。废钢渣包括3-5厘米直径的钢渣块以及直径0.5-1厘米之间的钢渣粒；废钢渣中钢渣块用量为28wt.％，余量为钢渣粒。镍渣包括直径1.3-1.8厘米之间的镍渣粒。尾矿粉包括0.5-0.8厘米直径的粗尾矿粉以及直径0.2-0.4厘米之间的细尾矿粉。尾矿粉中粗尾矿粉用量为40wt.％，余量为细尾矿粉。高度碳化有机质中固定碳含量为72wt.％以上。轻度碳化有机质中固定碳含量为不超过8wt.％。
以修复边坡为例，可以在边坡底层填入本实施例的回填种植材料，再在表面填入运输过来的客土20cm厚，从而形成回填种植层。修复后，在地面种植草皮等绿植，种植3个月内补苗率小于5％，在无气候灾害的情形下，5个月内绿植无大面积枯死。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (2)
1.复绿修复回填种植材料，其特征在于，包括如下组成，以重量份数计：
淤泥软土，150-200份；
废钢渣，10-20份，所述废钢渣包括3-5厘米直径的钢渣块以及直径0.5-1厘米之间的钢渣粒，所述废钢渣中钢渣块用量为20-30wt.%，余量为钢渣粒；
镍渣，10-20份，所述镍渣包括直径0.5-2厘米之间的镍渣粒；
尾矿粉，10-15份，所述尾矿粉包括0.5-0.8厘米直径的粗尾矿粉以及直径0.2-0.4厘米之间的细尾矿粉，所述尾矿粉中粗尾矿粉用量为40-60wt.%，余量为细尾矿粉；
生活垃圾，该生活垃圾可降解，能够长期提供营养物质，5-10份；
高度碳化有机质，3-5份；
轻度碳化有机质，8-15份；其中高度碳化有机质和轻度碳化有机质为将有机质在高温条件下进行不同程度碳化获得，高度碳化有机质的碳化程度高于轻度碳化有机质的碳化程度，所述高度碳化有机质中固定碳含量为60wt.%以上，所述轻度碳化有机质中固定碳含量为不超过10wt.%。
2.如权利要求1所述的复绿修复回填种植材料在复绿修复回填土中的应用。
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