CN115362886A - 一种粉煤灰堆放防扬尘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于粉煤灰堆场的生态修复技术领域，公开了一种粉煤灰堆放防扬尘方法，该方法包括以下步骤：（1）制备低粘度液体激发剂；（2）将步骤（1）制备的激发剂喷洒在粉煤灰堆表面，并在其表面人工制造孔洞，形成具有三维网状结构的固化层；（3）在粉煤灰堆表面种植植物，形成表面植被层。本发明制备的激发剂通过一系列物理化学作用使粉煤灰堆表层充分激发固化，生成由硅氧四面体和铝氧四面体结构单元构成三维网状结构的粉煤灰地质聚合物，抑尘效果明显，具有抵挡风力侵蚀的能力。通过对粉煤灰堆进行固化、种植，使得粉煤灰堆的四周和顶部均被植被覆盖，既解决了粉煤灰堆场的扬尘的问题，又改善了生态环境。
Description
技术领域
本发明涉及粉煤灰堆场的生态修复技术领域，具体涉及一种粉煤灰堆放防扬尘方法。
背景技术
粉煤灰作为燃煤后产出的主要固体废弃物，每年产量达8～9亿t。这些粉煤灰除了部分以二次资源利用，而剩下未被利用的大量粉煤灰则多堆放在各种堆场，电厂基本都只是采用简单的平地堆高的方式对粉煤灰进行堆放，未进行加固，存在安全隐患。煤中的微量元素如As、Se、Cd、Cr、Ni、Sb、Pb、Sn和B等经过燃烧过程在粉煤灰中富集了4～10倍，因此粉煤灰的堆放极易对人体健康和环境造成威胁，随扬尘进入空气的粉煤灰会刺激到眼睛、皮肤、喉咙和呼吸道。大量粉煤灰露天堆放，堆积如山，在没有封存处理，又未采取任何污染防护措施的情况下，在下雨天，雨水的冲刷不仅容易使堆场容易崩塌，还会使堆场的粉煤灰渗透进土层，当土壤环境达到一定条件，水与粉煤灰的交互作用会使粉煤灰中有毒微量元素浸出，最终导致环境污染。而晴天，稍有轻风，细小的干灰颗粒遍地飞舞；若遇大风，整天又是铺天盖地的“煤灰风暴”，导致附近的居民区到处煤灰飞扬，灰雾弥漫。同时大量的粉煤灰进行堆积，形成成片光秃秃的堆场，在航拍中极不美观，影响城市绿化率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种粉煤灰堆放防扬尘方法。该方法能有效地解决堆场的扬尘问题和控制粉煤灰堆场的污染，同时实现生态化恢复，绿化堆场的环境。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
（1）制备低粘度液体激发剂；
（2）将步骤（1）制备的激发剂喷洒在粉煤灰堆表面，并在其表面人工制造孔洞，形成具有三维网状结构的固化层；
（3）在粉煤灰堆表面种植植物，形成表面植被层。
进一步地，所述步骤（1）的具体为：
按照重量百分比计，所述低粘度液体激发剂的组分为：固体碱5～15%、高模数液体水玻璃55～75%、水20～30%，所述固体碱为氢氧化钠和氢氧化锂，所述氢氧化钠与氢氧化锂质量比为9:1，所述高模数液体水玻璃的模数为3.3、波美度为37，激发剂与主要成分为二氧化硅和氧化铝的粉煤灰经过一系列反应得到由硅氧四面体和铝氧四面体结构单元构成三维网状结构的地质聚合物，强度高、稳定性好，从而提高粉煤灰堆的抗压强度，增强稳定性。
进一步地，所述步骤（2）的具体为：
在粉煤灰堆侧面斜坡洒水湿润，然后将步骤（1）中制备的激发剂以2000～4000g/m2的量均匀喷洒在粉煤灰堆表面，其中粉煤灰堆侧面斜坡以2000～4000g/m2的喷洒量从顶部到底部逐步增多，顶层表面以2000 g/m2的量均匀喷洒，在其表层完全凝结固化前，在粉煤灰堆表面人工制造孔洞，形成具有三维网状结构的固化层，激发剂的喷洒量从顶部到底部逐步增多，使粉煤灰堆的下端形成的固化层更厚，提高加固煤粉灰堆的边坡，人工制造孔洞的作用是使草籽发芽生根后，沿着孔洞向粉煤灰堆下层扎根生长。
进一步地，所述步骤（3）的具体为：
将耐碱性草籽与营养土混在一块，洒水润湿，待粉煤灰堆表层固化后，将种子伴随着营养土均匀撒在粉煤灰堆上，每天在其表面喷洒水，使草籽能够正常发芽。
通过上述技术方案，本发明的有益效果为：
本发明制备的激发剂通过一系列物理化学作用使粉煤灰堆表层充分激发固化，生成由硅氧四面体和铝氧四面体结构单元构成三维网状结构的粉煤灰地质聚合物，抑尘效果明显，具有抵挡风力侵蚀的能力，渗透性强，将细微粉体固化为一个整体，一定程度上提高了侧面的抗压能力，能对边坡进行固定，防滑坡崩塌。
通过对粉煤灰堆进行固化、种植，使得粉煤灰堆的四周和顶部均被植被覆盖，既解决了粉煤灰堆场的扬尘的问题，又改善了生态环境。
本发明仅需按照比例调配好碱激发剂即可，不需要额外的特殊设备及配置条件要求，具有表面固化效果好、使用成本低、施工方便、保水且能促进植物生长的特点。
附图说明
图1是本发明首选实施方式的粉煤灰堆的剖视图。
附图中标号为：1为粉煤灰堆；2为固化层；3为植被层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的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
本发明提供的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，包括以下的步骤：
（1）制备低粘度液体激发剂：
按照重量百分比计，低粘度液体激发剂的组分为：固体碱5%（氢氧化钠/氢氧化锂=9：1）、高模数液体水玻璃75%、水20%，高模数液体水玻璃为模数为3.3、波美度为37。
（2）将步骤（1）制备的激发剂喷洒在粉煤灰堆表面，并在其表面人工制造孔洞，形成具有三维网状结构的固化层：
在粉煤灰堆侧面斜坡洒水湿润，防止凝结时收缩形成裂缝，影响边坡固定效果，将步骤（1）中制备的激发剂在陈化24h后，以2000～4000g/m2的量均匀喷洒在粉煤灰堆1表面，其中粉煤灰堆1侧面斜坡以2000～4000g/m2的喷洒量从顶部到底部逐步增多，顶层表面以2000 g/m2的量均匀喷洒。在表层完全凝结固化前，在粉煤灰堆表面人工制造孔洞，形成具有三维网状结构的固化层2，其厚度为2.5mm～3.5mm。激发剂为低粘度的液态浆体，能渗透一定深度，与下层粉煤灰反应，使固化层加厚，粉煤灰在激发剂的作用下生成由硅氧四面体和铝氧四面体结构单元构成三维网状结构的地质聚合物，地质聚合物强度高，稳定性好，有助于粉煤灰堆达到较高的抗压强度，加固边坡，防滑坡崩塌。
（3）在粉煤灰堆表面种植植物，形成表面植被层：
将披碱草草籽与营养土进行混合，洒水湿润，待粉煤灰堆表层固化后，将种子伴随着营养土均匀撒在粉煤灰堆上，每天在其表面喷洒水，出芽率为70%，出芽后及时补种，每天继续浇水促进幼苗生长，形成植被层3，该披碱草生长30天后，平均株高为8厘米，长势良好。在草籽生长初期，依靠营养土萌发长芽，待长出根系后，根系沿着制造的孔洞向粉煤灰堆下层扎根生长。
实施例2
本发明提供的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，包括以下的步骤：
（1）制备低粘度液体激发剂：
按照重量百分比计，低粘度液体激发剂的组分为：固体碱5%（氢氧化钠/氢氧化锂=9：1）、高模数液体水玻璃75%、水20%，高模数液体水玻璃为模数为3.3、波美度为37。
（2）将步骤（1）制备的激发剂喷洒在粉煤灰堆表面，并在其表面人工制造孔洞，形成具有三维网状结构的固化层：
在粉煤灰堆侧面斜坡洒水湿润，防止凝结时收缩形成裂缝，影响边坡固定效果，将步骤（1）中制备的激发剂在陈化24h后，以2000～4000g/m2的量均匀喷洒在粉煤灰堆1表面，其中粉煤灰堆1侧面斜坡以2000～4000g/m2的喷洒量从顶部到底部逐步增多，顶层表面以2000 g/m2的量均匀喷洒。在表层完全凝结固化前，在粉煤灰堆表面人工制造孔洞，形成具有三维网状结构的固化层2，其厚度为2.5mm～3.5mm。激发剂为低粘度的液态浆体，能渗透一定深度，与下层粉煤灰反应，使固化层加厚，粉煤灰在激发剂的作用下生成由硅氧四面体和铝氧四面体结构单元构成三维网状结构的地质聚合物，地质聚合物强度高，稳定性好，有助于粉煤灰堆达到较高的抗压强度，加固边坡，防滑坡崩塌。
（3）在粉煤灰堆表面种植植物，形成表面植被层：
将披碱草草籽与营养土进行混合，洒水湿润，待粉煤灰堆表层固化后，将种子伴随着营养土均匀撒在粉煤灰堆上，每天在其表面喷洒水，出芽率为75%，出芽后及时补种，每天继续浇水促进幼苗生长，形成植被层3，该披碱草生长30天后，平均株高为11厘米，长势良好。在草籽生长初期，依靠营养土萌发长芽，待长出根系后，根系沿着制造的孔洞向粉煤灰堆下层扎根生长。
实施例3
本发明提供的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，包括以下的步骤：
（1）制备低粘度液体激发剂：
按照重量百分比计，低粘度液体激发剂的组分为：固体碱5%（氢氧化钠/氢氧化锂=9：1）、高模数液体水玻璃75%、水20%，高模数液体水玻璃为模数为3.3、波美度为37。
（2）将步骤（1）制备的激发剂喷洒在粉煤灰堆表面，并在其表面人工制造孔洞，形成三维网状结构的固化层：
在粉煤灰堆侧面斜坡洒水湿润，防止凝结时收缩形成裂缝，影响边坡固定效果，将步骤（1）中制备的激发剂在陈化24h后，以2000～4000g/m2的量均匀喷洒在粉煤灰堆1表面，其中粉煤灰堆1侧面斜坡以2000～4000g/m2的喷洒量从顶部到底部逐步增多，顶层表面以2000 g/m2的量均匀喷洒。在表层完全凝结固化前，在粉煤灰堆表面人工制造孔洞，形成具有三维网状结构的固化层2，其厚度为2.5mm～3.5mm。激发剂为低粘度的液态浆体，能渗透一定深度，与下层粉煤灰反应，使固化层加厚，粉煤灰在激发剂的作用下生成由硅氧四面体和铝氧四面体结构单元构成三维网状结构的地质聚合物，地质聚合物强度高，稳定性好，有助于粉煤灰堆达到较高的抗压强度，加固边坡，防滑坡崩塌。
（3）在粉煤灰堆表面种植植物，形成表面植被层：
将披碱草草籽与营养土进行混合，洒水湿润，待粉煤灰堆表层固化后，将种子伴随着营养土均匀撒在粉煤灰堆上，每天在表面洒水，出芽率为75%，出芽后及时补种，每天继续浇水促进幼苗生长，形成植被层3，该披碱草生长30天后，平均株高为13厘米，长势良好。在草籽生长初期，依靠营养土萌发长芽，待长出根系后，根系沿着制造的孔洞向粉煤灰堆下层扎根生长。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但是发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可想到的变化、替代或改进等，均应该覆盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种粉煤灰堆放防扬尘方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备低粘度液体激发剂；
（2）将步骤（1）制备的激发剂喷洒在粉煤灰堆表面，并在其表面人工制造孔洞，形成具有三维网状结构的固化层；
（3）在粉煤灰堆表面种植植物，形成表面植被层。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，其特征在于，步骤（2）中所述喷洒的方式为将激发剂以2000～4000g/m2的量均匀喷洒在粉煤灰堆表面。
3.根据权利要求2所述的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，其特征在于，步骤（2）中所述喷洒的方式具体为在粉煤灰堆侧面斜坡以2000～4000g/m2的喷洒量从顶部到底部逐步增多，顶层表面以2000g/m2的量均匀喷洒。
4.根据权利要求1所述的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，其特征在于，按照重量百分比计，所述低粘度液体激发剂的组分为：固体碱5～15%、高模数液体水玻璃55～75%、水20～30%。
5.根据权利要求4所述的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，其特征在于，所述固体碱为氢氧化钠和氢氧化锂，所述氢氧化钠与氢氧化锂质量比为9:1。
6.根据权利要求4所述的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，其特征在于，所述高模数液体水玻璃的模数为3.3、波美度为37。
7.根据权利要求1所述的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，其特征在于，步骤（3）中所述植被层的植物选择耐旱、抗盐碱、生长快速的草类。
8.根据权利要求1所述的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，其特征在于，步骤（3）中所述植被层的植物种植方式为将耐碱性草籽与营养土混在一块，将种子伴随着营养土均匀撒在粉煤灰堆上，每天在其表面喷洒水，使草籽能够正常发芽。
9.根据权利要求1所述的一种粉煤灰堆放防扬尘方法，其特征在于，所述三维网状固化层是由硅氧四面体和铝氧四面体结构单元构成三维网状结构的地质聚合物。
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