專利名稱：生態(tài)護坡生物磚及其制備、施工方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術領域，尤其是一種巖質坡面的生態(tài)護坡生物 磚及其制備、施工方法。 技術背景近年來因開發(fā)建設和城市化速度的加快，造成了城市建設與生態(tài) 保護的矛盾日益加劇。在交通、水利和市政設施等基礎建設過程中， 大量挖山平地、采石取土，既破壞了地形地貌和原生植被，又形成了 眾多以裸露邊坡為主要特征的山體破碎帶，這對水土保持和生態(tài)保 護、城市景觀和人居環(huán)境都產(chǎn)生了極為不利的影響，如不及時治理， 就會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境問題。巖質邊坡傳統(tǒng)的綠化方法是在坡腳栽植攀援植物，或在坡頂栽植垂吊植物，或在巖面上砌種植盆或澆筑v型槽栽植植物等，但是采用此法使巖面達到完全覆蓋往往需要2-3年時間。近年來采用較多的掛 網(wǎng)客土噴播技術，能使裸露的巖面實現(xiàn)快速綠化，但在植被形成前， 噴射的植生層容易被雨水沖垮。因此，如何能夠最大限度地恢復植被， 又能有效地防止水沖，已成為當今工程中急需解決的一個重要課題。 同時在大中城市中，隨著人口的不斷增加，生活污水排放日益增 多，污水處理廠產(chǎn)生的污泥也逐年增加，污泥處理的難題己嚴峻地擺在社會面前，也成為市政關注的焦點之一。將城市污泥進行生物干化 處理生產(chǎn)污泥綠化基材，用于邊坡治理等生態(tài)環(huán)境工程的建設，不僅 可以緩解污泥處置的矛盾，而且還可以減少污染，美化環(huán)境，具有節(jié) 能減排和促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的雙重意義。 發(fā)明內容本發(fā)明提供了一種利用城市污泥進行生物干化處理生產(chǎn)污泥綠 化基材，能快速在巖石表面形成一層既能讓植物生長發(fā)育、又不易被 雨水沖刷的生態(tài)護坡生物磚及其制備、施工方法。本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來實現(xiàn)的本發(fā)明的生態(tài)護坡 生物磚，由專門配制的物料壓制成磚體，所述生物磚體分為營養(yǎng)基質 層和種子植生層，所述生物磚體壓制成的六棱形狀。本發(fā)明所述生物磚體邊長為12或15cm，表面具有刻槽和凹坑。 所述生物磚體的營養(yǎng)基質層厚9. 5 cm;具有質輕、透氣、蓄水保肥、 耐雨水沖蝕和浸泡、營養(yǎng)豐富的種子植生層厚0.5 cm。本發(fā)明所述生物磚體的制備方法是營養(yǎng)基質層主要由污泥生物 干化有機堆肥配制而成；植生層主要由草種和灌木種子配制而成。所 述生物磚體的營養(yǎng)基質層每1 1113基料中組分的比例為污泥生物干化有機堆肥60-67%;細壤土 15-20%;草炭土 5-10%;復合肥 1-1.5% ;保水劑 0. 1%;水泥 10-15%;
PH調節(jié)劑 1%; 以上組成加入適量水攪拌，用機械壓制成六棱磚，進行干燥。所述生 物磚體的營養(yǎng)基質配方中，所述的污泥生物干化有機肥是城市生活污 泥通過加入復合微生物菌種和調理劑、膨脹劑，經(jīng)高溫好氧發(fā)酵后形 成腐熟污泥堆肥，有機物質(風干基)含量>30%，總養(yǎng)分
(N+P205+K20)含量>4%。
本發(fā)明所述生物磚體的植生層植物種子
草種l-2g/m2，灌木種子3-5 g/m2;
紙漿 100 g/m2;
膠粉 2. 5 g/m2;
保水劑 2 g/m2; 上述膠粉加入適量水攪拌配成膠體狀，摻入其它組分后拌勻，噴涂于 六棱磚表面，自然干燥。
本發(fā)明所述的保水劑是超吸水性樹脂，具有電離性基因的親水性 高分子聚合物，這種聚合物因輕度交聯(lián)而形成網(wǎng)絡性結構，它的最大 吸水力為0. 3—lkg/cm3。所述的保水劑所用的保水劑選擇吸水倍率較 高，重復吸水性好的聚丙酰胺型。保水劑可吸收自身重量數(shù)百倍至數(shù) 千倍的水分，這些水分不易被一般物理方法擠排出來，而植物根系卻 能吸收貯存在保水劑中的水分。保水劑可將偶爾的降雨、澆水快速吸 收膨脹成凝膠狀將水分貯存起來，干旱時便慢慢地釋放給根系。所用 的保水劑為聚丙酰胺型，使用壽命2-6年，吸水倍率較高，重復吸水性好。
本發(fā)明所述的生態(tài)護坡生物磚的施工方法，其特征在于-
(1) 邊坡修整對施工的巖面邊坡上的雜物和不穩(wěn)定的石塊進 行清理；
(2) 錨桿、掛網(wǎng)對于坡度小于45度、巖體結構穩(wěn)定的邊坡， 一般不掛網(wǎng)，可直接沿坡面鋪放所述生物磚；對于坡度大于45度的 邊坡，鋪放生物磚后，用氣壓鉆或電鉆在坡面上打孔，鋪掛機編過塑 鐵絲網(wǎng)，再用錨桿固定；
(3) 覆蓋用無紡布覆蓋在所述生物磚表面上，并用竹筷固定；
(4) 養(yǎng)護鋪設后每天早晚澆水以保持所述生物磚面的濕潤， 第一次要澆透，使所述生物磚體浸潤，種子萌發(fā)后適當減少澆水次數(shù)。 有條件的地方，可以沿坡面鋪設滴灌，以替代人工澆水。
本發(fā)明生態(tài)護坡生物磚與現(xiàn)有技術相比具有具有質輕、透氣、蓄 水保肥、耐雨水沖蝕和浸泡、營養(yǎng)豐富等特點，種子可直接從生物磚 表層萌發(fā)，磚體也非常適宜植物生長。
本發(fā)明選用經(jīng)過生物發(fā)酵的生物干化污泥堆肥，能提供給植物長 久的養(yǎng)分，促進微生物的活動，增強基質層的生物活性；壤土主要用 來降低有機質的滲透率，減小有機質過高的孔隙度；草碳中的植物根 纖維把基質互相連結起來，形成一整體結構，增強基質的保水、保肥 能力和緩沖性能；保水劑的作用是保持植物種子發(fā)育及建立穩(wěn)定植物 群落所需的水分；復合肥主要提供給植物生長所需的N、 P、 K等養(yǎng)分 的平衡；酸度改良劑主要是調節(jié)基質的PH值，使其呈中性或弱酸性狀態(tài)；水泥起固定和粘結作用，增加磚體強度。
所述的污泥生物干化有機肥是城市生活污泥通過加入復合微生 物菌種和調理劑、膨脹劑，經(jīng)高溫好氧發(fā)酵后形成腐熟污泥堆肥，有
機物質(風干基)含量》30%，總養(yǎng)分(N+P205+K20)含量》4%。
種子植生層配方中，植物種子的選擇除要適應當?shù)貧夂驐l件外， 還要特別注意選擇抗旱性、抗逆性強的品種。華南地區(qū)的草種主要有 狗牙根、高羊茅(冷季型)、糖蜜草等，灌木可選擇山毛豆、木豆、 銀合歡和美國刺(金合歡)等。
本發(fā)明生態(tài)護坡生物磚的設計原理和制作特點在于①使磚體在 強度、透氣性、蓄水保肥等方面達到相應的平衡，維持土壤所需的固、 液、氣三相比例，在巖質坡面表面形成一層既能讓植物生長發(fā)育、又 不易被水沖刷的穩(wěn)定結構層；②通過機械壓制的生物六棱磚，經(jīng)過 24小時的水體浸泡，不發(fā)生散塌，磚體的內聚力仍可以保證自身整 體穩(wěn)定性，錨固的鐵絲網(wǎng)在磚層表面進行加固，提高了抗侵蝕性，從 而增強了坡面磚層的穩(wěn)定性；③生物磚自帶植物種子植生層， 一次施 工即可快速成型，恢復植被；④與其它巖質坡面綠化方法相比，本發(fā) 明具有施工簡單，不需要大型機械設備，施工成本是傳統(tǒng)噴漿護坡的 2/3。


圖1是本發(fā)明生態(tài)護坡生物磚結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的生態(tài)護坡生物磚，由專門配制的物料壓制成磚體，所述生物磚體分為營養(yǎng)基質層1和種子植生層2，所述生物
磚體壓制成的六棱形狀，六棱形狀中心有一中孔3。生物磚體邊長為
15cm，表面具有刻槽和凹坑。所述生物磚體的營養(yǎng)基質層厚9. 5 cm;
具有質輕、透氣、蓄水保肥、耐雨水沖蝕和浸泡、營養(yǎng)豐富的種子植
生層厚0. 5 cm。
實施例以深圳市鹽田港東部梧桐山巖質邊坡生態(tài)治理工程為例。
在開挖的6級巖體裸露邊坡上選擇500m2施工，整體偏陡，坡度 70-75度。
生物六棱磚營養(yǎng)基質的組成，以每lm3土壤加入以下組分計算
污泥生物干化有機堆肥 0.62 m3
細黃土 0. 2 m:i
東北草炭 0.05 m3
普通硅酸鹽水泥 0. 1 m3 復合肥、PR-3005M保水劑、石膏 0.03 m:
以上組成加入干重30%的水攪拌，用機械壓制成邊長為12 cm、 厚9. 5 cm六棱磚。
植物種子狗牙根2g/ m2、山毛豆5 g/ m2、銀合歡3 g/ m2 施工方法 1、 邊坡修整
清理邊坡上的雜物，對邊坡作簡易修整，對特別凸的地方用榔頭 修理，特別凹的地方石塊填補，陡急的凹陷處用水泥沙漿將石塊粘結構砌平。
2、 鋪設生物六棱磚層
27塊/ m2，挨緊，鋪平。
3、 打錨桿、掛網(wǎng)
用電鉆在坡面上打孔，鋪掛過塑鐵絲網(wǎng)，用錨桿固定。鐵絲網(wǎng)的 網(wǎng)口為5cmX5cm，鐵絲O>0. 3cm。
4、 覆蓋
生物磚層表面用無紡布(13g/m2)覆蓋，并用竹筷固定，防止雨 水沖刷種子植生層。
5、 養(yǎng)護
對生物磚層每天早晚噴水，以保持濕潤，成坪后逐漸減少澆水次數(shù)。
效果施工后7-10天發(fā)芽，l個月基本成坪，至3個月后草高15cm 以上，覆蓋率95%以上，苗木生長茂盛，外表美觀。灌木平均成苗率 為l-2株/m2。生物磚層經(jīng)6-9月的自然降雨、暴雨，未發(fā)現(xiàn)垮塌和 流失現(xiàn)象，整體穩(wěn)定性好。
權利要求
1、一種生態(tài)護坡生物磚，由專門配制的物料壓制成磚體，其特征在于所述生物磚體分為營養(yǎng)基質層和種子植生層，所述生物磚體壓制成的六棱形狀。
2. 根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡生物磚，其特征在于所述生物磚 體邊長為12或15cm，表面具有刻槽和凹坑。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的生態(tài)護坡生物磚，其特征在于所述生 物磚體的營養(yǎng)基質層厚9. 5 cm;具有質輕、透氣、蓄水保肥、耐雨 水沖蝕和浸泡、營養(yǎng)豐富的種子植生層厚0.5 cm。
4. 根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡生物磚的制備方法，其特征在于 所述生物磚體的營養(yǎng)基質層主要由污泥生物干化有機堆肥配制而成； 植生層主要由草種和灌木種子配制而成。
5. 根據(jù)權利要求4所述的生態(tài)護坡生物磚的制備方法，其特征在于 所述生物磚體的營養(yǎng)基質層每1 m3基料中組分的比例為污泥生物干化有機堆肥60-67%;細壤土 15-20%;草炭土 5-10%; 復合肥 1-1.5% ;保水劑 0. 1%;水泥 10-15%;PH調節(jié)劑 1%; 以上組成加入適量水攪拌，用機械壓制成六棱磚，進行干燥。
6. 根據(jù)權利要求5所述的生態(tài)護坡生物磚的制備方法，其特征在于 所述生物磚體的營養(yǎng)基質配方中，所述的污泥生物干化有機肥是城市 生活污泥通過加入復合微生物菌種和調理劑、膨脹劑，經(jīng)高溫好氧發(fā)酵后形成腐熟污泥堆肥，有機物質(風干基)含量》30%，總養(yǎng)分 (N+P205+K20)含量>4%。
7. 根據(jù)權利要求4所述的生態(tài)護坡生物磚的制備方法，其特征在于所述生物磚體的植生層植物種子草種l-2g/m2，灌木種子3-5 g/m2:紙漿 100 g/m2;膠粉 2， 5 g/m2;保水劑 2 g/m2; 上述膠粉加入適量水攪拌配成膠體狀，摻入其它組分后拌勻，噴涂于 六棱磚表面，自然干燥。
8. 根據(jù)權利要求5或7所述的生態(tài)護坡生物磚的制備方法，其特征 在于所述的保水劑是超吸水性樹脂，具有電離性基因的親水性高分子 聚合物，這種聚合物因輕度交聯(lián)而形成網(wǎng)絡性結構，它的最大吸水力 為0. 3—lkg/cm3。
9. 根據(jù)權利要求5或7所述的生態(tài)護坡生物磚的制備方法，其特征 在于所述的保水劑所用的保水劑選擇吸水倍率較高，重復吸水性好的 聚丙酰胺型。
10.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡生物磚的施工方法，其特征在于:(1) 邊坡修整對施工的巖面邊坡上的雜物和不穩(wěn)定的石塊進 行清理；(2) 錨桿、掛網(wǎng)對于坡度小于45度、巖體結構穩(wěn)定的邊坡，一般不掛網(wǎng)，可直接沿坡面鋪放所述生物磚；對于坡度大于45度的 邊坡，鋪放生物磚后，用氣壓鉆或電鉆在坡面上打孔，鋪掛機編過塑 鐵絲網(wǎng)，再用錨桿固定；(3) 覆蓋用無紡布覆蓋在所述生物磚表面上，并用竹筷固定；(4) 養(yǎng)護鋪設后每天早晚澆水以保持所述生物磚面的濕潤， 第一次要澆透，使所述生物磚體浸潤，種子萌發(fā)后適當減少澆水次數(shù)。 有條件的地方，可以沿坡面鋪設滴灌，以替代人工澆水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種巖質坡面生態(tài)護坡生物磚及其制備、施工方法。所述的生態(tài)護坡生物磚是用專門配制的基料壓制成的六棱磚，表面具有刻槽和凹坑。生態(tài)護坡生物磚體由兩層組成，一層為營養(yǎng)基質層，另一層為種子植生層，具有質輕、透氣、蓄水保肥、耐雨水沖蝕和浸泡、營養(yǎng)豐富等特點，種子可直接從生物磚表層萌發(fā)，磚體也非常適宜植物生長。生物磚營養(yǎng)基質層基料由污泥生物干化有機堆肥、細壤土、草炭土、復合肥、保水劑、水泥和pH調節(jié)劑組成。其在巖面邊坡上施工方法包括邊坡修整、鋪設生物六棱磚、打錨桿、掛網(wǎng)、覆蓋和養(yǎng)護。本發(fā)明生物磚自帶植物種子植生層，一次施工即可快速成型，恢復植被；與其它巖質坡面綠化方法相比，本發(fā)明具有施工簡單，不需要大型機械設備，施工成本是傳統(tǒng)噴漿護坡的2/3等特點。
文檔編號A01G23/00GK101289863SQ200810067598
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權日2008年6月6日
發(fā)明者吳衛(wèi)文, 章夢濤 申請人:陳振峰