一種用于裸露坡面植被建植儲水供肥的功能性材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于裸露坡面植被建植儲水供肥的功能性材料，即將污水處理廠的初沉污泥置于高溫、密閉、絕熱環(huán)境中，加入生石灰、粉煤灰、黏土等與污泥穿透式混合及水化反應(yīng)，最終獲得一種漿狀污泥，將有效態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化成難溶化合物及有機聚合態(tài)等穩(wěn)定形式，降低了病原菌含量，殺滅了寄生蟲卵，不會對環(huán)境造成污染；利用其含水量高、儲水保水能力強、養(yǎng)分含量高、粘性高，易于附著等性能，用于裸露坡面植被建植，可起到良好的儲水、保水和供肥作用，有效地解決了現(xiàn)有裸露坡面植被建植工藝出現(xiàn)的一系列問題。利用該材料進行植被建植，施工方便，效果好，應(yīng)用前景廣闊；同時，為眾多污水廠提供了一條節(jié)能減排新路。
【專利說明】一種用于裸露坡面植被建植儲水供肥的功能性材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于裸露坡面植被建植儲水供肥的功能性材料，更具體地說，涉及一種對污水處理廠初沉污泥進行加工處理而獲得一種漿狀污泥并用作裸露坡面植被建植儲水供肥的功能性材料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的推進，大規(guī)模城鄉(xiāng)建設(shè)遺留下了大量的道路邊坡、廢棄采石場、地產(chǎn)邊坡等裸露坡面，并且每年增量巨大，嚴(yán)重破壞了城鄉(xiāng)生態(tài)景觀，亦引起水土流失，地質(zhì)災(zāi)害等一系列問題。
[0003]對于裸露坡面的治理，過去人們大量采用單純的工程防護，如漿砌石、噴錨防護等。這些工程措施不僅未能從根本上控制水土流失和防止滑坡、邊坡失穩(wěn)等問題，還在一定程度上破壞了原有的植被?，F(xiàn)常用的裸露坡面植被建植技術(shù)，如客土噴播、厚層基材、噴播植生、人工種草護坡技術(shù)、平鋪草皮護坡技術(shù)、液壓噴播植草護坡技術(shù)、土工網(wǎng)植草護坡技術(shù)、蜂巢式網(wǎng)格植草護坡技術(shù)等，都存在客土基材抗沖刷能力弱，固定附著難，雨季施工易沖刷滑落的共性難題。由于坡面植生基材的固定附著出現(xiàn)問題，難以為植物長期提供持續(xù)均衡的肥力，導(dǎo)致綠化施工后植被退化嚴(yán)重，時常出現(xiàn)“一年綠，二年黃，三年枯，四年禿”的現(xiàn)象。
[0004]這個問題從植生工藝上很難根本解決，從材料的粘著力及保水供肥能力入手，調(diào)制一種既具有良好粘著固附性能及適宜于植物生長的質(zhì)地，又有平穩(wěn)均衡、持續(xù)耐久的肥力供應(yīng)能力的基質(zhì)材料不失為一種解決上述難題的辦法。在這種基質(zhì)材料的調(diào)配中，保水供肥材料的選擇是關(guān)鍵。
[0005]雖前述常用植生工藝的基質(zhì)中都加入了保水劑和氮肥、磷肥、鉀肥、中微量元素肥料等，但通常，所配基材保水效果及其在巖面上的固定附著性能差，質(zhì)地亦不好，并因此影響到供肥能力。其根源就在于缺少保水功能強大的物質(zhì)，達不到在短時期內(nèi)高強度吸水并能長期儲水保水的要求。
[0006]本發(fā)明提供一種對污水處理廠初沉污泥進行加工處理而獲得的漿狀污泥作為裸露坡面植被建植儲水保肥功能性材料的制備及使用方法。污水處理廠的初沉污泥水分含量高，呈黏膠狀液態(tài)，粘性強，礦質(zhì)養(yǎng)分及有機質(zhì)含量高，是極佳的裸露巖面植被建植儲水供肥材料。但在通常情況下，初沉污泥含有較高的有效態(tài)重金屬及容易腐化發(fā)臭等，限制了其在更大的環(huán)境范圍內(nèi)使用。本專利通過物理、化學(xué)方式處理后，有效地解除了這些限制因素，為初沉污泥用作裸露坡面植被建植儲水保肥功能性材料提供了基礎(chǔ)。
[0007]本發(fā)明技術(shù)的大范圍推廣，不但對裸露坡面生態(tài)治理與防護起到積極推動作用，亦將在污泥治 理與綜合利用方面開辟一條新路，為眾多污水處理廠提供節(jié)能減排新技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，提供一種對污水處理廠初沉污泥進行加工處理而獲得的漿狀污泥作為裸露坡面植被建植儲水保肥功能性材料的制備及使用方法。
[0009]為了達到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0010]步驟1:對收集來的初沉污泥置入密閉、絕熱的反應(yīng)釜，測定并調(diào)整pH值至10以上。將生石灰、粉煤灰、黏土按1: (3~5): (2~3)的體積比配制成復(fù)配藥劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)的初沉污泥中，初沉污泥與復(fù)配藥劑的體積比為100: (5~15)，與污泥穿透式混合，在溫度60~80°C、壓力200~500kpa下進行水化反應(yīng)I~3h。
[0011]這樣做的理由是，通過水化反應(yīng)，可以使初沉污泥中有效態(tài)的重金屬Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As由活性離子態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒臍溲趸铮蔀殁g化不可給態(tài)，并在高溫高壓下殺死可能含有的病蟲卵及致病菌；污泥中有機高分子物質(zhì)的活性基團還可以與部分游離的重金屬離子進行絡(luò)合或螯合反應(yīng)，變成有機高分子聚合物，成為穩(wěn)定的不可給態(tài)。同時，經(jīng)過這樣處理后，提高了污泥的粘結(jié)性，使其具有良好的坡面固定附著性能及保水供肥能力；無臭味，便于儲存、運輸及施用。
[0012]步驟2:批次抽檢經(jīng) 上述步驟加工處理后的污泥，檢測指標(biāo)包括pH值、水分、全氮、全磷、全鉀、致病菌含量、寄生蟲卵及有效態(tài)重金屬Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量，其中:PH值、全氮、全磷、全鉀只作標(biāo)定指標(biāo)，不作為限定指標(biāo)；致病菌含量〈lOcol / g / TS,寄生蟲卵全殺滅；重金屬Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量要求達到國家《農(nóng)用污染中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84)中的規(guī)定，滿足上述指標(biāo)規(guī)定則視為合格品并進行灌裝，標(biāo)注批次、日期、含量等，若抽檢結(jié)果中有其中任何一項指標(biāo)未達標(biāo)，則重復(fù)步驟I的操作，直到合格為止。
[0013]這樣做的好處是，嚴(yán)格控制漿狀污泥有效態(tài)重金屬Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量，以確保施到環(huán)境中后，不會對環(huán)境造成二次污染?！掇r(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84)對上述指標(biāo)的規(guī)定見表_1。
[0014]表-1農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)值(單位:mg / kg)
【權(quán)利要求】
1.一種用于裸露坡面植被建植儲水供肥的功能性材料，其特征在于，對污水廠初沉污泥進行加工處理，獲得一種具有儲水保肥功能的漿狀污泥并應(yīng)用于裸露坡面植被建植，步驟包括: 步驟1:對收集來的初沉污泥置入密閉、絕熱的反應(yīng)釜，測定并調(diào)整PH值至10以上。將生石灰、粉煤灰、黏土按1: (3~5): (2~3)的體積比配制成復(fù)配藥劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)的初沉污泥中，初沉污泥與復(fù)配藥劑的體積比為100: (5~15)，與污泥穿透式混合，在溫度60~80°C、壓力200~500kpa下進行水化反應(yīng)I~3h。 步驟2:批次抽檢經(jīng)上述步驟加工處理后的污泥，檢測指標(biāo)包括pH值、水分、全氮、全磷、全鉀、致病菌含量、寄生蟲卵及有效態(tài)重金屬Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量，其中:PH值、全氮、全磷、全鉀只作標(biāo)定指標(biāo)，不作為限定指標(biāo)；致病菌含量〈lOcol / g / TS，寄生蟲卵全殺滅；重金屬Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量要求達到國家《農(nóng)用污染中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84)中的規(guī)定，?兩足上述指標(biāo)規(guī)定則視為合格品并進彳丁灌裝，標(biāo)注批次、日期、含量等，若抽檢結(jié)果中有其中任何一項指標(biāo)未達標(biāo)，則重復(fù)步驟I的操作，直到合格為止。 步驟3:根據(jù)施工要求，將經(jīng)過加工處理后的漿狀污泥噴射到裸露坡面上或鋪填到植生基材層中，形成一層污泥儲水保肥層，具體做法是:先清理坡面的危巖碎石，整理坡面，有降坡條件的可進一步降低坡度，再根據(jù)坡面條件選擇不同的施工方法: (1)當(dāng)坡比<1: 2時，采用直噴方式，先噴漿狀污泥儲水保肥層5cm，再覆種植土 15~20cm,然后直接撒播植物種子或栽植植被。 (2)當(dāng)坡比在1: 2至1: 1(含I)之間時，先鋪掛固定三維網(wǎng)作底網(wǎng)，后噴漿狀污泥儲水保肥層5cm，再液壓噴種植生。 (3)當(dāng)坡比在1:1至1: 0.75(含`0.75)之間時，先鋪掛固定椰網(wǎng)作底網(wǎng)，后噴漿狀污泥儲水保肥層3~5cm，再噴混植生8~10cm。 (4)當(dāng)坡比在1:1至1: 0.25(含0.25)之間時，先鋪掛固定鍍鋅鐵網(wǎng)作底網(wǎng)，后噴漿狀污泥儲水保肥層3~5cm，再噴混植生8~10cm。 (5)當(dāng)坡比>1: 0.25時，采用V型槽培土方式植生，先向V型槽內(nèi)培土至三分之二深度處，然后鋪填漿狀污泥儲水保肥層3~5cm，再培土至槽滿，撒播或種植植物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于裸露坡面植被建植儲水供肥的功能性材料，其特征在于，步驟I所述的調(diào)整PH至10以上，調(diào)堿材料可以是生石灰、NaOH中的任何一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于裸露坡面植被建植儲水供肥的功能性材料，其特征在于，根據(jù)工程實施地環(huán)境的酸堿度情況，分別制備施用于酸性土壤和堿性土壤的漿狀污泥儲水保肥功能性材料；施用于酸性土壤的材料重金屬最高允許含量執(zhí)行《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84)對于酸性土壤所做的規(guī)定，施用于堿性土壤的材料重金屬最高允許含量執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)對于堿性土壤所做的規(guī)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于裸露坡面植被建植儲水供肥的功能性材料，其特征在于，步驟3所述的坡面植生施工過程中，在噴漿狀污泥儲水保肥層時，沿坡面縱向每I~`1.5m設(shè)一條寬10~15cm、厚6~8cm的污泥阻隔層。
【文檔編號】A01G13/02GK103814781SQ201410083376
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】陳曉蓉, 朱兆華, 孫吉雄, 徐國鋼, 董沁, 曹華英, 劉 英, 周慶 申請人:深圳市萬信達生態(tài)環(huán)境股份有限公司