專利名稱：利用淤泥物的方法
遍及世界總在生成大量的淤泥物。這些淤泥中含有氮、磷酸鹽、苛性鉀和石灰，也就是可被用來作為植物養(yǎng)料和土壤改良的物質(zhì)。但事實上，這種淤泥幾乎不可被農(nóng)業(yè)所利用，特別當它含有重金屬時。這些重金屬雖然在淤泥中是氧化物的形式存在的，并因此是無害的。但是，這些重金屬氧化物在酸性環(huán)境中被還原并依此以原本的重金屬再現(xiàn)時就要對植物的生長和收獲產(chǎn)品的質(zhì)量發(fā)生損害了。然而，這種酸性的環(huán)境，在工業(yè)發(fā)達國家大多是通過“酸雨”形成的。這種“酸雨”是氣體二氧化硫或氮氧化物進入空氣中的結(jié)果，這些氧化物會在穿過大氣的運行期間或者其沉積在地表面之后轉(zhuǎn)換成強的礦物酸硫酸或硝酸。這些強酸就在特別稀釋的溶液中，例如象在酸性降水的情況那樣，幾乎全部分解(離解)成帶正電荷的氫離子和相應(yīng)的帶負電的陰離子。這些氫離子此時就使重金屬氧化物還原，依此，才能產(chǎn)生事實上的對大地的污染以及適當時候?qū)Φ厣仙L的植物的損害。因此，這種淤泥就必須給預存放或者燒化，換句話說是高溫處理。
在工業(yè)區(qū)域中的土地以及農(nóng)業(yè)利用的地面都已是含重金屬相當嚴重的。由于，這種重金屬的進一步輸入，例如通過將淤泥作為肥料而應(yīng)用，是不能允許的。盡管如此，這一點仍然是淤泥利用的一個方向，因為它(如上面所述)包含有植物養(yǎng)料和土壤改良劑，而這些物質(zhì)不然的話必須要額外消耗很多的能量才可生產(chǎn)出來。因此，只有存在這樣的可能性，要么將重金屬由淤泥中分離開來，不然的話就對淤泥如此處置，即，使它的重金屬含量既不會對人類也不會對動物或者植物產(chǎn)生損害，并且在土地中的含量不再增加。
本發(fā)明的任務(wù)在于，為了充分利用淤泥中含有的植物養(yǎng)料要這樣處置它，即，它雖含有重金屬但都是無害的。這一點是如此實現(xiàn)的，使淤泥占土壤混合物的一定份額，而且在淤泥裝包之前脫水，并且必要時附帶上微生物以及最小的和小的生物，然后這樣制備的袋包埋入一個植物穴中。也可將淤泥和其它的有機垃圾如家庭垃圾霉物，釀酒作坊垃圾，污水坑物，畜糞肥，農(nóng)家肥泥，樹皮，鋸木屑，樹葉等摻合在一起。
一個類似的另外的淤泥利用已經(jīng)在DE-OS3310883中公開。在這一公開說明書中建議，對于一種在陡的斜面上，墻壁上，柵欄上，胸墻上等的植物裝飾，或者作為其他植物種植容器的完善以及代用品，例如花盆或者花箱，采用一種由塑料薄膜或分層的編織材料制成的植物袋，它可以懸掛在這些表面上。此處，填充這些植物袋應(yīng)該用一種符合要求的由土壤、泥炭、淤泥、天然肥料和輕的填充材料組成的混合物。由此，這份已經(jīng)公開的文獻僅僅指出，如已公知的那樣，淤泥可以作為符合目的要求的附加物送入土地中，然而對所提任務(wù)的解決方案，亦即淤泥盡管它的重金屬含量無害的利用問題，在這一公開文本中是不可獲得的。
與此相反，按本發(fā)明利用淤泥的情況下，這種制備的袋包不是孤立地懸掛在某一地方，而是植埋在一個植物穴中，也就是埋沒在土地中。盡管這樣淤泥會以其全部的含有物質(zhì)提供給植物，但土地仍然不會由于淤泥中包含的有害物質(zhì)而加重負擔，換句話說，植物的周圍環(huán)境不因為重金屬而污染。因此，一種由于這種重金屬而對人類，動物，植物和土地的危害總會加以避免，此時這些重金屬是一起集中在地下的一個袋包里。植物本身一般不吸收重金屬或者僅僅吸收微小的含量，并且只有在上面描述的特別條件下才吸收。這些植物的果實，由此是不容懷疑的可享受的，同時，也還可以從中選出一些植物，它們是根本不吸收重金屬的，例如冬季作物。在應(yīng)用本發(fā)明方法的情況下，當然還會想到，去種植樹木或者較大的灌木，也就是由這種淤泥構(gòu)成的“土地”中培植單株植物。如所進行的試驗表明的那樣，這些植物生長得是異常好的，甚至明顯快于周圍土壤中的植物。這一點理所當然地反導出，這些植物通過淤泥獲得了所有的植物養(yǎng)分，這些養(yǎng)分是植物生長所必需的，此外，這些淤泥還附帶有其他必需的成份如必要時符合目的的微生物和最小的生物。由于這些淤泥還附帶有蓄水的和吸水的介質(zhì)時，這種“土地”還經(jīng)常保持濕潤，以致于能經(jīng)常為植物提供必要的水份。
使用本方法在貧瘠的地區(qū)是特別有益的，例如在沙漠和沙漠邊緣區(qū)域。這種沙漠地區(qū)實際上存在于所有大陸上。事實上，通過在沙漠中進行的試驗表明，在那里植物不僅可以生長，而且可忍耐長的干旱季節(jié)。這一點也反導出，這些蓄水的和吸水的介質(zhì)可攝取那里空氣中存在的濕度，并依此，使植物經(jīng)常獲得足夠生長的濕度亦即水分。
貧瘠地區(qū)改良土壤至今總是失敗的原因在于，在光禿的沙子中種植物是不可能的，例如采用沙丘植物，因為這些沙丘植物也需要最少的濕度。還有的試驗，即，將完全合乎標準的土壤運到這一地區(qū)并在上面種植植物，也失敗了。因為，這些土壤在不久以后就干燥了，而植物由此也就枯竭了。但是如果按本發(fā)明采取措施的話，那么如試驗表明的那樣制成的“土壤”還可在較長的干旱時期中保持濕潤，以致于這些植物，即使在更難的條件下也能生長。加之在這種保持濕度的“土地”上還寄生著細菌，最小的和小的生物，它們再與植物的根莖一起共生，這又對植物的生長起促進作用。
為避免淤泥將病菌帶走，建議在裝袋之前，亦即在種植以前對其進行消毒。通過這種消毒，不僅這些病菌胚芽被殺死，而且這可能對植物有損害的蛆蟲類也被殺死。該消毒也可以用特別簡單的方式如此進行。即，這些用淤泥填滿的袋包首先置于一般說來太陽充足的確定地方讓其經(jīng)受一定時間的直接日光照射。另外，這些淤泥也可以通過電離的射線進行消毒。作為射線，此處可以用鈷或銫存在的放射性同位素(CO-60，CS-134，CS-137)產(chǎn)生。
作為蓄水的或吸水的介質(zhì)，按本發(fā)明，建議用硅膠，硅藻土，白土礦和沸石以及多元醇(乙二醇，甘油，己糖醇)還有聚丙烯酰胺。當然這些列舉是不完全的。例如作為蓄水的和吸水的介質(zhì)也可以使用硅藻土，然而也可用硅海綿，磨碎的火山巖石和類似物。這種介質(zhì)的選擇也非常依賴于本發(fā)明方法的使用地點，以及這種吸水介質(zhì)的發(fā)掘地。如果在使用地點例如存在白土礦，那么人們就理所當然地將淤泥與白土礦摻合。如果那里有硅藻土，它就可以被摻合應(yīng)用。
除了這種蓄水的和吸水的介質(zhì)以外，當然也可以將淤泥與那里存在的泥土，沙子，石灰，石屑等或者與有機的物質(zhì)，樹皮，鋸木屑，樹葉等相摻合。
這種袋包可按照需要的方式用一種塑料薄膜和/或有機材料(紙黃麻)制成，同時，也可以使用一種在限定的時間內(nèi)腐爛的塑料或是在確定的時間內(nèi)腐爛的材料。這里特別要提醒的是單面涂層的塑料薄膜，當覆蓋層與水接觸時，它們要溶解整個的塑料。如果幼小的植物在這樣一種貧瘠的區(qū)域的雨季結(jié)束時種下，那么，在下一個雨季時，它是可以事先予算到在幾個月后可能將袋包溶解了。這種袋包也可以由紙張或其他有機的材料，例如黃麻制成，必要時，還可用混合物或者具有塑料的分層結(jié)構(gòu)。另外，還可在袋包材料中補充一種材料，它起到對淤泥進行消毒或者保護栽培，例如防止小生物和微生物膠壞根部，或者防止以植物為食的動物咬死等作用。按照實用的方式，這種袋包在袋底的上方設(shè)置有開口，同時，該開口可以是隙縫，最好是V形的。為了避免淤泥的向外滴流，這V形的隙縫可以如此制成，即，在V形剪切的隙縫處置有一個吊帶。
在袋的開口處的自由放置的淤泥或者說“土地”同樣可以種植低小的草類，最好是甜類草等。此外，值得推薦的草類是，它們的生長可特別保護灌木和矮樹叢并不高于幾個厘米，因為這些灌木和矮樹叢應(yīng)該在這袋包中生長的。當然這里也選擇合適的材料，以驅(qū)走食植物的動物。還有要推薦蓼屬植物，并最好使用其中收集重金屬的植物。
淤泥一般具有大約95%的水含量。按照本發(fā)明，這些淤泥不僅應(yīng)該縮小運輸體積而且應(yīng)該進行簡化處理以便脫水至一個經(jīng)濟上合理的濕度例如60%。經(jīng)過這樣脫水的淤泥仍具有大約40%的干實體，它既是刺不進，又裝袋沒有困難。還有，以這樣密度放在容器中運輸或在大容量的船艙中運輸都是毫無困難的。
總之，通過本發(fā)明方法的應(yīng)用不僅提供一個在工業(yè)區(qū)域利用不斷生成的淤泥的可能性，而且提供一個在貧瘠地區(qū)開荒的新途徑。
權(quán)利要求
1.利用淤泥的方法，其中，一種含有淤泥的土壤混合物與蓄水的和吸水的介質(zhì)以及與對植物生長和防護必需的成份一起裝入一個袋包中，并且一個適宜的幼芽或胚芽被植入，其特征在于，這種土壤混合物的確定份額是淤泥，而淤泥在裝入袋以前要脫水，并在必要時，使淤泥附帶有微生物以及最小的和小的生物，然后，這樣制備好的袋包埋入一個植物穴中。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該淤泥要進行消毒。
3.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該淤泥是通過電離射線的照射進行消毒的。
4.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該淤泥在應(yīng)用之前要經(jīng)受強烈的日光照射。
5.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將淤泥和其他的有機垃圾如家庭垃圾霉物，釀酒作坊垃圾，污水坑物，畜糞肥，農(nóng)家肥泥，樹皮，鋸木屑，樹葉等摻合在一起。
6.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將淤泥附帶有作為吸水介質(zhì)的物質(zhì)硅膠，硅藻土，白土礦，和沸石以及多元醇(乙二醇，甘油，己糖醇)，還有，聚合丙烯酰胺。
7.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該袋包是由塑料薄膜和/或有機材料(紙，黃麻)制成的。
8.按權(quán)利要求7的方法，其特征在于，該袋包是由一種在某一確定時間內(nèi)會腐爛的材料制成的。
全文摘要
在工業(yè)國家淤泥由于其中有重金屬而不能作為肥料使用，盡管它們表現(xiàn)出含有特別好的植物養(yǎng)分。
文檔編號C05F7/00GK1034357SQ89100149
公開日1989年8月2日 申請日期1989年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月14日
發(fā)明者卡爾·勞特, 卡爾斯雷托斯·杰琪, 喬科白·曼弗爾特 申請人:卡爾·勞特