專利名稱：一種采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦山生態(tài)環(huán)境治理領(lǐng)域，尤其涉及一種采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源需求的迅速增加、現(xiàn)代化城市發(fā)展速度加快，縣鄉(xiāng)級(jí)城鎮(zhèn)化普及提速，導(dǎo)致一系列建設(shè)項(xiàng)目的出現(xiàn)，采礦等行業(yè)發(fā)展不斷涌現(xiàn)，礦區(qū)的過(guò)度和非法開采形式，造成采石場(chǎng)破壞和危害形式多樣，尤其是露天開采，引發(fā)了礦區(qū)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重影響自然景觀、景觀破碎化現(xiàn)象十分嚴(yán)重、破壞原有的土壤地表和植被、堵塞河道、加劇水土流失、礦區(qū)周邊土壤和水體環(huán)境受到污染、誘發(fā)滑坡和泥石流等重大災(zāi)害。同時(shí)，采礦所形成的廢棄地的渣土廢棄物具有眾多極端性質(zhì)，主要表現(xiàn)為物理結(jié)構(gòu)不良、貧瘠、極端PH值、重金屬含量過(guò)高、干旱等，對(duì)礦區(qū)土地資源、水環(huán)境、生物多樣性以及礦區(qū)景觀等均產(chǎn)生了巨大影響，同時(shí)危害人類的生存與健康，影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。由于大部分棄渣未進(jìn)行分類，采取直接隨意堆放的形式，棄渣堆中棄渣粒徑大小不一，差異較大，同時(shí)造成地面下形成巨大孔隙，從而使地表水發(fā)生嚴(yán)重滲漏，造成地形整理難度大。且棄渣均為不同層次的碎屑顆粒組成，營(yíng)養(yǎng)成分缺乏，保水能力差，植被恢復(fù)治理難度更高?，F(xiàn)有技術(shù)中，直接覆土進(jìn)行綠化，由于土壤成本高、運(yùn)距遠(yuǎn)造成植被恢復(fù)成本高， 常規(guī)的植樹造林沒有達(dá)到可持續(xù)植被恢復(fù)的目的，導(dǎo)致苗木成活率不高。關(guān)于基質(zhì)配比的研究也很多，如人工土壤、厚層基材型和植被混凝土性配方、巖質(zhì)生態(tài)恢復(fù)基質(zhì)、高陡邊坡生態(tài)護(hù)坡基材、污泥噴播綠化基質(zhì)、煤矸石粉碎物噴播綠化基質(zhì)、巖質(zhì)邊坡生態(tài)防護(hù)綠化基質(zhì)、砂巖巖質(zhì)邊坡綠化基質(zhì)等產(chǎn)品的出現(xiàn)，但是，實(shí)際應(yīng)用中仍然存在許多問(wèn)題，例如，基質(zhì)配方大同小異，地區(qū)局限性大，影響植被恢復(fù)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠應(yīng)用于半濕潤(rùn)地區(qū)，季節(jié)性干旱、雨量集中且大的建設(shè)項(xiàng)目活動(dòng)地區(qū)進(jìn)行的整體綠化、局部客土綠化以及袋裝綠化的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)，包括采石場(chǎng)廢棄渣土、有機(jī)物、保水劑；所述采石場(chǎng)廢棄渣土為采石場(chǎng)開采后的殘留物質(zhì)，經(jīng)過(guò)2cm人工或機(jī)械過(guò)篩，去除雜草物質(zhì)后所得的物質(zhì)；所述有機(jī)物包括羊糞、玉米秸桿、地衣芽孢桿菌、風(fēng)干污水污泥中的一種或多種的混合物；所述風(fēng)干污水污泥為城市污水處理廠的污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色、松散、含水率20-30 %。
所述保水劑為高分子聚合物，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體。本發(fā)明的上述的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)的制備方法，包括步驟選擇采石場(chǎng)廢棄渣土用人工篩過(guò)2cm篩(去除雜草等雜質(zhì))后備用；玉米秸桿處理人工粉碎至l_2cm，添加微生物催腐劑，之后加水，進(jìn)行高溫密封并腐熟;按以下質(zhì)量份進(jìn)行配比渣土為40-60份，污水污泥為30-40份，秸桿為10_20份， 羊糞50-100g/m2，保水劑2-6g/m2，地衣芽孢桿菌肥15_45g/m2，以上均干重計(jì)量；將上述原料在常溫下均勻混合而成。本發(fā)明的上述的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)的應(yīng)用，該基質(zhì)適用于華北半濕潤(rùn)地區(qū)中的建設(shè)項(xiàng)目活動(dòng)產(chǎn)生的棄渣坡面和平臺(tái)進(jìn)行植被恢復(fù)的綠化基質(zhì)。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用。由于針對(duì)建設(shè)工程廢棄的渣土坡面和平臺(tái)進(jìn)行土壤改良，盡可能多地利用棄渣棄土，盡可能少地添加污泥、秸桿、泥炭、多元復(fù)合緩釋肥、生物肥、保水劑、土壤侵蝕防治劑，可以就地生產(chǎn)植生基質(zhì)或土壤改良材料與配方，減少棄渣棄土量，降低成本，保護(hù)土地與植被資源，能夠應(yīng)用于華北半濕潤(rùn)地區(qū)，季節(jié)性干旱、雨量集中且大的建設(shè)項(xiàng)目活動(dòng)地區(qū)進(jìn)行的整體綠化、局部客土綠化以及袋裝綠化的綠化基質(zhì)。
具體實(shí)施例方式下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)，其較佳的具體實(shí)施方式
是包括采石場(chǎng)廢棄渣土、有機(jī)物、保水劑；所述采石場(chǎng)廢棄渣土為采石場(chǎng)開采后的殘留物質(zhì)，經(jīng)過(guò)2cm人工或機(jī)械過(guò)篩，去除雜草物質(zhì)后所得的物質(zhì)；所述有機(jī)物包括羊糞、玉米秸桿、地衣芽孢桿菌、風(fēng)干污水污泥中的一種或多種的混合物；所述風(fēng)干污水污泥為城市污水處理廠的污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色、松散、含水率20-30 %。所述保水劑為高分子聚合物，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體。本發(fā)明的上述采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)的制備方法，其較佳的具體實(shí)施方式
包括步驟選擇采石場(chǎng)廢棄渣土用人工篩過(guò)2cm篩(去除雜草等雜質(zhì))后備用；玉米秸桿處理人工粉碎至l_2cm，添加微生物催腐劑，之后加水，進(jìn)行高溫密封并腐熟;按以下質(zhì)量份進(jìn)行配比渣土為40-60份，污水污泥為30-40份，秸桿為10_20份， 羊糞50-100g/m2，保水劑2-6g/m2，地衣芽孢桿菌肥15_45g/m2，以上均干重計(jì)量；將上述原料在常溫下均勻混合而成。本發(fā)明的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)的應(yīng)用，其較佳的具體實(shí)施方式
是該基質(zhì)適用于華北半濕潤(rùn)地區(qū)中的建設(shè)項(xiàng)目活動(dòng)產(chǎn)生的棄渣坡面和平臺(tái)進(jìn)行植被恢復(fù)的綠化基質(zhì)。
具體適宜華北地區(qū)草本植物的配方為
廢棄渣土污水污泥:稻桿的質(zhì)量比=40 4020，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；
適宜華北地區(qū)灌木的配方為
廢棄渣土污水污泥 稻桿的質(zhì)量比=60 :3010，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2,地衣芽孢桿菌肥30g/m2。
具體適宜華北地區(qū)以下任一種植物的配方為
聞羊矛
廢棄渣土污水污泥:稻桿的質(zhì)量比=40 4020，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；
狗牙根
廢棄渣土污水污泥:稻桿的質(zhì)量比=40 4020，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；
紫花苜蓿
廢棄渣土污水污泥:稻桿的質(zhì)量比=40 4020，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2,地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；
小冠花
廢棄渣土污水污泥 稻桿的質(zhì)量比=60 :3010，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；
紫穗槐
廢棄渣土污水污泥稻桿的質(zhì)量比=60 :30 10，羊糞用量100g/m2，保水劑6g/m2,地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；
胡枝子
廢棄渣土污水污泥 稻桿的質(zhì)量比=60 :3010，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；
檸條
廢棄渣土污水污泥 稻桿的質(zhì)量比=60 :3010，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2,地衣芽孢桿菌肥15g/m2。
本發(fā)明的改良華北地區(qū)采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)，最大限度利用采石場(chǎng)廢棄渣
土，減少使用熟化土壤和有機(jī)質(zhì)等其它添加原料，具有取材方便、成本低廉、資源節(jié)約等特點(diǎn)。該綠化基質(zhì)對(duì)促進(jìn)渣土的成土熟化、增加渣土有效養(yǎng)分的供給、改善土壤理化特性、促進(jìn)植被恢復(fù)具有顯著的作用。本發(fā)明不僅為采石過(guò)程中的廢棄物渣土找到了一條新的利用途徑，而且針對(duì)綠化基質(zhì)就地取材方便的特點(diǎn)，適當(dāng)選用風(fēng)干污水污泥、玉米秸桿、羊糞等富含有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素的材料，實(shí)行廢棄物資源化利用。本發(fā)明對(duì)秸桿進(jìn)行發(fā)酵腐熟處理，并按比例混合形成基質(zhì)配方。本發(fā)明對(duì)各基質(zhì)配方進(jìn)行了詳細(xì)的理化性質(zhì)分析，經(jīng)過(guò)大量盆栽試驗(yàn)，分析7種植物的植物生長(zhǎng)指標(biāo)，運(yùn)用多指標(biāo)數(shù)據(jù)分析方法(綜合平衡法和綜合加權(quán)評(píng)分法)及方差分析法，從9種混合基質(zhì)配方中篩選出適宜植物生長(zhǎng)的最優(yōu)配方。具體實(shí)驗(yàn)例
本發(fā)明選取了添加物為采石場(chǎng)廢棄渣土、玉米秸桿、風(fēng)干污水污泥、羊糞、保水劑、 地衣芽孢桿菌。發(fā)明選取4種草本、3種灌木植物進(jìn)行試驗(yàn)，4種草本紫花苜蓿、狗牙根、小冠花、高羊茅；3種灌木胡枝子、紫穗槐、檸條。各添加物特征如下本發(fā)明所述的基質(zhì)的廢棄渣土是采石場(chǎng)開采后的殘留物質(zhì)，經(jīng)過(guò)2cm人工或機(jī)械過(guò)篩，去除雜草等物質(zhì)所得，如下表I。本發(fā)明所述的基質(zhì)的污泥是城市污水處理廠的風(fēng)干污水污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色，松散，含水率20-30%。所述基質(zhì)的有機(jī)物可以是羊糞、玉米秸桿、地衣芽孢桿菌、風(fēng)干污水污泥或上述的混合物，家禽糞肥(羊糞)具有高水平氨基酸；粉碎農(nóng)作物玉米秸桿的纖維含量高， 是C源和N源；酵菌種劑(地衣芽孢桿菌)具有很好的土壤改良作用，有效控制土傳病害、 蟲害發(fā)生，提高土壤肥力，促進(jìn)根系營(yíng)養(yǎng)快速吸收。所述基質(zhì)的保水劑是高分子聚合物，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體，無(wú)毒無(wú)害，具有很強(qiáng)的保水和緩釋性能，吸水倍數(shù)可達(dá)150-400倍，有效改良土壤、促進(jìn)根系生長(zhǎng)、保持水土。所述基質(zhì)的植物種子選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻姆N類，尤其是選擇抗旱性、抗逆性強(qiáng)的品種。所用采石場(chǎng)廢棄渣土和風(fēng)干污水污泥的重金屬成分和化學(xué)性質(zhì)如下表2和表3。表I渣土顆粒組成表
權(quán)利要求
1.一種采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)，其特征在于，包括采石場(chǎng)廢棄渣土、有機(jī)物、保水劑；所述采石場(chǎng)廢棄渣土為采石場(chǎng)開采后的殘留物質(zhì)，經(jīng)過(guò)2cm人工或機(jī)械過(guò)篩，去除雜草物質(zhì)后所得的物質(zhì)；所述有機(jī)物包括羊糞、玉米秸桿、地衣芽孢桿菌、風(fēng)干污水污泥中的一種或多種的混合物；所述風(fēng)干污水污泥為城市污水處理廠的污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色、松散、含水率20-30% ；所述保水劑為高分子聚合物，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體。
2.—種權(quán)利要求I所述的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)的制備方法，其特征在于，包括步驟選擇采石場(chǎng)廢棄渣土用人工篩過(guò)2cm篩(去除雜草等雜質(zhì))后備用；玉米秸桿處理人工粉碎至l_2cm，添加微生物催腐劑，之后加水，進(jìn)行高溫密封并腐熟；按以下質(zhì)量份進(jìn)行配比渣土為40-60份，污水污泥為30-40份，秸桿為10-20份，羊糞 50-100g/m2，保水劑2-6g/m2，地衣芽孢桿菌肥15_45g/m2，以上均干重計(jì)量；將上述原料在常溫下均勻混合而成。
3.—種權(quán)利要求I所述的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)的應(yīng)用，其特征在于，該基質(zhì)適用于華北半濕潤(rùn)地區(qū)中的建設(shè)項(xiàng)目活動(dòng)產(chǎn)生的棄渣坡面和平臺(tái)進(jìn)行植被恢復(fù)的綠化基質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)的應(yīng)用，其特征在于，適宜華北地區(qū)草本植物的配方為廢棄渣土 污水污泥秸桿的質(zhì)量比=40 40 20，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2， 地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；適宜華北地區(qū)灌木的配方為廢棄渣土 污水污泥秸桿的質(zhì)量比=60 30 10，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2， 地衣芽孢桿菌肥30g/m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)的應(yīng)用，其特征在于，適宜華北地區(qū)以下任一種植物的配方為聞羊矛廢棄渣土 污水污泥秸桿的質(zhì)量比=40 40 20，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2， 地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；狗牙根廢棄渣土 污水污泥秸桿的質(zhì)量比=40 40 20，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2， 地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；紫花苜蓿廢棄渣土 污水污泥秸桿的質(zhì)量比=40 40 20，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2， 地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；小冠花廢棄渣土 污水污泥秸桿的質(zhì)量比=60 30 10，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；紫穗槐廢棄渣土污水污泥秸桿的質(zhì)量比=60 30 10，羊糞用量100g/m2，保水劑6g/ m2，地衣芽孢桿菌肥30g/m2;胡枝子廢棄渣土 污水污泥秸桿的質(zhì)量比=60 30 10，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2， 地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；檸條廢棄渣土污水污泥地衣芽孢桿菌肥15g/m2。秸桿的質(zhì)量比=60 30 10，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2，
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采石場(chǎng)廢棄渣土的綠化基質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用，選擇采石場(chǎng)廢棄渣土用人工篩過(guò)2cm篩(去除雜草等雜質(zhì))后，將玉米秸稈人工粉碎至1-2cm，進(jìn)行高溫密封并腐熟后，按以下質(zhì)量份進(jìn)行配比渣土為40-60份，污水污泥30-40份，秸稈10-20份，羊糞50-100g/m2，保水劑2-6g/m2，地衣芽孢桿菌肥15-45g/m2，在常溫下均勻混合而成?？梢跃偷厣a(chǎn)植生基質(zhì)或土壤改良材料與配方，減少棄渣棄土量，降低成本，保護(hù)土地與植被資源，能夠應(yīng)用于華北半濕潤(rùn)地區(qū)，季節(jié)性干旱、雨量集中且大的建設(shè)項(xiàng)目活動(dòng)地區(qū)進(jìn)行的整體綠化、局部客土綠化以及袋裝綠化的綠化基質(zhì)。
文檔編號(hào)A01G1/00GK102584456SQ20121004559
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者史長(zhǎng)青, 張華 , 張成梁, 楊建英, 白麟, 趙廷寧, 韓雪梅 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)