一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的方法

文档序号:26009820发布日期:2021-07-23 21:29阅读:181来源:国知局

本发明涉及一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的方法,属于固体废物的资源化利用领域。



背景技术:

随着经济的快速发展,我国面临着越来越严重的生态环境问题。其中,土地沙化、盐碱化、矿山废弃地等退化生态系统的修复和重建问题亟待解决。以沙化问题为例,当前我国轻度、中度、重度和极重度沙化土地面积分别为26.11、25.36、33.35和87.29万km2,占全国沙化土地总面积分别为15.17%、14.73%、19.38%和50.72%。严重的土地沙化威胁着我国生态安全和经济社会的可持续发展。目前,针对土地沙化、盐碱化、矿山废弃地的治理方法有多种,其中,绿色植物种植即植物修复是最有效的方法之一。然而,沙化地、盐碱地、矿山废弃地因存在营养物质缺乏、渗水严重等问题,造成绿化成本较高,大面积推广受阻。

与此同时,随着人们对生活环境的逐渐重视,污水处理已经成为城镇建设过程中必要的一环,目前活性污泥法是污水处理的主流工艺,而脱水污泥则是城镇污水处理过程中产生的固体废弃物。它的成分复杂,一般是由多种微生物形成的菌胶团和与其发生吸附的有机物和无机物的集合体,除含有氮、磷、有机质等营养元素外,还含有重金属、病原菌、寄生虫卵和有机污染物等有害物质,处理不当会造成严重的环境污染。如何有效处置与利用污泥已成为我国环保领域面临的一项重要挑战。目前,常用的污泥处置方法有卫生填埋、投海、焚烧和土地利用,其中,污泥土地利用被认为是一种最有发展潜力的处置方法,将其用于退化林地、草地、矿山废弃地等土地的生态修复与重建等,既为污泥处理提供出路,又充分利用污泥的营养物质。

污泥在进行土地利用前通常需经过无害化处理,一方面降低污泥的体积,便于运输和施用,另一方面降低乃至去除污泥中的重金属、病原菌、有机污染物等有害物质。目前,污泥的好氧堆肥处理因具有经济实用、节省能源、无二次污染等特点,成为最常见的污泥无害化处理方法之一。堆肥是指将污泥与有机物料按一定比例混合,在一定条件下,经微生物作用产生的高温分解有机物及杀死病原菌、寄生虫卵和杂草种子,使污泥减量化,无害化。堆肥不仅能有效去除污泥的臭味,还可以钝化重金属,杀灭病原菌和寄生虫卵,将部分有害有机物转化为腐殖质,使其养分更易被植物吸收利用。因此,研发一种用于盐碱地、沙化地、废弃矿场生态修复的基于城镇污泥堆肥泥质配制的营养块,可实现对污泥废弃物的资源化利用,具有良好的经济效益和社会效益。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种基于城镇污泥堆肥泥质配制的生态修复营养块,该营养块利用城镇污水处理产生污泥固体废弃物为主料研制,不仅能够使污泥减量化、资源化,还能为盐碱地、沙化地、废弃矿场的植物修复和园林绿化提供必要的养分,实现对污泥的资源化利用和退化土地的生态修复。

本发明通过如下技术方案实现:

一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的方法,其特点在于:包括下列质量百分比组成,95.0%-96.0%的城镇污泥生物堆肥处理后质量满足国家标准《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质gb/t24600-最新执行标准》和《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质gb/t23486-最新执行标准》的泥质主料,与3.5%-4.5%粘结剂和0.5%-1.0%营养型保水剂混合,压制成15cm-30cm的正方体营养块。

所述的粘结剂质量百分比组成:水65.0%-68.0%,变性淀粉14.0%-17.0%,膨润土15.0%,naoh2.0%,磷酸1.0%。

所述的营养型保水剂质量百分比组成:改性糠醛渣50.0%-52.0%,营养剂45.0%-47.0%,聚丙烯酰胺保水剂3.0%。

进一步,所述一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块多用于种植抗旱、抗寒效果良好的乔木和灌木。

进一步,所述一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的制备方法按照下述步骤进行:

步骤1:

泥质选择:选用城镇污水处理厂经生物堆肥处理后、质量满足国家标准《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质gb/t24600-最新执行标准》和《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质gb/t23486-最新执行标准》的泥质;

步骤2:

制备粘结剂和营养型保水剂:根据所述的粘结剂质量百分比组成和营养型保水剂质量百分比组成制备粘结剂和营养型保水剂;

步骤3:

混合物料:根据所述一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块质量百分比组成,将步骤1中选用泥质与步骤2制备的粘结剂和营养型保水剂进行充分混匀;

步骤4:

压块:将步骤3得到的物料置于模具中,采用0.1-0.2mpa压力对物料进行压制,物料压缩比为1:2-1:2.5,营养块形状为边长在15cm-30cm的正方体,将压制好的营养块放置在平整场地晾干。

本发明的优点:申请保护的一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的方法,其有以下特点:

1、所述的一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的方法,是以城镇污水处理产生的废料污泥为主料制成的,含有丰富的氮、磷、有机质等营养元素,能够为植物生长提供能源,同时实现了对废弃物的资源化利用;

2、所述的一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的方法,在修复场地土地表层浇水或天然降水后,由于其含有保水剂,能够将水分储存下来,为植物生长提供水分;

3、所述的一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的方法,生产方法简单,可广泛用作盐碱地、沙化地、废弃矿场的植物修复和园林绿化基质。

因此,本发明研制的一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块,是一种环保、实用的新型生态退化土地生态修复材料。

具体实施方式

实施例1

把经生物高温堆肥处理后质量满足国家标准《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质gb/t24600-最新执行标准》和《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质gb/t23486-最新执行标准》的城镇污水处理厂污泥泥质与粘结剂、营养型保水剂按照如下质量百分数比例进行充分混合:

1、生物堆肥处理后的城镇污泥95.0%

2、粘结剂4.0%

3、营养型保水剂1.0%

所述的粘结剂成分和质量百分数按以下比例制造而成:

1、水67.0%

2、变性淀粉15.0%

3、膨润土15.0%

4、naoh2.0%

5、磷酸1.0%

所述的营养型保水剂成分和质量百分数按以下比例制造而成:

1、改性糠醛渣52.0%

2、通用型植物营养剂45.0%

3、聚丙烯酰胺保水剂3.0%

将上述成分制成边长为15cm的正方体营养块,用该营养块种植抗旱、抗寒效果良好的沙棘、柠条、虎榛子等灌木,可进行沙化地和盐碱地土壤的植物修复或作为园林绿化树种的基质。

进一步,所述一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的制备方法按照下述步骤进行:

步骤1:

泥质选择:选用城镇污水处理厂经生物堆肥处理后、质量满足国家标准《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质gb/t24600-最新执行标准》和《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质gb/t23486-最新执行标准》的泥质;

步骤2:

制备粘结剂和营养型保水剂:根据所述的粘结剂质量百分比组成和营养型保水剂质量百分比组成制备粘结剂和营养型保水剂;

步骤3:

混合物料:根据所述一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块质量百分比组成,将步骤1中选用泥质与步骤2制备的粘结剂和营养型保水剂进行充分混匀;

步骤4:

压块:将步骤3得到的物料置于模具中,采用0.15mpa压力对物料进行压制,物料压缩比为1:2.2,营养块形状为边长15cm的正方体,将压制好的营养块放置在平整场地晾干。

实施例2

本发明通过如下技术方案实现:

配制用于沙化地、废弃矿场、园林绿化的一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块。

把经生物高温堆肥处理后质量满足国家标准《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质gb/t24600-最新执行标准》和《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质gb/t23486-最新执行标准》的城镇污水处理厂污泥泥质与粘结剂、营养型保水剂按照如下质量百分数比例进行充分混合:

1、生物堆肥处理后的城镇污泥96%

2、粘结剂3.5%

3、营养型保水剂0.5%

所述的粘结剂成分和质量百分数按以下比例制造而成:

1、水68.0%

2、变性淀粉14.0%

3、膨润土15.0%

4、naoh2.0%

5、磷酸1.0%

所述的营养型保水剂成分和质量百分数按以下比例制造而成:

1、改性糠醛渣52.0%

2、通用型植物营养剂45.0%

3、聚丙烯酰胺保水剂3.0%

将上述成分压制成边长为30cm的正方体营养块,可用该营养块种植抗旱、耐贫瘠的刺槐、油松、杏树等乔木和灌木进行废弃矿场的植物修复或作为园林绿化树种的基质。

进一步,所述一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块的制备方法按照下述步骤进行:

步骤1:

泥质选择:选用城镇污水处理厂经生物堆肥处理后、质量满足国家标准《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质gb/t24600-最新执行标准》和《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质gb/t23486-最新执行标准》的泥质;

步骤2:

制备粘结剂和营养型保水剂:根据所述的粘结剂质量百分比组成和营养型保水剂质量百分比组成制备粘结剂和营养型保水剂;

步骤3:

混合物料:根据所述一种基于城镇污泥堆肥泥质配制生态修复营养块质量百分比组成,将步骤1中选用泥质与步骤2制备的粘结剂和营养型保水剂进行充分混匀;

步骤4:

压块:将步骤3得到的物料置于模具中,采用0.2mpa压力对物料进行压制,物料压缩比为1:2,将压制好的营养块放置在平整场地晾干,即可得到营养块。

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