一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料，该填料由以下成分组成：砂质壤土、粗砂、蛭石、珍珠岩、草炭土。该填料可对道路雨水实现较好的透水、持水、净水效果，且有利于植物生长，价格低廉，本土化程度较高，易于获得，综合效益较高。本发明可为国内道路雨水管理措施的填料选择提供依据，对提高源头道路雨水管理措施的水量、水质处理效果，推广道路雨水管理技术的应用等都具有重要意义。
【专利说明】一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料。
【背景技术】
[0002] 随着城市道路硬化面积增加带来的降雨径流水量增多（内涝)、水质恶化(面源污 染）的问题日益突出，基于"低影响开发"（LID, Low Impact Development)的雨洪管理措施 在世界各地城市得到广泛应用。生物滞留槽、植草沟等以道路雨水消纳为主的低影响开发 雨洪管理措施均通过"植物-填料-微生物"间的物理、化学、生物作用滞蓄和净化雨水，其 中，填料系统对促进植物生长、培育微生物、提供径流储存调蓄空间、发挥对污染物的吸附 过滤效果等方面发挥着重要作用。
[0003] 目前，国外填料多推荐渗透性能良好的、以土壤为基底的、有一定有机质含量的混 合物，如美国各州大量使用的由砂、壤土、腐殖质组成的混合填料。近年来，也有广泛采纳其 他成熟的雨水管理措施使用填料的趋势，如借鉴人工湿地填料使用的陶粒、沸石、粉煤灰、 煤渣、蛭石、石灰石、钢丝绒等，以提高氮、磷的去除效果。国内雨水管理措施的填料大多直 接应用国外成果，但由于国内外气象、土壤、径流、材料等各项条件的差异，照搬国外成果必 然会降低技术的应用效果。
[0004] 因此，目前国内道路雨水管理措施在填料选择方面还十分盲目，开发满足国内道 路雨水滞蓄净化需求及市场特点的综合效益较高的填料，对提高源头道路雨水管理措施的 水量、水质处理效果，推广道路雨水管理技术的应用等都具有重要意义。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的上述问题，本发明提供一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填 料。该填料透水性较强、蓄水性较好、净化能力较强、并提供植物生长的条件，而且成本低 廉、材料易于获得，可满足实际应用推广的需求。
[0006] 为实现上述目的，该发明包括如下技术方案：
[0007] -种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料，该填料由以下成分制成：砂质壤土， 30%?50%体积份；粗砂，30%?50%体积份；蛭石，5%?30%体积份；珍珠岩，5%?30%体 积份；草炭土，〇?5%体积份。
[0008] 如上所述的填料，优选地，所述砂质壤土为粒径0. 075?2mm的占65%?85%，粒径 0. 005?0. 075mm的不超过15%，粒径小于0. 005mm的不超过35%。
[0009] 如上所述的填料，优选地，所述粗砂的粒径为0. 5?2mm。
[0010] 如上所述的填料，优选地，所述蛭石的粒径为2?5mm。
[0011] 如上所述的填料，优选地，所述珍珠岩的粒径为2?5mm。
[0012] 本发明的有益效果在于：与一般雨水管理措施所用填料相比，本发明提供的混合 填料的独特之处表现在，选配时考虑了填料的综合效果，如透水性较强，满足排水需求；持 水性较强，满足蓄水需求；净水性较强，满足排水水质需求；能提供植物生长条件，满足植 物生长需求；同时成本低廉、材料易于获得，可以降低应用门槛，满足实际应用推广的需求。
[0013] 实验表明本发明填料的渗透速率可以使其表面积水在2h内完全消除，透水性能 较强；填料的田间持水率大于35%，自身可储存较多的水量，对进水的调蓄性能较强；填料 本身的有机质含量为3%?5%，总氮（TN)含量小于1000mg/kg，总磷（TP)含量小于200mg/ kg，对模拟道路雨水中悬浮物（SS)、化学需氧量（COD)、TN、TP的负荷去除率大于60%，因此 填料自身的有机质含量、N、P等营养物含量合理，不会造成淋洗现象；而且，对道路雨水中 主要污染物的去除效果较好，其净水性能较强；填料的通气孔隙与持水孔隙比值的范围为 1:1. 5?1:4,总孔隙度大于50%，电导率为1000?3500 μ S/cm，碳氮比小于200:1，因此对 植物生长的适应性较好；填料的单价为100?150元/m3,价格低廉；填料组成的5种材料 在普通的建筑材料市场和花卉市场即可买到，本土化程度较高，易于获得。
【具体实施方式】
[0014] 以土壤、砂、石、珍珠岩、草炭土、蛭石、粉煤灰、煤渣、炉渣、沸石、陶粒等种植、建 筑、水处理等方面常用的材料为供试对象，通过填料理化性质测定、处理道路雨水模拟试验 及市场调研，对各填料的透水性、持水性、净水性、对植物生长的适应性、成本、乡土性等特 性进行了评价，初选了砂质壤土、粗砂、蛭石、珍珠岩、草炭土等5种填料类型，其中砂质壤 土、粗砂的透水效果较好，蛭石、珍珠岩、草炭土的持水效果较好，草炭土具有一定的净水效 果。将5种填料以不同比例组合，测试混合填料的理化性质和处理道路雨水的效果，筛选出 能够满足透水性、持水性、净水性、对植物生长适应性、成本低廉、乡土性等需求的组合填料 比例范围。
[0015] 下面通过具体实例对本发明的技术方案做进一步的说明，这些实施例并非是对本 发明的限制，任何等同替换或公知改变均属于本发明保护范围。
[0016] 本发明的实施例中所用的原料如下：
[0017] 砂质壤土：门头沟区北京本地土壤
[0018] 粗砂：建筑材料市场购置散砂，经筛除后保留粒径为0. 05?2_的部分
[0019] 蛭石：花卉市场购置，粒径为2?5mm
[0020] 珍珠岩：花卉市场购置，粒径为2?5mm
[0021] 草炭土 ：花卉市场购置
[0022] 实施例1城市道路雨水生态滞蓄净化措施填料的制备(一）
[0023] 将砂质壤土 50%体积份、粗砂35%体积份、蛭石5%体积份、珍珠岩5%体积份、草炭 土 5%体积份均匀混合，制成城市道路雨水生态滞蓄净化措施填料I。
[0024] 实施例2城市道路雨水生态滞蓄净化措施填料的制备(二）
[0025] 将砂质壤土 30%体积份、粗砂30%体积份、蛭石30%体积份、草炭土 5%体积份、草 炭土 5%体积份均匀混合，制成城市道路雨水生态滞蓄净化措施填料II。
[0026] 实施例3城市道路雨水生态滞蓄净化措施填料的制备(三）
[0027] 将砂质壤土 30%体积份、粗砂30%体积份、蛭石15%体积份、珍珠岩20%体积份、草 炭土 5%体积份均匀混合，制成城市道路雨水生态滞蓄净化措施填料III。实施例4城市道 路雨水生态滞蓄净化措施填料的性能测试
[0028] (一）填料I、II、III的理化性能
[0029] 表1填料理化性能测试结果
[0030]
【权利要求】
1. 一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料，其特征在于，该填料由以下成分制成： 砂质壤土，30%?50%体积份；粗砂，30%?50%体积份；輕石，5%?30%体积份；珍珠岩，5%? 30%体积份；草炭土，0?5%体积份。
2. 如权利要求1所述的填料，其特征在于，所述砂质壤土为粒径0. 075?2mm的占 65%?85%，粒径0. 005?0. 075mm的不超过15%，粒径小于0. 005mm的不超过35%。
3. 如权利要求1所述的填料，其特征在于，所述粗砂的粒径为0. 5?2mm。
4. 如权利要求1所述的填料，其特征在于，所述蛭石的粒径为2?5_。
5. 如权利要求1所述的填料，其特征在于，所述珍珠岩的粒径为2?5mm。
6. 如权利要求1所述的填料，其特征在于，所述砂质壤土为粒径0. 075?2mm的占 65%?85%，粒径0· 005?0· 075mm的不超过15%，粒径小于0· 005mm的不超过35% ;所述粗 砂的粒径为〇· 5?2mm ;所述蛭石的粒径为2?5mm ;所述珍珠岩的粒径为2?5mm。
【文档编号】C02F3/00GK104150580SQ201410064959
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】孟莹莹, 张书函, 陈建刚, 王海潮, 潘兴瑶, 苏东彬 申请人:北京市水科学技术研究院