建筑物固体废弃物的就地分层利用及在降低土壤盐碱上的应用的制作方法

文档序号:14931380发布日期:2018-07-13 18:18阅读:200来源:国知局

本发明涉及一种建筑物的固体废弃物的生态利用方法,具体是将该固体废弃物在降低土壤盐碱上,并取得经济效果。



背景技术:

建筑等固体废弃物是城市固体垃圾的主要来源之一,工程项目场地一般存留大量建筑等固体废弃物需要处理和清运,目前国内外对于固体废弃物处理一般有三个途径:直接清运异地填埋、作为地形构筑材料和处理后回收做建材利用。由于受到建筑等固体废弃物类型多样、运输不便以及工程成本控制等因素影响,目前城市建筑废弃物主要以异地填埋方式为主,需要投入大量的固体垃圾的处理成本和运输成本,带来不必要的浪费。同时,填埋对于土地资源紧缺的城市也是造成土地资源的浪费以及具有二次污染的风险。因而,需要一种有效、合理以及简便的就地消纳工程项目场地建筑等固体废弃物的技术方法来应对上述问题,且不对场地土壤产生污染。同时,建筑等固体废弃物就地利用势必造成场地土壤养分的贫瘠,不利于场地后续的生态利用,如建设公园绿地、建设生态廊道等。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供一种原位消纳建筑等固体废弃物且改良土壤盐碱的方法,本发明目的是综合利用消纳场地不同粒径建筑等固体废弃物,并应用绿化植物废弃物及其堆肥产物和配生土改善原位土壤养分条件,同时降低土壤盐碱。本方法具有方便快捷、投入少,且不产生二次污染的特点,同时,具有改善城市土壤物理结构和养分条件以及降低土壤盐碱等多种效应,具有显著的经济效益和生态效益。

一种就地分层消纳建筑等固体废弃物且降低土壤盐碱的方法,具体包括如下步骤:

(1)场地建筑物固体废弃物破碎和筛分:

按粗固体废弃物、细固体废弃物两种类型对场地建筑物固体废弃物进行破碎和筛分;分拣出长时间会腐烂导致体积变量造成地基变形(如残枝、泡沫等)的材料(一般控制为10-30cm);

所述粗固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在16cm-30cm的固体废弃物;

所述细固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在16cm以下的固体废弃物。

(2)绿化植物废弃物制备:

按粗绿化植物废弃物和细绿化植物废弃物两种类型对包括植物残体、杂草、落叶、枝条进行粉碎;

所述粗绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径20-40mm;

所述细绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径小于13mm。

(3)配生土制备:

起挖原土,对场地原土添加客土、有机无机改良材料及微生物菌剂后形成配生土待用;所述配生土是指人为干预制成并满足植物健康快速生长营养需要的土壤。其主要特点是根据立地条件,对原土、客土、有机无机改良材料以及微生物菌剂进行科学配置,具有较好的物理性质和较高的生物活性以及环境调控能力。

所述的配生土中原土的理化性质为ph>8、ec<0.3ms/cm、有机质<12g/kg、质地粘重。客土的理化性质为ph>9、ec<0.15ms/cm、有机质<10g/kg、质地粘重。

所述的配生土中原土、客土、有机无机改良材料及微生物菌剂的添加质量比为100:20-40:1-10:0.1-2。

所述的配生土中原土、客土、有机无机改良材料及微生物菌剂的添加质量比为100:28:6:1。

所述的有机无机改良材料由枯枝落叶废弃物、菌菇渣、醋渣、有机肥、腐殖酸、聚丙烯酰胺、脱硫石膏、硫磺按质量比40-50:10-15:16-25:10-15:1-5:1-8:3-7:5-10组成。

进一步优选为所述的有机无机改良材料还包括聚磷酸铵,聚磷酸铵的添加量占有机无机改良材料的10%-15%;所述的聚丙烯酰胺可被丙烯酸或丙烯酰胺改性的壳聚糖替换;所述的脱硫石膏可替换为磷石膏。

所述的有机无机改良材料进一步可优选为聚磷酸铵、磷石膏、腐殖酸、丙烯酸或丙烯酰胺改性的壳聚糖,其质量比为1-3:20-40:5-10:5-10,进一步优选质量比为2:33:8:8。

所述的微生物菌剂为改良土壤的菌剂,具体包括解磷类微生物菌剂(bacillusmegaterium)、硅酸盐微生物菌剂(bacillusmucilaginosus)、有机物料腐熟剂(bacillussubtilis、paenibacilluspolymyxa、bacilluspumilus)、或土壤修复菌剂(bacilluslicheniformis、pseudomonasputida)中的一种或多种。

(4)分层消纳构筑方法:

利用起挖原土后的场地,根据建筑等固体废弃物、绿化植物废弃物等的类型与总量确定消纳场深度以及分层厚度,从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物层和配生土层,并最终覆于种植土层(原场地上符合园林绿化种植要求的土壤),分层填筑时压实处理,即可完成建筑物固体废弃物的就地分层利用。

所述的步骤(4)中,从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物层和配生土层的厚度依次为25-50cm、25-50cm、10-20cm、10-20cm、10-20cm、50cm。

进一步优选为所述的步骤(4)中,从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物层和配生土层的厚度依次为40cm、30cm、15cm、15cm、15cm、50cm。

本发明的技术方案将所述的建筑物固体废弃物的就地分层利用在降低土壤盐碱上的应用。盐碱土壤指为含有可溶性盐类且含盐量达到0.1%-0.2%的土壤,采用本发明的技术方案后盐碱土可在一年内土壤含盐量降低15%-20%。

本发明创造的优点:

本发明的技术方案通过利用不同粒径的建筑等固体废弃物分层构筑形成不同孔隙条件的多层结构,可实现固体废弃物的就地合理利用,且不破坏土壤基本结构,同时结合使用不同处理程度的绿化废弃物及其堆肥产品和配生土以改善土壤养分,可规避土壤贫瘠问题。上述多层结构可极大提高场地土壤的下渗率,具有加速城市土壤盐碱的淋溶降低盐碱度的附加作用。

本发明所述的配生土配方中,采用所述的有机无机改良材料由聚磷酸铵、磷石膏、腐植酸、丙烯酸或丙烯酰胺改性的壳聚糖高分子材料与其他原料复配,改善原土中的理化性质。所用聚磷酸铵能缓慢释放氮磷肥效因子,改善土壤的养分结构。所用磷石膏一方面提供一定量的磷养分,另一方面调节土壤酸碱度,增强土壤缓冲能力。所用腐植酸能与水中的金属离子离合,有利于营养元素向作物传送,并能改良土壤结构,有利于农作物的生长。所用丙烯酸或丙烯酰胺改性的壳聚糖高分子材料土壤改良剂会有明显增加土壤水稳性团粒含量,土壤抗水蚀能力增加,水土流失相应减少。

而本申请所述的枯枝落叶废弃物、菌菇渣、醋渣与其他原料混合后,在弱酸性作用下,适合微生物生长呼吸,增加气孔率,有助于绿化植物固体废弃物的分解,达到消纳解排的作用。

本发明方法简便快捷,且成本低于,易于推广,具有多方面优点,如就地直接利用建筑等固体废弃物,减少资源浪费和二次污染;低成本改良工程项目场地土壤物理结构,循环利用环保效应显著;通过建筑等固体废弃物层切断土壤毛管孔隙避免返盐碱问题;配生土改善土壤养分条件,有利于后期场地的生态利用;对于工程项目场地固体废弃物的处理利用以及场地土壤改良具有极高的指导应用价值,并具有可观的经济效益。

附图说明

图1为本发明所述的建筑物固体废弃物的就地分层消纳构筑结构图,其中,1.粗固体废弃物层,2.细固体废弃物层,3.粗绿化植物废弃物层,4.细绿化植物废弃物与配生土混合层,5.种植土层。

具体实施方式及

实施例1

(1)场地建筑物固体废弃物破碎和筛分:

按粗固体废弃物、细固体废弃物两种类型对场地建筑物固体废弃物进行破碎和筛分;分拣出长时间会腐烂导致体积变量造成地基变形(如残枝、泡沫等)的材料;

所述粗固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在20-30cm的固体废弃物;

所述细固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在10-16cm的固体废弃物。

(2)绿化植物废弃物制备:

按粗绿化植物废弃物和细绿化植物废弃物两种类型对包括植物残体、杂草、落叶、枝条进行粉碎;

所述粗绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径35-40mm;

所述细绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径5-8mm。

(3)配生土制备:

起挖原土,对场地原土添加客土、有机无机改良材料及微生物菌剂后形成配生土待用;所述配生土是指人为干预制成并满足植物健康快速生长营养需要的土壤。其主要特点是根据立地条件,对原土、客土、有机无机改良材料以及微生物菌剂进行科学配置,具有较好的物理性质和较高的生物活性以及环境调控能力。

所述的配生土中原土、客土、有机无机改良材料及微生物菌剂的添加质量比为100:28:6:1。所述的配生土中原土的理化性质为ph>8、ec<0.3ms/cm、有机质<12g/kg、质地粘重。客土的理化性质为ph>9、ec<0.15ms/cm、有机质<10g/kg、质地粘重。

所述的有机无机改良材料由聚磷酸铵、磷石膏、腐植酸、丙烯酰胺改性的壳聚糖高分子材料按质量比为2:33:8:8组成。

所述的微生物菌剂为bacillusmegaterium

(4)分层消纳构筑方法:

利用起挖原土后的场地,根据建筑等固体废弃物、绿化植物废弃物等的类型与总量确定消纳场深度以及分层厚度,从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物层和配生土层,并最终覆于种植土层(原场地上符合园林绿化种植要求的土壤),分层填筑时压实处理,即可完成建筑物固体废弃物的就地分层利用。

从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物和配生土混合层(两者的混料比为1:1)的厚度依次为40cm、30cm、15cm、15cm、50cm。

采用本发明的技术方案可将含有可溶性盐类且含盐量达到0.15%的盐碱土壤,在6个月内(3月份-9月份)将降低至0.141%。

实施例2

(1)场地建筑物固体废弃物破碎和筛分:

按粗固体废弃物、细固体废弃物两种类型对场地建筑物固体废弃物进行破碎和筛分;分拣出长时间会腐烂导致体积变量造成地基变形(如残枝、泡沫等)的材料;

所述粗固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在16cm-20cm的固体废弃物;

所述细固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在10cm-16cm的固体废弃物。

(2)绿化植物废弃物制备:

按粗绿化植物废弃物和细绿化植物废弃物两种类型对包括植物残体、杂草、落叶、枝条进行粉碎;

所述粗绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径25-35mm;

所述细绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径10-13mm。

(3)配生土制备:

起挖原土,对场地原土添加客土、有机无机改良材料及微生物菌剂后形成配生土待用;所述配生土是指人为干预制成并满足植物健康快速生长营养需要的土壤。其主要特点是根据立地条件,对原土、客土、有机无机改良材料以及微生物菌剂进行科学配置,具有较好的物理性质和较高的生物活性以及环境调控能力。

所述的配生土中原土、客土、有机无机改良材料及微生物菌剂的添加质量比为100:28:7.2:1.5。所述的配生土中原土的理化性质为ph>8、ec<0.3ms/cm、有机质<12g/kg、质地粘重。客土的理化性质为ph>9、ec<0.15ms/cm、有机质<10g/kg、质地粘重。

所述的有机无机改良材料由聚磷酸铵、磷石膏、腐植酸、丙烯酸改性的壳聚糖高分子材料按质量比为1.5:28:6.5:6组成。

所述的微生物菌剂为paenibacilluspolymyxa。

(4)分层消纳构筑方法:

利用起挖原土后的场地,根据建筑等固体废弃物、绿化植物废弃物等的类型与总量确定消纳场深度以及分层厚度,从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物层和配生土层,并最终覆于种植土层(原场地上符合园林绿化种植要求的土壤),分层填筑时压实处理,即可完成建筑物固体废弃物的就地分层利用。

从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物和配生土混合层(两者的混料比为1:1)的厚度依次为30cm、25cm、20cm、20cm、50cm。

本发明的技术方案将所述的建筑物固体废弃物的就地分层利用在降低土壤盐碱上的应用。

采用本发明的技术方案可将含有可溶性盐类且含盐量达到0.15%的盐碱土壤,在10个月内(3月份-次年1月份)将降低至0.133%。

实施例3

(1)场地建筑物固体废弃物破碎和筛分:

按粗固体废弃物、细固体废弃物两种类型对场地建筑物固体废弃物进行破碎和筛分;分拣出长时间会腐烂导致体积变量造成地基变形(如残枝、泡沫等)的材料;

所述粗固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在25-30cm的固体废弃物;

所述细固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在8-12cm的固体废弃物。

(2)绿化植物废弃物制备:

按粗绿化植物废弃物和细绿化植物废弃物两种类型对包括植物残体、杂草、落叶、枝条进行粉碎;

所述粗绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径35-40mm;

所述细绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径5-8mm。

(3)配生土制备:

起挖原土,对场地原土添加客土、有机无机改良材料及微生物菌剂后形成配生土待用;所述配生土是指人为干预制成并满足植物健康快速生长营养需要的土壤。其主要特点是根据立地条件,对原土、客土、有机无机改良材料以及微生物菌剂进行科学配置,具有较好的物理性质和较高的生物活性以及环境调控能力。

所述的配生土中原土、客土、有机无机改良材料及微生物菌剂的添加质量比为100:21:7:1.1。所述的配生土中原土的理化性质为ph>8、ec<0.3ms/cm、有机质<12g/kg、质地粘重。客土的理化性质为ph>9、ec<0.15ms/cm、有机质<10g/kg、质地粘重。

所述的有机无机改良材料由枯枝落叶废弃物、菌菇渣、醋渣、有机肥、腐殖酸、聚丙烯酰胺、脱硫石膏、硫磺按质量比43:12:20:14:3.5:2.7:3.5:6.8组成。

所述的微生物菌剂为bacillusmegaterium

(4)分层消纳构筑方法:

利用起挖原土后的场地,根据建筑等固体废弃物、绿化植物废弃物等的类型与总量确定消纳场深度以及分层厚度,从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物层和配生土层,并最终覆于种植土层(原场地上符合园林绿化种植要求的土壤),分层填筑时压实处理,即可完成建筑物固体废弃物的就地分层利用。

从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物和配生土混合层(两者的混料比为1:1)的厚度依次为44cm、38cm、19cm、12cm、50cm。

采用本发明的技术方案可将含有可溶性盐类且含盐量达到0.15%的盐碱土壤,在12个月内(3月份-次年3月份)将降低至0.12%。

实施例4

(1)场地建筑物固体废弃物破碎和筛分:

按粗固体废弃物、细固体废弃物两种类型对场地建筑物固体废弃物进行破碎和筛分;分拣出长时间会腐烂导致体积变量造成地基变形(如残枝、泡沫等)的材料;

所述粗固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在16cm-20cm的固体废弃物;

所述细固体废弃物:指建筑、地坪破拆后形成的固体废弃物经过分拣、粉碎处理后,粒径在10cm-16cm的固体废弃物。

(2)绿化植物废弃物制备:

按粗绿化植物废弃物和细绿化植物废弃物两种类型对包括植物残体、杂草、落叶、枝条进行粉碎;

所述粗绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径25-35mm;

所述细绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、间伐物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花的废弃物,粒径10-13mm。

(3)配生土制备:

起挖原土,对场地原土添加客土、有机无机改良材料及微生物菌剂后形成配生土待用;所述配生土是指人为干预制成并满足植物健康快速生长营养需要的土壤。其主要特点是根据立地条件,对原土、客土、有机无机改良材料以及微生物菌剂进行科学配置,具有较好的物理性质和较高的生物活性以及环境调控能力。

所述的配生土中原土、客土、有机无机改良材料及微生物菌剂的添加质量比为100:30:5:1.5。所述的配生土中原土的理化性质为ph>8、ec<0.3ms/cm、有机质<12g/kg、质地粘重。客土的理化性质为ph>9、ec<0.15ms/cm、有机质<10g/kg、质地粘重。

所述的有机无机改良材料由枯枝落叶废弃物、菌菇渣、醋渣、有机肥、腐殖酸、丙烯酸改性的壳聚糖替换、磷石膏、硫磺、聚磷酸铵按质量比为42:13:22:13:3.5:2.5:5.5:8.5:15.4组成。

所述的微生物菌剂为bacillussubtilis。

(4)分层消纳构筑方法:

利用起挖原土后的场地,根据建筑等固体废弃物、绿化植物废弃物等的类型与总量确定消纳场深度以及分层厚度,从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物层和配生土层,并最终覆于种植土层(原场地上符合园林绿化种植要求的土壤),分层填筑时压实处理,即可完成建筑物固体废弃物的就地分层利用。

从底层到表层,分别填筑粗固体废弃物层、细固体废弃物层、粗绿化植物废弃物层、细固体废弃物层、细绿化植物废弃物和配生土混合层(两者的混料比为1:1)的厚度依次为38cm、25cm、16cm、14cm、50cm。

本发明的技术方案将所述的建筑物固体废弃物的就地分层利用在降低土壤盐碱上的应用。

采用本发明的技术方案可将含有可溶性盐类且含盐量达到0.15%的盐碱土壤,在12个月内(3月份-次年3月份)将降低至0.12%。

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