一种用于裸露坡面植被建植储水供肥的功能性材料的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于裸露坡面植被建植储水供肥的功能性材料，即将污水处理厂的初沉污泥置于高温、密闭、绝热环境中，加入生石灰、粉煤灰、黏土等与污泥穿透式混合及水化反应，最终获得一种浆状污泥，将有效态重金属转化成难溶化合物及有机聚合态等稳定形式，降低了病原菌含量，杀灭了寄生虫卵，不会对环境造成污染；利用其含水量高、储水保水能力强、养分含量高、粘性高，易于附着等性能，用于裸露坡面植被建植，可起到良好的储水、保水和供肥作用，有效地解决了现有裸露坡面植被建植工艺出现的一系列问题。利用该材料进行植被建植，施工方便，效果好，应用前景广阔；同时，为众多污水厂提供了一条节能减排新路。
【专利说明】一种用于裸露坡面植被建植储水供肥的功能性材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于裸露坡面植被建植储水供肥的功能性材料，更具体地说，涉及一种对污水处理厂初沉污泥进行加工处理而获得一种浆状污泥并用作裸露坡面植被建植储水供肥的功能性材料。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的快速发展和城市化进程的推进，大规模城乡建设遗留下了大量的道路边坡、废弃采石场、地产边坡等裸露坡面，并且每年增量巨大，严重破坏了城乡生态景观，亦引起水土流失，地质灾害等一系列问题。
[0003]对于裸露坡面的治理，过去人们大量采用单纯的工程防护，如浆砌石、喷锚防护等。这些工程措施不仅未能从根本上控制水土流失和防止滑坡、边坡失稳等问题，还在一定程度上破坏了原有的植被。现常用的裸露坡面植被建植技术，如客土喷播、厚层基材、喷播植生、人工种草护坡技术、平铺草皮护坡技术、液压喷播植草护坡技术、土工网植草护坡技术、蜂巢式网格植草护坡技术等，都存在客土基材抗冲刷能力弱，固定附着难，雨季施工易冲刷滑落的共性难题。由于坡面植生基材的固定附着出现问题，难以为植物长期提供持续均衡的肥力，导致绿化施工后植被退化严重，时常出现“一年绿，二年黄，三年枯，四年秃”的现象。
[0004]这个问题从植生工艺上很难根本解决，从材料的粘着力及保水供肥能力入手，调制一种既具有良好粘着固附性能及适宜于植物生长的质地，又有平稳均衡、持续耐久的肥力供应能力的基质材料不失为一种解决上述难题的办法。在这种基质材料的调配中，保水供肥材料的选择是关键。
[0005]虽前述常用植生工艺的基质中都加入了保水剂和氮肥、磷肥、钾肥、中微量元素肥料等，但通常，所配基材保水效果及其在岩面上的固定附着性能差，质地亦不好，并因此影响到供肥能力。其根源就在于缺少保水功能强大的物质，达不到在短时期内高强度吸水并能长期储水保水的要求。
[0006]本发明提供一种对污水处理厂初沉污泥进行加工处理而获得的浆状污泥作为裸露坡面植被建植储水保肥功能性材料的制备及使用方法。污水处理厂的初沉污泥水分含量高，呈黏胶状液态，粘性强，矿质养分及有机质含量高，是极佳的裸露岩面植被建植储水供肥材料。但在通常情况下，初沉污泥含有较高的有效态重金属及容易腐化发臭等，限制了其在更大的环境范围内使用。本专利通过物理、化学方式处理后，有效地解除了这些限制因素，为初沉污泥用作裸露坡面植被建植储水保肥功能性材料提供了基础。
[0007]本发明技术的大范围推广，不但对裸露坡面生态治理与防护起到积极推动作用，亦将在污泥治 理与综合利用方面开辟一条新路，为众多污水处理厂提供节能减排新技术。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于，提供一种对污水处理厂初沉污泥进行加工处理而获得的浆状污泥作为裸露坡面植被建植储水保肥功能性材料的制备及使用方法。
[0009]为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案:
[0010]步骤1:对收集来的初沉污泥置入密闭、绝热的反应釜，测定并调整pH值至10以上。将生石灰、粉煤灰、黏土按1: (3~5): (2~3)的体积比配制成复配药剂加入到反应釜内的初沉污泥中，初沉污泥与复配药剂的体积比为100: (5~15)，与污泥穿透式混合，在温度60~80°C、压力200~500kpa下进行水化反应I~3h。
[0011]这样做的理由是，通过水化反应，可以使初沉污泥中有效态的重金属Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As由活性离子态转变为不溶于水的氢氧化物，成为钝化不可给态，并在高温高压下杀死可能含有的病虫卵及致病菌；污泥中有机高分子物质的活性基团还可以与部分游离的重金属离子进行络合或螯合反应，变成有机高分子聚合物，成为稳定的不可给态。同时，经过这样处理后，提高了污泥的粘结性，使其具有良好的坡面固定附着性能及保水供肥能力；无臭味，便于储存、运输及施用。
[0012]步骤2:批次抽检经 上述步骤加工处理后的污泥，检测指标包括pH值、水分、全氮、全磷、全钾、致病菌含量、寄生虫卵及有效态重金属Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量，其中:PH值、全氮、全磷、全钾只作标定指标，不作为限定指标；致病菌含量〈lOcol / g / TS,寄生虫卵全杀灭；重金属Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量要求达到国家《农用污染中污染物控制标准》(GB4284-84)中的规定，满足上述指标规定则视为合格品并进行灌装，标注批次、日期、含量等，若抽检结果中有其中任何一项指标未达标，则重复步骤I的操作，直到合格为止。
[0013]这样做的好处是，严格控制浆状污泥有效态重金属Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量，以确保施到环境中后，不会对环境造成二次污染。《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)对上述指标的规定见表_1。
[0014]表-1农用污泥中污染物控制标准值(单位:mg / kg)
【权利要求】
1.一种用于裸露坡面植被建植储水供肥的功能性材料，其特征在于，对污水厂初沉污泥进行加工处理，获得一种具有储水保肥功能的浆状污泥并应用于裸露坡面植被建植，步骤包括: 步骤1:对收集来的初沉污泥置入密闭、绝热的反应釜，测定并调整PH值至10以上。将生石灰、粉煤灰、黏土按1: (3~5): (2~3)的体积比配制成复配药剂加入到反应釜内的初沉污泥中，初沉污泥与复配药剂的体积比为100: (5~15)，与污泥穿透式混合，在温度60~80°C、压力200~500kpa下进行水化反应I~3h。 步骤2:批次抽检经上述步骤加工处理后的污泥，检测指标包括pH值、水分、全氮、全磷、全钾、致病菌含量、寄生虫卵及有效态重金属Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量，其中:PH值、全氮、全磷、全钾只作标定指标，不作为限定指标；致病菌含量〈lOcol / g / TS，寄生虫卵全杀灭；重金属Pb、Cd、Hg、Cr、N1、Cu、Zn、As的含量要求达到国家《农用污染中污染物控制标准》(GB4284-84)中的规定，?两足上述指标规定则视为合格品并进彳丁灌装，标注批次、日期、含量等，若抽检结果中有其中任何一项指标未达标，则重复步骤I的操作，直到合格为止。 步骤3:根据施工要求，将经过加工处理后的浆状污泥喷射到裸露坡面上或铺填到植生基材层中，形成一层污泥储水保肥层，具体做法是:先清理坡面的危岩碎石，整理坡面，有降坡条件的可进一步降低坡度，再根据坡面条件选择不同的施工方法: (1)当坡比<1: 2时，采用直喷方式，先喷浆状污泥储水保肥层5cm，再覆种植土 15~20cm,然后直接撒播植物种子或栽植植被。 (2)当坡比在1: 2至1: 1(含I)之间时，先铺挂固定三维网作底网，后喷浆状污泥储水保肥层5cm，再液压喷种植生。 (3)当坡比在1:1至1: 0.75(含`0.75)之间时，先铺挂固定椰网作底网，后喷浆状污泥储水保肥层3~5cm，再喷混植生8~10cm。 (4)当坡比在1:1至1: 0.25(含0.25)之间时，先铺挂固定镀锌铁网作底网，后喷浆状污泥储水保肥层3~5cm，再喷混植生8~10cm。 (5)当坡比>1: 0.25时，采用V型槽培土方式植生，先向V型槽内培土至三分之二深度处，然后铺填浆状污泥储水保肥层3~5cm，再培土至槽满，撒播或种植植物。
2.根据权利要求1所述的一种用于裸露坡面植被建植储水供肥的功能性材料，其特征在于，步骤I所述的调整PH至10以上，调碱材料可以是生石灰、NaOH中的任何一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于裸露坡面植被建植储水供肥的功能性材料，其特征在于，根据工程实施地环境的酸碱度情况，分别制备施用于酸性土壤和碱性土壤的浆状污泥储水保肥功能性材料；施用于酸性土壤的材料重金属最高允许含量执行《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)对于酸性土壤所做的规定，施用于碱性土壤的材料重金属最高允许含量执行该标准对于碱性土壤所做的规定。
4.根据权利要求1所述的一种用于裸露坡面植被建植储水供肥的功能性材料，其特征在于，步骤3所述的坡面植生施工过程中，在喷浆状污泥储水保肥层时，沿坡面纵向每I~`1.5m设一条宽10~15cm、厚6~8cm的污泥阻隔层。
【文档编号】A01G13/02GK103814781SQ201410083376
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】陈晓蓉, 朱兆华, 孙吉雄, 徐国钢, 董沁, 曹华英, 刘 英, 周庆 申请人:深圳市万信达生态环境股份有限公司