一种利用工业固废的水土保持方法及装置

本发明涉及工业固废资源化，尤其涉及一种利用工业固废的水土保持方法及装置。

背景技术：

1、随着工业生产的发展，工业废物数量日益增加，尤其是冶金、火力发电、化工等工业排放量最大。工业废物数量庞大，种类繁多，成分复杂，处理相当困难。可分为一般工业废物和工业有害固体废物。一般工业废物如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等。目前，一般工业废物都会进行回收再利用，例如将煤渣用于制造水泥、砖和耐火材料等；废石膏用于水泥缓凝剂、石膏板等；钢渣、有色金属渣用于回收金属等。

2、水土保持是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施，运用农、林、牧、水利等综合措施，如修筑梯田，实行等高耕作、带状种植，进行封山育林、植树种草，以及修筑谷坊、塘坝和开挖环山沟等，借以涵养水源，减少地表径流，增加地面覆盖，防止土壤侵蚀，促进农、林、牧、副业的全面发展。由于工业固废大部分存在一定的危害，将其应用时，都会进行无害化处理，再利用无害化的工业固废进行污水处理、固化重金属、废气处理等。而这些工业固废在水土保持上的利用，鲜有看到报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种利用工业固废的水土保持方法及装置，使工业固废经过简单处理就能够用于水土保持，且通过工业固废的相互配合，不仅有利于土壤的改良，还有利于植被绿化。

2、本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

3、一种利用工业固废的水土保持方法，所述水土保持方法是通过将工业固废无害化后，与复合泥浆充分混匀后，得到混合料，再进行铺设，铺设后，再打入水土保持桩对铺设的混合料进行稳定，再依次铺上复合泥浆和无害化的工业固废，且水土保持桩的顶部位于无害化的工业固废之外，最后再种植植被。

4、根据上述技术手段，通过将工业固废无害后，使其能够用于水土保持，不会使有害物质进入土壤以及流水中，造成二次污染，再与复合泥浆混合形成混合料，能够与需要水土保持的原地形成较好的结合，不会轻易流失；再次铺设复合泥浆和无害化工业固废，并通过水土保持桩的固定，一方面，能够增强与原土壤的结合能力以及上层与下层的结合，另一方面，能够更大程度的利用工业固废，并在此过程中，改良土壤，并有利于植被的种植、绿化，使水土更不容易被冲刷。

5、作为优选的，所述工业固废包括赤泥、煤渣、废石膏、电石渣、高炉渣、硫酸渣、水泥渣、玻璃渣、陶瓷渣、布头中的一种或多种。

6、进一步优选的，工业固废为赤泥、煤渣、废石膏、电石渣的混合物，赤泥、煤渣、废石膏、电石渣的比例为2:1：(1-2)：(0.5-1)。

7、通过控制赤泥、煤渣、废石膏、电石渣的比例，能够调节工业固废中重金属的含量以及各种元素的含量，从而有利于土壤的改良以及植被的生长。

8、进一步优选的，废石膏为磷石膏。

9、作为优选的，所述工业固废无害化是将工业固废先粉碎后，再形成浆液，并通过吸附材料和调节剂的处理后，经干燥后，得到。

10、通过先将工业固废粉碎，并形成浆液，有利于有害物质的分离，再通过吸附材料和调节剂的处理，能够尽可能的将工业固废中的重金属以及有害元素吸附。

11、作为优选的，所述吸附材料为活性炭、黄原酸酯dtcr、有机硫tmt、壳聚糖多孔材料、沸石、硅藻土中的一种或多种。

12、进一步优选的，吸附材料为活性炭、黄原酸酯dtcr和硅藻土的混合物。

13、进一步优选的，在吸附材料处理时，先加入黄原酸酯dtcr，并同时加入活性炭处理1-2h，再加入调节剂，调节浆液的ph，再加入部分黄原酸酯dtcr和活性炭处理2-3h，再加入调节剂调节浆液至ph＝7-8，再加入硅藻土，静置过夜，浆液最终变澄清，通过抽滤，干燥滤渣，得到无害化的工业固废。

14、作为优选的，所述调节剂为稀酸溶液或稀碱溶液。

15、进一步优选的，稀酸溶液为稀盐酸溶液或稀硫酸溶液，浓度均为0.2-0.5mol/l；稀碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，浓度均为0.25-0.8mol/l。

16、通过对形成的浆液进行ph调整，更有利于工业固废中的重金属离子以游离态存在于浆液中，使黄原酸酯dtcr能够将重金属离子捕捉，形成絮状的络合物，再通过活性炭进行吸附，将络合物吸附，再通过硅藻土对沉降后的络合物再次吸附，尽可能的去除工业固废中的有害重金属离子，无害化处理方式简单、方便。

17、作为优选的，所述复合泥浆是以泥土为基体，加入水和天然黏合剂，经搅匀后，得到复合泥浆。

18、通过采用复合泥浆，取材方便，不仅能够降低使用成本，还有利于与原位土壤的结合。

19、作为优选的，所述水土保持方法包括以下步骤：

20、s1.工业固废无害化，将工业固废粉碎至10-100目，置于容器中，加入清水，搅拌2-6h，在搅拌过程中，缓慢加入吸附材料和调节剂，搅拌完成后，静置过夜，将吸附材料捞出，再抽滤，得到滤渣，将滤渣于120-150℃的条件下，干燥，得到无害化的工业固废；

21、s2.复合泥浆的制备，将泥土置于容器中，加入水、天然黏合剂和防沉剂，搅拌均匀，得到复合泥浆；

22、s3.将复合泥浆与无害化的工业固废混合均匀，得到混合料，再在水土流失部位的四周边缘挖坑，形成基坑，将混合料通过铺设装置铺设在基坑内，再将水土保持桩打入基坑内，再浇灌复合泥浆，复合泥浆浇灌后，再通过铺设装置将混合料再次铺设，铺设后，水土保持桩的顶部位于最外层的混合料外；

23、s4.在最外层的混合料上撒上草木灰，再间隔种植树木幼苗和草，并架设水土保持装置。

24、根据上述技术手段，先将工业固废无害化处理后，再与复合泥浆混合均匀，得到混合料，使混合料在铺设在水土流失部位的基坑内，有利于混合料与水土流失部位的结合，再通过水土保持桩，将混合料与水土流失部位的原位土壤更好的稳固，再通过再次浇灌复合泥浆与工业固废，提高与混合料的结合能力，同时，更大程度的利用工业固废，并在此过程中，改良周围土壤以及本身铺设的物质，有利于植被的种植、绿化。

25、作为优选的，所述水土保持桩在打入时，呈x状、横向“一”状或竖向“一”状。

26、根据需要水土保持部位的地理位置、坡度等，选择合适的打桩方式，提高水土保持的能力。

27、本技术还公开了一种利用工业固废的水土保持装置，所述水土保持装置用于上述所述的水土保持方法，所述水土保持装置包括水土保持桩、施肥组件，所述施肥组件架设在水土保持桩上，用于对种植的树木幼苗以及草进行施肥，保证树木幼苗以及草的生长条件，提高成活率。

28、作为优选的，所述施肥组件包括混合桶和多根输送管道，所述混合桶布置在水土保持桩一侧，多根所述输送管道布置在水土保持桩上，且每根所述输送管上均开设有若干通孔，所述混合桶处布置有动力源，所述动力源的输入端位于混合桶内，所述动力源的输出端与输送管道连通；

29、所述混合桶内还设有种子和营养剂，用于通过输送管道输送到水土保持桩四周。

30、采用上述方案的本技术，具有如下有益效果：

31、1.通过先对工业固废进行无害化处理，再与复合泥浆混合形成混合料，能够与需要水土保持的原地形成较好的结合，不会轻易流失；再次铺设复合泥浆和无害化工业固废，并通过水土保持桩的固定，一方面，能够增强与原土壤的结合能力以及上层与下层的结合，另一方面，能够更大程度的利用工业固废，并在此过程中，改良土壤，并有利于植被的种植、绿化，使水土更不容易被冲刷；

32、2.工业固废的无害化处理简单方便，且在无害化处理后，能够有利于改良土壤，配合复合泥浆，能够更好的与原位土壤结合，使原位土壤与工业固废的结合并不完全依靠水土保持桩，从而能够使铺设的物料在面对雨水天气时，减少铺设物料的损失；

33、3.通过在铺设物料后，种植植被，并架设输送管，通过混合桶、动力源以及混合桶内预先存储的营养剂和种子，能够对种植后的植被进行施肥，促进植被的生长，且再次喷洒种子，能够补充植被，使植被不需要人工补种。