專利名稱：一種采石場廢棄渣土的綠化基質及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種礦山生態(tài)環(huán)境治理領域，尤其涉及一種采石場廢棄渣土的綠化基質及其制備方法和應用。
背景技術：
目前，經(jīng)濟發(fā)展對礦產(chǎn)資源需求的迅速增加、現(xiàn)代化城市發(fā)展速度加快，縣鄉(xiāng)級城鎮(zhèn)化普及提速，導致一系列建設項目的出現(xiàn)，采礦等行業(yè)發(fā)展不斷涌現(xiàn)，礦區(qū)的過度和非法開采形式，造成采石場破壞和危害形式多樣，尤其是露天開采，引發(fā)了礦區(qū)嚴重的生態(tài)環(huán)境問題嚴重影響自然景觀、景觀破碎化現(xiàn)象十分嚴重、破壞原有的土壤地表和植被、堵塞河道、加劇水土流失、礦區(qū)周邊土壤和水體環(huán)境受到污染、誘發(fā)滑坡和泥石流等重大災害。同時，采礦所形成的廢棄地的渣土廢棄物具有眾多極端性質，主要表現(xiàn)為物理結構不良、貧瘠、極端PH值、重金屬含量過高、干旱等，對礦區(qū)土地資源、水環(huán)境、生物多樣性以及礦區(qū)景觀等均產(chǎn)生了巨大影響，同時危害人類的生存與健康，影響區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。由于大部分棄渣未進行分類，采取直接隨意堆放的形式，棄渣堆中棄渣粒徑大小不一，差異較大，同時造成地面下形成巨大孔隙，從而使地表水發(fā)生嚴重滲漏，造成地形整理難度大。且棄渣均為不同層次的碎屑顆粒組成，營養(yǎng)成分缺乏，保水能力差，植被恢復治理難度更高?，F(xiàn)有技術中，直接覆土進行綠化，由于土壤成本高、運距遠造成植被恢復成本高， 常規(guī)的植樹造林沒有達到可持續(xù)植被恢復的目的，導致苗木成活率不高。關于基質配比的研究也很多，如人工土壤、厚層基材型和植被混凝土性配方、巖質生態(tài)恢復基質、高陡邊坡生態(tài)護坡基材、污泥噴播綠化基質、煤矸石粉碎物噴播綠化基質、巖質邊坡生態(tài)防護綠化基質、砂巖巖質邊坡綠化基質等產(chǎn)品的出現(xiàn)，但是，實際應用中仍然存在許多問題，例如，基質配方大同小異，地區(qū)局限性大，影響植被恢復效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠應用于半濕潤地區(qū)，季節(jié)性干旱、雨量集中且大的建設項目活動地區(qū)進行的整體綠化、局部客土綠化以及袋裝綠化的采石場廢棄渣土的綠化基質及其制備方法和應用。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明的采石場廢棄渣土的綠化基質，包括采石場廢棄渣土、有機物、保水劑；所述采石場廢棄渣土為采石場開采后的殘留物質，經(jīng)過2cm人工或機械過篩，去除雜草物質后所得的物質；所述有機物包括羊糞、玉米秸桿、地衣芽孢桿菌、風干污水污泥中的一種或多種的混合物；所述風干污水污泥為城市污水處理廠的污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色、松散、含水率20-30 %。
所述保水劑為高分子聚合物，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體。本發(fā)明的上述的采石場廢棄渣土的綠化基質的制備方法，包括步驟選擇采石場廢棄渣土用人工篩過2cm篩(去除雜草等雜質)后備用；玉米秸桿處理人工粉碎至l_2cm，添加微生物催腐劑，之后加水，進行高溫密封并腐熟;按以下質量份進行配比渣土為40-60份，污水污泥為30-40份，秸桿為10_20份， 羊糞50-100g/m2，保水劑2-6g/m2，地衣芽孢桿菌肥15_45g/m2，以上均干重計量；將上述原料在常溫下均勻混合而成。本發(fā)明的上述的采石場廢棄渣土的綠化基質的應用，該基質適用于華北半濕潤地區(qū)中的建設項目活動產(chǎn)生的棄渣坡面和平臺進行植被恢復的綠化基質。由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明提供的采石場廢棄渣土的綠化基質及其制備方法和應用。由于針對建設工程廢棄的渣土坡面和平臺進行土壤改良，盡可能多地利用棄渣棄土，盡可能少地添加污泥、秸桿、泥炭、多元復合緩釋肥、生物肥、保水劑、土壤侵蝕防治劑，可以就地生產(chǎn)植生基質或土壤改良材料與配方，減少棄渣棄土量，降低成本，保護土地與植被資源，能夠應用于華北半濕潤地區(qū)，季節(jié)性干旱、雨量集中且大的建設項目活動地區(qū)進行的整體綠化、局部客土綠化以及袋裝綠化的綠化基質。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。本發(fā)明的采石場廢棄渣土的綠化基質，其較佳的具體實施方式
是包括采石場廢棄渣土、有機物、保水劑；所述采石場廢棄渣土為采石場開采后的殘留物質，經(jīng)過2cm人工或機械過篩，去除雜草物質后所得的物質；所述有機物包括羊糞、玉米秸桿、地衣芽孢桿菌、風干污水污泥中的一種或多種的混合物；所述風干污水污泥為城市污水處理廠的污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色、松散、含水率20-30 %。所述保水劑為高分子聚合物，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體。本發(fā)明的上述采石場廢棄渣土的綠化基質的制備方法，其較佳的具體實施方式
包括步驟選擇采石場廢棄渣土用人工篩過2cm篩(去除雜草等雜質)后備用；玉米秸桿處理人工粉碎至l_2cm，添加微生物催腐劑，之后加水，進行高溫密封并腐熟;按以下質量份進行配比渣土為40-60份，污水污泥為30-40份，秸桿為10_20份， 羊糞50-100g/m2，保水劑2-6g/m2，地衣芽孢桿菌肥15_45g/m2，以上均干重計量；將上述原料在常溫下均勻混合而成。本發(fā)明的采石場廢棄渣土的綠化基質的應用，其較佳的具體實施方式
是該基質適用于華北半濕潤地區(qū)中的建設項目活動產(chǎn)生的棄渣坡面和平臺進行植被恢復的綠化基質。
具體適宜華北地區(qū)草本植物的配方為
廢棄渣土污水污泥:稻桿的質量比=40 4020，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；
適宜華北地區(qū)灌木的配方為
廢棄渣土污水污泥 稻桿的質量比=60 :3010，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2,地衣芽孢桿菌肥30g/m2。
具體適宜華北地區(qū)以下任一種植物的配方為
聞羊矛
廢棄渣土污水污泥:稻桿的質量比=40 4020，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；
狗牙根
廢棄渣土污水污泥:稻桿的質量比=40 4020，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；
紫花苜蓿
廢棄渣土污水污泥:稻桿的質量比=40 4020，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2,地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；
小冠花
廢棄渣土污水污泥 稻桿的質量比=60 :3010，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；
紫穗槐
廢棄渣土污水污泥稻桿的質量比=60 :30 10，羊糞用量100g/m2，保水劑6g/m2,地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；
胡枝子
廢棄渣土污水污泥 稻桿的質量比=60 :3010，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；
檸條
廢棄渣土污水污泥 稻桿的質量比=60 :3010，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2,地衣芽孢桿菌肥15g/m2。
本發(fā)明的改良華北地區(qū)采石場廢棄渣土的綠化基質，最大限度利用采石場廢棄渣
土，減少使用熟化土壤和有機質等其它添加原料，具有取材方便、成本低廉、資源節(jié)約等特點。該綠化基質對促進渣土的成土熟化、增加渣土有效養(yǎng)分的供給、改善土壤理化特性、促進植被恢復具有顯著的作用。本發(fā)明不僅為采石過程中的廢棄物渣土找到了一條新的利用途徑，而且針對綠化基質就地取材方便的特點，適當選用風干污水污泥、玉米秸桿、羊糞等富含有機質等營養(yǎng)元素的材料，實行廢棄物資源化利用。本發(fā)明對秸桿進行發(fā)酵腐熟處理，并按比例混合形成基質配方。本發(fā)明對各基質配方進行了詳細的理化性質分析，經(jīng)過大量盆栽試驗，分析7種植物的植物生長指標，運用多指標數(shù)據(jù)分析方法(綜合平衡法和綜合加權評分法)及方差分析法，從9種混合基質配方中篩選出適宜植物生長的最優(yōu)配方。具體實驗例
本發(fā)明選取了添加物為采石場廢棄渣土、玉米秸桿、風干污水污泥、羊糞、保水劑、 地衣芽孢桿菌。發(fā)明選取4種草本、3種灌木植物進行試驗，4種草本紫花苜蓿、狗牙根、小冠花、高羊茅；3種灌木胡枝子、紫穗槐、檸條。各添加物特征如下本發(fā)明所述的基質的廢棄渣土是采石場開采后的殘留物質，經(jīng)過2cm人工或機械過篩，去除雜草等物質所得，如下表I。本發(fā)明所述的基質的污泥是城市污水處理廠的風干污水污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色，松散，含水率20-30%。所述基質的有機物可以是羊糞、玉米秸桿、地衣芽孢桿菌、風干污水污泥或上述的混合物，家禽糞肥(羊糞)具有高水平氨基酸；粉碎農(nóng)作物玉米秸桿的纖維含量高， 是C源和N源；酵菌種劑(地衣芽孢桿菌)具有很好的土壤改良作用，有效控制土傳病害、 蟲害發(fā)生，提高土壤肥力，促進根系營養(yǎng)快速吸收。所述基質的保水劑是高分子聚合物，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體，無毒無害，具有很強的保水和緩釋性能，吸水倍數(shù)可達150-400倍，有效改良土壤、促進根系生長、保持水土。所述基質的植物種子選擇適應當?shù)貧夂虻姆N類，尤其是選擇抗旱性、抗逆性強的品種。所用采石場廢棄渣土和風干污水污泥的重金屬成分和化學性質如下表2和表3。表I渣土顆粒組成表
權利要求
1.一種采石場廢棄渣土的綠化基質，其特征在于，包括采石場廢棄渣土、有機物、保水劑；所述采石場廢棄渣土為采石場開采后的殘留物質，經(jīng)過2cm人工或機械過篩，去除雜草物質后所得的物質；所述有機物包括羊糞、玉米秸桿、地衣芽孢桿菌、風干污水污泥中的一種或多種的混合物；所述風干污水污泥為城市污水處理廠的污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色、松散、含水率20-30% ；所述保水劑為高分子聚合物，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體。
2.—種權利要求I所述的采石場廢棄渣土的綠化基質的制備方法，其特征在于，包括步驟選擇采石場廢棄渣土用人工篩過2cm篩(去除雜草等雜質)后備用；玉米秸桿處理人工粉碎至l_2cm，添加微生物催腐劑，之后加水，進行高溫密封并腐熟；按以下質量份進行配比渣土為40-60份，污水污泥為30-40份，秸桿為10-20份，羊糞 50-100g/m2，保水劑2-6g/m2，地衣芽孢桿菌肥15_45g/m2，以上均干重計量；將上述原料在常溫下均勻混合而成。
3.—種權利要求I所述的采石場廢棄渣土的綠化基質的應用，其特征在于，該基質適用于華北半濕潤地區(qū)中的建設項目活動產(chǎn)生的棄渣坡面和平臺進行植被恢復的綠化基質。
4.根據(jù)權利要求3所述的采石場廢棄渣土的綠化基質的應用，其特征在于，適宜華北地區(qū)草本植物的配方為廢棄渣土 污水污泥秸桿的質量比=40 40 20，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2， 地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；適宜華北地區(qū)灌木的配方為廢棄渣土 污水污泥秸桿的質量比=60 30 10，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2， 地衣芽孢桿菌肥30g/m2。
5.根據(jù)權利要求3所述的采石場廢棄渣土的綠化基質的應用，其特征在于，適宜華北地區(qū)以下任一種植物的配方為聞羊矛廢棄渣土 污水污泥秸桿的質量比=40 40 20，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2， 地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；狗牙根廢棄渣土 污水污泥秸桿的質量比=40 40 20，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2， 地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；紫花苜蓿廢棄渣土 污水污泥秸桿的質量比=40 40 20，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2， 地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；小冠花廢棄渣土 污水污泥秸桿的質量比=60 30 10，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2，地衣芽孢桿菌肥15g/m2 ；紫穗槐廢棄渣土污水污泥秸桿的質量比=60 30 10，羊糞用量100g/m2，保水劑6g/ m2，地衣芽孢桿菌肥30g/m2;胡枝子廢棄渣土 污水污泥秸桿的質量比=60 30 10，羊糞用量50g/m2，保水劑4g/m2， 地衣芽孢桿菌肥30g/m2 ；檸條廢棄渣土污水污泥地衣芽孢桿菌肥15g/m2。秸桿的質量比=60 30 10，羊糞用量50g/m2，保水劑6g/m2，
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采石場廢棄渣土的綠化基質及其制備方法和應用，選擇采石場廢棄渣土用人工篩過2cm篩(去除雜草等雜質)后，將玉米秸稈人工粉碎至1-2cm，進行高溫密封并腐熟后，按以下質量份進行配比渣土為40-60份，污水污泥30-40份，秸稈10-20份，羊糞50-100g/m2，保水劑2-6g/m2，地衣芽孢桿菌肥15-45g/m2，在常溫下均勻混合而成?？梢跃偷厣a(chǎn)植生基質或土壤改良材料與配方，減少棄渣棄土量，降低成本，保護土地與植被資源，能夠應用于華北半濕潤地區(qū)，季節(jié)性干旱、雨量集中且大的建設項目活動地區(qū)進行的整體綠化、局部客土綠化以及袋裝綠化的綠化基質。
文檔編號A01G1/00GK102584456SQ20121004559
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權日2012年2月24日
發(fā)明者史長青, 張華 , 張成梁, 楊建英, 白麟, 趙廷寧, 韓雪梅 申請人:北京林業(yè)大學