一種生態(tài)秸稈磚或生態(tài)秸稈球的制造方法及應(yīng)用
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及的是一種生態(tài)秸桿磚或生態(tài)秸桿球的制造方法及應(yīng)用，屬于自然資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:
我國(guó)農(nóng)作物秸桿品種多、數(shù)量大，是一筆可觀的自然資源?，F(xiàn)在秸桿的綜合利用方式大致可分為肥料化、飼料化、基料化、原料化和燃料化。但由于利用秸桿的機(jī)會(huì)成本問(wèn)題，農(nóng)民參與秸桿利用的積極性不高，造成農(nóng)村大量的秸桿積壓閑置，甚至在一些農(nóng)民看來(lái)，處理秸桿最省錢省事的辦法就是焚燒，覺(jué)得秸桿還田等綜合利用都需要支出一定的費(fèi)用，一把火燒掉最省事。而秸桿焚燒不僅帶來(lái)空氣污染，加重霧霾，還成為火災(zāi)隱患，釀成大災(zāi)，也造成了資源的巨大的浪費(fèi)。
[0003]基于上述問(wèn)題，眾多專家學(xué)者開展了有關(guān)秸桿資源化利用的技術(shù)開發(fā)研宄。專利CN200710107126.9和專利CN200710133133.6各自提供了一種秸桿磚的制備方法，所生產(chǎn)的秸桿磚都應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，但產(chǎn)品直接應(yīng)用于灌區(qū)的量較小，對(duì)外運(yùn)輸成本高。專利CN200710021736.7 (植株殘?bào)w基生態(tài)護(hù)坡構(gòu)建方法)提供了一種將植物殘?bào)w經(jīng)過(guò)加工以緩慢釋放養(yǎng)分的方法并應(yīng)用于生態(tài)護(hù)坡，但植株殘?bào)w基制作工藝復(fù)雜，抗壓能力弱，且生態(tài)護(hù)坡的施工難度大，生命周期短，生物多樣性少。
[0004]另一方面，由于近年來(lái)化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)投入品過(guò)量使用，畜禽糞便、農(nóng)作物秸桿和農(nóng)田殘膜等農(nóng)業(yè)廢棄物不合理處置，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染日益嚴(yán)重，加劇了土壤和水體污染風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)面源污染影響了全世界面積的30%?50%，并且在全世界不同程度退化的12億hm2耕地中，約12%的耕地由農(nóng)業(yè)面源污染引起。我國(guó)大中型灌區(qū)由于粗放型農(nóng)作方式，化肥施用量高，畜禽養(yǎng)殖密集，農(nóng)業(yè)面源污染則更為嚴(yán)重。
[0005]為了治理面源污染，目前開發(fā)了大量的水生態(tài)修復(fù)技術(shù)。但這些水生態(tài)修復(fù)技術(shù)中大量運(yùn)用了混凝土產(chǎn)品或石塊等。在生態(tài)護(hù)岸技術(shù)中，如專利CN202830879U (—種生態(tài)混凝土護(hù)岸塊)使用了一種多孔混凝土，專利CN200410065916.1 (景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法)使用了無(wú)砂混凝土粧和板嵌粧板混凝土構(gòu)件；在生態(tài)石籠技術(shù)中，如專利CN20122024636.1 (一種生態(tài)石籠格室護(hù)岸)和專利CN201110036659.9 (重污染支流口多層植物帶水質(zhì)原位凈化方法)均使用了石籠裝置，這些生態(tài)護(hù)岸工程中的混凝土構(gòu)件和石籠裝置中的卵石、塊石或礫石，價(jià)格昂貴，且重量大，不便施工。
[0006]因此，開發(fā)既能將秸桿大量資源化利用，又能將所開發(fā)的產(chǎn)品運(yùn)用于水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的技術(shù)將具有廣闊的市場(chǎng)前景，并且對(duì)水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)也顯得尤為迫切。但目前有關(guān)將秸桿資源化并能運(yùn)用于水環(huán)境保護(hù)工程的技術(shù)產(chǎn)品很少。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明提出的是一種生態(tài)秸桿磚或生態(tài)秸桿球的制造方法及應(yīng)用，其目的綜合利用灌區(qū)廢棄的秸桿，減少秸桿的焚燒，改善大氣質(zhì)量；可為微生物提供良好的附著場(chǎng)所，通過(guò)微生物的吸附、截留和同化作用降解排水中的氮、磷和殘留的農(nóng)藥等污染物質(zhì)，改善水環(huán)境等。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種生態(tài)秸桿磚的制造方法，包括如下工藝步驟:
(1)將收集到的秸桿放入粉碎機(jī)中，粉碎成1.0cm的顆粒態(tài)物質(zhì)；
(2)在粉碎好的秸桿顆粒中加入秸桿質(zhì)量3%的異辛酸銅及50%的生石灰，加水發(fā)酵12天，其中第六天和第九天各翻料一次，即成為所需秸桿粒；
(3)將秸桿粒、水泥、減水劑、碎石、自制綠色添加劑和水按150:100:1.5:400:3:60的質(zhì)量比投入攪拌機(jī)中攪拌均勻；
(4)將混勻后的物料倒入預(yù)先在工廠里面生產(chǎn)好的模子里面，制成如圖1所示形狀的磚塊；
(5)在溫度25°C、濕度60%的條件下養(yǎng)護(hù)8小時(shí)后，脫去模子；
(6)脫去模子的磚塊在自然狀態(tài)下干燥，養(yǎng)護(hù)28天后即成所需的生態(tài)秸桿磚；
一種生態(tài)秸桿球的制造方法，包括如下工藝步驟:
(1)將收集到的秸桿放入粉碎機(jī)中，粉碎成1.0cm的顆粒態(tài)物質(zhì)；
(2)在粉碎好的秸桿顆粒中加入秸桿質(zhì)量3%的異辛酸銅及50%的生石灰，加水發(fā)酵12天，其中第四天和第八天各翻料一次，即成為所需的秸桿粒；
(3)將秸桿粒、水泥、減水劑、碎石、自制綠色添加劑和水按150:100:1.5:400:3:60的質(zhì)量比投入攪拌機(jī)中攪拌均勻；
(4)將混勻后的物料倒入預(yù)先在工廠里面生產(chǎn)好的模子里面，制成如圖3所示形狀的直徑為1cm的小球；
(5)在溫度25°C、濕度50%的條件下養(yǎng)護(hù)6小時(shí)后，脫去模子；
(6)脫去模子的小球在自然狀態(tài)下干燥，養(yǎng)護(hù)30天后即成所需的生態(tài)秸桿球6。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
(I)綜合利用了灌區(qū)廢棄的秸桿，提高了農(nóng)民的收入，減少了秸桿的焚燒，改善了大氣質(zhì)量；
(2 )制造的生態(tài)秸桿磚與同體積的混凝土砌塊或者生態(tài)秸桿球與石塊和礫石相比，原料易得、價(jià)格低，質(zhì)量小，運(yùn)輸方便，便于施工；
(3)制造的生態(tài)秸桿磚或生態(tài)秸桿球孔隙性大，持水時(shí)間長(zhǎng)；
(4)生態(tài)秸桿磚或生態(tài)秸桿球表面粗糙，比表面積大，可為微生物提供良好的附著場(chǎng)所，通過(guò)微生物的吸附、截留和同化作用降解排水中的氮、磷和殘留的農(nóng)藥等污染物質(zhì)，改善水環(huán)境；
(5)生態(tài)秸桿磚和生態(tài)秸桿球表面上可以撒播種子或種植植物，提高護(hù)坡和石籠的景觀性，同時(shí)通過(guò)植物和微生物的物理作用、化學(xué)作用、物理化學(xué)作用和生化作用降解排水中污染物質(zhì)；
(6)建成的生態(tài)護(hù)坡工程可溝通地表水和地下水，改善河岸生態(tài)環(huán)境，使護(hù)坡更具有生態(tài)性，接近自然；
(7 )建成的新型石籠裝置(石塊和礫石換為生態(tài)秸桿球)中的生態(tài)秸桿球可以在水中懸浮，與石塊相比，它的表面積更大，對(duì)微生物的附著更有利，微生物的處理效率更高。
【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖1是生態(tài)秸桿磚的立體圖； 附圖2是生態(tài)秸桿磚護(hù)岸斷面布置圖；
附圖3是秸桿球的平面圖(左)和立體圖(右)；
附圖4是生態(tài)石籠布置示意圖；
附圖5是生態(tài)石籠A-A斷面圖；
圖中I是生態(tài)秸桿磚，2是石籠壩，3是挺水植物，4是沉水植物，5是陸生植物，6是生態(tài)秸桿球，7是固定木粧，8是種植的植物，9是砌塊與護(hù)岸之間的土石墊層。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種生態(tài)秸桿磚的制造方法，包括如下工藝步驟:
(1)將收集到的秸桿放入粉碎機(jī)中，粉碎成1.0cm的顆粒態(tài)物質(zhì)；
(2)在粉碎好的秸桿顆粒中加入秸桿質(zhì)量3%的異辛酸銅及50%的生石灰，加水發(fā)酵12天，其中第六天和第九天各翻料一次，即成為所需秸桿粒；
(3)將秸桿粒、水泥、減水劑、碎石、自制綠色添加劑和水按150:100:1.5:400:3:60的質(zhì)量比投入攪拌機(jī)中攪拌均勻；
(4)將混勻后的物料倒入預(yù)先在工廠里面生產(chǎn)好的模子里面，制成如圖1所示形狀的磚塊；
(5)在溫度25°C、濕度60%的條件下養(yǎng)護(hù)8小時(shí)后，脫去模子；
(6)脫去模子的磚塊在自然狀態(tài)下干燥，養(yǎng)護(hù)28天后即成所需的生態(tài)秸桿磚；
所述生態(tài)秸桿磚表面呈凹凸不平，利于微生物富集生長(zhǎng)。
[0012]所述秸桿粒由小麥秸桿、玉米秸桿、水稻秸桿或大豆秸桿中的一種或者多種混合rfn 。
[0013]所述生態(tài)稻桿磚的厚度在5?10cm，生態(tài)稻桿球的直徑為2?10cm。
[0014]一種生態(tài)秸桿磚的應(yīng)用，干燥好后的秸桿磚鋪設(shè)在灌區(qū)中的護(hù)坡上并用木粧7固定，最后在秸桿磚內(nèi)種植水生植物8，即構(gòu)成所需的生態(tài)護(hù)坡工程；生態(tài)護(hù)坡工程建成3個(gè)月后，植物生長(zhǎng)茂盛，水體的質(zhì)量也得到了明顯的改善。
[0015]一種生態(tài)秸桿球的制造方法，包括如下工藝步驟:
(1)將收集到的秸桿放入粉碎機(jī)中，粉碎成1.0cm的顆粒態(tài)物質(zhì)；