[發明專利]一種改良采石場廢棄渣土的綠化基質及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310414867.7
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103461084A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 郭小平;張平;趙廷寧;王瑋璐;汪明勇
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: A01G31/00
• 分類號: A01G31/00
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術領域

本發明涉及礦山生態環境治理領域，尤其涉及一種改良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，經濟發展對礦產資源需求的迅速增加、現代化城市發展速度加快，縣鄉級城鎮化普及提速，導致一系列建設項目的出現，且采礦等行業發展不斷涌現，礦區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，引發了礦區嚴重的生態環境問題：嚴重影響自然景觀、景觀破碎化現象十分嚴重、破壞原有的土壤地表和植被、堵塞河道、加劇水土流失、礦區周邊土壤和水體環境受到污染、誘發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，對礦區土地資源、水環境、生物多樣性以及礦區景觀等均產生了巨大影響，同時危害人類的生存與健康，影響區域經濟可持續發展。

由于大部分廢棄渣土未進行分類，采取直接隨意堆放的形式，廢棄渣土堆中廢棄渣土粒徑大小不一，差異較大，同時造成地面下形成巨大孔隙，從而使地表水發生嚴重滲漏，造成地形整理難度大。且廢棄渣土均為不同層次的碎屑顆粒組成，營養成分缺乏，保水能力差，植被恢復治理難度更高。

現有技術中，一般采用直接覆土進行綠化，然而由于土壤成本高、運距遠造成植被恢復成本高，常規的植樹造林沒有達到可持續植被恢復的目的，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、巖質生態恢復基質、高陡邊坡生態護坡基材、污泥噴播綠化基質、煤矸石粉碎物噴播綠化基質、巖質邊坡生態防護綠化基質、砂巖巖質邊坡綠化基質等產品的出現，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，地區局限性大，影響植被恢復效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種改良采石場廢棄渣土的綠化基質，該綠化基質能夠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、資源節約。

為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種改良采石場廢棄渣土的綠化基質，以干重計量，所述綠化基質由采石場廢棄渣土75份、粉煤灰5～10份、礦化垃圾10～15份、污水污泥5份組成；

所述采石場廢棄渣土為采石場開采后的殘留物質，經人工或機械過孔徑為20mm的篩，去除雜草物質后所得的物質；

所述粉煤灰是粉煤燃燒時，煙氣中帶出的粉狀殘留物和爐底部排除的爐底渣，比如取自北京市昌平區水泥廠，它就是鍋爐燃燒時，煙氣中帶出的粉狀殘留物和鍋爐底部排除的爐底渣；

所述礦化垃圾為垃圾填埋場陳垃圾（比如北京市北天堂村垃圾填埋場的陳垃圾），經過20mm篩分后，剔除大塊物質，得到黑色的類土壤物質，其中大塊物質為石塊、磚頭、塑料、木塊、玻璃、骨頭等。

所述污水污泥為污泥采用高溫堆肥的方法，經二次生物發酵后產生的熟化污泥，外觀呈褐色、松散、含水率20～30%。所述污泥可以取自城市污水處理廠，比如取自北京市懷柔區廟里污水處理廠的污泥。

本發明的另一個目的在于，提供上述改良采石場廢棄渣土的綠化基質的制備方法，所述方法包括以下步驟：

選擇采石場廢棄渣土用人工篩過孔徑為20mm篩(去除雜草等雜質)后備用；

以干重計量，按以下質量份進行配比：渣土為75份，粉煤灰為5～10份，礦化垃圾為10～15份，污水污泥為5份；

將上述原料在常溫下均勻混合而成。

本發明的再一個目的在于，提供上述改良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中的建設項目活動產生的棄渣坡面和平臺進行植被恢復，具體地，該綠化基質能夠應用于半濕潤地區，季節性干旱、雨量集中且大的建設項目活動地區進行的整體綠化、局部客土綠化以及袋裝綠化。

具體適宜華北地區草本植物的配方為：

采石場廢棄渣土：粉煤灰：礦化垃圾：污水污泥=75:5:15:5；

適宜華北地區灌木的配方為：

采石場廢棄渣土：粉煤灰：礦化垃圾：污水污泥=75:10:10:5。

具體適宜華北地區以下任一種植物的配方為:

黑麥草：

采石場廢棄渣土：粉煤灰：礦化垃圾：污水污泥=75:5:15:5；

高羊茅：

采石場廢棄渣土：粉煤灰：礦化垃圾：污水污泥=75:5:15:5；

紫葉小檗：

采石場廢棄渣土：粉煤灰：礦化垃圾：污水污泥=75:10:10:5；

大葉黃楊：