[發明專利]一種抑制景觀湖底泥氮磷釋放的復合材料覆蓋件

在審

• 申請號: 202110278752.4
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113023819A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 吳冬冬;朱兆亮;鄒家樂;劉永劍;吳青;于博文;劉碩;高梅
• 申請（專利權）人: 水發規劃設計有限公司;山東建筑大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F11/00;E02B3/12
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明屬于環境保護技術領域，其目的在于解決景觀湖底泥氮磷污染的環境問題，具體涉及一種抑制景觀湖底泥氮磷釋放的復合材料覆蓋件，所述復合材料覆蓋件取之于底泥，改性煅燒后，配合改性凈水廠絮凝池污泥，沸石粉，膨潤土和水泥，制粒，土工布打底，再用另一層土工布覆蓋，將土工布邊緣和內部進行縫合劃分為數個20cm的方形小格，總厚約為24～25mm。該復合材料顆粒具有良好的結晶性和豐富的微孔、介孔孔道結構，對控制底泥氮磷釋放及上覆水體中營養鹽的削減均有顯著效果，本發明利用土工布特有的致密性，耐腐蝕性和化學穩定性等特點，有效保持覆蓋件整體結構的完整性，并使得失效的覆蓋材料的定期更換變得簡單。

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，具體涉及一種抑制景觀湖底泥氮磷釋放的復合材料覆蓋件。

背景技術

近年來，在我國經濟的迅猛發展、人口飛速增長及人們環境意識淡薄的背景下，產生了全國性的湖泊富營養化、湖泊生態破壞以及水質惡化等問題，因此在我國許多湖泊生態系統中出現了障礙，為我國的區域經濟、社會可持續發展上帶來了嚴峻的考驗。

其中，景觀湖泊多為人造湖，溢出的水直接連接到市政排水管網，缺乏長期穩定的補水，景觀湖中水體難以保持良好的流動性，N、P等營養鹽會累積。當外來N、P營養鹽輸入量減少的情況下，僅內原始污染物釋放仍可使水體處于富營養化狀態，因此控制底泥中N、P等污染物向上覆水的釋放對于地表水環境污染防治是十分必要的。如何在不破壞湖泊水體生態的基礎上，緩解底泥氮磷釋放帶來的富營養化破壞，是本領域面對的技術難題。

目前，國內外常見的底泥污染原位控制技術主要有底泥疏浚工程技術、深層曝氣技術、化學修復技術、生物修復技術等。然而，底泥疏浚會明顯擾亂底泥結構，甚至會導致底泥中污染物釋放而對上覆水體造成二次污染。此外，疏浚出的泥沙會占用大量的土地面積，造成土地資源浪費，而且泥沙處置費用高。據研究表明，在控制底泥中營養鹽釋放過程中，深層曝氣技術也不總是有效的。目前，對于化學修復技術對底泥污染控制上存在較大爭議。

發明內容

針對現有技術中存在的缺少科學處理底泥的情況,本發明通過一種原位覆蓋方式，并提供一種最優配比的底泥改性復合材料，解決景觀湖底泥氮磷釋放導致的湖泊富營養化的問題。

一種抑制景觀湖底泥氮磷釋放的復合材料覆蓋件，由以下方法制備：

1）以復合材料按改性底泥：改性凈水廠絮凝池污泥：沸石粉：膨潤土=1:2:3:1的質量比進行備料,加入10～20wt%的水泥作為黏合劑，混合均勻后制粒；

2）將步驟1）得到的顆粒平鋪于一層土工布，再用另一層土工布覆蓋，厚度為24-25mm。

其中，所述的改性底泥的制備方法如下：從景觀湖取出的底泥，經風干后研磨破碎，過100目篩；在550℃下煅燒3h制備出底泥改性材料。

其中，所述改性凈水廠絮凝池污泥的制備方法如下：從凈水廠取出的絮凝池污泥，經風干后研磨破碎，過100目篩；在400℃下煅燒3h制備出凈水廠絮凝池污泥改性材料。

其中，所述沸石粉為天然斜發沸石，粒徑小于0.15mm，比表面積為500～800 m²/g，密度為 23 g/cm³，SiO₂含量為 65 %；所述的膨潤土純度為AR；所述的土工布使用300g國標土工布，厚度為2～2.5mm。

其中，所述的制粒粒徑為10-40mm。

進一步的，在覆蓋件的土工布邊緣和內部進行縫合，形成數個邊長為20cm的方形格。

本發明通過原位覆蓋方法，所謂原位覆蓋，指利用具有阻隔及吸附作用良好的材料覆蓋于受污染的底泥上，控制底泥中的污染物向上覆水體釋放。較疏浚技術而言，原位覆蓋技術可減少底泥再懸浮現象，無需處置疏浚后的泥沙，降低處理成本，減少對環境的潛在風險。