專利名稱：一種生態(tài)型地毯草皮基質(zhì)制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生態(tài)型地毯草皮基質(zhì)制備方法的制備技術(shù)，同時也涉及一種礦化垃圾資源化利用技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，我國有幾百座衛(wèi)生和準衛(wèi)生城市生活垃圾填埋場和一般堆場，已填入或堆放垃圾幾千萬噸。填埋場中的垃圾經(jīng)若干年降解后，基本上達到了穩(wěn)定化狀態(tài)，稱為礦化垃圾。由于我國絕大部分的垃圾填埋場均建于市郊，隨著城市的發(fā)展，幾乎每個城市的垃圾產(chǎn)生量都在增加，所需的填埋場之面積越來越大；另外，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增長，土地資源越來越緊張，市郊地價迅速上升，尤其是東部和南方各大中型城市，市郊周圍人口密度高，征地費用也隨之升高，要不斷地提供新的填埋場以滿足需要是非常困難的，甚至是不可能的。因此，填埋場一旦選定并付諸使用后，應(yīng)十分珍惜，盡量延長使用年限，擴大填埋容量。解決這個問題的一個重要而且可行的方法就是把已經(jīng)穩(wěn)定化的礦化垃圾進行開采，即把填埋場作為垃圾的中轉(zhuǎn)處理場所，而不是最終的歸宿。礦化垃圾經(jīng)開采、篩分后，可以得到509Γ60%的有機細料，309Γ35%的可回收利用的物品(化學纖維、塑料、玻璃、金屬等) ’大約有209Γ25%的粗料須回填到填埋場中去，騰出的759Γ80%的填埋空間用于填埋新鮮生活垃圾。此舉無論是對于節(jié)約土地資源和建設(shè)填埋場的龐大投資，還是對解決生活垃圾出路問題，均有重大意義。另一方面，據(jù)統(tǒng)計，我國城市生活垃圾中僅有47%進入正規(guī)垃圾填埋場，而有一半以上的非正規(guī)垃圾填埋場(簡易填埋、堆放場、堆置等)處于失控狀態(tài)。在這些非正規(guī)垃圾場的整治中，將已經(jīng)礦化的垃圾分離出來加以利用，對于減少后續(xù)環(huán)節(jié)的處理難度和成本具有重要意義。草坪綠化已成為城市綠化的基本色調(diào)，是城市的櫥窗、文明的標志，隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展、人民生活水平不斷提高，對環(huán)境的要求越來越高，草皮是建設(shè)園林城市不可缺少的產(chǎn)品之一，每年的需要量達上百萬平方米，草坪業(yè)發(fā)展具有廣闊的前景。目前常用的地毯式草皮的建植方法是直接在耕地上播種草籽，待草長成后連土帶草鏟成草皮卷，運到城市鋪種。這種方法可以將成坪的草皮卷直接鋪設(shè)在裸地上，具有易于裝載運輸、損失率小、成坪速度快、養(yǎng)護管理容易等優(yōu)點。但是，這樣的生產(chǎn)方式也存在嚴重的不足由于草皮生產(chǎn)以優(yōu)質(zhì)的耕層土壤為基質(zhì)，一次草皮生產(chǎn)大約需要3飛厘米厚的耕層土壤，這樣，肥沃的耕層土壤資源也就隨著草皮的出售被帶入城市中，而農(nóng)田則經(jīng)過幾次草皮生產(chǎn)后將變得十分貧瘠，三四季草的種植，足以毀掉現(xiàn)有農(nóng)田的耕作層。一座象北京這樣大的城市，一年草皮鋪植量約為60(Γ700萬平方米，如果每次草皮出圃都起掉3cm 厚土壤的話，一年就需剝離土壤表土 18 21萬m3，這給我們國家寶貴的土地資源造成了極大的浪費。因此，現(xiàn)在通行的地毯草皮培植模式浪費土壤資源的現(xiàn)象非常嚴重，還容易導(dǎo)致土壤退化等生態(tài)環(huán)境問題。開發(fā)新的低投入、環(huán)境友好的草皮基質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)，是草皮生產(chǎn)中亟需解決的一個關(guān)鍵問題；國內(nèi)已開發(fā)出一些替代傳統(tǒng)草皮生產(chǎn)基質(zhì)的技術(shù)。陳同斌等開發(fā)出一種以城市垃圾、城市污泥、農(nóng)作物秸稈、養(yǎng)殖業(yè)廢棄物等城市廢棄物或農(nóng)業(yè)廢棄物為主要原料的草皮基質(zhì)制備方法，將廢棄物經(jīng)過堆肥處理后與壤土或粘土配料組成草皮基質(zhì)(中國專利申請?zhí)?2156025)。多立安等開發(fā)出一種采用不同粒徑生活垃圾堆肥施于草坪基質(zhì)的方法 (中國專利申請?zhí)?00610014365)。陳善湘等開發(fā)出一種利用農(nóng)業(yè)有機廢棄物，如老糠灰、 鋸木屑、動物糞便、腐植酸原粉等構(gòu)建草皮基質(zhì)的方法(中國專利申請?zhí)?01010131327)。 楊浩等開發(fā)出一種以清淤污泥、藍綠藻和/或水葫蘆為主要原料，麥秸或稻草及雞糞和/或豬糞為輔料，混合構(gòu)成堆肥材料，發(fā)酵后形成草坪基料的方法(中國專利申請?zhí)?200810243186)o毛宇等開發(fā)出一種將粉碎植物纖維、動物纖維或人造纖維，經(jīng)攪拌、梳理、 定型成連續(xù)墊狀材料，在其上表面播撒草種并布施由泥炭和鋸木屑、松針、樹葉、礱糠、農(nóng)作物秸稈其中一種或幾種的混和物，經(jīng)發(fā)酵后形成的腐質(zhì)物以及有機、無機與微量元素等肥料組成的培植覆蓋物，形成無土草坪基質(zhì)的方法(中國專利申請?zhí)?00310103314)。王小麗等開發(fā)出一種用椰殼、草炭、人造毛、碎布經(jīng)粉碎、混合、針刺加工而制成草皮基質(zhì)的方法 (中國專利申請?zhí)?00410021762)。李建龍等開發(fā)了一種采用干鋸末和稻殼)作為培養(yǎng)基質(zhì)的方法(中國專利申請?zhí)?00510041165)。徐仁扣等開發(fā)了一種利用建筑渣土和污泥生產(chǎn)草皮基質(zhì)的方法(中國專利申請?zhí)?00910036221)。韓烈保等開發(fā)了一種利用城市垃圾堆肥和沙子制成無土草皮栽培基質(zhì)的方法(中國專利申請?zhí)?00810104128)。但這些草皮基質(zhì)制備方法的技術(shù)，仍然存在制作過程較復(fù)雜，成本較高的缺陷。同時，應(yīng)用礦化垃圾作為處理基質(zhì)處理城市污水、禽畜廢水、填埋場滲濾液、焦化廢水，以及部分廢氣的研究已有一些報道(錢小青等，2006.環(huán)境衛(wèi)生工程.14 ): 62-64)，但是，對于開發(fā)研究如何更好地利用礦化垃圾，變廢為寶的技術(shù)，仍然是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是怎樣提供一種制備工藝簡單、制備成本低廉的生態(tài)型地毯草皮基質(zhì)制備方法，同時使得礦化垃圾能夠得到有效的資源化利用，達到變廢為寶的效果。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案 一種生態(tài)型地毯草皮基質(zhì)制備方法，包括以下步驟
a、以礦化垃圾為原料，將礦化垃圾進行篩分，篩分時選用15mm孔徑的篩網(wǎng)；
b、將a步驟中篩下的礦化垃圾與壤土或黏土按比例均勻混合，其重量配比組成為礦化垃圾4(Γ80%，壤土或黏土 6(Γ20% ；
C、按照總重量比的比例添加鉀肥并混合均勻；
d、加入氮肥將上述得到的混合物中的C:N調(diào)節(jié)為2(Γ35:1，即得到所需基質(zhì)。本技術(shù)方案中，所述礦化垃圾是指在填埋場中填埋多年，基本達到穩(wěn)定化，已可進行開采利用的垃圾。本技術(shù)方案a步驟中，由于礦化垃圾經(jīng)過多年的厭氧發(fā)酵，除玻璃、金屬、橡膠、塑料等一些無機物質(zhì)或有機難降解物質(zhì)外，大部分有機質(zhì)得到了較充分的降解， 使垃圾變?yōu)橐环N類似腐殖質(zhì)的顆粒狀土壤物質(zhì)，且含一定的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，基本上無需前置處理，就可以直接用于進行篩分。篩分時采用15mm孔徑的篩網(wǎng)，該篩網(wǎng)孔徑的選擇，一方面是可以使得篩分下的物料基本為營養(yǎng)含量高的有機細料，去除掉礦化垃圾中未降解的化學纖維、塑料、玻璃、金屬等粗料，如果孔徑過大則無法保證篩分下的物料絕大部分為有機細料；同時另一方面，該篩網(wǎng)孔徑也可以使得篩下的物料中含有部分直徑較為粗大的顆粒，這樣使得最終得到的草皮基質(zhì)中含有一定量的間隙，進而在培植草皮時，能夠利于營養(yǎng)水分的吸附和草皮根部的生長，獲得良好的培育效果，如果篩網(wǎng)孔徑過小，篩下的物料過細，則無法達到此效果。這樣，篩下的礦化垃圾細料具有優(yōu)良的理化性質(zhì)，其有機質(zhì)、總氮、總磷含量、陽離子交換量均明顯超過砂土。其中，有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)高達10%左右，與肥沃的土壤相類似；總氮、總磷的質(zhì)量分數(shù)也高于常規(guī)土壤；每IOOg干垃圾中陽離子交換量更是高達0. 068mol以上，比普通的砂土高出數(shù)十倍，比肥沃的土壤也高出兩三倍。此外，與常規(guī)土壤相比，礦化垃圾的細菌總數(shù)在數(shù)量級上與較肥沃土壤相接近。礦化垃圾中生存有數(shù)量龐大、種類繁多的微生物，并可為微生物提供優(yōu)良的生存環(huán)境。研究表明，礦化垃圾中不含0型口蹄疫病毒、致病性大腸桿菌、沙門氏菌、鏈球菌和金黃色葡萄糖球菌等有害病原菌和細菌。因此，礦化垃圾是無害的，可以應(yīng)用于草皮基質(zhì)生產(chǎn)。另外，礦化垃圾或陳垃圾的容重通常小于土壤，使用它們作為基質(zhì)還可以降低草皮的重量。b步驟中，所述的壤土或黏土均為現(xiàn)有土壤種類，摻入土壤可調(diào)節(jié)基質(zhì)的成分和性狀，使其更利于草皮生長和草皮移植后的定植，同時也利于草皮在收割運輸時起卷，所述比例是20飛0%。經(jīng)研究，礦化垃圾對提高草皮草的葉綠素含量、地下生物量、草皮韌性、增加草皮蓋度、縮短草皮生產(chǎn)周期、延緩草皮冬季枯黃、改善草皮基質(zhì)的持水性等有明顯的作用， 但若使用量過大(超過80%)，則可能會對草坪草種子的發(fā)芽產(chǎn)生抑制作用，并可能導(dǎo)致草皮的密度、新鮮度不及大田土壤栽培的草皮；而為了更好的起到降低土壤資源消耗和改善草皮品質(zhì)的作用，礦化垃圾的使用量應(yīng)不小于40%。因此，添加的土壤比例以2(Γ60%為宜。c步驟中加入鉀肥，是因為，礦化垃圾中含有大量有機質(zhì)和氮磷養(yǎng)分，但往往存在鉀含量偏低的問題，因此為了保證草坪草的良好生長，在草皮基質(zhì)的生產(chǎn)過程中應(yīng)適當補充鉀元素營養(yǎng)。根據(jù)研究，添加鉀元素的含量以為宜。其中作為優(yōu)化，所述鉀肥選擇為氯化鉀、硫酸鉀或硝酸鉀，均為常用鉀肥，便于購買且成本便宜。d步驟中，加入氮肥，是因為，某些礦化垃圾或陳垃圾可能存在C含量相對偏高， C:N比例失衡的問題，因此在草皮基質(zhì)生產(chǎn)過程中應(yīng)當根據(jù)實際情況適當調(diào)整C:N比為 20^35 1,以保證草皮基質(zhì)的氮素供應(yīng)。其中作為優(yōu)化，氮肥選擇為常用的氮肥尿素；便于購買且成本便宜。綜上所述，本發(fā)明具有兩個突出的特點①可實現(xiàn)礦化垃圾的充分有效資源化利用，減輕環(huán)境污染壓力，并避免有毒有害物質(zhì)進入食物鏈；②可減輕現(xiàn)行草皮培植方式過多消耗土壤資源的壓力。與現(xiàn)行大量消耗土壤資源的高成本草皮基質(zhì)生產(chǎn)方法相比，本發(fā)明提供的方法符合生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的要求，對于保護環(huán)境、降低成本、提高效益等均具有積極意義，推廣應(yīng)用前景廣闊。
具體實施方式

實施例一將礦化垃圾用孔徑為15mm的篩網(wǎng)進行篩分，取400 kg篩下物，加入2 kg氯化鉀和598 kg壤土，加入尿素調(diào)節(jié)C:N為20:1，充分混勻得到草皮基質(zhì)。將上述得到的草皮基質(zhì)和普通土壤基質(zhì)做對比試驗，將兩者基質(zhì)各自均勻鋪成3、cm，播撒黑麥草種子，按照普通草皮種植管理操作規(guī)范進行日常護理，本發(fā)明的基質(zhì)118天即成坪得到所需草皮，比普通土壤基質(zhì)早7天；同時草皮長勢優(yōu)于普通土壤基質(zhì)草皮的長勢。
實施例2
將礦化垃圾用孔徑為15mm的篩網(wǎng)進行篩分，取600 kg篩下物，加入2 kg氯化鉀和398 kg黏土，加入尿素調(diào)節(jié)C:N為35:1，充分混勻得到草皮基質(zhì)。將上述得到的草皮基質(zhì)和普通土壤基質(zhì)做對比試驗，將兩者基質(zhì)各自均勻鋪成3、cm，播撒高羊茅種子，按照普通草皮種植管理操作規(guī)范進行日常護理，本發(fā)明的基質(zhì)M天即成坪得到所需草皮，比普通土壤基質(zhì)早11天；同時草皮長勢優(yōu)于普通土壤基質(zhì)草皮的長勢。
權(quán)利要求
1.一種生態(tài)型地毯草皮基質(zhì)制備方法，其特征在于，采用篩分下的礦化垃圾與壤土或黏土按比例均勻混合后得到。
2.如權(quán)利要求1所述的生態(tài)型地毯草皮基質(zhì)制備方法，其特征在于，包括以下步驟a、以礦化垃圾為原料，將礦化垃圾進行篩分，篩分時選用15mm孔徑的篩網(wǎng)；b、將a步驟中篩下的礦化垃圾與壤土或黏土按比例均勻混合，其重量配比組成為礦化垃圾4(Γ80%，壤土或黏土 6(Γ20% ；c、按照總重量比的比例添加鉀肥并混合均勻；d、加入氮肥將上述得到的混合物中的C:N調(diào)節(jié)為2(Γ35:1，即得到所需基質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的生態(tài)型地毯草皮基質(zhì)制備方法，其特征在于，所述鉀肥為氯化鉀、硫酸鉀或硝酸鉀。
4.如權(quán)利要求2所述的生態(tài)型地毯草皮基質(zhì)制備方法，其特征在于，所述氮肥為尿素。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生態(tài)型地毯草皮基質(zhì)制備方法，包括以下步驟a、以礦化垃圾為原料，將礦化垃圾進行篩分，篩分時選用15mm孔徑的篩網(wǎng)；b、將a步驟中篩下的礦化垃圾與壤土或黏土按比例均勻混合，其重量配比組成為礦化垃圾40~80%，壤土或黏土60~20%；c、按照總重量比1~2%的比例添加鉀肥并混合均勻；d、加入氮肥將上述得到的混合物中的C:N調(diào)節(jié)為20~35:1，即得到所需基質(zhì)。本發(fā)明通過將填埋場的礦化垃圾與壤土或黏土按一定比例混合組配出地毯草皮栽培基質(zhì)，不僅可以促進礦化垃圾的資源化利用，而且對節(jié)約城郊土壤資源、構(gòu)建城市綠化體系具有重要意義，符合保護環(huán)境、降低成本、提高效益的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的要求。
文檔編號C05G3/00GK102260115SQ20111012915
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者劉國濤, 劉斌, 彭緒亞 申請人:重慶大學