專利名稱：一種用于煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)，具體說是一種煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)材料，屬于礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中國是世界上最大的以煤炭為主要能源的國家，煤多油少是中國能源資源的基本特點(diǎn)。煤炭開采過程中伴隨大量的煤矸石產(chǎn)生，一般每開采It煤，伴生10% -30%左右的煤矸石，煤矸石已成為我國排放量最大的工業(yè)廢渣之一。限于我國現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平，對煤矸石利用主要是回填、制磚、路基等方式，綜合利用不足30%，同時煤矸石中往往富含硫、鐵、錳、銅、鋅、砷、汞等伴生礦物，煤矸石在露天堆放條件下，由于風(fēng)、水分、氧氣及微生物作用等易產(chǎn)生酸性礦山廢水、有毒氣體、揚(yáng)塵等污染物，嚴(yán)重污染水體、土壤和大氣等自然環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)，因此，對煤矸石堆場進(jìn)行生態(tài)修復(fù)就顯得尤為重要。煤矸石堆場的生態(tài)修復(fù)普遍存在著植物營養(yǎng)極度缺乏、高溫、缺水、酸害、鹽害及重金屬脅迫等惡劣的立地條件使植被難以存活；客土成本高，特別是在西南喀斯特地區(qū)就顯得更為明顯；同時傳統(tǒng)的加堿中和法和施肥處理易失效；此外，大量的剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、養(yǎng)殖糞污等工農(nóng)業(yè)固體廢棄物大量堆放，也會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問題和設(shè)生態(tài)危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題提供一種制作簡單、原料來源廣泛、廢物資源化效果好的用于煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明由剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、養(yǎng)殖糞物、土壤和菌渣、苔蘚植物組成；各組分的體積百分比范圍為:剩余污泥5% -60%，粉煤灰5% -25%，磷石膏10%-20%,養(yǎng)殖糞物 20% -60%，土壤 5% -50%、菌渣 0% -10%，苔蘚植物 1% _5%。所述各組分的最佳體積百分比具體為剩余污泥25 %，粉煤灰25 %，磷石膏10 %，養(yǎng)殖糞物20 %，土壤5 %、菌渣10 %，苔蘚植物5 %。所述剩余污泥為城鎮(zhèn)二級生活污水處理廠產(chǎn)生的脫水剩余污泥；粉煤灰為電廠或熱電廠生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的干法或濕法排放的粉煤灰；磷石膏為濕法磷酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的浸提廢渣；養(yǎng)殖糞物為畜禽養(yǎng)殖場糞物或沼渣，菌渣為食用菌栽培后的廢料，苔蘚植物為常見苔蘚植物。在基質(zhì)中混入菌渣和苔蘚植物，人為引入真菌和苔蘚植物先鋒物種定居。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明將剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、養(yǎng)殖糞物等工農(nóng)業(yè)固體廢棄物和普通土壤、菌渣和苔蘚植物一起制成煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)，具有酸緩沖性能、提供植物養(yǎng)分、微生物活性和引種先鋒物種真菌和苔蘚植物的功能，形成煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的表層土壤不僅能部分解決煤矸石 堆場生態(tài)修復(fù)的土壤缺乏問題，解決生態(tài)修復(fù)所需的植物營養(yǎng)問題，緩沖煤矸石產(chǎn)生的酸和重金屬危害，控制煤矸石中的污染物質(zhì)釋放，同時引種真菌和苔蘚植物先鋒物種，促進(jìn)自然生態(tài)演化過程，為后來高等植物定居打下基礎(chǔ)，而且可將剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、菌渣這些工農(nóng)業(yè)固體廢棄物資源化，具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
具體實(shí)施方式
:實(shí)施例1:取城鎮(zhèn)二級生活污水處理廠產(chǎn)生的脫水剩余污泥，含水率65% -85%,取電廠或熱電廠生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的干法或濕法排放的粉煤灰，取奶牛養(yǎng)殖場固體養(yǎng)殖糞物牛糞或沼渣，取矸石堆場普通土壤，并取食用菌栽培后的廢料及周圍常見苔蘚植物。用于煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)的具體制作方法為:將所取的剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、土壤、養(yǎng)殖糞物和菌渣、苔蘚植物按比例混合，經(jīng)人工或攪拌機(jī)攪拌，混合均勻后的產(chǎn)物即為本發(fā)明的復(fù)合改良基質(zhì)，其中各組分的混合比例按體積比為剩余污泥25%、粉煤灰25%、磷石膏10%、養(yǎng)殖糞物20%、土壤5%和菌渣10%、苔蘚植物5%。實(shí)施例2:各組分的混合比例按體積比為剩余污泥25%、粉煤灰15%、磷石膏10%、土壤50%和菌渣I %、苔蘚植物1%，其他同實(shí)施例1。實(shí)施例3:各組分的混合比例按體積比為剩余污泥30%、粉煤灰25%、磷石膏20%、土壤10%和菌渣10%、苔蘚植物5%。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例4:各組分的混合比例按體積比為剩余污泥60%、粉煤灰15%、磷石膏10%、土壤15%和菌渣1%、苔蘚植物1%。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例5:各組分的混合比例按體積比為剩余污泥5%、粉煤灰5%、磷石膏10%、養(yǎng)殖糞物60%、土壤10%和菌渣5%、苔蘚植物5%。其他同實(shí)施例1。本發(fā)明的復(fù)合改良基質(zhì)室內(nèi)盆栽試驗(yàn)和野外實(shí)地試驗(yàn)顯示，復(fù)合改良基質(zhì)將剩余污泥可以調(diào)節(jié)改良基質(zhì)粒度、增加堆場植物養(yǎng)分、調(diào)節(jié)堆場的PH的作用，從促進(jìn)植物生長、控制煤矸石污染、減少土壤用量、利用剩余污泥等固體廢物的角度來講按體積百分比為剩余污泥25%、粉煤灰25%、磷石膏10%、養(yǎng)殖糞物20%、土壤5%和菌渣10%、苔蘚植物5%,系最佳配比。本發(fā)明的復(fù)合改良基質(zhì)的常規(guī)使用方法:1.用于新鮮煤矸石堆場的生態(tài)修復(fù)矸石堆場平整，表層壓實(shí)，覆蓋2cm左右的復(fù)合改良基質(zhì)層，混播常規(guī)植物或耐性物種，灑水壓實(shí)，日常養(yǎng)護(hù)即可。覆蓋層厚度可根據(jù)矸石粒度、含硫量、坡度等作一定調(diào)整。2.用于風(fēng)化的煤矸石堆場的生態(tài)修復(fù)矸石堆場平整，覆蓋l-2cm左右的復(fù)合改良基質(zhì)層，混播常規(guī)植物或耐性物種，灑水壓實(shí)，日常養(yǎng)護(hù)。同時可根據(jù)矸石粒度、含硫量、分化程度等對調(diào)節(jié)基質(zhì)層厚度、調(diào)節(jié)粉煤灰的添加比例、覆蓋層厚度、選用耐性物種稍作調(diào)整。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語， 但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種用于煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)，其特征在于:由剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、養(yǎng)殖糞物、土壤和菌渣、苔蘚植物組成；各組分的體積百分比范圍為:剩余污泥5% -60%，粉煤灰 5% -25%，磷石膏 10% -20%，養(yǎng)殖糞物 20% -60%，土壤 5% -50%、菌渣0% -10%，苔蘚植物1% -5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)，其特征在于:所述各組分的最佳體積百分比具體為剩余污泥25 %，粉煤灰25 %，磷石膏10 %，養(yǎng)殖糞物20%，土壤5%、菌洛10%，苔蘚植物5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)，其特征在于:所述剩余污泥為城鎮(zhèn)二級生活污水處理廠產(chǎn)生的脫水剩余污泥；粉煤灰為電廠或熱電廠生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的干法或濕法排放的粉煤灰；磷石膏為濕法磷酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的浸提廢渣；養(yǎng)殖糞物為畜禽養(yǎng)殖場糞物或沼渣，菌渣為食用菌栽培后的廢料，苔蘚植物為常見苔蘚植物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)，其特征在于:在基質(zhì)中混入菌渣 和苔蘚植物，人為引入真菌和苔蘚植物先鋒物種定居。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)，具體說是一種煤矸石堆場生態(tài)修復(fù)的復(fù)合改良基質(zhì)材料，屬于礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。解決目前煤矸石堆場普遍存在的客土成本高，立地條件惡劣，植物難以存活，普通堿中和法和施肥處理易失效以及煤矸石、剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、養(yǎng)殖糞物等工農(nóng)業(yè)固廢大量堆放易產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境影響和生態(tài)危害的問題。本發(fā)明由剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、養(yǎng)殖糞物、土壤和菌渣、苔蘚植物按一定比例組成。本復(fù)合改良基質(zhì)制作簡單，原料來源廣泛，廢物資源化效果好，具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號C05G3/00GK103214300SQ201210028009
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者吳永貴, 付天嶺, 洪冉, 吳宇 申請人:貴州大學(xué)