利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法技术

本发明专利技术公开了利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法，1）在转化沟外围制作滤水围堰，围堰外侧制作生态混凝土防护围并种植湿生植物；2）将淤泥预处理；3）将淤泥投入围堰内，然后在淤泥中插入可降解过滤的种植填料筒并种植植物；4）淤泥团块在放置过程中，部分淤泥渗水通过围堰流出，并经过湿生植物过滤净化；部分淤泥渗水流入种植填料筒内再经由水泵抽走；5）随着时间推移，淤泥逐渐干燥，可降解过滤的种植填料筒逐渐降解，植物迅速生长覆盖整个转化沟。本发明专利技术解决了清淤污泥就近处置问题，同时兼顾解决了其他工业废渣资源化利用问题，形成近自然复杂水岸生态系统，大幅提高了河岸的生态与景观功能。

A Method of Constructing Near-Natural Complex Waterfront Eco-Zone by Combining Mud and Waste Slag

The invention discloses a method for constructing near-natural complex waterfront ecological zone by combining sludge and waste residue. 1) making filter cofferdam outside transformation ditch, making ecological concrete protective cofferdam outside cofferdam and planting wet plants; 2) pretreating sludge; 3) putting sludge into cofferdam, then inserting degradable filter planting stuffing barrel into sludge and planting plants; During the placing process, some of the sludge seepage water flows out through the cofferdam and is filtered and purified by wet plants; some of the sludge seepage water enters the planting filling barrel and is pumped away; 5) With the passage of time, the sludge dries gradually, and the planting filling barrel of degradable filtration degrades gradually, and the plants grow rapidly and cover the whole transformation ditch. The invention solves the problem of close disposal of sludge and resourceful utilization of other industrial wastes, forms a near-natural complex riparian ecosystem, and greatly improves the ecological and landscape functions of the riparian.

【技术实现步骤摘要】
利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法
本专利技术属于水岸建设环保领域，具体涉及一种利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法。
技术介绍
随着环保压力的增大，清淤污泥无处可去的问题越来越明显，一个比较现实的思路就是把有害成分含量低的清淤污泥在河湖岸边就近转化为园林土，种植植物绿化河湖岸，这相应面临着河湖堤的稳定性、臭气、淋滤水净化、地表径流冲刷、干燥速度、淤泥转化为土壤、植物选配问题。目前较长阶段存在清淤与河湖旧城拆迁废料共存且均缺乏填埋去处、建筑业萧条导致煤渣、钢渣等混凝土原料难以处置的问题，由于这些废渣基本是高钙镁废渣，具备有较强的捕磷捕腐殖酸能力，恰好有助于解决清淤污泥淋滤水营养物质污染的问题，因此据此研发一种二者联合就近构建复杂水岸生态带的工艺，有明显的市场需求。目前，清淤污泥处置路径一般为两类：路径一：吹填稀泥——堆场真空预压或沙井脱水/加药调理机械脱水——可塑性淤泥干化——堆场绿化。路径二：钩机挖掘可塑性泥——淤泥干化——堆场绿化。抽吸淤泥可抽取浮泥，大量减少内源污染，但浮泥有机物、磷氮、菌等含量高，不稳定。钩机挖掘只能挖取实泥，相当于河道扩容，对内源污染减少意义不大，但实泥稳定性好，容易处置。目前，人们推崇资源化利用的理念。广义上讲，只要是能将废弃淤泥重新进行利用的方法都属于资源化利用，例如利用淤泥制砖瓦、陶粒以及固化、干化、土壤化等方法都属于淤泥再生资源化技术。而农村地带可将没有重金属污染但氮、磷含量比较丰富的淤泥进行还田，成为农田中的土壤。或者将这种淤泥在洼地堆放后作为农用土地进行利用。当然在堆场堆放以后如果能够自然干化，满足人及轻型设备在表面作业所要求的承载力的话，作为公园、绿地甚至市政、建筑用地都是可行的。利用淤泥的资源化利用技术是国际上很多发达国家常采用的处理方法，如在日本，整个土建行业的废弃物利用率已经从1995年的58%提高到2000年的80%，淤泥等废弃土的利用率也达到了60%。传统使用水泥、石灰、石膏固化淤泥后，高盐碱性质的淤泥难以绿化，该领域较新的成果如“一种不使用堆场的高浓度清淤及淤泥高度脱水利用的施工方法”，朱伟等，公开号:CN102433906A是利用高压气体和污泥混合输送——压榨脱水的方法来提高清淤污泥脱水能力的，有效规避了掺杂盐碱性添加剂，有利于绿化，且理论上如果使用氧气作为高压气体也可除臭，但设备投资高，淤泥中含有大量砖石碎块时无法使用；传统的淤泥堆场绿化需要等待淤泥近似干化后，在微生物和氧气作用下，从先锋植物开始逐步实施，通常需要几年时间，这段时间污泥的异味污染及暴雨冲刷污染难以解决，在人员活动较多的河岸难以实施。河湖岸绿化带是处理面源污染的一个关键区域，通常是土壤——草灌——乔木带，植被种植密度较高，它可以拦截河湖滨地表径流污水和固体废弃物进入河湖中，也兼护坡作用，目前基本采用客土、陆生植物来构建，成本高，形成的生态系统异质性差，与自然形成的水岸过渡生态系统不同。本专利技术就是将河湖滨绿化带的需求，以及清淤污泥去处相结合，从而诞生本专利技术方案，即用淤泥构建复杂水岸带，从而达到近自然化效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法。复杂水岸生态带除了承担水岸生态系统的繁衍生存之外，还需具备的功能是：1.空间异质性好，适合昆虫、两栖、爬行动物行动，最好具备过滤净化能力，以便地表径流、初雨、重污染泥水可以抽离河湖并在河湖岸绿化带进行快速过滤净化；2.最好兼清淤污泥处置去处，一方面节省大量的绿化灌溉用水和肥料，一方面节约大量的河湖清淤污泥长程搬运填埋的费用；3.淤泥处理场需嵌入绿化带中以减少不良气味和视觉观感，并构成新的近自然复杂生境。要满足上述3点功能，除了淤泥必须是预压榨脱水或者钩机挖出的可塑性泥团外，最合理的设计应当是：1.高力学稳定性渗滤坝，可过滤河湖水及地表径流水，但尽量不要下渗到坝体下以免污染地下水及损害河堤；2.淤泥可在两渗滤坝之间快速转化为土壤不易被冲走，转化时淤泥应解决透气性和臭味问题，必要时还兼淤泥盐碱及有害物质的洗涤，以便浅根系景观陆生植物的根系能扎根在整个淤泥处置区高密度成长，并利用其根系加固淤泥处置区与坝体的强度——这个系统就是本专利技术申请的关键内容。这一要求与现有河道两侧简单堆放清淤污泥“罱河泥”(通常6个月才能绿化且长势不好，导致雨季河泥大量入河)明显差异在于功能设计与
技术实现思路
。从水相沉积物转化为泥土的过程涉及到清淤污泥的物理化学调质和微生物调质两个步骤。通常淤泥物理化学调质除臭和压榨脱水是在小型机械中几小时内完成，生物调质必须脱离机械并在较长时间（1-24个月）内才能实现，这意味着需要一种兼植物种植和就地低污染发酵的种植沟的存在以提高转化速度——用于把调质好并挤出的近可塑性pH近中性的污泥团块放置在内，在强透气状况下通过微生物、光、风、热等作用将其转化为园林土疏松颗粒，便于直接在上面种植花草或者倒出运到需要园林土的地方。对此，需要解决的特殊要求是：1.压榨机挤出的污泥团块或者钩机挖掘出的淤泥可塑性较强，极易在压力下重新叠合成不透气的泥块，而干燥速度过慢，会导致生物调质过程中出现厌氧发酵现象而发臭，这就要求泥块要有尽量大的泥-气界面，但仅仅造球团，而无疏松材料作为外包层则极易因为降雨、压实等行为造成重新结块；2.干燥后的污泥团块体积大规模压缩，必须能顺利下落堆积以免占据过大空间；3.植物种子或苗容易种植，不会被硬结的污泥包埋而难以发芽；4.便于含盐碱、含油污和有毒物质的污泥进行清洗修复。为此，本专利技术采用的技术方案为：一种利用淤泥/废渣联合就近构建复杂近自然水岸生态带的方法，包括以下步骤：1）在土工布袋内装填富含钙镁元素的轻质矿物废渣，然后使用土工布袋在河湖坡上的转化沟位置外围制作围堰，所述围堰将转化沟包围在内，在围堰内部的转化沟底部填装垫层，在围堰外侧制作生态混凝土防护围并种植湿生植物；2）将淤泥调质脱水压榨成pH为5-9的可塑性淤泥团块，在淤泥团块外喷裹上疏松材料形成包裹层；3）将上述淤泥团块投入围堰内形成厚度0.6-1.2米的淤泥堆，然后在淤泥堆中插入若干个可降解过滤的种植填料筒，在种植填料筒内种植植物，同时围堰内侧的淤泥堆表面也种植植物；4）淤泥团块在放置过程中，逐步渗水，一部分淤泥渗水通过围堰过滤净化流出，并经过围堰外侧的生态混凝土防护围上种植的湿生植物和微生物二次过滤净化，然后排入河湖中；一部分淤泥渗水流入可降解过滤的种植填料筒内，再经由水泵抽走；5）随着时间推移，放置在围堰内的淤泥团块逐渐干燥，可降解过滤的种植填料筒逐渐降解，植物迅速生长覆盖整个转化沟。步骤1）中，所述富含钙镁元素的轻质矿物废渣为煤渣、高炉水渣或钢渣。必要时也可使用部分水泥建筑废渣。步骤1）中，所述垫层材料为硅质石粉，或硅质石粉和海蛎壳的混合物，所述垫层的厚度为3-30厘米。步骤2）中，所述疏松材料为煤渣、钢渣或高炉水渣，所述包裹层的厚度为1-5毫米。步骤2）中，所述淤泥使用聚铁、石灰、聚丙烯酰胺的混合物进行调质。步骤3）中，所述可降解过滤的种植填料筒的用量占淤泥堆总体积的5-30%，所述可降解过滤的种植填料筒的直径为10-50厘米。所述可降解过滤的的种植填料筒由以下方法制作而成：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法，其特征在于：其包括以下步骤：1）在土工布袋内装填富含钙镁元素的轻质矿物废渣，然后使用该土工布袋在河湖坡上的转化沟位置外围制作围堰，所述围堰将转化沟包围在内，在围堰内部的转化沟底部填装垫层，在围堰外侧制作生态混凝土防护围并种植湿生植物；2）将淤泥调质脱水成pH为5‑9的可塑性淤泥团块，在淤泥团块外喷裹上疏松材料形成包裹层；3）将上述淤泥团块投入围堰内形成厚度0.6‑1.2米的淤泥堆，然后在淤泥堆中插入若干个可降解过滤的种植填料筒，在种植填料筒内种植植物，同时围堰内侧淤泥堆表面也种植湿生植物；4）淤泥团块在放置过程中，逐步渗水，一部分淤泥渗水通过围堰过滤净化流出，并经过围堰外侧的生态混凝土防护围区域种植的湿生植物和微生物二次过滤净化，然后排入河湖中；一部分淤泥渗水流入可降解过滤的种植填料筒内，再经由水泵抽走；5）随着时间推移，放置在围堰内的淤泥团块逐渐干燥，可降解过滤的种植填料筒逐渐降解，植物迅速生长覆盖整个转化沟。

【技术特征摘要】
1.一种利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法，其特征在于：其包括以下步骤：1）在土工布袋内装填富含钙镁元素的轻质矿物废渣，然后使用该土工布袋在河湖坡上的转化沟位置外围制作围堰，所述围堰将转化沟包围在内，在围堰内部的转化沟底部填装垫层，在围堰外侧制作生态混凝土防护围并种植湿生植物；2）将淤泥调质脱水成pH为5-9的可塑性淤泥团块，在淤泥团块外喷裹上疏松材料形成包裹层；3）将上述淤泥团块投入围堰内形成厚度0.6-1.2米的淤泥堆，然后在淤泥堆中插入若干个可降解过滤的种植填料筒，在种植填料筒内种植植物，同时围堰内侧淤泥堆表面也种植湿生植物；4）淤泥团块在放置过程中，逐步渗水，一部分淤泥渗水通过围堰过滤净化流出，并经过围堰外侧的生态混凝土防护围区域种植的湿生植物和微生物二次过滤净化，然后排入河湖中；一部分淤泥渗水流入可降解过滤的种植填料筒内，再经由水泵抽走；5）随着时间推移，放置在围堰内的淤泥团块逐渐干燥，可降解过滤的种植填料筒逐渐降解，植物迅速生长覆盖整个转化沟。2.根据权利要求1所述的一种利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法，其特征在于：步骤1）中，所述富含钙镁元素的轻质矿物废渣为煤渣、高炉水渣或钢渣。3.根据权利要求1所述的一种利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法，其特征在于：步骤1）中，所述垫层材料为硅质石粉，或硅质石粉和海蛎壳的混合物，所述垫层的厚度为3-30厘米。4.根据权利要求1所述的一种利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法，其特征在于：步骤2）中，所述疏松材料为煤渣、钢渣或高炉水渣，所述包裹层的厚度为1-5毫米。5.根据权利要求1所述的一种利用淤泥/废渣联合就近构建近自然复杂水岸生态带的方法，其特征在于：步骤2）中，所述淤泥使用聚铁、石灰、聚丙烯酰胺的混合物进行调质。6.根据权利要求1所述的一种利用淤泥/废渣联合就...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈楷翰，陈昱霖，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：福建,35