一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质，由包括以下组分的原料制备而成：污泥基生物炭40重量份～60重量份；沼渣10重量份～20重量份；蛭石5重量份～15重量份；椰糠1重量份～5重量份；保水剂0.5重量份～4重量份；缓释肥0.2重量份～0.6重量份。本发明专利技术提供的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质以污泥基生物炭和沼渣为主要原料，原料易得、价格低廉，成本低、无污染，并且实现了污泥基生物炭的资源化；更重要的是，该污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质采用特定含量组分，实现较好的相互作用，产品稳定性好，养分平衡，且保水保肥能力强。实验结果表明，本发明专利技术提供的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质的容重不超过650kg/m

A Sludge-based Biocharcoal Roof Greening Light Matrix and Its Preparation Method

The invention provides a sludge-based biochar roof greening light-weight matrix, which is prepared from raw materials including the following components: sludge-based biochar 40-60 weight parts; biogas residue 10-20 weight parts; vermiculite 5-15 weight parts; coconut bran 1-5 weight parts; water retaining agent 0.5-4 weight parts; slow-release fertilizer 0.2-0.6 weight parts. The sludge-based biochar roof greening light-weight matrix provided by the invention takes sludge-based biochar and biogas residue as main raw materials, and has the advantages of easy availability, low price, low cost and no pollution, and realizes the resource utilization of sludge-based biochar; more importantly, the sludge-based biochar roof greening light-weight matrix adopts specific content components, realizes better interaction and good product stability. Nutrient balance, and water and fertilizer conservation ability is strong. The experimental results show that the bulk density of the sludge-based Biocharcoal roof greening light matrix provided by the invention is not more than 650 kg/m.

【技术实现步骤摘要】
一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质及其制备方法
本专利技术涉及城市绿化
，尤其涉及一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质及其制备方法。
技术介绍
屋顶绿化近年来发展迅速，不仅是节约土地、开拓城市空间的有效办法，也具有节能减排、滞尘防霾、滞留雨水、降低噪音、美化景观、治理大气污染等作用。随着环境保护的呼吁声越来越高，屋顶绿化开始成了近几年的环保新风向，越来越多的城市出台相关政策推动了屋顶绿化项目的推广。现代普及型的屋顶绿化研究的重点是如何降低对楼顶承重的压力、养护成本和养护难度；因此将屋顶绿化最大限度地普及，其中轻型绿化是一个重要的发展趋势，其中无土轻型基质是一个重要的研究方向。无土轻型基质是利用环境中的废弃物进行合理配比而成，具有原料易得、重量轻、无病虫害寄、成本低等特点。无土轻型基质的诞生必将加速我国城市立体绿化的进程，在创建花园式城市的过程中发挥重要作用。但是，现有技术中的无土轻型基质还存在稳定性较差，养分不平衡，保水保肥能力一般的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质及其制备方法，本专利技术提供的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质稳定性好、养分平衡且保水保肥能力强。本专利技术提供了一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质，由包括以下组分的原料制备而成：污泥基生物炭40重量份～60重量份；沼渣10重量份～20重量份；蛭石5重量份～15重量份；椰糠1重量份～5重量份；保水剂0.5重量份～4重量份；缓释肥0.2重量份～0.6重量份。优选的，所述污泥基生物炭由生活污泥依次经反稀释、脱水、热干化处理和热解炭化制备而成；所述热解炭化的温度为400℃～600℃。优选的，所述沼渣的有机质为45wt％～55wt％，腐殖酸为15wt％～25wt％，全氮为4wt％～8wt％，全磷为4wt％～5wt％，全钾为1wt％～3wt％，pH值为6～7，水分含量为25wt％～35wt％。优选的，所述蛭石的粒径为1.5mm～2.5mm，容重为150kg/m3～180kg/m3。优选的，所述椰糠的粒径为0.5mm～1.5mm，吸水率为200％～400％。优选的，所述保水剂为高分子吸水性树脂；所述保水剂的吸水率为400％～600％。优选的，所述缓释肥的养分的质量分数为30％～40％，水溶性磷占有效磷的质量分数为50％～60％。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质的制备方法，包括以下步骤：a)将污泥基生物炭和沼渣混合后研磨，得到混合料；b)将步骤a)得到的混合料与蛭石、椰糠、保水剂、缓释肥混合，得到污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质。优选的，步骤a)中所述研磨的粒径要求为小于300目。优选的，步骤b)中所述混合的方式为搅拌；所述搅拌的转速为70r/min～80r/min，时间为50min～60min。本专利技术提供了一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质，由包括以下组分的原料制备而成：污泥基生物炭40重量份～60重量份；沼渣10重量份～20重量份；蛭石5重量份～15重量份；椰糠1重量份～5重量份；保水剂0.5重量份～4重量份；缓释肥0.2重量份～0.6重量份。与现有技术相比，本专利技术提供的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质以污泥基生物炭和沼渣为主要原料，原料易得、价格低廉，成本低、无污染，并且实现了污泥基生物炭的资源化；更重要的是，本专利技术提供的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质采用特定含量组分，实现较好的相互作用，产品稳定性好，养分平衡，且保水保肥能力强。实验结果表明，本专利技术提供的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质的容重不超过650kg/m3，且具有较好促进屋顶绿化植物成活、生长的效果。此外，本专利技术提供的制备方法工艺简单、条件温和，且原料易得、生产成本低，利于推广应用。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质，由包括以下组分的原料制备而成：污泥基生物炭40重量份～60重量份；沼渣10重量份～20重量份；蛭石5重量份～15重量份；椰糠1重量份～5重量份；保水剂0.5重量份～4重量份；缓释肥0.2重量份～0.6重量份。在本专利技术中，所述污泥基生物炭优选由生活污泥依次经反稀释、脱水、热干化处理和热解炭化制备而成。本专利技术对所述生活污泥的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的城市污泥即可。在本专利技术中，所述生活污泥的含水率优选为70％～90％，更优选为80％。在本专利技术中，所述反稀释的目的是将生活污泥的含水率调整至90％～99％，优选为95％。在本专利技术中，所述脱水的目的是将上述含水率较高的泥浆脱水至含水率为50％～60％，优选为55％，得到污泥泥饼。本专利技术对所述脱水的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的脱水系统即可。在本专利技术中，所述热干化处理的目的是将上述污泥泥饼的含水率降至25％～35％，优选为30％。本专利技术对所述热干化处理的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的污泥干化机即可；所述污泥泥饼通过输送设备至该污泥干化机。在本专利技术中，所述热解炭化的温度优选为400℃～600℃，更优选为500℃。本专利技术对所述热解炭化的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的污泥炭化系统即可；热干化处理后的污泥泥饼通过输送设备至该污泥炭化系统。在本专利技术中，所述热解炭化的过程在无氧条件下进行。在本专利技术中，所述热解炭化借助玻璃体的致密结晶结构形成稳定的固溶体，因此所述污泥基生物炭性质很稳定，有害物质不会溢出污染环境，环境风险低。在本专利技术中，所述污泥基生物炭富含碳元素，疏松多孔、容重小，透气保水保肥能力强，并且原料易得、成本低。在本专利技术中，所述污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质包括40重量份～60重量份的污泥基生物炭，优选为45重量份～55重量份。在本专利技术中，所述沼渣的有机质优选为45wt％～55wt％，更优选为50wt％；所述沼渣的腐殖酸优选为15wt％～25wt％，更优选为20wt％；所述沼渣的全氮优选为4wt％～8wt％，更优选为6wt％；所述沼渣的全磷优选为4wt％～5wt％，更优选为4.5wt％；所述沼渣的全钾优选为1wt％～3wt％，更优选为2wt％；所述沼渣的pH值优选为6～7，更优选为5.6；所述沼渣的水分含量优选为25wt％～35wt％，更优选为30wt％。本专利技术对所述沼渣的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的餐厨垃圾厌氧发酵制沼气后的沼渣；同时，沼渣出池后，应先在储粪池中堆沤15天再施用，以保证满足上述物化性质参数。在本专利技术中，所述沼渣的电导率优选为180μs/cm～250μs/cm，更优选为200μs/cm。在本专利技术中，所述污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质包括10重量份～20重量份的沼渣，优选为14重量份～18重量份。本专利技术提供的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质以污泥基生物炭和沼渣为主要原料，原料易得、价格低廉，成本低、无污染，并且实现了污泥基生物炭的资源化。在本专利技术中，所述蛭石的粒径优选为1.5mm～2.5mm，更优选2mm；所述蛭石的容重优选为150kg/m3～180kg/m3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质，由包括以下组分的原料制备而成：污泥基生物炭40重量份～60重量份；沼渣10重量份～20重量份；蛭石5重量份～15重量份；椰糠1重量份～5重量份；保水剂0.5重量份～4重量份；缓释肥0.2重量份～0.6重量份。

【技术特征摘要】
1.一种污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质，由包括以下组分的原料制备而成：污泥基生物炭40重量份～60重量份；沼渣10重量份～20重量份；蛭石5重量份～15重量份；椰糠1重量份～5重量份；保水剂0.5重量份～4重量份；缓释肥0.2重量份～0.6重量份。2.根据权利要求1所述的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质，其特征在于，所述污泥基生物炭由生活污泥依次经反稀释、脱水、热干化处理和热解炭化制备而成；所述热解炭化的温度为400℃～600℃。3.根据权利要求1所述的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质，其特征在于，所述沼渣的有机质为45wt％～55wt％，腐殖酸为15wt％～25wt％，全氮为4wt％～8wt％，全磷为4wt％～5wt％，全钾为1wt％～3wt％，pH值为6～7，水分含量为25wt％～35wt％。4.根据权利要求1所述的污泥基生物炭屋顶绿化轻型基质，其特征在于，所述蛭石的粒径为1.5mm～2.5mm，容重为150kg/m3～180kg/m3。5.根据权利要求1所述的污泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：李化山，李旭宁，翟晓峰，刘先斌，匡丕桩，王龙涛，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团绿园科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44