一种生态防沙构件制造技术

本发明专利技术公开一种生态防沙构件，包括固化体和填充物，固化体由飞灰基地聚合固化材料浇筑成型，具有容纳腔；填充物设于所述容纳腔内，用于种植绿植，主要由改性污泥组成。本发明专利技术提供的生态防沙构件具有较强的耐腐蚀性和持久性，不仅可以进行物理挡沙，还能用于生态挡沙，在保证防沙治沙效果的前提下有效降低防沙治沙的成本。的成本。的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种生态防沙构件


[0001]本专利技术涉及防沙固沙
，尤其涉及一种生态防沙构件。

技术介绍

[0002]随着我国西部地区经济建设的迅猛发展，铁路、公路、城市开发等基础 设施建设在我国西北沙漠、戈壁等地区广泛展开。而风沙对道路、场地的危 害比较严重，如不采取必要的防护措施，道路、场地等基础设施将会受到严 重的损害，甚至还会影响到其他基础设施的安全运营。目前，现有的工程防 沙治沙措施主要包括固沙措施和阻沙措施，包括混凝土挡沙墙、高立PE网沙 障、芦苇挡沙栅栏等，这些防沙措施在既有道路、场地等风沙灾害防治工程 中起到了一定的作用，但普遍存在施工难度大、造价高、防沙效益低等问题。 尤其是在“百里风区”、“烟墩风区”等大风区进行防沙时，一般结构的防 沙措施其耐久性及稳定性较差，而其他耐久性强、结构稳定的挡沙设施，存 在成本较高等问题，无法得到大面积的推广。
[0003]目前，沙漠地区用于固化防沙的材料极其有限，用于固化防沙的材料大 多为水泥混凝土和砂浆，其中，水泥在生产过程中不仅会大量耗费石灰石等 原材料，而且也会产生大量的二氧化碳，加速全球气候变暖，另外水泥基固 化体体系中存在的重金属会对浆体的性能产生不可控的影响，如影响其正常 凝结等，作为常见的固封材料，水泥固化体还存在着增容大(约1.5
‑
2倍)、 长期稳定性较差和飞灰二次污染风险高等缺陷，因此，其无法满足沙漠地区 固化防沙材料的大量、长期、稳定、低成本的应用。
[0004]也有通过种树、植草等措施形成挡沙墙、挡沙帐等物理隔绝的生态恢复 措施，然而生态措施在实施使往往因沙漠地区生态环境恶劣，植物存活率极 低，导致生态措施防沙难，其限制因素主要在于沙漠地区降水量少、蒸发量 大、水分散失快，因此通过直接在沙漠地区种植绿植的方式进行防沙治沙效 果也不够理想。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种生态防沙 构件，该生态防沙构件具有较强的耐腐蚀性和持久性，不仅可以进行物理挡 沙，还能用于生态挡沙，在保证防沙治沙效果的前提下有效降低防沙治沙的 成本。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种生态防沙构件，包括：
[0008]固化体，由飞灰基地聚合固化材料浇筑成型，具有容纳腔；
[0009]填充物，设于所述容纳腔内，用于种植绿植，主要由改性污泥组成。
[0010]地聚合材料是一种由AlO4和SiO4四面体结构单元组成三维立体网状结构 的无机聚合物，化学式为Mn{
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(SiO2)zAlO2}n
·
wH2O，无定形到半晶态，属 于非金属材料。它具有优良的机械性能和耐酸碱、耐火、耐高温的性能，有 取代普通波特兰水泥的可能和可利用矿物废物和建筑垃圾作为原料的特点， 本申请的地聚合固化材料的基料采用垃圾焚烧飞灰。
[0011]本申请的生态防沙构件由固化体以及内嵌于固化体中的填充物组成，通 过不同固化体形状和摆放布阵的改变，可实现有效的挡沙效果(可透风但会 截留尘沙)，其中，生态防沙构件的固化体是由飞灰基地聚合固化材料浇筑 成型的，因此，可实现飞灰中重金属和二噁英等污染物的稳定固化，确保环 境安全的前提下，还能保证固化体具有耐腐蚀、抗压强度高的特点，保证固 化体在沙地地区的耐候性和稳定性，不随外界恶劣环境的影响而发生损坏；
[0012]另外，在固化体内部嵌入主要由改性污泥形成的填充物，可为植物的生 长提供较高的保水性、高有机质，这种填充材料可满足抗干旱草种、植物的 生长，并促进植物根系穿过填充材料扎根与沙地，起到良好的防沙和固沙的 作用。该填充物可以与飞灰基地聚合固化材料结合，共同构造出耐腐蚀、持 久性强、物理挡沙和生态挡沙相结合的专用复合挡沙材料。
[0013]因此，本申请的生态防沙构件综合利用了大宗固废和污泥，不仅实现了 城市固体废弃物的资源化利用，还将物理挡沙和生态挡沙相结合，实现了全 新的生态挡沙新思路。
[0014]作为一种可实施的方式，所述固化体为长方形或半圆形。
[0015]作为一种可实施的方式，所述飞灰基地聚合固化材料包括以下重量份的 原料：
[0016]焚烧飞灰20
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60份、煤矸石10
‑
40份、复合改性剂10
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30份、溶剂10
‑
40 份。
[0017]本专利技术所提供的飞灰基地聚合固化材料利用大宗固废(煤矸石)、危险 废物(飞灰)为主要原材料，按所述配比添加所述的复合添加剂形成浆料， 可通过模具浇筑成不同物理形状的固化体，相对于水泥或混凝土具有硬化速 度快、硬化后强度高，便于施工造型、耐腐蚀性强、环保价值高、社会效益 好等优点，施工后不需要任何养护与维护，成型后具有如天然岩石一样的硬 度、耐久度和热稳定性，使用寿命超越百年，经验证，其在20℃下2h可干燥， 48h可完全干燥，96h强度可增加至10MPa，最终硬化强度可达20MPa以上。
[0018]焚烧飞灰是在垃圾焚烧处置过程中烟气净化系统的捕集物和烟道及烟囱 底部沉降的底灰，垃圾焚烧飞灰中具有重金属和二噁英等污染物，属于危险 固体废弃物，需经固化处置后才能进行最终资源化利用。目前焚烧飞灰被列 为危险废物，尚无有效的资源化处理方式，因此，焚烧飞灰的无害化资源化 处置已经成为迫在眉睫的问题。
[0019]煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中 与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程 中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程 中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、 CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。我 国尾矿、煤矸石、粉煤灰等一般工业固体废弃物年产量13亿吨以上，综合利 用率仅有55％，其中煤矸石作为积存量第二大固体废物年产量约4亿吨，综 合利用率紧有58％，大量煤矸石积存不仅污染当地环境，而且是资源的严重 浪费。
[0020]作为一种可实施的方式，所述复合改性剂包括质量比为40
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60：5
‑
15：5
‑
20： 5
‑
10的偏高岭土、硅粉、硅酸钠和氢氧化钠。。
[0021]偏高岭土(metakaolin，简称MK)是以高岭土(Al2O3·
2SiO2·
2H2O，简称 AS2H2)为原料，在适当温度下(600～900℃)经脱水形成的无水硅酸铝 (Al2O3·
2SiO2，简称AS2)。高岭土在空气中受热时，会发生几次结构变化， 加热到大约600℃时，高岭土的层状结构因脱水而破坏，形成结晶度很差的过 渡相
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偏高岭土。由于偏高岭土的分子排列是不规则的，呈
现热力学介稳状态， 在适当激发下具有胶凝性。偏高岭土是一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态防沙构件，其特征在于，包括：固化体，由飞灰基地聚合固化材料浇筑成型，具有容纳腔；填充物，设于所述容纳腔内，用于种植绿植，主要由改性污泥组成。2.根据权利要求1所述的生态防沙构件，其特征在于，所述飞灰基地聚合固化材料包括以下重量份的原料：焚烧飞灰20
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60份、煤矸石10
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40份、复合改性剂10
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30份、溶剂10
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40份。3.根据权利要求2所述的生态防沙构件，其特征在于，所述复合改性剂包括质量比为40
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60：5
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15：5
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20：5
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10的偏高岭土、硅粉、硅酸钠和氢氧化钠。4.根据权利要求2所述的生态防沙构件，其特征在于，所述溶剂为水和/或垃圾渗滤液。5.根据权利要求3或4所述的生态防沙构件，其特征在于，所述固化体的制备方法包括以下步骤：S1、按上述配比将所述偏高岭土、硅粉、硅酸钠、氢氧化钠进行混合，得所述复合改性剂；S2、将S1得到的复合改性剂与上述重量份的焚烧飞灰、煤矸石进...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋军，孔德勇，
申请(专利权)人：辽宁海天阁环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：