一种抑尘绿化基质土及其制备方法和应用与流程

本发明涉及基质土
技术领域：
，具体是涉及一种抑尘绿化基质土及其制备方法和应用。
背景技术：
：由于我国环境污染的现状，日益严峻的环保要求，使得社会各界对环保的关注也是越来越高。工业生产醋酸钙的方法是使用冰醋酸与含钙物质进行反应，而后通过压滤的方式进行分离，即得到具有一定含量的醋酸钙溶液。但同时，也产生了具有一定粘性的醋酸钙滤渣。通过检测，其中含有部分醋酸钙、其它含钙物质、水分等。工业生产醋酸镁的方法是使用冰醋酸与含镁物质进行反应，然后通过压滤的方式进行分离，即得到具有一定含量的醋酸镁溶液。滤液在结晶设备进行结晶，固液分离后可得到四水醋酸镁晶体产品。与醋酸钙一样，生产醋酸镁的同时会产生具有一定粘性的醋酸镁滤渣。通过检测，其中含有醋酸镁、其它含镁物质和水分等。醋酸钙滤渣和醋酸镁滤渣这两种工业固废目前尚无太多的应用价值，只能堆放或被填埋，占用大量土地，造成环境空气污染，这使得上述两种产品的生产存在一定环保隐患。醋酸钙镁(简称cma)是一种对环境友好、抑尘性能优良的抑尘剂产品，目前其主要被应用在大城市、重要广场等场所。cma的生产方法为醋酸钙和醋酸镁按照一定浓度比例，在一定条件下保温反应一段时间。目前限制cma被广泛使用的一个重要原因是较高的价格。生产cma的同时，会产生含有醋酸钙滤渣和醋酸镁的滤渣，这两种固废中含有制备cma的原料醋酸镁和醋酸钙，而使用成本却接近为零。现有单一功能的抑尘剂，制造工艺复杂，加工成本高，而且抑尘效率较低，抑尘周期短，施用方法较为繁琐，需要前期预处理、反复喷洒、后期维护，甚至有的抑尘剂还会因使用导致土壤中毒和二次污染。基于此，研究制备出一种既能够解决醋酸镁和醋酸钙生产滤渣的回收利用，又能够起到抑尘绿化、改良土壤和施肥效果，以及加工成本低，施用方法简单的多功能环保型基质土是本领域技术人员亟待解决的技术问题。技术实现要素：本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种利用醋酸镁和醋酸钙生产滤渣制备的抑尘绿化基质土，其具有植物生长需要的硅、钙、镁元素，产品使用后能够对土壤进行改良、施肥，不会产生二次污染和土壤元素中毒现象，产品中各成分安全环保，可生物降解；其原料易得、价格低廉，生产成本低，且产品性质稳定，绿色环保，抑尘效率高、周期长，绿化效果好，具有广阔的应用前景和推广价值。为了解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种抑尘绿化基质土，其包括以下原料成分：醋酸钙滤渣90～120份、醋酸镁滤渣200～250份、生根剂0.05～0.1份、发酵城市污泥100～200份、沸石粉100～300份、保水剂0.5～1.75份、植物种子5～10份、水245～435份，按质量份计。所述醋酸镁滤渣的成分为：水分为45％～60％，醋酸镁含量为1.8％～4.6％，其它形式氧化镁含量为8％～10％，其余为其它矿物质。所述醋酸钙滤渣的成分为：水分为50％～60％，醋酸钙含量为2％～4.2％，其它形式氧化钙含量约为4％～6％，其余为其它矿物质。所述发酵城市污泥是经好氧发酵、无氧发酵的城市生活污泥，每天翻抛、翻搅，充分发酵，其有机质含量大于40％，水分25％～35％。所述保水剂为非离子型，一般采用丙烯酰胺-丙烯酸聚合物，吸水倍数为100～200倍。所述沸石粉是天然的沸石岩磨细而成，颜色为浅绿色、白色，粒度在200～400目之间。所述生根剂是生根壮苗剂、生物菌与生根剂混配的复合型生根剂、营养元素与生长促进剂类物质复配的生根剂类中的任一种；所述生根壮苗剂是吲哚乙酸、萘乙酸钠等的单类化合物或者按照科学配比的上述几种化合物的混合；所述营养元素与生长促进剂类物质复配的生根剂类是根块膨。所述植物种子可采用常规矿山修复用的草本科植物、禾本科和豆科植物种子中的任一种或几种。本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种利用醋酸镁和醋酸钙生产滤渣制备抑尘绿化基质土的方法，其有效解决了两种生产滤渣回收再利用问题，原料易获得，成本低廉，变废为宝；且工艺可操作，简单可重复性高，易于实现工业化，生产和使用过程无污染，生产成本低；制备的产品可直接使用，产品应用性很好，极具推广和使用价值。一种抑尘绿化基质土的制备方法，其包括以下步骤：(1)保温：将90～120份醋酸钙滤渣和200～250份醋酸镁滤渣投入到带有加热功能的容器内，在70℃～90℃范围内搅拌并保温反应0.5小时，停止加热；(2)添加辅料：向容器内加入0.05～0.1份生根剂、100～200份发酵城市污泥、100～300份沸石粉，搅拌均匀后加入0.5～1.75份保水剂和5～10份植物种子搅拌至均匀分布；(3)稀释、放料：最后向容器内加入245～435份的水，搅拌均匀后放料，即得到最终产品。本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种抑尘绿化基质土用于荒坡、裸露地面、矿山修复治理工程，实现在抑尘、绿化以及土壤改良、施肥方面的应用。所述抑尘绿化基质土加入种子后，在喷施厚度达到5㎝的情况下，喷施后的2～3个月内伴随植物的生长，会逐渐将地表覆盖，从而在起到抑尘作用的同时，又起到绿化的效果。所述抑尘绿化基质土不加入种子时，在保证作业面喷施厚度为3㎝以上的情况下，只可起到抑尘效果，可补充水土流失；在无降雨或者喷水的情况下，可稳定起到抑尘效果4～6个月的时间。本发明与已有技术相比，具有以下优点和积极效果：本发明利用醋酸镁和醋酸钙生产滤渣制备的抑尘绿化基质土，具有植物生长需要的硅、钙、镁元素，产品使用后不会产生二次污染和土壤元素中毒现象，产品中各成分安全环保，可生物降解；其原料易得、价格低廉，生产成本大大降低，且产品性质稳定，绿色环保，抑尘效率高、周期长，绿化效果好，具有广阔的应用前景和很高的推广价值。本发明利用醋酸镁和醋酸钙生产滤渣制备抑尘绿化基质土的方法，其有效解决了两种生产滤渣的回收再利用问题，原料易获得，成本低廉，变废为宝；且工艺可操作，简单可重复性高，易于实现工业化生产，生产效率高、成本低，生产和使用过程无污染，制备的产品可直接使用，产品应用性很好，极具推广和使用价值。本发明抑尘绿化基质土可用于荒坡、裸露地面、矿山修复治理工程，实现在绿化、抑尘以及土壤改良、施肥方面的应用。在成本方面，本产品与在同条件下使用的常规抑尘产品相比，其成本大大降低，且施用方法简单，不需要反复喷洒，也不需要前期预处理和后期维护；兼有抑尘和绿化功能，并且抑尘效率高、周期长，绿化效果好。附图说明图1为本发明的简易工艺流程图具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。在正常自然条件下，醋酸钙滤渣和醋酸镁滤渣变干的速度非常缓慢，而且即使白天表面部分变干，也容易因为早晚空气湿度大而吸潮变得湿润。而进一步研究发现，在裸露的地面施用上述两种废渣之后还明显促进了周边植被的生长。这是因为其中含有的醋酸钙和醋酸镁本身就可以作为肥料而使用，其中含有的钙镁元素是植物正常生长必不可少的重要元素。同时，由于醋酸钙和醋酸镁的存在，因此物料体系表现出良好的抑尘性能。通过试验发现，将醋酸钙滤渣和醋酸镁滤渣这两种工业固废按照本发明制备方法进行处理，可以得到具有抑尘和绿化作用的产物。在此基础上，我们又选择了其它组分有非离子型保水剂、生根剂、发酵城市污泥、200～400目沸石粉末，最终制备出一种具有抑尘和绿化功能的新产品基质土，并进行了大量实际应用试验，最终确定了配比和工艺。配方中各组分的作用如下：醋酸钙滤渣和醋酸镁滤渣：其含有植物正常生长必不可少的钙镁元素，可作为肥料使用，同时具备良好的抑尘性能。由于合成醋酸钙和醋酸镁所选择原料的不同，得到相对应的滤饼成分也不完全相同。本发明产品所选用的滤渣对应的原料分别为，制备醋酸钙的原料为生石灰和冰醋酸，制备醋酸镁的原料为轻烧氧化镁和冰醋酸。保水剂的作用是保证物料在施用后至种子发芽生长阶段始终保持湿润状态，试验证明保水剂可提高发芽率10％。生根剂的作用是促进植物幼苗根系的生长。发酵城市污泥的作用是为植物的持续生长提供营养，提高保水性和透气性，其中含有的有机质和氮磷钾等多种元素均是植物生长所需要的养分。沸石的作用主要为调节物料体系的粘稠度，以及增加喷施后物料体系的透气性，为种子的发芽和生长提高保障。对所用原料检测，得到检测结果如下：醋酸钙滤渣的成分为：水分为50％～60％、醋酸钙含量为2％～4.2％、其它形式氧化钙含量为4％～6％，其余为其它矿物质。醋酸镁滤渣的成分为：水分为45％～60％、醋酸镁含量为1.8％～4.6％、其它形式氧化镁含量为8％～10％，其余为其它矿物质。发酵城市污泥，是经好氧发酵、无氧发酵的城市生活污泥，每天翻抛、翻搅，充分发酵，其有机质含量大于40％，水分25％～35％。沸石粉，是天然的沸石岩磨细而成，颜色为浅绿色、白色，粒度在200～400目之间。生根剂，是生根壮苗剂、生物菌与生根剂混配的复合型生根剂、营养元素与生长促进剂类物质复配的生根剂类中的任一种；该生根壮苗剂是吲哚乙酸、萘乙酸钠等的单类化合物或者按照科学配比的上述几种化合物的混合；该营养元素与生长促进剂类物质复配的生根剂类是根块膨。保水剂，为非离子型，其一般采用丙烯酰胺-丙烯酸聚合物，吸水倍数为100～200倍。植物种子，可采用常规矿山修复用的植物种子，例如草本科植物、禾本科和豆科植物种子中的任一种或几种。实施例1一种抑尘绿化基质土，其包括以下原料成分：醋酸钙滤渣90份、醋酸镁滤渣200份、生根剂0.05份、发酵城市污泥100份、沸石粉100份、保水剂0.5份、植物种子5份、水245份，按质量份计。一种抑尘绿化基质土的制备方法，其包括以下步骤：(1)保温将90份醋酸钙滤渣和200份醋酸镁滤渣在带有加热功能的容器内混合，在70℃～90℃范围内搅拌并保温反应0.5小时，停止加热；(2)添加辅料向容器内加入0.05份生根剂、100份发酵城市污泥、100份沸石粉，搅拌均匀后加入0.5份保水剂和5份植物种子搅拌至均匀分布；(3)稀释、放料最后向反应容器中加入245份水，搅拌均匀后放料，即得到最终产品。实施例2一种抑尘绿化基质土，其包括以下原料成分：醋酸钙滤渣120份、醋酸镁滤渣250份、生根剂0.1份、发酵城市污泥200份、沸石粉300份、保水剂1.75份、植物种子10份、水435份，按质量份计。一种抑尘绿化基质土的制备方法，其包括以下步骤：(1)保温将120份醋酸钙滤渣和250份醋酸镁滤渣在带有加热功能的容器内混合，在70℃～90℃范围内搅拌并保温反应0.5小时，停止加热；(2)添加辅料向容器内加入0.1份生根剂、200份发酵城市污泥、300份沸石粉，搅拌均匀后加入1.75份保水剂和10份植物种子搅拌至均匀分布；(3)稀释、放料最后向反应容器中加入435份水，搅拌均匀后放料，即得到最终产品。实施例3一种抑尘绿化基质土，其包括以下原料成分：醋酸钙滤渣105份、醋酸镁滤渣225份、生根剂0.075份、发酵城市污泥150份、沸石粉200份、保水剂1.125份、植物种子8份、水340份，按质量份计。一种抑尘绿化基质土的制备方法，其包括以下步骤：(1)保温将105份醋酸钙滤渣和225份醋酸镁滤渣在带有加热功能的容器内混合，在70℃～90℃范围内搅拌并保温反应0.5小时，停止加热；(2)添加辅料向容器内加入0.075份生根剂、150份发酵城市污泥、200份沸石粉，搅拌均匀后加入1.125份保水剂和8份植物种子搅拌至均匀分布；(3)稀释、放料最后向反应容器中加入340份水，搅拌均匀后放料，即得到最终产品。本发明制备方法解决了生产滤渣排放问题，变废为宝，发明产品功能广泛，是利国利民的项目，可广泛应用于荒坡、裸露地面和矿山修复治理工程；原料易获得，成本低廉，变废为宝；工艺可操作，简单可重复性高，可以实现工业化生产，生产效率高；生产和使用过程无污染，产品可直接使用。本发明产品为利用生产废渣制备的多功能基质土；该基质土具有植物生长需要的硅、钙、镁元素；既可以作为基质土壤用于种植，还可以起到土壤改良的作用，有效提高土壤钙、钾、硅、镁、硫等作物必须营养元素和有益元素含量，另外还添加了多孔结构物质，为土壤微生物提供生存环境和营养元素，添加保水剂，最终实现水-肥-基质土一体化施用的效果。产品使用后，不会产生二次污染和土壤元素中毒现象；产品中各成分安全环保，可生物降解。本发明产品集抑尘、绿化、环保、富有营养元素等多重优点于一体；其应用方式简单，能起到补充土壤作用；具备营养元素，可促进种子发芽，有保水剂成分，即使使用条件恶劣，也可保证植株存活率。本发明产品发挥效果的原理是首先通过产品的粘性和不易自干的特点，来吸附在作业面上，从而起到良好的抑尘效果。其后均匀分布在产品中的种子会发芽并快速生长，最后经过一段时间的生长，达到绿化的效果。由于植物会逐渐吸收产品中的钙镁元素，同时醋酸根也会被植物所吸收或被微生物所分解，所以伴随着植物的不断生长，产品的粘度会逐步降低，最终接近于粘性土壤的状态。在成本方面，本产品与在同等条件下使用的常规抑尘产品相比，其成本大大降低，且施用方法简单，不需要反复喷洒，也不需要前期预处理和后期维护。本发明产品加入种子后，在喷施厚度达到5㎝的情况下，喷施后的2～3个月内伴随植物的生长，会逐渐将地表覆盖，从而起到抑尘作用又起到绿化的效果。另外，本发明产品也可不加入种子和生根剂，制备工艺和其他配方成分不变。在保证作业面喷施厚度为3㎝以上的情况下，不添加种子和生根剂成分，其只可起到抑尘效果，可补充水土流失；在无降雨或者喷水的情况下，可稳定起到抑尘效果4～6个月的时间。加入种子后产品应用数据参见下面表1。表1：相同温度、湿度条件下，各类种子出芽率对比数据序号虎尾草发芽率狗尾草发芽率爬山虎发芽率空白试验939290实施例1939292实施例2959392实施例3949293以上实施例的数据说明：该发明专利配方产品，种子发芽率均等于或高于空白土质(空白土质是指单纯使用普通种植土壤)，产品应用性很好且制作成本低，原料来源广泛、易得，既有土壤基质的功能又可以补充植物生长元素，还有抑尘和防止水土流失的作用，对环境无二次污染。按照本发明的方法得到的最终产品可用于荒坡、裸露地面的绿化等区域，可起到先抑尘、后绿化的效果。本产品施用方法简单，不需要对施工区域进行预处理。在使用本产品时，需要注意的是本产品施用后初期耐冲刷能力一般，不建议施用在年均降雨量大于800mm的地区，也不建议选择雨季施工。以山东省烟台市莱州市施工为例，4月上旬施工，4月中旬种子开始发芽，5月上旬施工区域已经实现80％以上区域的绿色覆盖，此时已经能够抵抗大雨级别降雨的冲刷。与现有类似产品相比，本发明产品所用主要原料为醋酸钙滤渣、醋酸镁滤渣、发酵城市污泥，这三种原料的成本都非常低廉。因此，在价格方面具有较强的市场竞争力，且施用方法简单，因此有利于推广使用。当前第1页12