談袋裝污泥脫水植生技術在高速公路綠化中的應用論文
摘要:污泥袋裝脫水植生技術是利用廢棄物實現邊坡生態防護的一項新技術。該技術的本質是:將污水處理廠污泥,袋裝堆戢,在自重條件下適度壓密脫水,富含營養成分的污泥袋經過工程鋪設安裝,實現高速公路裸渣區植生綠化。利用污泥作為道路或廢渣艮植生基材主料,開發高速公路邊坡及廢渣區植生綠化是一項綜合創新技術。污泥袋裝脫水植生技術,通過“污泥脫水植生袋”將污泥利用及植生綠化兩個問題巧妙地結合起來,一次實現廢棄物資源化和道路近坡、工業廢渣區植被恢復(植生)雙重目的,經濟、合理、環保,具有一定的理論意義和經濟價值。近年來,我國的高速公路建設蓬勃發展。然而。高速公路建設是以破壞生態環境為代價的一項工程。高速公路為人類社會帶來巨大效益的同時,對自然景觀和生態系統的破壞也在不斷加大。傳統的邊坡防護措施的缺陷日益凸顯。邊坡生態防護以其特有的固坡、水土保持、降低噪音、視線謗導及芙化環境等作用,逐漸成為邊坡防護發展的新方向。
關鍵詞:高速公路綠化;污泥脫水袋技術;生態恢復
1 高速公路邊坡綠化防護的發展趨勢
隨著人們觀念的改變和環保意識的加強,公路邊坡不但要隸穩定,而且還要求美觀。邊坡防護的形式由傳統的防護向生態防護發展。植生技術被越來越多的應用于高速公路的護坡和綠化。國外對邊坡的生態防護技術研究起步較早,歐美、日、韓等發達國家在20世紀30年代已對工程建設中的生態環境問題引起重視,將生態保護和恢復納入了公路、鐵路等工程建設中,并開展了相應的技術研究。日本生態防護技術的研究開發和應用走在世界各國的前列,其植被護坡技術幾乎與公路建設同步發展。近年來,綠化網防護、厚層基料噴射、植被型混凝土等已成為日本最為廣泛的生態防護技術。我國在高速公路植被恢復方面的研究起步較晚。工程邊坡生態防護尚處于試驗研究階段,近幾年通過在一些工程中的應用也取得了部分成果。
2 污泥袋裝脫水植生技術
植生技術是指在不具備天然綠化條件的地區采用人為措施進行綠化的工程技術。污泥袋裝脫水植生技術利用特殊設計的土工袋,將城市污水污泥進行適度重力脫水,然后運送到裸渣區現場裝配,給后續的綠化提供營養基質。
城市污水污泥是污水處理的伴生物,通常占污水總量的0.5%—1.0%,是由多種微生物形成的菌膠團與其吸附的有機物和無機物組成的集合體。其成分復雜,除含有大量的水分外(可高達99%以上),還含有難降解的有機物、重金屬和鹽類,以及少量的病原微生物和寄生蟲卵等。由于含水量高并且含有一定的污染物,污泥在城市生態綠地中的應用受到一定的限制。
目前,污泥處置方法主要有露天堆放、深坑填埋、堆肥化、焚化及海拋。我國的污泥目前絕大部分是棄置或填埋的,只有極少量的進行干化后用于制作混合肥。污泥經減量化、穩定化、無害化處理后作為資源回用,是發達國家資源化利用的主流。在特殊的生態脆弱區,如采礦區、尾礦堆填區以及高速公路穿過的崩塌區、泥石流堆積區等。出于控制侵蝕或植被恢復的需要,通常采用人工綠化。由于缺乏最基本的植物生長基質,這些地區的綠化難度很大。如果利用城市污水處理廠污泥進行綠化,不僅找到了適宜的基質,而且給污泥資源化利用開創了新的途徑。
城市污水污泥含有機質、氮、磷較高,供肥能力相對較強。是一個很好的有機肥源。除了有機物外。污泥中還含有大量植物生長所必需的肥分、微量元素及土壤改良劑(有機腐殖質)。大量研究表明。中國城市污泥(不包括工業污泥)總養分和有機質等指標�；具_到了普通有機農肥的標準(除鉀含量)。但作為植生基材,污泥尚存在質地過細、及微量元索不足等問題。對此,可通過添加其他輔料的手段,實現對人工土壤機械組成的改良和不足微量元素的追加:污泥質地過細,可采用添加粉煤灰來改變其機械組成、通透能力,提高這種人工土壤的活性;對于缺乏的營養元素,盡可能采用添加廢棄礦渣的方法進行補充。微粒礦渣同時還能起到改變污泥質地,緩慢釋放營養元素的效果。此外,景觀綠化不同于糧食蔬菜栽培,可以容許提高土壤中污染物的濃度上限,只要確保輕度污染土壤不對周圍的水環境造成污染,不對綠化植物生長造成明顯的抑制作用即可。故城市污水污泥經過添加適量鉀肥、殺蟲劑以及粉煤灰、礦渣等其他輔料后可以用作有機植生綠化基材。
污泥經過添加鉀肥、殺蟲劑及粉煤灰、礦渣等輔料后,泵入脫水袋。污泥脫水袋可采用具有腐蝕降解特性的材料,以實現“脫水袋”和“植生袋”的雙效合一�？筛g材料與不腐蝕材料依次相鄰,經緯向編制成土工袋。土工袋短期內(3—12個月)發揮脫水袋的功效,較長時間之后,可腐蝕纖維破環,利用袋體中污泥進行植生綠化。污泥裝袋后堆砌時,袋體通過連接帶連接在一起,以提高堆砌袋體的整體穩定性。袋裝污泥在自重條件下達到適合含水量后,即可用梯形疊砌法、嵌入法等工程方法鋪設安裝,然后選擇適宜的種植方式,實現植生綠化。
污泥袋裝脫水植生技術具有以下優點:
(1)利用污泥作為道路植生基材主料,實現了廢棄物資源化利用,經濟、合理。
(2)污泥袋裝自重壓密脫水簡便、經濟。并可以實現控制性適度脫水,擺脫了傳統植生技術中污泥干化餅再粉碎的過程,避免了污泥干化過程中纖維纏繞板結造成土壤機械組成的不可逆退化,最大限度地保持了污泥中原有的營養成分和生物活性。
(3)在污泥裝袋的同時添加粉煤灰、礦渣等其他輔料,可以同步實現對人工土壤機械組成的改良和不足微量元素的追加。
(4)選擇具有腐蝕降解特性的材料開發污泥脫水袋,可以實現“脫水袋”和“植生袋”的雙效合一。進一步降低綠化成本。
3 結論
污泥袋裝脫水植生技術,利用城市污水污泥作為植物生長的基質材料,實現道路邊坡和廢渣區的綠化,不但減少了城市污泥處理的負擔,降低公路建設成本,更實現了以廢治廢、變廢為寶的目標。對實現尾礦區和裸渣區等生態脆弱區的植生綠化具有重要的意義。
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