谈袋装污泥脱水植生技术在高速公路绿化中的应用论文
摘要:污泥袋装脱水植生技术是利用废弃物实现边坡生态防护的一项新技术。该技术的本质是:将污水处理厂污泥,袋装堆戢,在自重条件下适度压密脱水,富含营养成分的污泥袋经过工程铺设安装,实现高速公路裸渣区植生绿化。利用污泥作为道路或废渣艮植生基材主料,开发高速公路边坡及废渣区植生绿化是一项综合创新技术。污泥袋装脱水植生技术,通过“污泥脱水植生袋”将污泥利用及植生绿化两个问题巧妙地结合起来,一次实现废弃物资源化和道路近坡、工业废渣区植被恢复(植生)双重目的,经济、合理、环保,具有一定的理论意义和经济价值。近年来,我国的高速公路建设蓬勃发展。然而。高速公路建设是以破坏生态环境为代价的一项工程。高速公路为人类社会带来巨大效益的同时,对自然景观和生态系统的破坏也在不断加大。传统的边坡防护措施的缺陷日益凸显。边坡生态防护以其特有的固坡、水土保持、降低噪音、视线谤导及芙化环境等作用,逐渐成为边坡防护发展的新方向。
关键词:高速公路绿化;污泥脱水袋技术;生态恢复
1 高速公路边坡绿化防护的发展趋势
随着人们观念的改变和环保意识的加强,公路边坡不但要隶稳定,而且还要求美观。边坡防护的形式由传统的防护向生态防护发展。植生技术被越来越多的应用于高速公路的护坡和绿化。国外对边坡的生态防护技术研究起步较早,欧美、日、韩等发达国家在20世纪30年代已对工程建设中的生态环境问题引起重视,将生态保护和恢复纳入了公路、铁路等工程建设中,并开展了相应的技术研究。日本生态防护技术的研究开发和应用走在世界各国的前列,其植被护坡技术几乎与公路建设同步发展。近年来,绿化网防护、厚层基料喷射、植被型混凝土等已成为日本最为广泛的生态防护技术。我国在高速公路植被恢复方面的研究起步较晚。工程边坡生态防护尚处于试验研究阶段,近几年通过在一些工程中的应用也取得了部分成果。
2 污泥袋装脱水植生技术
植生技术是指在不具备天然绿化条件的地区采用人为措施进行绿化的工程技术。污泥袋装脱水植生技术利用特殊设计的土工袋,将城市污水污泥进行适度重力脱水,然后运送到裸渣区现场装配,给后续的绿化提供营养基质。
城市污水污泥是污水处理的伴生物,通常占污水总量的0.5%—1.0%,是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体。其成分复杂,除含有大量的水分外(可高达99%以上),还含有难降解的有机物、重金属和盐类,以及少量的病原微生物和寄生虫卵等。由于含水量高并且含有一定的污染物,污泥在城市生态绿地中的应用受到一定的限制。
目前,污泥处置方法主要有露天堆放、深坑填埋、堆肥化、焚化及海抛。我国的污泥目前绝大部分是弃置或填埋的,只有极少量的进行干化后用于制作混合肥。污泥经减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用,是发达国家资源化利用的主流。在特殊的生态脆弱区,如采矿区、尾矿堆填区以及高速公路穿过的崩塌区、泥石流堆积区等。出于控制侵蚀或植被恢复的需要,通常采用人工绿化。由于缺乏最基本的植物生长基质,这些地区的绿化难度很大。如果利用城市污水处理厂污泥进行绿化,不仅找到了适宜的基质,而且给污泥资源化利用开创了新的途径。
城市污水污泥含有机质、氮、磷较高,供肥能力相对较强。是一个很好的有机肥源。除了有机物外。污泥中还含有大量植物生长所必需的肥分、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。大量研究表明。中国城市污泥(不包括工业污泥)总养分和有机质等指标。基本达到了普通有机农肥的标准(除钾含量)。但作为植生基材,污泥尚存在质地过细、及微量元索不足等问题。对此,可通过添加其他辅料的手段,实现对人工土壤机械组成的改良和不足微量元素的追加:污泥质地过细,可采用添加粉煤灰来改变其机械组成、通透能力,提高这种人工土壤的活性;对于缺乏的营养元素,尽可能采用添加废弃矿渣的方法进行补充。微粒矿渣同时还能起到改变污泥质地,缓慢释放营养元素的效果。此外,景观绿化不同于粮食蔬菜栽培,可以容许提高土壤中污染物的浓度上限,只要确保轻度污染土壤不对周围的水环境造成污染,不对绿化植物生长造成明显的抑制作用即可。故城市污水污泥经过添加适量钾肥、杀虫剂以及粉煤灰、矿渣等其他辅料后可以用作有机植生绿化基材。
污泥经过添加钾肥、杀虫剂及粉煤灰、矿渣等辅料后,泵入脱水袋。污泥脱水袋可采用具有腐蚀降解特性的材料,以实现“脱水袋”和“植生袋”的双效合一。可腐蚀材料与不腐蚀材料依次相邻,经纬向编制成土工袋。土工袋短期内(3—12个月)发挥脱水袋的功效,较长时间之后,可腐蚀纤维破环,利用袋体中污泥进行植生绿化。污泥装袋后堆砌时,袋体通过连接带连接在一起,以提高堆砌袋体的整体稳定性。袋装污泥在自重条件下达到适合含水量后,即可用梯形叠砌法、嵌入法等工程方法铺设安装,然后选择适宜的种植方式,实现植生绿化。
污泥袋装脱水植生技术具有以下优点:
(1)利用污泥作为道路植生基材主料,实现了废弃物资源化利用,经济、合理。
(2)污泥袋装自重压密脱水简便、经济。并可以实现控制性适度脱水,摆脱了传统植生技术中污泥干化饼再粉碎的过程,避免了污泥干化过程中纤维缠绕板结造成土壤机械组成的不可逆退化,最大限度地保持了污泥中原有的营养成分和生物活性。
(3)在污泥装袋的同时添加粉煤灰、矿渣等其他辅料,可以同步实现对人工土壤机械组成的改良和不足微量元素的追加。
(4)选择具有腐蚀降解特性的材料开发污泥脱水袋,可以实现“脱水袋”和“植生袋”的双效合一。进一步降低绿化成本。
3 结论
污泥袋装脱水植生技术,利用城市污水污泥作为植物生长的基质材料,实现道路边坡和废渣区的绿化,不但减少了城市污泥处理的负担,降低公路建设成本,更实现了以废治废、变废为宝的目标。对实现尾矿区和裸渣区等生态脆弱区的植生绿化具有重要的意义。
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