公布日：2023.12.29
申请日：2023.11.16
分类号：A01G24/40(2018.01)I;A01G24/10(2018.01)I;A01G24/15(2018.01)I;A01G24/20(2018.01)I;A01G24/22(2018.01)I
摘要
本发明提供了一种生态恢复基质，从下到上共3层，分别为A层加固恢复层、B层营养层、C结皮层；所述A层组成成分为水泥、石英石、废玻璃颗粒、中砂、废玻璃粉、珍珠岩粉、污水污泥生物炭、减水剂以及水；所述B层组成成分为水泥、废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物、污水污泥生物炭、土壤以及水；所述C层含有藻类苔藓混合物和瓜尔豆胶。本发明提供的生态恢复基质，用于矿山以及公路边坡，可以快速恢复生态环境，改善土壤，适用于多种植被，减少水土流失，环保有效避免环境污染。
权利要求书
1.一种生态恢复基质，其特征在于，从内到外共3层，分别为A层加固恢复层、B层营养层、C结皮层；所述A层组成成分为水泥、石英石、废玻璃颗粒、中砂、废玻璃粉、珍珠岩粉、污水污泥生物炭、减水剂以及水，其中水泥、石英石、中砂、减水剂按重量比为2:6:3:0.01，废玻璃颗粒和石英石按重量比为1:(4-19)，珍珠岩粉、废玻璃粉、中砂按重量比为1:3:(16-36)，水泥与污水污泥生物炭按重量比为100:(1-10)，水灰比为0.3-0.5；所述B层组成成分为水泥、废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物、污水污泥生物炭、土壤以及水，其中水泥、废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物、土壤、水按重量比为按重量计为1:(1.5-2):10:1，所述废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物中废玻璃颗粒与珍珠岩颗粒按重量比为2:1，污水污泥生物炭与土壤按重量比为1:(3-10)；所述C层含有藻类苔藓混合物和瓜尔豆胶，藻类苔藓混合物中藻类和苔藓的干重比为1:2，每平方米面积中藻类苔藓混合物覆盖率为0.05-0.1m2，每平方米面积中瓜尔豆胶的干重为1-5g；所述废玻璃颗粒直径为3-10mm，废玻璃粉直径小于0.5mm，珍珠岩颗粒直径为0.5-5mm，珍珠岩粉直径小于0.5mm，污水污泥生物炭粒径在1-10mm。
2.根据权利要求1所述的生态恢复基质，其特征在于，所述藻类苔藓混合物为藻类片段和苔藓片段混合物，其中藻类片段15-20mm，苔藓片段为15-20mm。
3.根据权利要求1所述的生态恢复基质，其特征在于，所述藻类苔藓混合物取自待生态恢复地区。
4.根据权利要求1所述的生态恢复基质，其特征在于，所述污水污泥生物炭的制备方法如下：(1)收集污水污泥，风干，在110℃的烘箱中干燥24h；(2)将废玻璃颗粒破碎研磨，通过0.2mm筛网；(3)将干燥后的污水污泥和过筛的废玻璃颗粒按质量比5:2混合，在氮气环境下于热解反应器中进行，升温速率为5℃/min，直到500℃，整个热解过程为2h，然后过2mm筛网。
5.根据权利要求1所述的生态恢复基质，其特征在于，所述土壤来自于沙化土壤、弃耕土地、废弃农田。
6.根据权利要求1所述的生态恢复基质，其特征在于，适用于矿山以及公路边坡的生态恢复。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的生态恢复基质的使用方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)配置锚钉和铁丝网；(2)A层制备：将污水污泥生物炭与水充分混合，然后往其中加入水泥、石英石、废玻璃颗粒、中砂、废玻璃粉、珍珠岩粉、减水剂充分搅拌均匀；(3)检查坡面上整体情况，除去障碍物，用水进行坡面喷淋，进行A层的喷涂，厚度为3-6cm。(4)待A层硬化后，制备B层：将污水污泥生物炭与水充分混合，然后往其中加入水泥、废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物、土壤充分搅拌均匀，进行喷涂，厚度为3～6cm；(5)C层制备：用水将瓜尔豆胶配成1g/L的匀浆，喷洒瓜尔豆胶，然后均匀播撒藻类苔藓混合物。
发明内容
由于现有技术中存在上述不足，本发明提供了一种生态恢复基质及其使用方法。本发明提供的生态恢复基质，可以用矿山以及公路边坡的生态恢复。
具体地，本发明是通过下述技术方案实现的：
一种生态恢复基质，其特征在于，从内到外共3层，分别为A层加固恢复层、B层营养层、C结皮层。A层组成成分为水泥、石英石、废玻璃颗粒、中砂、废玻璃粉、珍珠岩粉、污水污泥生物炭、减水剂以及水，其中水泥、石英石、中砂、减水剂按重量比为2:6:3:0.01，废玻璃颗粒和石英石按重量比为1:(4-19)，珍珠岩粉、废玻璃粉、中砂按重量比为1:3:(16-36)，水泥与污水污泥生物炭按重量比为100:(1-10)，水灰比为0.3-0.5。B层组成成分为水泥、废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物、污水污泥生物炭、土壤以及水，其中水泥、废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物、土壤、水按重量比为按重量计1:(1.5-2):10:1，所述废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物中废玻璃颗粒与珍珠岩颗粒按重量比为2:1，污水污泥生物炭与土壤按重量比为1:(3-10)。C层含有藻类苔藓混合物和瓜尔豆胶，藻类苔藓混合物中藻类和苔藓的干重比为1:2，每平方米面积中藻类苔藓混合物覆盖率为0.05-0.1m2，每平方米面积中瓜尔豆胶的干重为1-5g。
其中，废玻璃颗粒直径为3-10mm，废玻璃粉直径小于0.5mm，珍珠岩颗粒直径为0.5-5mm，珍珠岩粉直径小于0.5mm，污水污泥生物炭粒径在1-10mm。
优选地，藻类苔藓混合物为藻类片段和苔藓片段混合物，其中藻类片段15-20mm，苔藓片段为15-20mm。
优选地，藻类苔藓混合物取自待生态恢复地区。
优选地，污水污泥生物炭的制备方法如下：(1)收集污水污泥，风干，在110℃的烘箱中干燥24h；(2)将废玻璃颗粒破碎研磨，通过0.2mm筛网；(3)将干燥后的污水污泥和过筛的废玻璃颗粒按质量比5:2混合，在氮气环境下于热解反应器中进行，升温速率为5℃/min，直到500℃，整个热解过程为2h，然后过2mm筛网。
优选地，土壤来自于沙化土壤、弃耕土地、废弃农田。
优选地，适用于矿山以及公路边坡的生态恢复。
优选地，生态恢复基质的使用方法，包括下述步骤：
(1)配置锚钉和铁丝网；
(2)A层制备：将污水污泥生物炭与水充分混合，然后往其中加入水泥、石英石、废玻璃颗粒、中砂、废玻璃粉、珍珠岩粉、减水剂充分搅拌均匀；
(3)检查坡面上整体情况，除去障碍物，用水进行坡面喷淋，进行A层的喷涂，厚度为3-6cm。
(4)待A层硬化后，制备B层：将污水污泥生物炭与水充分混合，然后往其中加入水泥、废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物、土壤充分搅拌均匀，进行喷涂，厚度为3～6cm；
(5)C层制备：用水将瓜尔豆胶配成1g/L的匀浆，喷洒瓜尔豆胶，然后均匀播撒藻类苔藓混合物。
本发明的有益之处在于：本发明采用废玻璃颗粒、废玻璃粉，污水污泥生物炭、废弃土壤作为基质配料，均是对于废弃物的二次利用，效果显著，不污染环境，有利于可持续发展，具有环保效果。A层为污水污泥生物炭改性的混凝土，作为加固层连接裸岩和营养层，一方面改善矿山或者公路边坡复杂的地形，如填补“踏空区”，增加大颗粒物质含量从而增加摩擦力提高营养层的抓地性能，另一方面起到隔离储备作用，隔离营养层和裸岩，掩埋裸岩有害物质如重金属，改善营养层pH，辅助营养层进行水分、有机物质的储备，以及通过基料配比提供一定的空气流通等，有利于后期植被生长。B层作为营养层，采用污水污泥生物炭生物炭，为废弃土壤提供有机物质，采用废玻璃颗粒珍珠岩颗粒混合物提供一定的吸水性能，为植被生长提供有力的物质基础。C层为结皮层，人工加速进行藻类和苔藓类混合生物结皮，为后期植被提供更加丰富的营养基础，同时也是土壤的稳定剂，防止土壤流失。本发明提供的生态恢复基质可以快速恢复生态环境，改善土壤，适用于多种植被，美化城市。
（（发明人：宋丹丹））
