CN106905077A - 一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法及获得的种植土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法及获得的种植土，其方法是将有机物料按比例粉碎后，加入生物发酵剂和尿素，混合搅拌均匀，调节水分使之干湿适当，快速发酵成有机肥料，最后再与弃渣、新土、生物质炭和营养元素调节剂混合得到种植土。所述种植土具有良好的保水、保肥和透气效果。把建筑垃圾弃渣二次处理加工制成种植土，既是对建筑垃圾回收利用后废料的再生利用，又可以解决占用土地，污染环境等社会问题，实现了资源的再生利用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑垃圾弃渣的处理方法的技术领域，尤其涉及一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法及获得的种植土。
背景技术
目前，我国正处于全面的城市化阶段，城市建设与扩张将在我国持续相当长的时间。近几年我国建筑垃圾产量急剧增长，容纳城市垃圾的填埋场已捉襟见肘，对建筑垃圾的再生利用已到迫在眉睫的地步。面对日益严峻的环境问题，日趋紧张的土地供给，日渐耗尽的矿产资源，建筑垃圾的产生无疑加剧了人、环境与资源之间的矛盾局面，影响了城市生态环境的协调发展。因此建筑垃圾的综合处理日益受到人们的重视，综合利用建筑垃圾制备再生粗、细骨料做建筑材料，但在加工过程中产生的弃渣尚无有效办法进行处置。
现阶段，我国建筑垃圾初次处理资源化率仅为50％～60％，回收利用的主要是尺寸较大的混凝土块和砖块、钢筋、木块等，剩余的建筑垃圾弃渣为无法再分类回收的物质。建筑垃圾弃渣成分复杂、波动性大，现有技术无法分类处理，也无法直接利用，目前采用填埋方式处理，造成对环境的二次污染。
城市园林绿化建设飞速发展，养护管理中产生的剪枝、树叶等园林垃圾的产量不断增加，通常这些园林植物废弃物被视为城市垃圾，其处理处置的主要方式为填埋和焚烧，但填埋的方式则会造成土地资源的浪费；焚烧的方式则产生大量的有害气体和烟尘，污染空气，危害人体健康。而农田产生绝大部分的秸秆等有机废弃物还是被随意丢弃在田间地头和焚烧，造成资源的浪费和环境污染。简单处理不能适应可持续发展的要求，而无害化、资源化处理是其必然趋势。而利用园林和农业废弃物，通过生物发酵技术将其转化成生物有机肥，再用于农林行业植物种植，起到改良土壤和增加肥效的作用，形成良好的生态循环结构，有效解决了园林和农业废弃物的处置难题。
同时，由于长期的城市化进程，城市园林绿化种植需要大量的绿化种植土，来减少因为缺少合适的绿化种植土而随意使用农业耕地土壤的现象。现在急需开发适合城市种植花卉、草坪、地被、灌木、乔木等各种绿化植物的绿化用种植土。因此需要一种方法来处理建筑垃圾弃渣，可大量将建筑垃圾弃渣进行二次资源化利用，制作成为种植土，用于园林绿化工程，缓解土壤资源紧张的问题，开辟建筑垃圾弃渣再利用的新途径，同时解决有机废弃物污染环境的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，解决上述问题。
本发明采用的技术手段如下：一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，包括以下步骤：
(1)选料：取无法进行分类回收的建筑垃圾的弃渣，备用。
(2)粉碎：将有机物料粉碎，所述有机物料包括椰糠及草屑枝叶的植物残体、动物粪便和农业作物秸秆。
(3)发酵：粉碎后的有机物料加入生物发酵剂和尿素，混合搅拌均匀，并输送到发酵池发酵，快速发酵成有机肥料。
(4)混合：将弃渣、新土、发酵好的有机肥料和生物质炭混合搅拌均匀配制成种植土，所述种植土包括以下质量百分比的组分：弃渣50％～80％、新土10％～40％、有机肥料5％～20％，生物质炭1％～5％，若干营养元素调节剂。
(5)检测包装：检测种植土成分合格后，将种植土包装，送入成品库。
优选地，步骤(1)中所述弃渣包括土壤、表面裹泥的混凝土块和砖块、抹灰材料、石膏材料和含有机质的生活垃圾。
优选地，步骤(1)中所述弃渣的粒径大小为0.15～15mm。
优选地，步骤(2)中将有机物料粉碎至粒径大小为1～10mm。
优选地，步骤(3)中在温度为15～45℃条件下，在有机物料中加入1％～3％的生物发酵剂，再加入尿素和水，保持湿度为50％～60％，混合搅拌均匀进行发酵。
优选地，按质量百分比计算，所述步骤(3)中有机肥料的有机质含量为45％～60％，氮磷钾含量为5％～10％，pH值为5.5～8.0。
优选地，步骤(3)中发酵时间为30～50天，发酵池内开始时2天翻堆一次，2～3次后，5天翻堆一次。
优选地，步骤(4)中所述生物质炭为高温厌氧裂解有机物料，且粒径大小为0.1～2mm。
优选地，步骤(4)中所述营养元素调节剂为尿素、复合肥和微肥中的至少一种。
本发明还包括一种种植土，包括以下质量百分比的组分：包括以下质量百分比的组分：弃渣50％～80％、新土10％～40％、有机肥料5％～20％，生物质炭1％～5％，若干营养元素调节剂，所述营养元素调节剂为尿素、复合肥和微肥中的至少一种。
采用本发明所提供的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，具有以下有益效果：本发明是将废弃、无法再进行回收利用的物建筑垃圾的二次综合利用，是建设资源节约性社会的需要，以建筑垃圾弃渣和有机废弃物等为原料制成种植土，所述弃渣是建筑垃圾经初次大规模分类回收可再生资源后(即将尺寸较大的混凝土块和砖块、钢筋、木块等进行初次回收)，剩余的无法再分类回收的物质，既是对建筑垃圾和有机废弃物的再生利用，又可以解决占用土地，污染环境等社会问题。其次，本发明有机种植土的加工制造缓解了农业土壤被过度开采使用的困境，解决了种植土短缺的局面，具有显著的社会效益、环境效益；最后本发明提供的工艺，实现了资源的再生利用，符合循环经济发展的要求，也给企业带来了客观的经济效益，年产8万吨种植土，盈利10元/吨，对发展低碳经济，实现经济可持续发展具有重要的意义。使得建筑垃圾经过初次处理后再经二次处理资源化率提高至95％以上。
附图说明
图1为本发明一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法的流程示意图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，包括以下步骤：
(1)选料：选取无法进行分类回收的建筑垃圾中的弃渣，所述弃渣包含土壤、表面裹泥的混凝土块和砖块、抹灰材料、石膏材料和含有机质的生活垃圾。所述弃渣粒径大小为0.15mm。
(2)粉碎：将有机物料粉碎至1mm，其中有机物料包括椰糠及草屑枝叶的植物残体、动物粪便和农业作物秸秆。其中有机物料包括椰糠20％、动物粪便5％、草屑枝叶45％，农业作物秸秆30％。
(3)发酵：在温度为15℃条件下，将粉碎后的有机物料中加入1％的生物发酵剂和尿素，保持湿度为50％，混合混合搅拌均匀，并输送到发酵池，开始时2天/次翻堆，2次后，5天/次翻堆，发酵30天，快速发酵成有机肥料，有机肥料的有机质含量为45％，氮磷钾含量为5％，pH值为5.5。
(4)混合：将弃渣、新土、发酵好的有机肥料和生物质炭混合搅拌均匀配制成种植土，所述种植土包括以下质量百分比的组分：弃渣50％、新土35％、有机肥料10％，生物质炭5％，若干营养元素调节剂。
(5)检测包装：检测种植土成分合格后，将种植土包装，送入成品库。
实施例2
一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，包括以下步骤：
(1)选料：选取无法进行分类回收的建筑垃圾中的弃渣，所述弃渣包含土壤、表面裹泥的混凝土块和砖块、抹灰材料、石膏材料和含有机质的生活垃圾。所述弃渣粒径大小为15mm。
(2)粉碎：将有机物料粉碎至10mm，其中有机物料包括椰糠及草屑枝叶的植物残体、动物粪便和农业作物秸秆。其中有机物料包括椰糠15％、动物粪便10％、草屑枝叶35％，农业作物秸秆40％。
(3)发酵：在温度为45℃条件下，将粉碎后的有机物料中加入3％的生物发酵剂和尿素，保持湿度为60％，混合混合搅拌均匀，并输送到发酵池，开始时2天/次翻堆，3次后，5天/次翻堆，发酵50天，快速发酵成有机肥料，有机肥料的有机质含量为60％，氮磷钾含量为10％，pH值为8.0。
(4)混合：将弃渣、新土、发酵好的有机肥料和生物质炭混合搅拌均匀配制成种植土，所述种植土包括以下质量百分比的组分：弃渣60％、新土30％、有机肥料5％，生物质炭5％，若干营养元素调节剂。
(5)检测包装：检测种植土成分合格后，将种植土包装，送入成品库。
实施例3
一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，包括以下步骤：
(1)选料：选取无法进行分类回收的建筑垃圾中的弃渣，所述弃渣包含土壤、表面裹泥的混凝土块和砖块、抹灰材料、石膏材料和含有机质的生活垃圾。所述弃渣粒径大小为2mm。
(2)粉碎：将有机物料粉碎至6mm，其中有机物料包括椰糠及草屑枝叶的植物残体、动物粪便和农业作物秸秆；其中有机物料包括椰糠25％、动物粪便10％、草屑枝叶45％，农业作物秸秆20％
(3)发酵：在温度为30℃条件下，将粉碎后的有机物料中加入2％的生物发酵剂和尿素，保持湿度为55％，混合混合搅拌均匀，并输送到发酵池，开始时2天/次翻堆，2次后，5天/次翻堆，发酵40天，快速发酵成有机肥料，有机肥料的有机质含量为50％，氮磷钾含量为7％，pH值为6。
(4)混合：将弃渣、新土、发酵好的有机肥料和生物质炭混合搅拌均匀配制成种植土，所述种植土包括以下质量百分比的组分：弃渣70％、新土10％、有机肥料15％，生物质炭5％，若干营养元素调节剂。
(5)检测包装：检测种植土成分合格后，将种植土包装，送入成品库。
实施例4
一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，包括以下步骤：
(1)选料：选取无法进行分类回收的建筑垃圾中的弃渣，所述弃渣包含土壤、表面裹泥的混凝土块和砖块、抹灰材料、石膏材料和含有机质的生活垃圾。所述弃渣粒径大小为10mm。
(2)粉碎：将有机物料粉碎至8mm，其中有机物料包括椰糠及草屑枝叶的植物残体、动物粪便和农业作物秸秆。其中有机物料包括椰糠20％、动物粪便10％、草屑枝叶40％，农业作物秸秆20％
(3)发酵：在温度为32℃条件下，将粉碎后的有机物料中加入2.5％的生物发酵剂和尿素，保持湿度为56％，混合混合搅拌均匀，并输送到发酵池，开始时2天/次翻堆，3次后，5天/次翻堆，发酵42天，快速发酵成有机肥料，有机肥料的有机质含量为55％，氮磷钾含量为8％，pH值为7.5。
(4)混合：将弃渣、新土、发酵好的有机肥料和生物质炭混合搅拌均匀配制成种植土，所述种植土包括以下质量百分比的组分：弃渣80％、新土5％、有机肥料10％，生物质炭5％，若干营养元素调节剂；
(5)检测包装：检测种植土成分合格后，将种植土包装，送入成品库。
其中新土为未经种植质地为砂壤土或粘土或客土；
生物质炭为树枝、农业秸秆等生物有机材料，在缺氧的条件下高温热裂解生成的固态产物，粒径大小为0.1～2mm；
微肥为铜肥、硼肥、钼肥、锰肥、铁肥和锌肥；
营养元素调节剂为尿素、复合肥和微肥，适具体实际情况而添加，占种植土的质量比值为0.1％～3％。
无法进行分类回收的建筑垃圾中的弃渣为建筑垃圾经初次(初次处理资源化率50％～60％)、大规模分类回收可再生资源(包括尺寸较大的混凝土块和砖块、钢筋、木块等)后，剩余大量无法再分类回收的物质，其弃渣组分包含土壤、表面裹泥且小于15mm的混凝土块和砖块、抹灰材料和石膏材料等装修材料废渣、含有机质的生活垃圾等(即弃渣为建筑垃圾筛分处理产生的黏土、砂土、砂石废渣及再生利用时产生的细粉等混合物。)
为了验证本发明的有益效果，做了以下对比试验：
对比试验1
该对比例与实施例1的区别在于，步骤(1)采用砖渣和混凝土块进行制备种植土，即采用的是初次回收的建筑垃圾分离的泥土、矿石、煤渣和砖粉渣等。
对比试验2
该对比例与实施例1的区别在于，步骤(3)未加入生物发酵剂，且未输送至发酵池进行发酵，直接制备种植土。
对比试验3
该对比例与实施例1的区别在于，步骤(3)中未加入营养元素调节剂制备种植土。
对比试验4
该对比例与实施例1的区别在于，步骤(4)未加入新土进行制备种植土。
对比试验5
该对比例与实施例1的区别在于，所述种植土包括以下质量百分比的组分：弃渣40％、新土45％、有机肥料10％，生物质炭6％，若干营养元素调节剂；
利用实施例1～4与对比试验1～4制备的种植土，在园林内进行培育植物草坪草(植物生长1个月)，其外界环境因素均相同，数据如下表表示：
由表可知，二次处理建筑垃圾的对象是弃渣，而非成分可控的砖渣和混凝土，砖渣和混凝土块制备种植土属于初次处理的方法获得的物质，不适用本发明制备种植土的方法；发酵好的有机肥料可调整弃渣的透气性和提供长效的肥力。另外，有机肥料中含有大量的微生物活菌，可以将弃渣中的有机质进行发酵分解，变为肥料，也可解决生活垃圾有机质污染问题；生物质炭本身含有植物所需养分，可以提高土壤肥力，同时具有极高的比表面积，可以改良土壤机构，增加土壤团聚体，保水保肥，为微生物提供栖息场所，提高土壤通气性，吸附重金属，降低有害物质对植物的毒害；微量元素调节剂是调节弃渣的微量元素，可根据植物生长特性进行微量调整；新土可调整弃渣的保水性，使得制备的种植土具有良好的保水、保肥等作用。使得利用本发明制备的种植土培育的草坪草存活率高达94％以上，相对于对比试验组具有良好的种植条件。
本发明还做了以下实验：
规划种植园，均匀播种，选用的种子为果花牌的泰国四季小白菜，由天津绿之梦园艺有限公司生产的种子，试验组采用实施例1～4获得的种植土种植，对照组采用普通的种植土种植，还选用对比试验1～5制备的种植土种植，每组随机挑选100颗种子，观察其发芽率，实验数据如下表所示：
由表结果可知，本发明获得的种植土在种植小白菜时，具有较高的发芽率，最高可达到96％，而对照组及对比试验的发芽率较低，且对比试验1未采用弃渣制备的种植土其发芽率最低为80％。
综上所述，采用本发明所提供的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法及获得的种植土，其方法将有机物料按比例粉碎，首先加入生物发酵剂混合搅拌，其次再加入尿素，使之干湿适当，进行快速发酵成营养的有机肥料，最后再与弃渣和新土混合得种植土。所述种植土具有良好的保水、保肥、透气和透水能力，所培育出的植物长势良好，枝叶繁茂。把建筑垃圾弃渣二次利用加工制成有机营养的种植土，既是对建筑材料副产品的再生利用，又可以解决占用土地，污染环境等社会问题，实现了资源的再生利用。建筑垃圾弃渣是一种经初次处理之后剩余的无法再分类处理，也无法直接利用，体量非常大的二次污染物。目前建筑垃圾初次处理资源化率低约50％～60％，剩余的弃渣体量非常大，本发明可大量处理弃渣，使得建筑垃圾经过初次处理后再经过本发明的二次处理，资源化率提高至95％以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选料：取无法进行分类回收的建筑垃圾的弃渣，备用；
(2)粉碎：将有机物料粉碎，所述有机物料包括椰糠及草屑枝叶的植物残体、动物粪便和农业作物秸秆；
(3)发酵：粉碎后的有机物料加入生物发酵剂和尿素，混合搅拌均匀，并输送到发酵池发酵，快速发酵成有机肥料；
(4)混合：将弃渣、新土、发酵好的有机肥料和生物质炭混合搅拌均匀配制成种植土，所述种植土包括以下质量百分比的组分：弃渣50％～80％、新土10％～40％、有机肥料5％～20％，生物质炭1％～5％，若干营养元素调节剂；
(5)检测包装：检测种植土成分合格后，将种植土包装，送入成品库。
2.根据权利要求1所述的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，其特征在于，步骤(1)中所述弃渣包括土壤、表面裹泥的混凝土块和砖块、抹灰材料、石膏材料和含有机质的生活垃圾。
3.根据权利要求1所述的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，其特征在于，步骤(1)中所述弃渣的粒径大小为0.15～15mm。
4.根据权利要求1所述的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，其特征在于，步骤(2)中将有机物料粉碎至粒径大小为1～10mm。
5.根据权利要求1所述的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，其特征在于，步骤(3)中温度为15～45℃下，在有机物料中加入1％～3％的生物发酵剂，再加入尿素和水，保持湿度为50％～60％，混合搅拌均匀进行发酵。
6.根据权利要求1所述的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，其特征在于，按质量百分比计算，所述步骤(3)中有机肥料的有机质含量为45％～60％，氮磷钾含量为5％～10％，pH值为5.5～8.0。
7.根据权利要求1所述的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，其特征在于，步骤(3)中发酵时间为30～50天，发酵池内开始时2天翻堆一次，2～3次后，5天翻堆一次。
8.根据权利要求1所述的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，其特征在于，步骤(4)中所述生物质炭为高温厌氧裂解有机物料，且粒径大小为0.1～2mm。
9.根据权利要求1所述的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法，其特征在于，步骤(4)中所述营养元素调节剂为尿素、复合肥和微肥中的至少一种。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种二次处理建筑垃圾弃渣制备种植土的方法获得的种植土，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：弃渣50％～80％、新土10％～40％、有机肥料5％～20％，生物质炭1％～5％，若干营养元素调节剂，所述营养元素调节剂为尿素、复合肥和微肥中的至少一种。
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