CN116058253A - 一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的制备及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种堆肥‑建筑废弃物成型栽培基质的制备及应用方法，该基质包含聚醚多元醇70～100份，异氰酸酯50～90份，催化剂1～2份，泡沫稳定剂1.5～3.5份，发泡剂20～50份，植物栽培基质组分109～327份。通过混合、成型、熟化等工艺过程制备堆肥‑建筑废弃物成型栽培基质。本发明制得的成型栽培基质能提供植物生长必须的养分，维持充足的空气和水分。基质中的堆肥和建筑废弃物具有长效缓释营养物质、微量元素的功能，实现了城市固体废物的循环再利用；保水剂能够增强基质的抗旱保水性能；成型基质表面的设置了栽培孔，便于植物种子育苗及侧向生长，并配备***式滴灌***或托盘慢渗***，能够保障成型基质用于立体栽培的长效使用。
Description
技术领域
本发明属于肥料领域，具体涉及一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的制备及应用方法。
背景技术
立体绿化是指植物依附于各种构筑物及其他空间结构的一种绿化形式，即利用植物向纵向空间发展的绿化方式。目前国内外的立体绿化形式主要以植物栽植模块为主，在模块中添加人工轻质基质进行植物的栽植和组合。但这种方式对种植基质的要求较高，成分不同的各种传统人工轻质基质存在形散，需要容器，雨季会导致绿化基质堵塞排水***，干燥、大风天气尘土飞扬，基质易流失污染环境。同时种植基质重量大，种植方向单一，无法应用于承载性能较差的屋顶及墙体结构，以上缺点限制了其在立体绿化领域的大规模推广应用。
在高速的城市建设过程中，目前我国新增建筑面积大约达到300亿m2，预计到2030年，我国的建筑废弃物总量将达到70亿多吨，但我国的建筑废弃物资源化处理仍处在初级阶段，资源化利用率还不到5％。长期以来，因缺乏科学有效、经济可行的处置技术，建筑废弃物绝大部分未经任何处理，便被运往市郊露天堆放或简易填埋。实行建筑废弃物资源化利用，可以减少建筑废弃物堆放过程中占用耕地及堆放过程中有害物质对大气、土壤、植被的污染。在垃圾分类背景下，在城市日常生产生活过程中，产生了大量的有机生活垃圾、园林绿化垃圾、城市污水厂污泥等有机固体废物。绝大部分的城市有机固体废物未得到合理利用，或填埋，或焚烧，或直接排放到环境中，使得生态环境受到了严重的破坏，同时也造成了资源的浪费，限制了城市固体废物的分类管理、利用与处理处置。
聚氨酯是一种发泡材料，能膨胀到原先体积的数十倍，发泡后的材料质量轻、保水性好、透气率高，并且可以做到任意塑型和随意裁剪，塑形后的基质具有一定的力学强度。聚氨酯分子链是由氨基甲酸酯等基团连接形成的三维立体网状结构，理化性质稳定，具有耐盐水、稀酸、碱的优良性能，能够满足外界多变的自然环境。其作为立体绿化栽培基质的成型剂，具有较大的应用前景。然而，现有的立体聚氨酯成型栽培基质存在以下缺陷：1、大多采用泥炭土作为有机组分，价格昂贵且环境不可持续；2、未充分考虑植物中、微量元素的需求，这些中、微量元素大多由无机组分提供；3、基质的保水保肥效果较差；4、成型基质采用扦插生根，难以实现植物种子的侧向栽培，立体绿化形式单一，运行维护成本较高。
基于上述分析，一种能实现建筑废弃物和有机固体废弃物循环资源化利用的方法是目前行业内急需的。
发明内容
鉴于上述不足，本发明提供了一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的制备及应用方法，该材料基于有机固体废物堆肥基质和城市建筑废弃物制备而成，在实现固体废物资源化利用的同时，制备了一种堆肥-建筑废弃物成型栽培基质，该成型基质具有轻质、多孔、低密度、高韧性和优良的保水保肥性能，成本低、时效长，能够进行侧向栽培，是移动便利的立体绿化单元。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质，该材料具有连续一体的多孔三维网状结构，由以下原料混合发泡制得：
聚醚多元醇70-100份，异氰酸酯50-90份，催化剂1-2份，泡沫稳定剂1.5-3.5份，发泡剂20-50份，植物栽培基质组分109-327份。
本发明针对现有的技术问题进行改进，通过异氰酸酯基团与羟基基团反应生成氨基甲酸酯基团来达到粘合成型有机(堆肥基质、植物纤维、保水剂)、无机组分(建筑废弃物、缓释肥)，再利用特殊带盖模具进行成型。制备出的基质质量轻、密度低、韧性高，满足立体侧向栽培的要求，易于种子的发芽与扎根，能有效避免植物的侧塌。该基质不用容器，灌溉水后也不会出现流失基质的现象，在具有良好保水性能的同时，其自身的多孔结构也能排出多余的水分。由于其自身材料的特性，柔软且具有一定强度，方便***式滴灌***的安装与后期运行，保障了基质的最佳水分生长区间。在基质长时间使用之后，考虑到堆肥、缓释肥组分营养物质的消耗，配合营养液与水分的混合滴灌，延长基质的使用寿命。
本发明首先对植物栽培基质的成型原料进行组合，所确定的特定组合，能使聚氨酯材料与植物培养基质材料很好的交联在一起，合成产物结构性能合理，适合种子的扎根与生长。
进一步地，所述聚醚多元醇优选为三官能度分子，分子量为3500-6000。
进一步地，所述异氰酸酯优选为挥发性低、毒性小的多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)。
进一步地，所述催化剂为氨类催化剂或有机金属类化合物；其中氨类催化剂优选三乙醇胺；有机金属化合物优选辛酸亚锡。
进一步地，所述泡沫稳定剂优选为有机硅油。
进一步地，所述发泡剂优选实验室制备的去离子水。
进一步地，所述植物栽培基质由有机和无机组分组成；其中，有机组分包括堆肥基质、纤维和保水剂；无机组分包括缓释肥和建筑废弃物。堆肥基质富含丰富的N、P、K化合物及腐殖质，为植物的生长提供足量的营养物质。纤维材料用于增强成型基质的结构强度，增强其压缩拉伸性能。保水剂主要是增加泡沫栽培基质孔隙的吸持水性能，保障植物的水分供给。缓释肥能够保障植物的长效生长，满足植物持续的营养需求。建筑废弃物能缓慢释放自身的矿物成分，用于满足植物中、微量营养元素的需求。
进一步的，所述堆肥基质选自：园林垃圾(树皮、木材渣、杂草、枯枝落叶等)、作物秸秆、畜禽粪便(牛粪、猪粪、鸡粪、羊粪、马粪等)、产业有机废物(蘑菇渣)、厨余和生活垃圾有机组分、生活污水处理厂活性污泥中的一种或几种；
进一步地，所述保水剂为高吸水性树脂(SAP)，优选聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种。
进一步地，所述纤维为3～10mm的植物纤维(木质纤维、棉花纤维)、动物纤维(蚕丝纤维、羊毛纤维、兔毛纤维、鹅绒纤维、鸭绒纤维)中的一种或几种。
进一步地，所述缓释肥优选为膜缓释颗粒肥。
进一步地，所述建筑废弃物为粒径小于5mm的砖瓦、砂浆、混凝土颗粒的混合物。
本发明还提供了一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的制备方法，包括：
(1)将聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂混合，室温下搅拌均匀，得到第一混合物；
(2)将第一混合物加入植物栽培基质组分中，搅拌至混合均匀，再加入异氰酸酯，继续搅拌，得到第二混合物；
(3)将第二混合物倒入预热好的模具中，加装顶盖并固定，放入高温环境下发泡，发泡结束后经脱模、熟化处理，即得。
进一步地，步骤(2)所述植物栽培基质组分由如下方法制得：
将有机、无机组分和水混合，在室温条件下搅拌均匀，得到植物栽培基质组分。
进一步地，步骤(3)所述预热好的模具为：经50-70℃加热模具。
进一步地，步骤(3)所述发泡温度为50-70℃，发泡时间为20-40min。
进一步地，步骤(3)所述熟化采用如下方法中任意一种：
置于80-100℃的通风环境下熟化30-50min；或
置于15-35℃的通风环境下熟化1-3d。
本发明还公开了一种根据上述任一制备方法制得的堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质。
进一步的，在所述基质的正面或其他任意立面设置一个或多个栽培孔，栽培孔呈柱体、锥体或球体结构。
本发明中的成型模具由聚四氟龙乙烯加工制备而成，模具的正面或其他任意立面内壁由圆柱组成，根据种植密度，每个栽培孔之间间隔相应距离。在基质的膨胀成型过程中，基质表面会自然形成一定大小的孔洞，种子易于在孔洞中正常生根发芽，开孔后的基质同时能够进行侧向栽培。立体图详见图1，俯视图详见图2。
此外，本发明提供了一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的应用栽培方法，包括：
配备***式滴灌***，采用间歇式滴灌的方式，每隔5～20d进行一轮滴灌。或者采用托盘慢渗***进行基质水分的补充；基质使用3～5年后，滴灌***采用营养液、水分的混合滴灌模式。主视图见图3。
本发明的有益效果在于：
本发明制得的堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质能提供植物生长所需的空气和养分，基质中的堆肥和缓释肥具有缓慢释放营养物质的功能，建筑废弃物提供植物生长必须的矿质元素，保水剂的混入能够让基质在干旱缺水的环境下仍能为植物持续的输送水分，具有优良的保水保肥性能。同时，它还具有密度小、韧性高、回弹性能优异的特点，能够大幅度降低立体绿化的荷载，并且能够满足实际应用的材料强度需求。此外，基质表面的多孔结构便于草种的生根和发芽，能有效避免植物的侧塌。这种特殊的表面结构使得该基质除了常规的竖向生长外，也能进行植物的侧向栽培，使其能面临各种地形环境，在丰富立体绿化栽培方向的同时，也能大幅度降低建设费用和维护成本。在长期的植物栽培过程中，配备***式滴灌***或托盘慢渗***，简单便捷，保障了植物最佳的生长环境，同时延长了基质的使用年限。
附图说明
图1为本发明使用的成型模具的立体图；
图2为本发明使用的成型模具的俯视图；
图3为本发明使用的托盘慢渗模式的俯视图；
图4为本发明使用的托盘慢渗模式的主视图；
图5为本发明使用的滴灌模式的主视图；
具体实施方式
实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
实施例1：
一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质，包括：
聚醚多元醇(EP-330NG)80份，异氰酸酯(PM200)70份，催化剂(三乙醇胺)1.7份，泡沫稳定剂(有机硅油)2.8份，发泡剂(去离子水)25份。
植物栽培基质组分配方为：鸡粪肥(市售)200份，木质纤维(3-10mm，市售)8份，保水剂(聚丙烯酰胺，市售)10份，膜缓释颗粒肥9粒，砖瓦颗粒(1-2mm)40份，混凝土颗粒(1-2mm)40份。所述砖瓦颗粒和混凝土颗粒的制备方法：由废弃砖瓦和废弃混凝土经水洗、浸泡、烘干、破碎、过10目和20目标准筛后得到产品。
一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的制备方法，步骤如下：
(1)将鸡粪肥、木质纤维、聚丙烯酰胺、砖瓦颗粒、混凝土颗粒、膜缓释颗粒肥和水混合，在室温条件下搅拌至混合均匀，得到植物栽培基质组分。
(2)将聚醚多元醇(EP-330NG)、三乙醇胺、泡沫稳定剂(有机硅油)混合，室温下搅拌均匀，制得第一混合物。
(3)将第一混合物加入植物栽培基质组分中，搅拌至混合均匀，再加入异氰酸酯(PM200)，继续搅拌。迅速将物料倒入预热(60℃加热)好的模具中，放入60℃环境下发泡30min。发泡完全后对成型基质进行脱模，脱模后的产品置于100℃熟化30min后得到产品。
实施例2：
一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质，包括：
聚醚多元醇(EP-330NG)90份，异氰酸酯(PM200)85份，催化剂(辛酸亚锡)1.5份，泡沫稳定剂(有机硅油)2.1份，发泡剂(去离子水)30份。
植物栽培基质组分配方为：鸡粪肥(市售)180份，木质纤维(3-10mm，市售)12份，保水剂(聚丙烯酰胺，市售)8份，膜缓释颗粒肥12粒，砂浆颗粒(2-5mm)20份，混凝土颗粒(2-5mm)20份。所述砂浆颗粒和混凝土颗粒的制备方法：由废弃砂浆和废弃混凝土经水洗、浸泡、烘干、破碎、过5目和10目标准筛后得到产品。
一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的制备方法，步骤如下：
(1)将鸡粪肥、木质纤维、聚丙烯酰胺、砂浆颗粒、混凝土颗粒、膜缓释颗粒肥和水混合，在室温条件下搅拌至混合均匀，得到植物栽培基质组分。
(2)将聚醚多元醇(EP-330NG)、辛酸亚锡、泡沫稳定剂(有机硅油)混合，室温下搅拌均匀，制得第一混合物。
(3)将第一混合物加入植物栽培基质组分中，搅拌至混合均匀，再加入异氰酸酯(PM200)，继续搅拌。迅速将物料倒入预热(65℃加热)好的模具中，放入65℃环境下35min。发泡完全后对成型基质进行脱模，脱模后的产品置于85℃的通风环境下熟化40min后得到产品。
实施例3：
一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质，包括：
聚醚多元醇(EP-330NG)75份，异氰酸酯(PM200)75份，催化剂(辛酸亚锡)0.9份，催化剂(三乙醇胺)0.9份，泡沫稳定剂(有机硅油)1.8份，发泡剂(去离子水)20份。
植物栽培基质组分配方为：鸡粪肥(市售)150份，木质纤维(3-10mm，市售)4份，保水剂(聚丙烯酰胺，市售)6份，膜缓释颗粒肥10粒，砖瓦颗粒(＜1mm)35份，砂浆颗粒(＜1mm)35份。所述砖瓦颗粒和砂浆颗粒的制备方法：由废弃砖瓦和废弃砂浆经水洗、浸泡、烘干、破碎、过20目标准筛后得到产品。
一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的制备方法，步骤如下：
(1)将鸡粪肥、木质纤维、聚丙烯酰胺、砖瓦颗粒、砂浆颗粒、膜缓释颗粒肥和水混合，在室温条件下搅拌至混合均匀，得到植物栽培基质组分。
(2)将聚醚多元醇(EP-330NG)、三乙醇胺、辛酸亚锡、泡沫稳定剂(有机硅油)混合，室温下搅拌均匀，制得第一混合物。
(3)将第一混合物加入植物栽培基质组分中，搅拌至混合均匀，再加入异氰酸酯(PM200)，继续搅拌。迅速将物料倒入预热(65℃加热)好的模具中，放入50℃环境下发泡45min。发泡完全后对成型基质进行脱模，脱模后的产品置于90℃的通风环境下熟化35min后得到产品。
实施例4：
一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质，包括：
聚醚多元醇(EP-330NG)100份，异氰酸酯(PM200)90份，催化剂(辛酸亚锡)1份，催化剂(三乙醇胺)1份，泡沫稳定剂(有机硅油)3份，发泡剂(去离子水)30份。
植物栽培基质组分配方为：鸡粪肥(市售)210份，木质纤维(3-10mm，市售)9份，保水剂(聚丙烯酸钠，市售)12份，膜缓释颗粒肥12粒，砖瓦颗粒(1-5mm)45份，砂浆颗粒(1-5mm)45份。所述砖瓦颗粒和砂浆颗粒的制备方法：由废弃砖瓦和废弃砂浆经水洗、浸泡、烘干、破碎、过5目、20目标准筛后得到产品。
一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的制备方法，步骤如下：
(1)将鸡粪肥、木质纤维、聚丙烯酸钠、红砖碎块颗粒、砂浆块颗粒、膜缓释颗粒肥和水混合，在室温条件下搅拌至混合均匀，得到植物栽培基质组分。
(2)将聚醚多元醇(EP-330NG)、三乙醇胺、辛酸亚锡、泡沫稳定剂(有机硅油)混合，室温下搅拌均匀，制得第一混合物。
(3)将第一混合物加入植物栽培基质组分中，搅拌至混合均匀，再加入异氰酸酯(PM200)，继续搅拌。迅速将物料倒入预热(70℃加热)好的模具中，放入70℃环境下发泡30min。发泡完全后对成型基质进行脱模，脱模后的产品置于95℃的通风环境下熟化40min后得到产品。
以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改形。
Claims (10)
1.一种堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质，包括：
聚醚多元醇70-100份，异氰酸酯50-90份，催化剂1-2份，泡沫稳定剂1.5-3.5份，发泡剂20-50份，植物栽培基质组分109-327份。
2.根据权利要求1所述的堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质，其中：
所述聚醚多元醇为三官能度分子，分子量为3500-6000；
所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯；
所述催化剂为三乙醇胺或辛酸亚锡；
所述泡沫稳定剂为有机硅油；
所述发泡剂为去离子水；
所述植物栽培基质组分包括：堆肥基质70-210份，纤维材料4-12份，保水剂5-15份，缓释肥8-13粒，建筑废弃物30-90份。
3.根据权利要求2所述的堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质，其中：
所述堆肥基质选自园林垃圾、作物秸秆、畜禽粪便、产业有机废物、厨余和生活垃圾有机组分、生活污水处理厂活性污泥中的一种或几种；
所述纤维为3-10mm的植物纤维、动物纤维中的一种或几种；
所述保水剂为高吸水性树脂，选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种；
所述缓释肥为膜缓释颗粒肥；
所述建筑废弃物为粒径小于5mm的砖瓦、砂浆、混凝土颗粒的混合物。
4.一种如权利要求1-3任一所述的堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质的制备方法，包括：
(1)将聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂混合，室温下搅拌均匀，得到第一混合物；
(2)将第一混合物加入植物栽培基质组分中，搅拌至混合均匀，再加入异氰酸酯，继续搅拌，得到第二混合物；
(3)将第二混合物倒入预热好的模具中，放入高温环境下发泡，发泡结束后经脱模、熟化处理，即得。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中：
步骤(2)所述植物栽培基质组分由如下方法制得：
将堆肥基质、纤维材料、保水剂、缓释肥、建筑废弃物和发泡剂混合，在室温条件下搅拌均匀，得到植物栽培基质组分。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其中：
步骤(3)所述预热好的模具为：50-70℃加热的模具。
步骤(3)所述发泡温度为50-70℃，发泡时间为20-40min。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其中：
步骤(3)所述熟化采用如下方法中任意一种：
置于80-100℃的通风环境下熟化30-50min；或
置于15-35℃的通风环境下熟化1-3d。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其中：
在基质的正面或其他任意立面设置一个或多个栽培孔；
栽培孔呈柱体、锥体或球体结构。
9.一种根据权利要求4-8任一所述的制备方法制得的堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质。
10.一种根据权利要求1-3或9任一所述的堆肥-建筑废弃物的成型栽培基质在植物栽培过程中的应用，其中：
在植物的栽培过程中，配备***式滴灌***，采用间歇式滴灌或托盘慢渗***进行基质水分的补充；
基质使用3-5年后，滴灌***采用营养液、水分的混合滴灌模式。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09263462A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Takenaka Komuten Co Ltd | 植栽基盤 |
| CN201718283U (zh) * | 2010-02-05 | 2011-01-26 | 襄樊学院 | 屋顶绿化种植块 |
| CN102396409A (zh) * | 2010-09-09 | 2012-04-04 | 刘方旭 | 太阳能无土裁培滴灌***及其控制方法 |
| CN103012011A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-03 | 青岛冠中生态股份有限公司 | 一种用建筑垃圾制备的植物生长基质 |
| CN105461885A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-04-06 | 钟哲科 | 一种用于植物培育的生物炭聚氨酯复合材料 |
| CN215346331U (zh) * | 2021-07-02 | 2021-12-31 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 一种限根、限液营养液栽培及微环境精准调控*** |
| CN114477937A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-05-13 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 低碱度固化剂和边坡生态修复的植生基材及其制备方法 |
| CN114532180A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-05-27 | 上海应用技术大学 | 一种用于佛甲草屋顶绿化的建筑废弃物转化基质及其应用 |
-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09263462A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Takenaka Komuten Co Ltd | 植栽基盤 |
| CN201718283U (zh) * | 2010-02-05 | 2011-01-26 | 襄樊学院 | 屋顶绿化种植块 |
| CN102396409A (zh) * | 2010-09-09 | 2012-04-04 | 刘方旭 | 太阳能无土裁培滴灌***及其控制方法 |
| CN103012011A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-03 | 青岛冠中生态股份有限公司 | 一种用建筑垃圾制备的植物生长基质 |
| CN105461885A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-04-06 | 钟哲科 | 一种用于植物培育的生物炭聚氨酯复合材料 |
| CN215346331U (zh) * | 2021-07-02 | 2021-12-31 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 一种限根、限液营养液栽培及微环境精准调控*** |
| CN114532180A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-05-27 | 上海应用技术大学 | 一种用于佛甲草屋顶绿化的建筑废弃物转化基质及其应用 |
| CN114477937A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-05-13 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 低碱度固化剂和边坡生态修复的植生基材及其制备方法 |
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