CN205398236U - 一种以建筑废弃物为填料的人工湿地 - Google Patents

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田进
刘言正
李谊
张扬
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Abstract

本实用新型提供了一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，同时利用建筑废弃物作为填料增强人工湿地对氮、磷元素的去除能力，为建筑废弃的资源化利用提供一种新途径。填料层从上到下包括覆土层、陶片颗粒层、粉煤灰砖颗粒层和加气砌块颗粒层。各层颗粒孔隙分布均匀，水利条件好，是污水能与基质充分接触同时具有很好的渗透性，延缓湿地的堵塞，增强使用寿命。

Description

一种以建筑废弃物为填料的人工湿地
【技术领域】
本实用新型涉及一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，属于污水处理和废弃物资源化领域。
【背景技术】
近年来城市化速率加快，城市建筑的更新迅速，建筑废弃物的产生和排放也在高速增长。据报道，2005年后，我国建筑废弃物的排放量超过4亿t/年。建筑废弃物的总量约占城市废弃物总量的30％～40％。绝大部分建筑废弃物未经处理，直接运往郊外或乡村垃圾场露天堆放或填埋，占用大量土地，又造成了严重的环境污染。目前对建筑废弃物的资源化利用任然以“低级利用”为主，如分选、一般性回填等。
人工湿地污水处理技术是一种利用植物吸收、填料吸附和微生物分解等实现对水体的净化，相比于传统的污水处理技术具有投资少、运行成本低等明显优势。人工湿地还拥有可持续的经济效益，在人工湿地上可选种一些具备净化效果和一定经济价值较高的水生植物，在污水处理的同时产生经济效益。
人工湿地对磷的去除主要依靠填料的吸附作用去除，多项研究表明富含钙、铝、铁氧化物的粉煤灰等物质有较强的磷吸附能力，而烧结砖和加气砌块的多孔结构增大了吸附能力。氮元素的去除主要依靠微生物作用，陶片的表面为微生物的生长提供了良好的附着环境，用作人工湿地填料可提高对氮元素的去除率。
然而，人工湿地在建筑废弃的资源化利用方面没有相关的研究，如何人工湿地污水处理技术是急需解决的问题。
【实用新型内容】
为解决以上技术问题，本实用新型的目的在于提供了一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，该人工湿地能够利用建筑废弃物作为填料增强人工湿地对氮、磷元素的去除能力，同时为建筑废弃的资源化利用提供一种新途径。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，所述的人工湿地是由不同建筑废弃物按照不同粒径填充而成的层状结构，从上到下依次为：为植物生长繁殖提供基质的覆土层、为微生物提供附着基质的陶片颗粒层、具有吸附作用的粉煤灰砖颗粒层和加气砌块层；所述的加气砌块层底层设置防渗膜。
所述的陶片颗粒层中陶片颗粒的粒径为4-10mm；粉煤灰砖颗粒层中粉煤灰砖颗粒的粒径为10-30mm；加气砌块层中加气砌块的粒径大于50mm。
每个填充层中的颗粒间孔隙分布均匀。
所述的覆土层、陶片颗粒层和粉煤灰砖颗粒层的厚度分别为60-100mm、100-200mm、400-500mm。
所述的防渗膜为HDPE防渗膜。
用于生活污水处理的人工湿地结构中：覆土层厚度为60mm，陶片颗粒层厚度为100mm，粉煤灰砖颗粒层厚度为400mm，加气砌块层厚度为高度200mm。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：
本实用新型的提出一种新型人工湿地填料，填料层从上到下包括覆土层、陶片颗粒层、粉煤灰砖颗粒层和加气砌块颗粒层。利用建筑废弃物产生的烧结砖、粉煤灰砖、陶片、以及加气砌块进过筛分后代替现有的人工湿地填料。基质均由建筑废弃物组成，按照不同的粒径和高度组合，达到对氮磷的优良去除效果。能够利用建筑废弃物作为填料增强人工湿地对氮、磷元素的去除能力，利用粉煤灰砖作为填料材料的湿地***对磷的去除率为99％以上。本实用新型的人工湿地利用本新型填料人工湿地处理一般生活污水，氮磷含量显著下降，出水指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。同时为建筑废弃的资源化利用提供一种新途径。
进一步，各层颗粒孔隙分布均匀，水利条件好，是污水能与基质充分接触同时具有很好的渗透性，延缓湿地的堵塞，增强使用寿命。
【附图说明】
图1为本实用新型人工湿地的结构图示意图。
图中，1.覆土层；2.陶片颗粒层；3.粉煤灰砖颗粒层；4.加气砌块颗粒层；5.防渗膜。
【具体实施方式】
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细阐述，但在本实用新型的描述中，需要理解的是，本实用新型所描述的实施例是示例性的，描述中所出现的具体参数仅是为了便于描述本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型一种以建筑废弃物为填料的人工湿地。以建筑废弃物为原料进行分选区分出不同类型废弃物并进行破碎筛分处理得到不同粒径颗粒，做为人工湿地填料。基质自上而下由不同建筑废弃物按照不同粒径和高度组成，填料层从上到下包括覆土层1、陶片颗粒层2、粉煤灰砖颗粒层3和加气砌块颗粒层4。具体的结构为：
最上层为覆土层1为植物生长繁殖提供基质，高度为60-100mm；4-10mm粒径的陶片颗粒层2，高度100-200mm；10-30mm粒径的粉煤灰砖颗粒3，高度400-500mm；粒径大于50mm的加气砌块层；最底层的HDPE防渗膜5。
对应的结构的作用为：陶片颗粒层2表面微孔结构紧凑，为微生物提供了良好的附着基质，提高了湿地***的硝化反硝化等细菌的承载量，从而更好的去除污水中的氮元素。粉煤灰砖颗粒层3含有大量的Ca、Mg、Al、Fe等元素同时具有比表面积大等特点，对元素磷具有很高的吸附效果，研究表明粉煤灰砖颗粒对磷的理论饱和吸附量为44.62mg/g，利用粉煤灰砖作为填料材料的湿地***对磷的去除率为99％以上。
本实用新型的人工湿地利用本新型填料人工湿地处理一般生活污水，氮磷含量显著下降，出水指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。
实际施工过程中可跟据不同的进水水质变更不同层级的厚度以适应不同水质的要求。下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1
某小区一般生活污水，经过预处理后进入人工湿地***处理。人工湿地基质选用建筑废弃物填料，从上到下依次为：覆土层1，高度为60mm；4-10mm粒径的陶片颗粒层2，高度100mm；10-30mm粒径的粉煤灰砖颗粒层3，高度400mm；粒径大于50mm的加气砌块层4，高度200mm；HDPE防渗膜5；经人工湿地处理后水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。
以上，仅为本实用新型的较佳实施例，并非仅限于本实用新型的实施范围，凡依本实用新型专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本实用新型的技术范畴。

Claims (6)

1.一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，其特征在于，所述的人工湿地是由不同建筑废弃物按照不同粒径填充而成的层状结构，从上到下依次为：为植物生长繁殖提供基质的覆土层(1)、为微生物提供附着基质的陶片颗粒层(2)、具有吸附作用的粉煤灰砖颗粒层(3)和加气砌块层(4)；所述的加气砌块层(4)底层设置防渗膜(5)。
2.根据权利要求1所述的一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，其特征在于，所述的陶片颗粒层(2)中陶片颗粒的粒径为4-10mm；粉煤灰砖颗粒层(3)中粉煤灰砖颗粒的粒径为10-30mm；加气砌块层(4)中加气砌块的粒径大于50mm。
3.根据权利要求2所述的一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，其特征在于，每个填充层中的颗粒间孔隙分布均匀。
4.根据权利要求1所述的一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，其特征在于，所述的覆土层(1)、陶片颗粒层(2)和粉煤灰砖颗粒层(3)的厚度分别为60-100mm、100-200mm、400-500mm。
5.根据权利要求1所述的一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，其特征在于，所述的防渗膜(5)为HDPE防渗膜。
6.根据权利要求1所述的一种以建筑废弃物为填料的人工湿地，其特征在于，用于生活污水处理的人工湿地结构中：覆土层(1)厚度为60mm，陶片颗粒层(2)厚度为100mm，粉煤灰砖颗粒层(3)厚度为400mm，加气砌块层(4)厚度为高度200mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106145317A (zh) * 2016-08-24 2016-11-23 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 一种用于农村生活污水处理的新型多功能氧化池
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