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談袋裝污泥脫水植生技術(shù)在高速公路綠化中的應(yīng)用
摘要:污泥袋裝脫水植生技術(shù)是利用廢棄物實(shí)現(xiàn)邊坡生態(tài)防護(hù)的一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)的本質(zhì)是:將污水處理廠污泥,袋裝堆戢,在自重條件下適度壓密脫水,富含營養(yǎng)成分的污泥袋經(jīng)過工程鋪設(shè)安裝,實(shí)現(xiàn)高速公路裸渣區(qū)植生綠化。利用污泥作為道路或廢渣艮植生基材主料,開發(fā)高速公路邊坡及廢渣區(qū)植生綠化是一項(xiàng)綜合創(chuàng)新技術(shù)。污泥袋裝脫水植生技術(shù),通過“污泥脫水植生袋”將污泥利用及植生綠化兩個問題巧妙地結(jié)合起來,一次實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化和道路近坡、工業(yè)廢渣區(qū)植被恢復(fù)(植生)雙重目的,經(jīng)濟(jì)、合理、環(huán)保,具有一定的理論意義和經(jīng)濟(jì)價值。近年來,我國的高速公路建設(shè)蓬勃發(fā)展。然而。高速公路建設(shè)是以破壞生態(tài)環(huán)境為代價的一項(xiàng)工程。高速公路為人類社會帶來巨大效益的同時,對自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)的破壞也在不斷加大。傳統(tǒng)的邊坡防護(hù)措施的缺陷日益凸顯。邊坡生態(tài)防護(hù)以其特有的固坡、水土保持、降低噪音、視線謗導(dǎo)及芙化環(huán)境等作用,逐漸成為邊坡防護(hù)發(fā)展的新方向。
關(guān)鍵詞:高速公路綠化;污泥脫水袋技術(shù);生態(tài)恢復(fù)
1 高速公路邊坡綠化防護(hù)的發(fā)展趨勢
隨著人們觀念的改變和環(huán)保意識的加強(qiáng),公路邊坡不但要隸穩(wěn)定,而且還要求美觀。邊坡防護(hù)的形式由傳統(tǒng)的防護(hù)向生態(tài)防護(hù)發(fā)展。植生技術(shù)被越來越多的應(yīng)用于高速公路的護(hù)坡和綠化。國外對邊坡的生態(tài)防護(hù)技術(shù)研究起步較早,歐美、日、韓等發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)30年代已對工程建設(shè)中的生態(tài)環(huán)境問題引起重視,將生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)納入了公路、鐵路等工程建設(shè)中,并開展了相應(yīng)的技術(shù)研究。日本生態(tài)防護(hù)技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用走在世界各國的前列,其植被護(hù)坡技術(shù)幾乎與公路建設(shè)同步發(fā)展。近年來,綠化網(wǎng)防護(hù)、厚層基料噴射、植被型混凝土等已成為日本最為廣泛的生態(tài)防護(hù)技術(shù)。我國在高速公路植被恢復(fù)方面的研究起步較晚。工程邊坡生態(tài)防護(hù)尚處于試驗(yàn)研究階段,近幾年通過在一些工程中的應(yīng)用也取得了部分成果。
2 污泥袋裝脫水植生技術(shù)
植生技術(shù)是指在不具備天然綠化條件的地區(qū)采用人為措施進(jìn)行綠化的工程技術(shù)。污泥袋裝脫水植生技術(shù)利用特殊設(shè)計(jì)的土工袋,將城市污水污泥進(jìn)行適度重力脫水,然后運(yùn)送到裸渣區(qū)現(xiàn)場裝配,給后續(xù)的綠化提供營養(yǎng)基質(zhì)。
城市污水污泥是污水處理的伴生物,通常占污水總量的0.5%—1.0%,是由多種微生物形成的菌膠團(tuán)與其吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成的集合體。其成分復(fù)雜,除含有大量的水分外(可高達(dá)99%以上),還含有難降解的有機(jī)物、重金屬和鹽類,以及少量的病原微生物和寄生蟲卵等。由于含水量高并且含有一定的污染物,污泥在城市生態(tài)綠地中的應(yīng)用受到一定的限制。
目前,污泥處置方法主要有露天堆放、深坑填埋、堆肥化、焚化及海拋。我國的污泥目前絕大部分是棄置或填埋的,只有極少量的進(jìn)行干化后用于制作混合肥。污泥經(jīng)減量化、穩(wěn)定化、無害化處理后作為資源回用,是發(fā)達(dá)國家資源化利用的主流。在特殊的生態(tài)脆弱區(qū),如采礦區(qū)、尾礦堆填區(qū)以及高速公路穿過的崩塌區(qū)、泥石流堆積區(qū)等。出于控制侵蝕或植被恢復(fù)的需要,通常采用人工綠化。由于缺乏最基本的植物生長基質(zhì),這些地區(qū)的綠化難度很大。如果利用城市污水處理廠污泥進(jìn)行綠化,不僅找到了適宜的基質(zhì),而且給污泥資源化利用開創(chuàng)了新的途徑。
城市污水污泥含有機(jī)質(zhì)、氮、磷較高,供肥能力相對較強(qiáng)。是一個很好的有機(jī)肥源。除了有機(jī)物外。污泥中還含有大量植物生長所必需的肥分、微量元素及土壤改良劑(有機(jī)腐殖質(zhì))。大量研究表明。中國城市污泥(不包括工業(yè)污泥)總養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)�；具_(dá)到了普通有機(jī)農(nóng)肥的標(biāo)準(zhǔn)(除鉀含量)。但作為植生基材,污泥尚存在質(zhì)地過細(xì)、及微量元索不足等問題。對此,可通過添加其他輔料的手段,實(shí)現(xiàn)對人工土壤機(jī)械組成的改良和不足微量元素的追加:污泥質(zhì)地過細(xì),可采用添加粉煤灰來改變其機(jī)械組成、通透能力,提高這種人工土壤的活性;對于缺乏的營養(yǎng)元素,盡可能采用添加廢棄礦渣的方法進(jìn)行補(bǔ)充。微粒礦渣同時還能起到改變污泥質(zhì)地,緩慢釋放營養(yǎng)元素的效果。此外,景觀綠化不同于糧食蔬菜栽培,可以容許提高土壤中污染物的濃度上限,只要確保輕度污染土壤不對周圍的水環(huán)境造成污染,不對綠化植物生長造成明顯的抑制作用即可。故城市污水污泥經(jīng)過添加適量鉀肥、殺蟲劑以及粉煤灰、礦渣等其他輔料后可以用作有機(jī)植生綠化基材。
污泥經(jīng)過添加鉀肥、殺蟲劑及粉煤灰、礦渣等輔料后,泵入脫水袋。污泥脫水袋可采用具有腐蝕降解特性的材料,以實(shí)現(xiàn)“脫水袋”和“植生袋”的雙效合一�？筛g材料與不腐蝕材料依次相鄰,經(jīng)緯向編制成土工袋。土工袋短期內(nèi)(3—12個月)發(fā)揮脫水袋的功效,較長時間之后,可腐蝕纖維破環(huán),利用袋體中污泥進(jìn)行植生綠化。污泥裝袋后堆砌時,袋體通過連接帶連接在一起,以提高堆砌袋體的整體穩(wěn)定性。袋裝污泥在自重條件下達(dá)到適合含水量后,即可用梯形疊砌法、嵌入法等工程方法鋪設(shè)安裝,然后選擇適宜的種植方式,實(shí)現(xiàn)植生綠化。
污泥袋裝脫水植生技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)利用污泥作為道路植生基材主料,實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化利用,經(jīng)濟(jì)、合理。
(2)污泥袋裝自重壓密脫水簡便、經(jīng)濟(jì)。并可以實(shí)現(xiàn)控制性適度脫水,擺脫了傳統(tǒng)植生技術(shù)中污泥干化餅再粉碎的過程,避免了污泥干化過程中纖維纏繞板結(jié)造成土壤機(jī)械組成的不可逆退化,最大限度地保持了污泥中原有的營養(yǎng)成分和生物活性。
(3)在污泥裝袋的同時添加粉煤灰、礦渣等其他輔料,可以同步實(shí)現(xiàn)對人工土壤機(jī)械組成的改良和不足微量元素的追加。
(4)選擇具有腐蝕降解特性的材料開發(fā)污泥脫水袋,可以實(shí)現(xiàn)“脫水袋”和“植生袋”的雙效合一。進(jìn)一步降低綠化成本。
3 結(jié)論
污泥袋裝脫水植生技術(shù),利用城市污水污泥作為植物生長的基質(zhì)材料,實(shí)現(xiàn)道路邊坡和廢渣區(qū)的綠化,不但減少了城市污泥處理的負(fù)擔(dān),降低公路建設(shè)成本,更實(shí)現(xiàn)了以廢治廢、變廢為寶的目標(biāo)。對實(shí)現(xiàn)尾礦區(qū)和裸渣區(qū)等生態(tài)脆弱區(qū)的植生綠化具有重要的意義。
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