一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法

    技术2025-04-09  10


    本发明涉及土壤修复,具体涉及一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法。


    背景技术:

    1、目前,世界各国在处理生活垃圾方面大多数以垃圾集中堆放,然后进行填埋处理为主,但是垃圾场大量堆放垃圾的同时也带来了很多消极影响。首先垃圾堆放场占据了城郊有限的土地资源,其次在管理力度较小的农村地区,甚至有一些垃圾堆放场并没有进行科学的设计以及防护,直接对各种垃圾进行掩埋或者露天堆放。站在环保的角度对垃圾堆放场进行改造处理,不仅可以降低污染,还能够恢复生态环境,推进农村的可持续发展。所以,当前对垃圾堆放场的地块进行修复对于农村的发展有着重要的意义。

    2、目前,对于垃圾堆放场的修复方式有填埋、土壤淋洗、固化/稳定化、高温热脱附和生态修复等。但是,上述方法分别存在不足之处,填埋虽然技术成熟,处理速度较快,但是不易找到大型填埋场配合,况且垃圾填埋也会对环境造成一定污染。土壤淋洗不但需要大量水源,还需要配套废水处理设施处理淋洗废水,处理不当可能发生二次污染,最重要的需要淋洗多遍才能达到治理效果,处理成本较高,一些经济基础较为薄弱的农村地区难以承受。固化/稳定化虽然可以快速固定土壤中的重金属离子,但是对土壤中的挥发性有机物效果有限,并且处理后土壤增容,限制土壤的二次利用。高温热脱附对土壤中的挥发性有机物效果极佳,但是对土壤中的重金属离子效果有限。生态修复建设成本较低,适合农村地区,且不影响土壤的二次利用,但是处理时间较长。

    3、因此,提供一种经济适用且可以快速恢复生态的土壤修复方法成为亟待解决的问题。


    技术实现思路

    1、为了解决上述问题,本发明提供了一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,具体包括以下步骤,

    2、步骤一,将垃圾场中存放的垃圾进行分类,然后根据垃圾分类进行针对性处理;

    3、步骤二,对垃圾场不同地块的土壤进行取样,对土样进行检测,根据土样进行检测结果将地块分为污染地块和无污染地块;

    4、步骤三,直接对无污染地块进行翻耕,深度20-30cm,伴随翻耕施入基肥,播撒8-10kg/亩的草本植物种子和3-4kg/亩的灌木植物种子,当草本植物和灌木植物出苗后引入昆虫,虫密度8-10只/m2,并在地块中放置蜂箱,蜂箱密度0.5-1个/亩;

    5、步骤四,对污染地块进行翻耕,深度20-30cm,伴随翻耕施入生石灰,用量80-100kg/亩,然后将土壤含水率浇至10-20%,每2-3d翻土一次,深度10-15cm,7-10d后在土壤中施入有机酸将土壤ph调至6-8,每2-3d在空气中喷洒一次有机酸溶液,用量10-15ml/m2,7-10d后在土壤中施入土壤调理剂,用量100-120kg/亩;

    6、步骤五,静置10-15d后,在污染地块中施入腐熟有机肥,用量90-100kg/亩,并播撒5-10kg/亩的牧草种子、6-7kg/亩食用菌菌棒和3-4kg/亩的灌木植物种子,然后将土壤含水率浇至50-70%;

    7、步骤六,当牧草成熟后引入100-200只/亩的家禽和2-5头/亩的家畜,禽畜粪便不做处理,直至地块无污染。

    8、优选的,步骤一中所述针对性处理为,将可回收垃圾送至回收站回收,将危险废弃物送至危废处理厂,将生活垃圾进行堆肥处理,或制作成活性炭。

    9、优选的,步骤二中所述污染地块和无污染地块的分类标准为,

    10、标准1:as≥40mg/kg;

    11、标准2:cd≥0.6mg/kg;

    12、标准3:cr≥400mg/kg;

    13、标准4:ni≥200mg/kg;

    14、标准5:pd≥500mg/kg;

    15、当土壤满足标准1-5任一项时,为污染地块;当土壤均不满足标准1-5时,为无污染地块。

    16、优选的,步骤三中所述基肥施用量为100-120kg/亩,所述基肥包括15-15-15复合肥和腐熟有机肥,质量比为1:9;所述腐熟有机肥为腐熟粪便或腐熟秸秆。

    17、优选的,步骤三中所述草本植物为紫云英、紫罗兰、蒲公英、狗尾草、牵牛花和凤仙花中的一种或多种;所述灌木植物为紫穗槐、紫玉兰、栀子花、玫瑰、杜鹃和月季中的一种或多种。

    18、优选的,步骤三中所述昆虫为蚂蚱、蟋蟀、西瓜虫、蝴蝶、蜜蜂和蚕中的一种或多种。

    19、优选的,所述有机酸为醋酸、柠檬酸、苹果酸和山梨酸中的一种或多种;所述有机酸溶液以水为基准,包括200-300g/l的醋酸和100-200g/l的柠檬酸。

    20、优选的,所述土壤调理剂包括腐殖土、膨润土、河沙、活性炭、氧化铝、沸石、蛭石和石英砂,质量比为80:30:10:5:1:3:2:4。

    21、优选的,步骤五中所述腐熟有机肥为腐熟秸秆或腐熟粪便;所述牧草为苜蓿、黑麦草、玉米草、羊草和皇竹草中的一种或多种;所述食用菌为蘑菇、香菇、金针菇、平菇、木耳和银耳中的一种或多种;所述灌木植物为紫穗槐、紫玉兰、栀子花、玫瑰、杜鹃和月季中的一种或多种。

    22、优选的,步骤六中所述家禽为鸡、鸭和鹅中的一种或多种,所述家畜为牛、羊和猪中的一种或多种。

    23、本发明有以下优点:

    24、(1)本发明将垃圾进行分类处理,将不可回收垃圾如厨余垃圾、生活垃圾等进行堆肥处理或制备成活性炭,制备的有机肥和活性炭可以用于后续的土壤修复,资源循环利用,节本增效。

    25、(2)本发明对地块进行分类处理,无污染地块直接进行种植处理,可以分担污染地块的环境压力,对污染地块进行特殊治理,节省修复成本,资源利用率最大化。

    26、(3)垃圾堆放场的土壤中含有大量的卤代烃类和苯系物等挥发性有机物,还会不断释放氨气、硫化氢和二氧化碳等气体,导致垃圾场缺氧,土壤酸碱度失调;因此,在土壤中施入大量生石灰并适当浇水,生石灰与水生成熟石灰的过程中会放出大量的热,提高地温,使挥发性有机物和土壤进行分离,反应生成的熟石灰还可以进一步中和硫化氢和二氧化碳,一举多得,在节省修复成本的同时,提高了资源利用率。

    27、(4)大量施用生石灰会导致土壤ph偏高,造成土壤板结,植物根系缺氧,因此施用有机酸调节土壤ph,并在空气中喷洒有机酸溶液中和氨气。

    28、(5)在地块中设置蜂箱可以显著提高花粉的传播效率,使花科植物更快传播到周围地块,构建小型生态系统。

    29、(6)在污染地块中种植牧草、食用菌菌棒,可以快速富集土壤中的重金属离子,并引入昆虫和家禽和家畜,构建小型生态系统,用环境自身的调节作用恢复土壤生态,并且牧草、食用菌和禽畜等还可以产生副经济收益,用来抵消建设成本,显著降低修复成本,适用于经济基础较为薄弱的农村地区。

    30、(7)本发明在治理前期先施用少量的土壤调理剂快速固定土壤中污染物,避免其扩散到周边地区,降低土壤的修复压力,在前期快速治理的基础上,再因地制宜构建小型生态系统,从而达到即经济适用又可以快速修复土壤的目的。



    技术特征:

    1.一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,步骤一中所述针对性处理为,将可回收垃圾送至回收站回收,将危险废弃物送至危废处理厂,将生活垃圾进行堆肥处理,或制作成活性炭。

    3.根据权利要求1所述的一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,步骤二中所述污染地块和无污染地块的分类标准为,

    4.根据权利要求1所述的一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,步骤三中所述基肥施用量为100-120kg/亩,所述基肥包括15-15-15复合肥和腐熟有机肥,质量比为1:9;所述腐熟有机肥为腐熟粪便或腐熟秸秆。

    5.根据权利要求1所述的一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,步骤三中所述草本植物为紫云英、紫罗兰、蒲公英、狗尾草、牵牛花和凤仙花中的一种或多种;所述灌木植物为紫穗槐、紫玉兰、栀子花、玫瑰、杜鹃和月季中的一种或多种。

    6.根据权利要求1所述的一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,步骤三中所述昆虫为蚂蚱、蟋蟀、西瓜虫、蝴蝶、蜜蜂和蚕中的一种或多种。

    7.根据权利要求1所述的一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,所述有机酸为醋酸、柠檬酸、苹果酸和山梨酸中的一种或多种;所述有机酸溶液以水为基准,包括200-300g/l的醋酸和100-200g/l的柠檬酸。

    8.根据权利要求1所述的一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,所述土壤调理剂包括腐殖土、膨润土、河沙、活性炭、氧化铝、沸石、蛭石和石英砂,质量比为80:30:10:5:1:3:2:4。

    9.根据权利要求1所述的一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,步骤五中所述腐熟有机肥为腐熟秸秆或腐熟粪便;所述牧草为苜蓿、黑麦草、玉米草、羊草和皇竹草中的一种或多种;所述食用菌为蘑菇、香菇、金针菇、平菇、木耳和银耳中的一种或多种;所述灌木植物为紫穗槐、紫玉兰、栀子花、玫瑰、杜鹃和月季中的一种或多种。

    10.根据权利要求1所述的一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,其特征在于,步骤六中所述家禽为鸡、鸭和鹅中的一种或多种,所述家畜为牛、羊和猪中的一种或多种。


    技术总结
    本发明涉及土壤修复技术领域,具体提供了一种农村垃圾堆存场地土壤生态修复方法,具体包括以下步骤,步骤一,垃圾分类,针对处理;步骤二,土壤取样,地块分类;步骤三,无污染地块翻耕,施入基肥,播种,引入昆虫,放置蜂箱;步骤四,污染地块翻耕,施入生石灰,翻土,7‑10d后施入有机酸,空气中喷洒有机酸溶液,施入土壤调理剂;步骤五,施入腐熟有机肥,种植牧草、食用菌和灌木植物;步骤六,引入家禽家畜,直至地块无污染;经本发明的方法修复后的土壤,基本接近一级农业用地水平。

    技术研发人员:张焱,张媛,史密伟,王云霞,侯翔龙,张艳杰,马少鹏,申一文
    受保护的技术使用者:河北省科学院地理科学研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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