[发明专利]一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料。

背景技术

随着城市道路硬化面积增加带来的降雨径流水量增多（内涝）、水质恶化（面源污染）的问题日益突出，基于“低影响开发”（LID,Low Impact Development）的雨洪管理措施在世界各地城市得到广泛应用。生物滞留槽、植草沟等以道路雨水消纳为主的低影响开发雨洪管理措施均通过“植物-填料-微生物”间的物理、化学、生物作用滞蓄和净化雨水，其中，填料系统对促进植物生长、培育微生物、提供径流储存调蓄空间、发挥对污染物的吸附过滤效果等方面发挥着重要作用。

目前，国外填料多推荐渗透性能良好的、以土壤为基底的、有一定有机质含量的混合物，如美国各州大量使用的由砂、壤土、腐殖质组成的混合填料。近年来，也有广泛采纳其他成熟的雨水管理措施使用填料的趋势，如借鉴人工湿地填料使用的陶粒、沸石、粉煤灰、煤渣、蛭石、石灰石、钢丝绒等，以提高氮、磷的去除效果。国内雨水管理措施的填料大多直接应用国外成果，但由于国内外气象、土壤、径流、材料等各项条件的差异，照搬国外成果必然会降低技术的应用效果。

因此，目前国内道路雨水管理措施在填料选择方面还十分盲目，开发满足国内道路雨水滞蓄净化需求及市场特点的综合效益较高的填料，对提高源头道路雨水管理措施的水量、水质处理效果，推广道路雨水管理技术的应用等都具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提供一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料。该填料透水性较强、蓄水性较好、净化能力较强、并提供植物生长的条件，而且成本低廉、材料易于获得，可满足实际应用推广的需求。

为实现上述目的，该发明包括如下技术方案：

一种城市道路雨水生态滞蓄净化措施的填料，该填料由以下成分制成：砂质壤土，30%～50%体积份；粗砂，30%～50%体积份；蛭石，5%～30%体积份；珍珠岩，5%～30%体积份；草炭土，0～5%体积份。

如上所述的填料，优选地，所述砂质壤土为粒径0.075～2mm的占65%～85%，粒径0.005～0.075mm的不超过15%，粒径小于0.005mm的不超过35%。

如上所述的填料，优选地，所述粗砂的粒径为0.5～2mm。

如上所述的填料，优选地，所述蛭石的粒径为2～5mm。

如上所述的填料，优选地，所述珍珠岩的粒径为2～5mm。

本发明的有益效果在于：与一般雨水管理措施所用填料相比，本发明提供的混合填料的独特之处表现在，选配时考虑了填料的综合效果，如透水性较强，满足排水需求；持水性较强，满足蓄水需求；净水性较强，满足排水水质需求；能提供植物生长条件，满足植物生长需求；同时成本低廉、材料易于获得，可以降低应用门槛，满足实际应用推广的需求。

实验表明本发明填料的渗透速率可以使其表面积水在2h内完全消除，透水性能较强；填料的田间持水率大于35%，自身可储存较多的水量，对进水的调蓄性能较强；填料本身的有机质含量为3%～5%，总氮（TN）含量小于1000mg/kg，总磷（TP）含量小于200mg/kg，对模拟道路雨水中悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、TN、TP的负荷去除率大于60%，因此填料自身的有机质含量、N、P等营养物含量合理，不会造成淋洗现象；而且，对道路雨水中主要污染物的去除效果较好，其净水性能较强；填料的通气孔隙与持水孔隙比值的范围为1:1.5～1:4，总孔隙度大于50%，电导率为1000～3500μS/cm，碳氮比小于200:1，因此对植物生长的适应性较好；填料的单价为100～150元/m3，价格低廉；填料组成的5种材料在普通的建筑材料市场和花卉市场即可买到，本土化程度较高，易于获得。

具体实施方式

以土壤、砂、石、珍珠岩、草炭土、蛭石、粉煤灰、煤渣、炉渣、沸石、陶粒等种植、建筑、水处理等方面常用的材料为供试对象，通过填料理化性质测定、处理道路雨水模拟试验及市场调研，对各填料的透水性、持水性、净水性、对植物生长的适应性、成本、乡土性等特性进行了评价，初选了砂质壤土、粗砂、蛭石、珍珠岩、草炭土等5种填料类型，其中砂质壤土、粗砂的透水效果较好，蛭石、珍珠岩、草炭土的持水效果较好，草炭土具有一定的净水效果。将5种填料以不同比例组合，测试混合填料的理化性质和处理道路雨水的效果，筛选出能够满足透水性、持水性、净水性、对植物生长适应性、成本低廉、乡土性等需求的组合填料比例范围。