[发明专利]一种高渗透率海绵土及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种高渗透率海绵土及其制备方法与应用，方法包括步骤：将工程渣土、植物落叶与纤维材料混合，并搅拌，得到混合土；将所述混合土进行造粒处理，并在造粒处理过程中加入固化剂溶液，控制造成粒径为10～50mm的粒状海绵土。本发明在造粒处理过程中加入固化剂，其主要目的是保持土粒的粘结性和稳定性。相对于采用纯蒸馏水环境造粒的土粒，掺入固化剂(如羧甲基纤维素)溶液而造成土粒能够保持更长时间的完整性，使海绵土长时间在整体上保持与初始状态相当的渗透率。另外，本发明方法原料易得、成本低廉。同时实现了废弃物循环利用，促进了循环经济的发展。

技术领域

本发明涉及废弃物利用技术领域，尤其涉及一种高渗透率海绵土及其制备方法与应用。

背景技术

在国内，一般工程渣土处理方法主要分为自然风干法、过滤分离法、化学固化法3种。自然风干法虽无需置办设备，但需占用大量的场地，且对天气的依赖性比较强，需要依靠日晒风干减少渣土的水分，雨天、阴天多的季节会使渣土自然风干花费更多的时间。过滤分离法主要通过重力作用，用过滤方式，分离渣土中部分水分，一方面方便运输，一方面减小渣土自然风干周期。但这两种方法只能算是工程渣土处理的前期工作，并不能体现渣土的减量化、无害化、资源化过程。化学固化法便相对实际，其采用添加剂进行固化处理，添加剂主要有水泥、石灰类添加剂和高分子类添加剂两种。水泥、石灰类添加方案主要使用挖掘机将添加剂与渣土搅拌混合，使泥土中的水分和添加剂反应，降低泥土含水量。这种方法反应时间需要数小时，处理效率高，采用渣土坑临时放置，场地占用少。处理后的泥土强度大，渣土可以用于生产建筑用砖、制陶等，变废为宝。高分子类添加剂需要采用搅拌装置进行混合处理，通过吸收渣土中的水分，增加渣土粘性而使渣土失去流动性，使渣土改良成易于运输的状态。由于含水量没有改变，坍塌度大，不宜堆放，常与水泥、石灰类添加剂同时使用。其优点在于反应速度快，几秒钟就能见到改良效果，适用于出土阶段高含水量渣土的改良。即便是存在各类的工程渣土处理方法，中国大中城市开发建设项目渣土量已占到城市垃圾排放总量的15％～20％，这些工程渣土大部分未得到无害化处理和资源化利用。这导致存在消纳弃置处理工程渣土的现象，造成较为明显的生态环保问题，主要体现在以下方面：1)弃置过程中装运困难，遗洒道路，污染环境；2)造成渣土中大量的块石、石子、砂子、黏土等资源的浪费；3)设置消纳场将占用大量土地资源；4)可能破坏市容，恶化城市环境。

工程渣土转化为海绵土可提高其资源化效率。一般海绵土渗透性不大，且需要配合相关酶的发酵作用以预防土壤板结、维持海绵土的渗透性。以腐植土为机质的生长介质也可能出现营养物浸出现象，特别是在植物进入生长稳定期之前，已有多个研究团队发现存在总磷和重金属的浸出问题。对于工程渣土向海绵土的转化，或许需要选择其他的方法。有学者将海绵土土基造粒处理，增大了土体渗透性，但土粒的整体性难以保持，随着时间的推移，粒状土松垮会使土体渗透性能大打折扣，且没有相关酶的辅助，土体容易板结。其次便是粒状土环境下的植株营养供给将受到影响，粒状土内部的养分难以流露出并被植株根部吸收。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高渗透率海绵土及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中存在的粒状土松垮，导致土体渗透性大大降低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种高渗透率海绵土的制备方法，其中，包括步骤：

将工程渣土、植物落叶与纤维材料混合，并搅拌，得到混合土；

将所述混合土进行造粒处理，并在造粒处理过程中加入固化剂溶液，控制造成粒径为10～50mm的粒状海绵土。

可选地，所述将工程渣土、植物落叶与纤维材料混合，并搅拌，得到混合土的步骤，具体包括：

将筛砂处理后的工程渣土、植物落叶分别自然晾晒3～5天；

将晾晒后的工程渣土、晾晒后的植物树叶分别进行破碎处理，得到所述工程渣土粉末和植物落叶粉末；