申请日2012.06.28
公开(公告)日2012.10.31
IPC分类号E02D3/12; C09K17/40
摘要
本发明属于固沙技术领域，公开一种生活污泥制成的复合生态固沙剂及其制备方法与应用。制备方法包括以下步骤：将有机高分子与钠盐混合均匀，加入粉碎预处理后的生活污泥，干燥，得到混合物;使用固沙剂前，将混合物与耐干旱藻类混合均匀，即得生活污泥制成的复合生态固沙剂。所述有机高分子为聚丙烯酸、聚丙烯酸酯或淀粉;钠盐为硅酸钠、铝酸钠或羧甲基纤维素钠。将所得固沙剂均匀铺洒于沙漠沙面至其厚度为0.5~5厘米，然后保持固沙剂湿润，施水20~30天即可。本发明将生活污泥资源化处理，所得固沙剂集化学固沙功能和生物固沙功能于一体，能实现快速固沙，随后进行藻类结皮，使沙层具有较强的抗风蚀和水蚀能力，达到良好的固沙效果。
权利要求书
1.一种生活污泥制成的复合生态固沙剂，其特征在于：所述复合生态固沙 剂由有机高分子、钠盐、生活污泥与耐干旱藻类混合制备得到;所述有机高分 子为聚丙烯酸、聚丙烯酸酯和淀粉中的一种以上;所述钠盐为硅酸钠、铝酸钠 和羧甲基纤维素钠中的一种以上;所述耐干旱藻类为蓝藻或绿藻。
2.根据权利要求1所述的生活污泥制成的复合生态固沙剂，其特征在于： 所述聚丙烯酸的分子量为2000~5000，所述聚丙烯酸酯的分子量为10000~50000。
3.根据权利要求1所述的生活污泥制成的复合生态固沙剂，其特征在于： 所述有机高分子与钠盐的质量比为1：1～1：10;所述有机高分子与钠盐的质量 之和与生活污泥的质量比为1:100~1:500;所述有机高分子与钠盐及生活污泥的 质量之和与耐干旱藻类的质量比为100:1~10000:1。
4.根据权利要求1所述的生活污泥制成的复合生态固沙剂，其特征在于： 所述生活污泥的含水率为50%~60%。
5.根据权利要求1所述的生活污泥制成的复合生态固沙剂，其特征在于： 所述蓝藻为地木耳、席藻和鱼腥藻中的一种以上;所述绿藻为小球藻。
6.根据权利要求1~5任一项所述的生活污泥制成的复合生态固沙剂的制备 方法，其特征在于具体包括以下步骤：将有机高分子与钠盐混合搅拌均匀，得 到固体化学药剂;将生活污泥粉碎，得到预处理后的生活污泥;将固体化学试 剂与预处理后的生活污泥混和均匀，干燥，得到混合物，保存;使用固沙剂前， 将混合物与耐干旱藻类混合均匀，即得生活污泥制成的复合生态固沙剂。
7.根据权利要求1所述的生活污泥制成的复合生态固沙剂的制备方法，其 特征在于：所述将生活污泥粉碎是粉碎至颗粒直径为0.1~2毫米;所述干燥的条 件是在95~110℃干燥8~24h。
8.根据权利要求1所述的生活污泥制成的复合生态固沙剂在固沙中的应用， 其特征在于：所述应用是将固沙剂均匀铺洒于沙漠沙面，至固沙剂厚度为0.5~5 厘米，然后保持固沙剂湿润，施水量均为1~5L/m2，前10~15天每天一次，后 10~15天隔天施水一次即可，20~30天后停止浇水即可。
说明书
一种生活污泥制成的复合生态固沙剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于固沙技术领域，涉及一种固沙剂，特别涉及一种生活污泥制成 的复合生态固沙剂及其制备方法与应用。
背景技术
固定流沙的方法有三种，即机械固沙、化学固沙和植物固沙。机械固沙如 设置沙障、草方格等，特点见效快，但投入较大，不适合大范围使用;化学固 沙，在沙面形成一种不透性的薄膜，进而起到沙面固定的作用，特点是见效快， 便于机械化作业，但投入大;植物固沙：主要是在沙漠的边缘或腹地种植防护 林或者在沙面上进行植物结皮，降低沙漠的风速，防止沙漠起沙，进而达到固 沙的目的，植物防风固沙具有成本低、效果好。
国内外防沙治沙研究结果表明，在各项防治技术措施中，以植物治沙应用 最为普遍。利用植物治理流沙，最重要的问题是如何使植物在流沙上成活和保 存。众所周知，许多植物必须是在沙障的保护下，才能在流动沙丘上生长。但 对于自然条件恶劣，遭受流沙侵害严重而需要局部迅速固沙的地方，植物固沙 在短时期内难以起到作用，甚至被风沙吹蚀殆尽。
污泥既是污染物又是一种资源，而大量的污泥是我国急需解决的环境问题， 现有的污水处理厂的污泥通常是进行填埋、焚烧处理，这几种处理方法不仅占 用土地，投入大，也会污染环境，将污泥的处置与资源化利用相结合是污泥处 理的最佳出路。污水处理厂尤其是生活污水厂的污泥含有丰富的有机质、氮、 磷、钾，是良好的有机质肥源，非常适合作为植物的肥料，如果将污泥与固沙 剂结合在一起，不仅可以减少因污泥造成的环境污染，减少环境压力，还可以 制造出具有高附加值的固沙剂产品，并且对植物生长具有很大的促进作用，可 强化固沙效果。
发明内容
为解决现有技术存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种生活污 泥制成的复合生态固沙剂。
本发明的另一目的是提供上述固沙剂的制备方法。
本发明的目的还在于提供上述固沙剂的应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种生活污泥制成的复合生态固沙剂，是由有机高分子、钠盐、生活污泥 与耐干旱藻类混合后制备得到，其中，所述有机高分子为聚丙烯酸、聚丙烯酸 酯和淀粉中的一种以上，其中聚丙烯酸与聚丙烯酸酯的分子量等参数不影响所 制备的固沙剂性能，一般商用产品都适用于本发明，聚丙烯酸的分子量优选 2000~5000，聚丙烯酸酯的分子量优选10000~50000;所述钠盐为硅酸钠、铝酸 钠和羧甲基纤维素钠中的一种以上。
所述有机高分子与钠盐的质量比为1：10～1：1;所述有机高分子与钠盐的 质量之和与生活污泥的质量比为1:100~1:500;所述有机高分子与钠盐及生活污 泥的质量之和与耐干旱藻类的质量比为100:1~10000:1。
为了更好地实现本发明，所述生活污泥的含水率为50%~60%，该污泥来自 城市生活污水厂的活性污泥法产生的生化剩余污泥，主要成分为污水中的微生 物及其吸附的有机物，以及微生物代谢活动产物的聚集体，在本技术领域中是 组成相对固定的物质。
所述耐干旱藻类为蓝藻或绿藻;所述蓝藻选用地木耳、席藻和鱼腥藻中的 一种以上，所述绿藻选用小球藻。
上述生活污泥制成的复合生态固沙剂的制备方法，具体包括以下步骤：将 有机高分子与钠盐混合搅拌均匀，得到固体化学药剂;将生活污泥粉碎，得到 预处理后的生活污泥;将固体化学试剂与预处理后的生活污泥混和均匀，干燥， 得到混合物，保存;使用固沙剂前，将混合物与耐干旱藻类混合均匀，即得生 活污泥制成的复合生态固沙剂。
所述有机高分子与钠盐的质量比为1：10～1：1;所述固体化学药剂与生活 污泥的质量比为1:100~1:500;所述混合物与耐干旱藻类的质量比为 100:1~10000:1。
所述将生活污泥粉碎是粉碎至颗粒直径为0.1~2毫米;所述干燥的条件是在 在95~110℃干燥8~24h。
上述固沙剂可应用于固沙，应用方法是将固沙剂均匀铺洒于沙漠沙面，至 厚度为0.5~5厘米;然后保持固沙剂湿润，施水量均为1~5L/m2，前10~15天每 天一次，后10~15天隔天施水一次即可，20~30天后停止浇水即可。
本发明的原理是：本发明通过节能环保，安全可靠地将污泥资源化处理， 制成的固沙剂集化学固沙功能和生物固沙功能于一体，将植物固沙和化学固沙 两者的优点相结合，能短时间内达到固沙，随后进行藻类结皮，使沙层表面在 物理、化学及生物学特征上均明显不同于松散的沙土，具有较强的抗风蚀和水 蚀能力，同时，藻类结皮可以增加土壤的氮和碳含量，促进矿物质的矿化过程， 利于物质的循环和流动，为干旱荒漠地区植被演替提供重要基础，加速土壤的 演替过程，达到良好的固沙效果。
相对现有技术，本发明具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明为水质净化厂和污水处理厂的污泥提供一条出路，使污泥得到 资源化利用，大大减少环境污染，本发明制备固沙剂的主要原料为生活污泥， 其生产将消耗大量污泥，使污泥变废为宝，减少对环境的污染。
(2)本发明的固沙剂具有吸水保水性能好，作用持久的特点。固沙剂中采 用的有机高分子和硅酸盐类物质具有较强的吸水保水性能;使用这种固沙剂能 在短时间内进行固沙，经过一段时间后，固沙剂表面进行生物结皮，使得固沙 效果更持久、有效，为干旱荒漠地区植被演替提供重要基础。
(3)使用本发明的固沙剂可以促进沙面的生物结皮，并显著提高藻类的存 活率，其中生活污泥含有丰富的有机质、氮、磷、钾等元素，为藻类提供充足 的养分，为其存活或生长提供有利条件。
(4)本发明具有成本低，生态环保等特点。本发明制备方法中采用的主要 原材料为生活污泥，生活污泥作为污水厂的垃圾，成本较低，因此固沙剂的成 本低;所制备固沙剂的原料生活污泥可在藻类结皮过程中被吸收降解，不污染 环境，具有生态环保的特点。
