[发明专利]一种用于屋顶绿化的轻质栽培基质及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于屋顶绿化的轻质栽培基质及其制备方法，包括以下质量份数的组分：生物炭颗粒为1‑5%、田园土为0‑50%、余量为生物污泥。本发明的轻质栽培基质含有丰富的有机质和氮磷等营养物质及微量元素和丰富的水分，还具有良好的保水和保肥性能，能够长时间满足绿化屋顶植物的营养需求和水分需求，可减少人工养护和灌溉用水，降低了绿化成本和养护成本。该基质质量轻，可显著减轻屋顶荷载，不会影响建筑结构。组分简单，原料易得，成本低廉，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于建筑节能与环境保护交叉领域，具体涉及一种用于屋顶绿化的轻质栽培基质及其制备方法。

背景技术

屋顶绿化能减少建筑能耗、降低屋顶内表面温度、有效改善城市环境，作为一种生态节能设施已得到广泛认同。但由于屋顶绿化土壤容重较高，厚度通常为15cm以上，致使建筑荷载增加，影响建筑结构，加之屋顶绿化对屋面绿植的高昂灌溉养护成本，其中绿化屋顶的栽培基质占总成本的20%左右，因此，大大的限制了屋顶绿化的普及。

随着我国城市污水处理量不断增长，处理过程中产生的污泥量也大幅增加。我国污水处理厂建设过程中大多存在“重水轻泥”的现象，部分地区污泥以直接填埋为主，由此引起的二次污染问题不容忽视。另外，我国每年产生大量农林废弃物树枝、秸秆等，它们多被焚烧，造成空气污染。如何有效、合理地处置城市污泥和大量农林废弃物树枝、秸秆等已成为一个亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种用于屋顶绿化的轻质栽培基质及其制备方法，解决现有屋顶绿化的土壤容重较高和绿化成本、养护成本较高的问题；同时还解决了城市固体废弃物污泥和农业废弃物树枝、秸秆等资源化利用难题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于屋顶绿化的轻质栽培基质，包括以下质量份数的组分：生物炭颗粒为1-5%、田园土为0-50%、余量为生物污泥。

进一步，所述的生物污泥为城市污水处理系统中经脱水处理的污泥，含水率为70-80%。

进一步，所述的田园土为去除腐殖层的紫色土，粒径小于5mm。

进一步，所述的生物炭颗粒是由树枝或秸秆制得，粒径小于5mm。

上述用于屋顶绿化的轻质栽培基质的制备方法，包括以下步骤：

1）将风干树枝或秸秆修剪至20~30cm，并放入生物炭化炉中，在缺氧条件下热解1~12h，具体时间的选择，根据树枝与秸秆的量的来决定的。温度为300℃~600℃，再将其粉碎、过筛，使粒径小于5mm，即获得生物炭颗粒；

2）取脱水处理后的生物污泥，在日光充足条件下翻堆暴晒4h，利用中午太阳强烈的紫外线，在不损失污泥中碳源的基础上杀灭病菌，并进一步降低生物污泥的含水率，然后进行高温堆肥腐熟，即得到处理好的生物污泥；

3）取深度为50~100cm的紫色土，除去其腐殖层，然后将土进行烘干、破碎、过筛，使粒径在5mm以下，即得到处理好的田园土；

4）将上述制备的生物炭颗粒和处理好的生物污泥和田园土按比例充分混合，即制得用于屋顶绿化的轻质栽培基质。

进一步，所述生物炭化炉由炉体、烟囱和密闭热解室构成；所述的炉体为双层结构，炉体顶部有盖，在炉体的盖子上设有所述烟囱，以排除燃料燃烧后产生的气体，在炉体上端和下端分别设有若干换气口，使炉体内部与外界相连通；所述密闭热解室设于炉体内部，顶部有盖，底部设有若干气孔，并在底部的边缘处设置多个向下的支撑脚，使密闭热解室的底部与炉体之间存在间隙且不能堵住气孔；炉体与密闭热解室之间的空腔构成了燃料燃烧腔。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：