[发明专利]一种矿山生态复绿基质材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种矿山生态复绿基质材料，由锰氧化菌、市政污泥水热改性产物和矿山土壤组成，所述矿山土壤的质量为所述市政污泥水热改性产物的150％～300％，所述锰氧化菌的质量为所述市政污泥水热改性产物的0.1％～0.5％。本发明通过对市政污泥的资源化处理，将产物与锰氧化菌和矿山土壤混合，形成营养覆土覆盖在矿山表面，可以有效恢复矿山土壤肥力，促进植物生长，从而实现矿山生态复绿的目的，同时，大量的市政污泥也能够得到有效的利用，实现污泥资源化的目标。

技术领域

本发明涉及市政污泥资源化利用领域和矿山生态修复技术领域，具体涉及一种采用锰氧化菌和市政污泥水热改性产物的矿山生态复绿基质及其制备方法和应用。

背景技术

市政污泥是污水处理过程中的主要副产物，其中含有病原体、抗生素、微塑料和重金属等污染物，同时污泥中又含有较多的有机物和氮磷营养盐，可以为矿山土壤提供营养物质。因此，在对市政污泥进行资源化应用前，需要对其进行预处理，减少其有毒物质的含量。污泥水热改性可以实现市政污泥中病原体、药物、微塑料等污染物的快速灭活或降解，同时促进重金属的钝化，减少市政污泥有毒有害污染物的同时，保持其营养物质，促进其资源化利用。

矿山的开采会对矿山生态环境造成巨大影响，矿山土壤和上覆植被会被大量破坏，土壤保水能力大幅下降，肥力丧失，植被无法重新生长，从而形成废矿渣。因此，矿山土壤修复对于恢复矿山的生态环境具有重要意义。

专利CN105659977B公开了一种可利用市政污泥的环保生态植生毯，从下至上依次为无纺布层、第一植物纤维层、种子基质混合层和第二植物纤维层，该环保生态植生毯的基质由废弃物制成，成本低，环保性强，草种和灌木种可以在该基质下生长，根系可以有效地附着在基质和土地上，防护性好。

专利CN106797820B公开了以市政污泥为主要基质的矿山生态恢复营养覆土及其制备方法，该制备方法中，制备所述矿山生态恢复营养覆土的原料包括脱水市政污泥和风干树枝；所述风干树枝的质量为所述脱水市政污泥的30％～40％。所述原料还包括黄磷炉渣；所述黄磷炉渣的质量为所述脱水市政污泥的0～150％。所述原料还包括胶磷矿尾矿；所述胶磷矿尾矿的质量为所述脱水市政污泥的0～ 20％，该发明使原料脱水市政污泥资源化利用，并以含磷物质钝化重金属，避免市政污泥引起的二次污染；提供大量的矿山生态恢复营养覆土，提高矿山、废弃场地生态恢复的效率。

然而现有技术中，市政污泥和矿山土壤中有毒有害污染物仍得不到较好的处理，有毒有害污染物仍在释放，难以得到有效的处理。常见的土壤改良技术包括物理法、化学法和生物法，物理方法主要包括排土、换土和客土等方式，大型器械在矿山上施工较困难，且矿山土壤中的有毒有害物质仍需进一步处理，成本较高；化学法主要是向土壤中投加材料或试剂来去除土壤中的有毒有害物质，这种方法可持续性效果较差，维护成本较高，而生物法则可以利用生物的生命活动来不断改善土壤质量，具有成本低、可持续能力强等特点。

发明内容

本发明的目的是提供以锰氧化菌和市政污泥水热改性产物为主要基质的矿山土壤复绿基质及其制备方法，以阻断市政污泥和矿山土壤有毒有害污染物的释放，促进市政污泥在矿山土壤修复方面的资源化利用，实现矿山复绿。通过对市政污泥的资源化处理，将产物与锰氧化菌和矿山土壤混合，形成营养覆土覆盖在矿山表面，可以有效恢复矿山土壤肥力，促进植物生长，从而实现矿山生态复绿的目的，同时，大量的市政污泥也能够得到有效的利用，实现污泥资源化的目标。

本发明通过以下技术方案实现：

一种矿山生态复绿基质材料，由锰氧化菌、市政污泥水热改性产物和矿山土壤组成，所述矿山土壤的质量为所述市政污泥水热改性产物的150％～300％，所述锰氧化菌经培养基培养后收集，并进行24h冷冻干燥，干燥产物研磨后封装备用，其投加质量为所述市政污泥水热改性产物的0.1％～0.5％。