工艺流程
固沙种草机包括机架、搅拌装置(均匀混合搅拌固沙植物种子与植物纤维浆料并获得固沙混合料)、搅拌驱动机构、将搅匀的固沙混合料连续喷送至需固沙区域的喷枪、和喷枪驱动机构,行走机构与行走驱动机构间通过传动机构一传动连接,搅拌装置与搅拌驱动机构间通过传动机构二传动连接,喷枪与喷枪驱动机构间通过传动机构三传动连接;喷枪的进料口与搅拌装置的出料口间通过物料输入管道连接。本系统结构简单、设计合理、投入成本较低且使用操作简便、使用效果好,能有效解决现有植物固沙方法存在的劳动强度大、工作效率低、固沙效果较差等问题。
关键技术或设计特征
农作物秸秆1000kg,牛粪300kg,复合发酵菌1kg,保持水分50-60%;升温3-5天到50°,50°~60°高温发酵3-4天,降温到常温,粉碎,5mm筛子过筛,固沙混合料装袋;在植物固沙和种草机中注水1500kg,然后加入固沙混合料200-300kg;加入植物种子1-5kg,搅拌5分钟,进行喷散。
典型规模
(2002-2015年)榆林-靖边沙漠高速公路路基修复工程50000 m2;(2009-2015年)兰州红砂土地区陡削坡面生态建设40000m2;(2007-2015)兰州黄土地区陡削坡面生态建设5000 m2;(2000-2015)解放军某部垃圾场山生态建设50000 m2。
典型案例
(一)项目概况
榆靖高速公路是我国目前在沙漠地区开工建设的首条高速公路。为使其成为道路建设与沙区生态环建设有机结合的典范,实施好公路沿线的绿化美化及防风固沙工程非常重要。为此,该公路建设管理处(甲方)应用中国科学院寒区旱区环境与工程研究所(乙方)植物固沙机种草技术快速绿化公路边坡。工程量为:榆靖高速公路K70+060-K70+350左侧、K71+600-K71+860左侧、K77+300-K78+200左、右侧、K110+260-K110+620右侧共四处用液体喷播快速绿化技术,对路基边坡及平整带进行绿化,生态修复面积40000m3。
(二)技术指标
搅拌机搅拌时间:8min,齿轮泵工作排空时间10-12 min,喷散面积500m2。台班生产率1000m2/h;喷头喷散距离小于10m,带输料管喷散距离20-40m;喷头喷散角度30-60°,半径小于10m,弧长5-10m;输料管的连接时间5″(对接时间0-1min),重量小于等于1000kg,体积为2m3。档位变换灵活顺利;两个防堵法兰打开顺利;杂质去除装置位置合理;搅拌机转速:50 -60n/min;齿轮泵转速:50 -60n/min。
(三)投资费用
本项目总投资450万元,其中机械设备投资费用:150万元;固沙混合料投资费用:100万元;流动资金投资费用:200万元。
(四)运行费用
总运行费用200万元。常年生产固沙混合料,运行费用包含工人8名,工资30万;材料费:150万;该技术实施后无需灌溉,大量节水。按照1hm2计算,节约水费300元/ hm2。
联系方式
技术信息咨询单位:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
联系人:孙宏义
电话:13893207299
地址:甘肃兰州市东岗西路320号
邮编:730000
E-mail:sunhy569@lzb.ac.cn
134 生态节水型灌区构建技术
适用范围
灌区农田排水氮磷营养盐的生态拦截处理
基本原理
该技术采用以农田排水生态净化系统、可移动式农田排水沟水质净化器、农田排水沟便携式复合人工湿地净化箱为核心的农田面源污染控制工艺,将可移动组装式水质净化单元与农田排水系统进行耦合,借助于生物净化填料吸附、附着微生物净污原理,拦截净化农田排水中的氮磷营养盐。
工艺流程
可移动式农田排水沟水质净化器的示意图如1-5所示。

图1水沟渠开挖两条分流渠道的平面示意图

图2 净化器在农田排水沟渠中摆放的平面示意图

图3 生物球示意图图4水质净化器在农田排水沟渠中组合摆放立体图

图5 水质净化器示意图
图中1是农田,2是农田排水沟渠,3是分流渠道,4是单体水质净化器,5是聚烯烃塑料骨架,6是以醛化纤纶为材料的软性纤维填料,7是钢筋,8是生物净化球,9是铁丝网,10是活性炭。
对照图1和2,据农田1面源污染程度和农田排水沟渠2内水流流速在原沟渠旁开挖1或2个分流渠道3,分流渠与原沟渠大小相同,能显著降低水流流速、大幅增加水力停留时间;用钢筋7和钢丝网9制作成单体水质净化箱4;可据农田排水沟渠断面尺寸合理选择不同尺寸的单体水质净化器4组合摆放以充满整个沟渠,使尽量多的农田排水经水质净化器处理。
所述流经水质净化器的农田排水在可移动组装式农田排水沟水质净化器组合体中的水力停留时间不小于6分钟。
关键技术或设计特征
1.对照附图1-3,单体水质净化器内的生物净化球8由聚烯烃塑料制成球形的聚烯烃塑料骨架5与以醛化纤纶为材料的软性纤维填料6构成。
2.对照图4,单体水质净化器4以φ10的钢筋7作为其骨架,以钢丝网9作为其6个面,钢丝网6的孔径略小于生物净化球8和活性炭10的大小,钢丝网9可拦截水中较大的悬浮物,防止水质净化器4内发生堵塞和填料流失。
3.水质净化器4上方的铁丝网9设置为可开启式,方便水质净化器4内填料的更换。
典型规模
江苏省宿迁市国家级大型灌区—沂北灌区30万亩的灌区排水系统;江西省国家级大型灌区—潦河灌区33.6万亩的灌区排水系统;江苏省昆山市花桥、锦溪万亩良田排水系统。
推广情况
该技术已在江苏省宿迁市国家级大型灌区——沂北灌区、江西省国家级大型灌区——潦河灌区、江苏省昆山市花桥、锦溪得到推广应用。
典型案例
(一)项目概况
可移动式农田排水沟水质净化器在江苏省昆山市锦溪灌区排水系统中应用,面源污染来源于万亩良田的灌区排水,于2010年2月开工建设,2010年7月调试并建成。
(二)技术指标
以农田排水口、生态沟渠出水口水体作为生态沟渠水体净化的检测取样点。测定样品中氮磷等污染物浓度,分析生态沟渠拦截、净化效果。监测结果表明污水中CODCr去除率>38.8%,TP去除率>28.6%,TN去除率>30.7%,NH3-N去除率>30.7%。
(三)投资费用
该项目总投资约20万元,其中设备投资15万元,基建投资3万元,其他投资2万元。主体设备寿命15年。
(四)运行费用
该系统在投入使用一段时间后,需将水质净化器从农田排水沟渠中取出,对其中的填料进行更换以保证处理效果,运行费用约为3000元/年。
联系方式
技术信息咨询单位:河海大学
联系人:王超
电话:025-83787330
地址:江苏省南京市西康路1号河海大学环境学院
邮编:210098
E-mail:cwang@hhu.edu.cn