基本信息
- 项目名称：
- 利用建筑垃圾开发园艺基质
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本课题主要对建筑垃圾经粉碎处理后的不同粒径颗粒进行筛选，确定其作为栽培基质的可行性；通过添加外源物质以改良其特性，使其能达到植物生长所需要的环境条件，确定该合成基质最适的配比；并选取适合植物进行盆栽试验来检验该合成基质实际效果，对比常见无土栽培基质的优势与不足，为新基质的开发提供依据。
- 详细介绍：
- 随着我国城镇化、工业化发展速度的加快,城市建设从外延式开发与大规模旧城改造并举、住宅小区规模化建设及道路的改扩建,导致大量建筑垃圾急剧产生,说明我国建筑垃圾排放量高峰期已经到来。而建筑垃圾的原材料的组成成分主要为废砖块、废混凝土块、块石、砂浆块,还有少量钢筋、竹木材、装饰装修废料。这些废弃物经过分捡、剔除或粉碎后，大多可作为再生资源重新利用。因此，对建筑垃圾回收加工利用，不但能解决资源短缺问题，同时还可以降低垃圾排放，正可谓“一举两得”。 本课题主要对建筑垃圾经粉碎处理后的不同粒径颗粒进行筛选，确定其作为栽培基质的可行性，并通过添加外源物质以改良其特性，从而达到植物（兰花）生长所需的最适的生长环境。目前，建筑垃圾（混凝土、废砖等）来源广泛，且国内已有成熟的粉碎技术及设备，实验材料易得且价格低廉。因此，将建筑垃圾粉碎处理后开发成植物栽培基质既可以发挥现有无土栽培的优点：一方面使作物彻底脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。另一方面节约耕地资源，尤其对一些耕地缺乏的地区和国家，无土栽培就更有特殊意义；也可以作为现有无土栽培基质廉价的替代品，实现建筑垃圾的资源化和经济化。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的： 将建筑垃圾回收再利用开发成园艺栽培基质，既可在一定程度上解决了建筑垃圾的排放问题，又可以为无土栽培提供优质廉价的基质，真正实现建筑垃圾的资源化，符合发展循环经济，建设节约型社会，推进可持续发展的时代主题。 基本思路： 本课题主要对建筑垃圾经粉碎处理后的不同粒径颗粒进行筛选，确定其作为栽培基质的可行性；通过添加外源物质以改良其特性，使其能达到植物生长所需要的环境条件，确定该合成基质最适的配比；并选取兰花进行盆栽试验来检验该合成基质实际效果，对比常见无土栽培基质的优势与不足，为新基质的开发提供依据。 创新点： 我们查阅了近几年来的相关资料和文献，发现利用建筑垃圾开发园艺基质方面基本是空白，国内外也未见相关报道。本课题拟通过一系列实验研究出合理配比的园艺基质，为无土栽培基质的开发提供新的方向。 技术关键： 因为不同粒级的碎砖与土壤性质有差异，因此需要通过添加外援物质来改良其性质。 主要技术指标： 一 对不同粒级建筑废料颗粒理化性质进行分析：孔隙度，吸水性，pH，TOC，阳离子交换量，电导率等，与常见无土栽培基质（珍珠岩，蛭石）相比较，筛选出能作为栽培基质的粒径级别。 二 按照栽培植物实际生长需求的环境条件加入不同的外源改良剂进行改良实验。 三 选取适合的植物，以土壤和常见无土栽培基质作对照，用改良的栽培基质进行盆栽试验。生长情况观察与记录：茎、叶长势、黄叶以及生理指标测定：光合作用，叶面积指数
科学性、先进性
- 先进性： 在将建筑垃圾粉碎后作为园艺栽培基质使用方面，国内外还未见相关报道。本课题主要对建筑垃圾经粉碎处理后的不同粒径颗粒进行筛选，确定其作为栽培基质的可行性，并通过添加外源物质以改良其特性，从而达到植物（兰花）生长所需的最适的生长环境。目前，建筑垃圾（混凝土、废砖等）来源广泛，且国内已有成熟的粉碎技术及设备，实验材料易得且价格低廉。因此，将建筑垃圾粉碎处理后开发成植物栽培基质既可以发挥现有无土栽培的优点：一方面使作物彻底脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。另一方面节约耕地资源，尤其对一些耕地缺乏的地区和国家，无土栽培就更有特殊意义；也可以作为现有无土栽培基质廉价的替代品，实现建筑垃圾的资源化和经济化。
获奖情况及鉴定结果
- 上海应用技术学院 大学生科技创新校重点项目
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 技术入股、现金转让、联合生产
作品可展示的形式
- 实物、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 砖块本身具有多空性，具有保水、保肥、通气性好的现代园艺基质的特性。而我们本次的实验对象——兰花是常见年宵花卉，市场需求量很大。我国具有利用把粘土烧制成陶粒养兰花的传统历史，至今仍然为主要的园艺栽培基质。我们课题研究的基质可以作为陶粒基质的高级替代品，与陶粒的物理性质基本一致，但是我们的基质每立方米成本只有30多元，而陶粒每立方米市场价在100元左右，价格优势明显。并且经过PH值调整改良和不同粒径基质调和技术处理，通过反复试验证明我们的基质更适合相关植物的生长。更重要的是我们基质原材料采用的是建筑垃圾，也符合物质循环利用的环保理念。本基质适用于所有适合高通气性基质的植物。因此它具有很好的可行性和实用性。由于本基质价格优势明显、产品性能优越、生产过程环保方便，并随着国内园艺市场的快速发展，我们的基质市场前景广阔，经济利益相当可观。
同类课题研究水平概述
- 我国建筑垃圾资源化现状及对策 在综合利用建筑垃圾方面，一些发达国家开展较早，经过了数十年的发展和完善，在政策、技术和设备等方面均比较成熟。我国起步较晚，但近些年来，一些地方政府，科研院所、高等院校的科研人员和一些具有远见卓识的企业，已经逐步认识到了科学处置和综合利用建筑垃圾对于节约资源、美化环境的重要性，以及对于促进当地经济和社会发展的深远意义，看到了潜在的市场前景。相继开始对建筑垃圾的综合利用进行了许多探索性研究和一实践。代表性的研究和应用实例有： （1）中国建筑材料科学研究总院1997年承担了国 际合作项目《再生混凝土集料和再生混凝土的性能与应用》； （2）2000年，秦皇岛冶金设计研究总院、河北省建 筑科学研究院、河北大学等7家单位合作研究了“建筑垃圾的处理及再生利用研究”课题；该课题对再生骨料的材性、再生混凝土的性能进行了较为全面的研究；对再生混凝土灌注桩进行了施工及性能评价； （3）同济大学等学校在再生骨料、再生混凝土领域也已做了较为深入的研究；2003年7月，同济大学利用废弃混凝土铺筑了一条“再生路”； （4）北京某环保建材科技有限公司利用废砖瓦生产再生砖，产品各项性能可与普通砖媲美，且可制成仿古砖的形式，在工程中使用效果良好。 无土栽培: （1）无土栽培的分类:真正在农业生产上应用的,不外乎两大类.第一种是全部用化肥配制成营养液来灌溉植物,成本高,耗能大,对环境有污染,但外观比较好看,称为无机耗能型无土栽培第二种是全部用固体有机肥施在基质里,灌溉时只浇清水,成本低,操作方便,产品质量好,对环境无污染,称为有机生态型无土栽培 （2）设施农业必须走可持续发展的道路设施农业近10年来发展迅速,以日光温室为例,从 1989年的2. 2 万 hm2 发展到 1999 年的 35万hm2,增长15倍.这对我国北方冬春蔬菜供应起重要作用.但也存在结构不合理,安全性差,土壤次生盐渍化,土地利用率低, 产量低,化肥用量多,农药残留多，蔬菜品质不符合绿色食品的要求等问题.设施蔬菜无论是土壤栽培或无土栽培都必须走可持续发展的道路.否则必然是生产成本高，产品质量低，对人体健康和环境都不利,在商业性生产中,应停止使用全化肥的营养液系统,取而代之用"有机生态型"无土栽培系统,才能做到生产成本低,产品质量好,对环境无污染,在国际竞争中处于有利地位。
