煤矸石制人工土壤技术
来源项目
《“无废城市”建设先进适用技术汇编》（第三批）
技术分类
固体废物处理处置技术-工业固废-能源工业
适用对象及范围
适用于煤矸石无害化、100%资源化利用
基本原理
本技术首先通过微生物活化菌剂将煤矸石中的有用元素充分活化，使这些元素从固定态转化为植物可吸收的游离态，达到盘活煤矸石养料库的作用；
其次，有的煤矸石作为人工土壤原材料会有重金属超标的情况，通过微生物钝化菌剂将煤矸石中的超标重金属元素钝化，使重金属从能够被植物吸收的游离态转换为不能被吸收的固定态，起到净化煤矸石的作用；
最后，通过破碎、分选、配比等工艺过程将煤矸石制成人工土壤所要求粒径组成状态。
其次，有的煤矸石作为人工土壤原材料会有重金属超标的情况，通过微生物钝化菌剂将煤矸石中的超标重金属元素钝化，使重金属从能够被植物吸收的游离态转换为不能被吸收的固定态，起到净化煤矸石的作用；
最后，通过破碎、分选、配比等工艺过程将煤矸石制成人工土壤所要求粒径组成状态。
技术描述（创新点及优势）
①通过溯源确定煤矸石是生长成煤植物的远古土壤。
②将煤矸石中微量元素及氮、磷、钾等植物所需的基本元素活化为可吸收态，含量是普通土壤数倍以上。
③将煤矸石100%转化为人工土壤，实现煤矸石100%资源化利用。
④人工土壤密度和结构与自然土壤保持一致。
⑤人工土壤产品质量可达国家一级土壤标准，种植的作物均可达到绿色无公害标准。
应用案例名称
煤矸石制人工土壤应用于矿区土地复垦示范项目
案例地址
内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗内蒙古伊泰集团酸刺沟煤矿土地复垦区
案例规模
147.5公顷
项目投运时间
44287
工艺流程
破碎：通过破碎装置将大块煤矸石进行粉碎，达到制备人工土壤所要求的粒径大小。
分选、配比：通过分选装置对煤矸石进行分选、粒径配比，得到制备人工土壤的基础材料。
添加菌剂：按配比向煤矸石中精确添加能够活化营养元素和钝化重金属的专利复合微生物菌剂。
养护：将添加了专利复合微生物菌剂的煤矸石原料堆放在反应仓进行反应。
成品土：进行人工土壤包装，得到可以广泛使用的成品土。
污染防治效果和达标情况
通过本技术避免了煤矸石直接填埋占用土地、自燃污染环境，实现了煤矸石100%资源化利用，玉米出苗率由5%提升到95%，且种植的玉米经第三方机构检测达到绿色无公害标准。复垦土地经5个月种植监测达到验收标准。
人工土壤质量满足《人造种植土标准》（T/CPPC1027-2021）等标准，污染物控制达到《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB15618-2018）的要求。
二次污染治理情况
无二次污染
能源、资源节约和综合利用情况
能源、资源节约：煤矸石制人工土壤整个生产工艺流程均为物理过程，低耗能、低耗水、无排放。
综合利用情况：使用本技术可将煤矸石完全转化为人工土壤，实现煤矸石100%资源化利用。
综合利用情况：使用本技术可将煤矸石完全转化为人工土壤，实现煤矸石100%资源化利用。
投资费用
工程基础设施建设费用：245万元 设备投资：177万元
运行费用
物耗：1416万元 <br />
能耗：22万元 <br />
人员工资：44万元 <br />
设备折旧：44万元 <br />
维修管理：22万元 <br />
<br />
运行成本：1548万元 <br />
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