[發明專利]河流底泥的固化處理方法

有效

• 申請號: 200710040476.8
• 申請日: 2007-05-10
• 公開（公告）號: CN101050045A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 朱南文;車承丹;李艷林;趙玲;葉清;林克明;奉均衡
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C04B28/14;C04B18/30;C04B18/10;C04B18/16;B28B11/24
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 毛翠瑩

技術領域

本發明涉及一種河流底泥的固化處理方法，對開挖出的河流底泥直接進行低成本固化。屬于環境工程技術領域。

背景技術

目前，我國諸多河流開始面臨著底泥疏浚清淤以進行整治方面的問題，如上海市蘇州河綜合整治三期工程，將對蘇州河河口至真北路橋約16.7公里的市區段進行底泥疏浚，屆時，疏浚過程預計將產生130×10⁴m³的底泥。河流疏浚底泥的一個特點是含水率高、存在不同程度的污染物，如不進行妥善處理處置，則很有可能帶來二次污染。由此，必須妥善解決好大量疏浚底泥的出路問題。

疏浚底泥的常規處置方式主要有堆放，洼地回填、創建陸地、土地改良、建材利用以及海洋棄置等。但各種處置方法都存在占地過大、土力學性質較差、成本較難控制而難以進行大規模處置以及可能帶來二次污染等方面的問題。

為處置大量河流底泥，尋找一種對開挖出的河流底泥直接進行低成本固化的方法，節約底泥堆填占地，并可使底泥得到資源化利用，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種河流底泥的固化處理方法，降低底泥處置成本，底泥固化體可直接作為路面、公園建設混凝土替代材料使用，從而使底泥得到資源化利用。

為實現這一目的，本發明利用燃煤爐渣、生石灰以及石膏，在底泥中攜帶水分的情況下發生系列反應，使底泥發生固結，并以建筑垃圾中的磚塊混凝土碎屑作為支撐材料，經過一定時間的養護形成固化體，從而實現河流底泥的固化處理。

本發明的方法包含下列步驟：

1、取未經脫水處理的含水率為90-98％的河流底泥，以底泥重量為基準，向底泥中加入2-6％的燃煤爐渣、1-3％的生石灰、1-3％的石膏，進行均勻混合處理，形成底泥混合物；

2、以底泥混合物的重量為基準，加入2-6％的建筑垃圾中的磚塊混凝土碎屑，進行均勻混合，形成固化前體；

3、將固化前體以5-30cm的厚度平鋪在通風的避雨棚中加麻袋等進行覆蓋養護，養護溫度在0℃以上；養護時間未達7天時，應避免固化塊與雨水等水分接觸，7天后，在麻袋等覆蓋物上淋水，使覆蓋物處于水分潤濕狀態。28天養護后，即可實現混合物的固化。

7天后，固化體強度即可達到3MPa以上，28天后固化體強度可達到10Mpa以上。

本發明方法對于含水率為70％以上的底泥都適用。但當含水率低于70％時，在進行步驟1操作時，應以底泥含水率70％的基礎值，加入相應的水以補充水分。

本發明中，燃煤爐渣往往含有大量的二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化三鐵，但硅酸二鈣、硅酸三鈣和鋁酸三鈣的含量較低，在有生石灰和水分的條件下，石灰首先與水發生反應，生成氫氧化鈣，在氫氧化鈣作用下，在堿激發作用和鈣離子反極化作用下，燃煤爐渣溶出活性二氧化硅和活性三氧化二鋁，氫氧化鈣再與溶出的活性活性二氧化硅和活性三氧化二鋁發生反應，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。由于有水化鋁酸鈣生成，當加入一定量石膏時，水化鋁酸鈣會與石膏反應生成水化硫鋁酸鈣。由于爐渣中的化學水化反應相當緩慢，生成水化鋁酸鈣的濃度不會太大，因此在水化鋁酸鈣與石膏反應過程中，會生成三硫型水化硫鋁酸鈣，即鈣礬石。如果漿體中的石膏被消耗完后，還有未水化的鋁酸三鈣時，由于底泥未經脫水，水分含量高，因此，水化反應能夠充分進行，此時，鋁酸三鈣的水化產物又能與上述反應生成的鈣礬石繼續反應生成單硫型水化硫鋁酸鈣。因此，通過系列反應，各種反應產物就將底泥固結其中，形成固化體。為提高固化體的理化性能，在本發明中，添加2-6％的建筑垃圾中的磚塊混凝土碎屑作為支撐材料，可提高固化體的抗壓性能。固化體可用于替代物化性能要求不是很高的路面、公園建設時的混凝土砌塊使用。

本發明具有積極的技術效果。底泥是河流疏浚過程中產生的需要耗資進行處置的廢物，而固化過程中使用的燃煤爐渣以及建筑垃圾中的磚塊混凝土碎屑也屬于需要耗資處理的固體廢物，本發明以一種廢物為原料，外加少量的生石灰和石膏，使底泥得到有效處理；此外，由于本發明在對底泥進行固化之前無需對底泥進行脫水預處理，節約了底泥處理費用，從而在較低的成本下，實現了底泥的資源化利用。本發明方法操作簡便、無二次污染、成本低廉。

具體實施方式

以下結合具體的實施例對本發明的技術方案作進一步描述。以下實施例不構成對本發明的限定。

實施例1