[發明專利]污水廠脫水污泥固化/穩定化處理的固化劑及其應用

有效

• 申請號: 201210066210.1
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102603153A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 朱偉;孫曉輝;徐志榮;龔淼;李磊;孫政;張會文
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明涉及一種污水廠脫水污泥固化/穩定化處理的固化劑及其應用。

背景技術

目前，針對我國污泥處理處置的技術繁多，如填埋、焚燒、堆肥等，但是其中最易被我國國情所接受的是污泥預處理填埋，既能保證污泥無害化處理，又符合當前我國的經濟水平。預處理填埋常見的方式是污泥固化/穩定化處理技術，已在廣東、江蘇、浙江等地進行了現場應用。在應用過程中發現由于受到傳統固化劑養護齡期(一般齡期為3天)的限制，使得處理場地占用大量面積，且處理情況易受到天氣的影響。若對養護場地進行封閉式處理，又大大增加了污泥處理成本。另外，傳統的固化劑在應用過程中仍存在表面強度高，內部強度低的問題，需要通過機械翻動，或降低養護時厚度的方式解決，無形中增加了處理成本。因此，針對上述問題尋找一種適宜的固化劑，能在短期內(1天或數小時)內強度達到填埋的要求(50kPa)，且實現內外部強度均一。

此外，目前污泥固化處理過程中，固化材料的摻入量一般在20～25%之間，高摻入量造成了固化泥體積增加，并沒有實現污泥減量化的處理。因此，需要在不降低固化處理效果的同時，減少固化劑的摻入量。

發明內容

解決的技術問題：本發明的目的是提供一種污水廠脫水污泥固化/穩定化處理的固化劑及其應用，解決污泥固化/穩定化處理中固化污泥早期強度低、內外部強度不均一、固化劑摻入量高等問題。通過采用本發明專利的污泥固化處理的固化劑，在摻入量為8～12%之間時，可使固化污泥的無側限抗壓強度在1天內或數小時達到50kPa，而內外部強度能夠均勻。

技術方案：污水廠脫水污泥固化/穩定化用固化劑，化學成分按質量份為：SiO₂：3～8，Al₂O₃：25～35，CaO：32～43，SO₃：15～23，Fe₂O_3?：1～3，Li₂O：0.1～0.3。

優選方案一：化學成分按質量份為：SiO₂：3，Al₂O₃：35，CaO：40.7，SO_3?：18，Fe₂O_3?：3，Li₂O：0.3。

優選方案二：化學成分按質量份為：SiO_2?：8，Al₂O₃：25，CaO?：40.9，SO_3?：23，Fe₂O_3?：3，Li₂O：0.1。

上述污水廠脫水污泥固化/穩定化用固化劑的應用，脫水污泥中按重量比添加固化材料，混合攪拌均勻，各組分所占比例為：污泥?88～92%，固化劑?8～12%。

優選方案一：脫水污泥中按重量比添加固化劑，混合攪拌均勻，固化劑占整個體系的12%。

優選方案二：脫水污泥中按重量比添加固化劑，混合攪拌均勻，固化劑占整個體系的8%。

有益效果：本發明的效果和優點在于：將該固化劑加入脫水污泥之后，固化材料與脫水污泥中的水分迅速發生反應，形成針狀骨架，從而使固化污泥的強度提高。同時，隨著反應的進行，該產物生成量越來越大，由于產物的比表面積非常大，具有很強的吸附作用，且隨著固化體的密實度越來越高，從而達到穩定化和封閉污染物的作用。具體采用該固化劑具有如下特點：1)?材料摻入量低，從而使脫水污泥固化后體積增加量減少；2)?固化劑的成分常見易得，且有成品出售，易于形成產業化；3)?固化污泥的強度可以在1天之內(或數小時)達到填埋所需強度(50kPa)，無需養護條件減少處理程序，降低處理成本；4)?處理后的固化污泥pH<10，可以用于填埋，也可農用或用做填土。

通過這種固化劑對污水廠的脫水污泥進行固化/穩定化處理后，固化污泥的強度可在12～24小時之內達到《城鎮污水處理廠污泥處置混合填埋泥質》(CJ/T?249-2007)中的強度要求(>50kPa)，且同以往的固化劑不同的是經本專利的固化劑處理后的固化泥pH低于<10。因此，經本發明的固化劑處理后的固化污泥只需養護一天就可完全達到了混合填埋泥質的要求。

具體實施方式

實施例1：

本發明各組分按以下重量百分比混合均勻而成：

污泥??????????92%