[發明專利]淤泥固化劑及使用淤泥固化劑的淤泥固化工藝

有效

• 申請號: 201410254633.5
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104016626A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 陳永喜;趙志杰;賴佑賢;劉洪濤;李東文;李曉作;陳健;陳偉梁
• 申請（專利權）人: 廣州市水電建設工程有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C02F11/14;C04B18/08;C04B14/06;C04B22/06;C04B22/14;C04B22/12
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技術領域

本發明涉及一種淤泥固化劑及其在淤泥固化處理中的應用，屬于污水處理領域。

背景技術

隨著國家經濟的發展，環境污染日益嚴重，相較于以往，人們對環境治理有更迫切的需求，但隨著工業發展的多元化，污染源也更加復雜。如城市污水中，就有來自于居民住宅、單位、學校、醫院以及公共設施排水機構收集的各種污水。而污泥作為污水處理的附屬品，污水中大多無法濾除或消解的成分都沉淀集中在污泥中，污泥的處理工藝主要包括濃縮、脫水、消化、發酵、干化等工藝，處理后通過衛生填埋、水體消納、焚燒處理、堆肥處理和土地利用等方式使污泥能夠減量化、資源化。但有些污泥由于成分過于復雜，或在后期處理中，污泥成分結構遭到破壞，而導致其成為無法固化的淤泥。對于這種淤泥，由于其處于流體狀態，無法被妥善的處置，存在容易隨水體流動，使污染面積擴大化；淤泥表面干燥后，粉塵會飄散入大氣中等危害，故需要短時間內能夠使其穩定下來的方法，污泥固化劑就是由此目的產生的產品之一。

現已研究開發的固化材料主要有：(1)?礦渣硅酸鹽類固化劑：這一類固化劑主要成分是活性硅氧化物、鋁氧化物等。它利用活性激發成分促進固化劑水化和產生膠結淤泥顆粒的膠凝物質。這類固化劑采用的是水硬性成分，所以防水性能較好，缺點是摻入量較大。(2)?高聚物類固化劑：傳統的高聚物改良土壤主要包括水土保持、土壤保濕、疏松土質等方面，在此基礎上，研究發現利用聚合物交聯形成立體結構包裹和膠結土粒，在土壤壓實的基礎上，可以得到較好的抗壓強度。這類固化劑的摻入量較少，運輸方便，一般采用水溶液的形態與淤泥混合，施工方便，且固化土早期強度和后期穩定強度均可以滿足要求，但這類固化劑抗水性能比較差，遇水強度急劇下降。(3)?電離子溶液類固化劑：這一類固化劑作用機理是利用強離子來破壞淤泥顆粒表面的雙電層結構，減弱淤泥表面與水的化學作用力，并且從根本上改變淤泥顆粒的表面性質，使其趨于憎水性，在壓力作用下使得淤泥形成強度和良好的抗水性能。以上這些固化技術不僅僅組成復雜，原料成本高，從而增加了固化土的應用成本，同時采用的各種助劑添加劑對環境有害，極易造成土壤和環境污染。

發明內容

目前淤泥的處理方式主要有農業.焚燒和填埋，還有很大量的淤泥沒有經過任何處理，隨意丟棄。由于淤泥的含水率高，土力學性能差，污染物含量高，現在的處理方式都存在環境污染,處理成本過高的技術不足，同時也容易引起填埋場工程地質災害。淤泥能否填埋取決于淤泥或者淤泥與其它添加劑形成的混合體的巖土力學性能，淤泥填埋時要求十字板抗剪強度≥25kpa,無側限抗壓強度≥50kpa。淤泥經過常規脫水后，含水率?80%以上，字板抗剪強度<10kpa，不能滿足填埋的最低的要求。為此，需要提高淤泥的力學性質，降低含水率。傳統的方式是添加水泥和石灰等固化劑，也使用礦化垃圾作為添加混合料，這些方式需要添加大量的材料，添加量<30%,增加了垃圾量，如果再遇水，將轉變成淤泥。采用添加化學藥劑的方式固化淤泥，可以使淤泥迅速達到填埋要求的強度和含水率，其在淤泥處理的實踐中也越來越被接受。

本發明的技術目的是針對現實情況淤泥處理中存在的技術不足，提供一種成本低、固化效果好的淤泥固化劑，其可直接用于高含水量泥漿的固化，如來自污水處理廠、工業生產產生的污泥或淤泥，來自河道、湖泊等產生的淤泥，并同樣適用于水泥漿的固化，具有廣闊的應用前景。

為實現上述技術目的，本發明提供的技術方案為：

一種淤泥固化劑，其包括以下重量配比的組分：25～45份的粉煤灰、20～30?份的膨脹樹脂，15～20份的水泥，7～9?份的水玻璃，10～12份的硅藻土，10～12份的生石灰，6～9份氫氧化鈉,3～8份的硫酸鋁,8～10份的聚丙烯酰胺，6～8?份的高氯酸鎂，5～15份的石英砂。

本發明上述所述的淤泥固化劑中,水泥的作用是增加淤泥的膠黏性，使淤泥粘合在一起，并使淤泥硬化。

粉煤灰包括很多密實顆粒，其粒徑非常小，會發生水化作用，除此以為還存在多孔結構物質。粉煤灰內含一些金屬氧化物可以與水發生反應，因此，其可以吸水。粉煤灰可以很好的填充膨脹石墨中孔隙中，由于其內也存在多孔結構，其可以作為更小顆粒的二級寄生載體。粉煤灰在膨脹石墨的孔隙中吸收水份的水份的時候存在物理吸水和化學吸水兩種方式。由于粉煤灰是用于寄生在膨脹石墨中的，因此，其用量不宜多，應少于膨脹石墨的用量。