[發(fā)明專利]一種固化污泥用于路基填土的方法

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• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105731746A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林署炯;陳劍尚;冉孟膠;張澄博
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;E01C3/00;E02D17/18
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固化污泥用于路基填土的方法，屬于資源環(huán)境領(lǐng)域。經(jīng)本方法固化后的污泥抗壓強(qiáng)度大，污染性質(zhì)消除，具有長期穩(wěn)定性，可直接用于路基填土。

背景技術(shù)

污水污泥是城市污水處理廠進(jìn)行污水處理后的廢棄產(chǎn)物，常常含有大量微生物、有機(jī)污染物、重金屬等，是一種成分復(fù)雜、有害物質(zhì)高度濃縮的污染物。隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快以及環(huán)保意識的提高，城市污水的產(chǎn)生量和處理量也越來越多，相應(yīng)的，污泥的產(chǎn)生量也大幅增加。2010年底，全國城鎮(zhèn)污水處理量超過300億m³，脫水污泥產(chǎn)生量達(dá)到3000萬噸。由此可見，如若不對污泥進(jìn)行妥善處置，如此大量的污染物勢必會對居民生活和自然環(huán)境造成巨大的危害。

現(xiàn)有處置污泥的方式主要有焚燒、農(nóng)業(yè)利用、填埋、建材利用等。焚燒是對污泥進(jìn)行減量化、無害化最有效最徹底的方法，但存在著一次性投資大，運行成本高，技術(shù)要求高等弊端，目前僅在日本得到大量使用。農(nóng)業(yè)利用實現(xiàn)了污泥的變廢為寶，是一種污泥資源化的有效手段，但土地利用也存在著重金屬超標(biāo)、病蟲害傳播、季節(jié)性利用不均衡等問題而限制著其本身的推廣。填埋處置成本低、技術(shù)要求低、容量大、見效快，適用于土地資源豐富但經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，是我國一直主要采用的污泥處置方法，但隨著我國城市的進(jìn)一步發(fā)展，人地矛盾日益突出，填埋處置污泥的方式已經(jīng)不再適用。建材利用是控制污染物，將污泥變廢為寶的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，本發(fā)明基于建材利用的方式，將污泥進(jìn)行固化穩(wěn)定化后用于路基填土，是一種污泥資源化利用的有效方法。

傳統(tǒng)的污泥固化材料主要有水泥、粉煤灰、石灰、礦渣和粘土礦物等，固化機(jī)理主要是借助各種水化產(chǎn)物對污泥進(jìn)行包裹和固化，達(dá)到增加污泥強(qiáng)度和控制污染的目的。但使用傳統(tǒng)方法固化后形成的污泥固化土堿度高，pH值常常達(dá)到12左右，在雨水的淋濾下，淋濾堿液會對周圍的環(huán)境造成污染。而且隨著污泥堿度的下降，微生物開始繁殖分解污泥固化土中的有機(jī)物，降低了污泥固化土的穩(wěn)定性，容易導(dǎo)致固化堆體失穩(wěn)破壞。因此，使用傳統(tǒng)方法固化的污泥，污染特性未能完全消除，長期穩(wěn)定性沒有保障，不能達(dá)到路基填土的要求，僅能用于填埋場填埋，造成了環(huán)境的負(fù)擔(dān)和資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有污泥固化技術(shù)的不足，提供了一種固化污泥用于路基填土的方法，既能提高污泥固化土的強(qiáng)度，又能控制污泥污染特性，保障污泥固化土的長期穩(wěn)定性，使污泥固化土可以用于路基填土，達(dá)到變廢為寶的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)解決方案：

一種固化污泥用于路基填土的方法，所述污泥的含水率為65-85％，固化材料為生石灰、瀝青、自然土。各種組分所占重量百分比為：

本發(fā)明的方法包括以下步驟：

(1)取含水率為65-85％的城市污水廠污泥，以污泥重量為基準(zhǔn)，向污泥中添加5-15％的生石灰，進(jìn)行初步攪拌混合；

(2)攪拌均勻后，再加入5-10％的乳化瀝青，進(jìn)行第二次攪拌；

(3)第二次攪拌均勻后，再加入450-550％的自然土，進(jìn)行第三次攪拌；

(4)將攪拌均勻的固化土進(jìn)行干式養(yǎng)護(hù)7天，即可用于路基填土。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)一種固化污泥用于路基填土的方法，第一步攪拌加入生石灰后，生石灰與污泥中的水發(fā)生反應(yīng)。該反應(yīng)過程中生石灰可以吸水，同時還放出大量的熱量，進(jìn)一步蒸發(fā)污泥中的水分，達(dá)到干化污泥的作用。反應(yīng)生成的氫氧化鈣具有強(qiáng)堿性，能起到消殺細(xì)菌的作用，抑制污泥中有機(jī)質(zhì)的分解。反應(yīng)生成的氫氧化鈣在后期碳化后，生成碳酸鈣，起到增強(qiáng)固化體強(qiáng)度的作用。

(2)第二步攪拌加入乳化瀝青后，乳化瀝青能對污泥形成包裹和粘結(jié)。乳化瀝青干化后具有很高的強(qiáng)度，起到增加污泥固化土強(qiáng)度的作用。同時，瀝青為憎水性材料，且具有較強(qiáng)的耐酸性和耐堿性，可以防止污泥固化土中的污染物和石灰堿液被雨水瀝出。由于瀝青的包裹作用，還能使污泥固化土內(nèi)部保持長期的堿性環(huán)境，從而抑制細(xì)菌的生長，保障了污泥固化土的長期穩(wěn)定性。

(3)第三步攪拌加入自然土，一方面可以增加污泥固化土強(qiáng)度，一方面則能降低污泥固化土的有機(jī)質(zhì)含量，保障路基填土的長期穩(wěn)定性。

(4)經(jīng)本發(fā)明處理后的污泥固化土強(qiáng)度高、無污染，且具有長期穩(wěn)定性，能夠滿足路基填土的要求。

具體實施方式

實施例1