[發明專利]一種利用剩余污泥制備多功能人工礁石的方法

有效

• 申請號: 201710112023.5
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106962249B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張東;王靜;孫鈺翔
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: A01K61/70
• 分類號: A01K61/70
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 吳維敬

本發明公開了一種利用剩余污泥制備多功能人工礁石的方法。其涉及海洋生態礁石的制備和污泥的利用。步驟為：1、污泥中加入納米鈦酸鈣等添加劑，加熱反應，分離，得到固體A和液體A；2、固體A調pH值，分離，得到液體B和固體B；3、液體A和液體B混合，調pH值，分離，得到固體C和液體C；4、液體C中加催化劑，加入硅藻土，攪拌，分離，得到固體D和液體D；5、固體B真空熱處理，得到E；6、固體C和固體D混合，造粒，煅燒，得到小球；7、浸泡了液體D的E和小球與水泥、水混合成型，得到具有吸附重金屬和緩釋營養物質的人工礁石。該方法廢物利用，無二次污染，可以用于生態島礁建設、海洋牧場的建設和海洋生態恢復等。

技術領域

本發明屬于海洋生態領域，具體涉及一種利用城市污水處理廠的剩余污泥制備多功能人工礁石的方法。

背景技術

上世紀以來，隨著環境污染和人類的過渡捕撈等原因海洋生態環境受到了嚴重破壞，島礁及近海海域荒漠化問題突出。為了恢復海洋生態，各國都開展了一系列的“生態島礁”修復工程，開展受損島體、植被、岸線、沙灘及周邊海域生態修復，并大力開展海洋牧場建設。無論是海洋島礁建設，還是海洋牧場建設，投放人工礁石是營建海洋生物快速繁衍棲息地的重要步驟；同時為了加快海洋生物的繁衍，需要適當持續增加海水中的營養物質；目前，構筑礁石的材料包括鋼鐵、塑料、石塊、混凝土、橡膠等（唐明，趙金波，高性能海水養殖鮑魚專用人工礁石的研究，《混凝土》，2003,160（2）：3-6；張勁松 等，發明專利，人造礁石，ZL 201310543435.6），這些材料均不具備釋放營養物質，加快海洋生物生長的作用。發明專利公開了一種提高人工礁石表面藻類附著效果的方法（于宗赫等，一種提高人工礁石表面藻類附著效果的方法，ZL201110118155.1），它是通過將制備人工礁石的材料與緩釋肥料混合，然后澆筑成型，制得產品；或將人工礁石澆筑成型后，在其表面涂上富含緩釋肥料的涂層，制得產品，取得了一定的成果，但是該方法添加的營養鹽成分單一，對于豐富海洋生物種類促進不足，同時，成本也較高，限制其更廣泛的應用。另一方面，由于環境污染等因素，有些海水中的重金屬元素等有害物質會超標，這些有害物質也會影響海洋生態的恢復和海產品的品質，但是現有的人工島礁材料均不具備去除重金屬等有害物質的能力。海洋生態恢復和海產養殖實踐中急需開發一種既能釋放營養物質，又能夠吸附去除有害物質的、低成本的生態人工礁石。

隨著城市化現代化進程，城市污水排放量激增，為了處理這些廢水，興建大量的污水處理廠，但是污水處理廠不可避免的產生大量的剩余污泥，這些剩余污泥如不及時處理，會污染環境。目前，各國常采用衛生填埋、焚燒和堆肥等方法處理。但是這些方法有的存在著環境安全隱患，有的成本高。污泥中含有大量的有機物和銅鋅鐵等金屬元素，這些有機物以生物殘體為主，富含蛋白質，其中的很多成分都是寶貴的資源。因而，積極探討污泥的綜合利用方法，變廢為寶，是污泥處置的最好出路。梁林華和梁彬采用生石灰改性污泥，直接與水泥混合，加入發泡劑，制備污泥發泡輕質混凝土（發明專利：ZL200810171725.1，污泥處理方法和該方法生產的污泥發泡輕質混凝土及用途）。該方法雖然綜合利用了污泥制備了輕質發泡混凝土，但是該方法需要額外添加發泡劑，陳本提高；而且，污泥成分復雜，雜質未去除，會影響混凝土的強度和耐久性；第三，污泥中的重金屬等有害物質未去除或很好地固化，混在混凝土中，隨著混凝土材料的風化脫落和日后的拆除，會進入環境，存在嚴重的環境污染風險。

為了制備多功能生態人工礁石，綜合利用剩余污泥，本發明提供一種利用剩余污泥制備一種具有營養緩釋和吸附功能的人工礁石。

發明內容

本發明的目的，是制備一種具有吸附重金屬凈化水體和釋放營養物質的多功能人工礁石，同時綜合利用城市污水處理廠的剩余污泥。

采用的技術方案是

一種利用剩余污泥制備多功能人工礁石的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：