[發明專利]一種綠色高分子化合物淤泥固化劑及其應用

有效

• 申請號: 202110007263.5
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112759339B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 顧琳琳;龍蛟;王振;謝阿明
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C04B28/10
• 分類號: C04B28/10;C02F11/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 于正河

本發明屬于建筑材料技術領域，涉及一種綠色高分子化合物淤泥固化劑及其應用，淤泥固化劑中各組成成分按質量百分比分別為：粘合劑30％、輔助粘合劑20％、減水劑30％和增稠劑20％，將各組分按比例混合均勻制備得到，使用時，在待處理淤泥中加入淤泥質量1％?5％的綠色高分子化合物淤泥固化劑，混合攪拌均勻后，將處理后的淤泥直接運到渣土場或直接回填，實現淤泥的綠色處理和資源再利用；采用多種高分子聚合物，并配以輔助粘合劑，減水劑和增稠劑，在其相互作用下，固化劑與淤泥作用反應速率快，固化后淤泥含水率接近最佳含水率，力學性能良好能滿足路基填土要求，成本低，固化時間短，效率高，環境友好。

技術領域：

本發明屬于建筑材料技術領域，涉及一種綠色高分子化合物淤泥固化劑及其應用。

背景技術：

我國經濟逐漸發展壯大，保護環境節約資源備受關注，對河道治理，航道疏通和建筑施工中，每年需要處理的淤泥達到上億立方，淤泥含水率高，孔隙率大，壓縮性高，力學性能差，無法直接用于工程，傳統處理方法主要是拋棄，時間成本和運輸成本較大，對環境有不利影響。當前淤泥固化劑多為水泥或者粉煤灰，但反應需要時間長、固化效果不理想，環境污染，摻量較多，不利于施工和大范圍使用，例如CN201510706370.1公開了一種淤泥固化劑及其制備方法和應用，該淤泥固化劑由以下按質量份數計的組分組成：水泥9～18份、石灰2～5份、石膏2～5份、膨潤土2～5份、苛性鈉0.4～1份，按上述配比稱取水泥、石灰、石膏、膨潤土和苛性鈉，混合后在烘干爐中干燥6～8個小時，然后轉入研磨機中碾磨后再用攪拌機攪拌均勻，得到淤泥固化劑；CN201210012249.5公開了一種淤泥固化劑及使用淤泥固化劑的淤泥固化方法，涉及淤泥處理領域，該淤泥固化劑按以下方法制成：首選將包括可膨脹石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰七種成份混合，在不低于可膨脹石墨膨脹的溫度情況下，使可膨脹石墨膨脹，并攪拌混合物，得到半成品；在半成品中加入包括膨脹樹脂和水玻璃在內的兩種成份一起攪拌充分混合，制成固化劑；也有部分綠色淤泥固化劑的公開報道，例如CN201910615014.7提供了一種綠色淤泥固化劑及其在淤泥固化中的應用，屬于污泥處理領域。本發明提供的綠色淤泥固化劑包括下述按重量份計的成分：3-8份微晶纖維素、30-50份粉煤灰、20-40份硫酸鈣、5-10份硅酸鹽、5-10份尖晶石，其中微晶纖維素優選為有機酸酐改性的微晶纖維素，綠色淤泥固化劑在高鉻淤泥固化中的應用，包括如下步驟：S1、微生物處理：向容器中硫粉、鐵粉、脫硫弧菌培養基、淤泥，在無氧條件下接種脫硫弧菌無氧發酵5-10天，得發酵淤泥；S2、殺菌：向發酵淤泥中加入殺菌劑，攪拌5-10小時，得滅菌淤泥；S3、固化：向滅菌淤泥中加入綠色淤泥固化劑，攪拌均勻，靜置，即得固化淤泥，但是該淤泥固化劑使用時需要先進行微生物處理，不能直接使用，成本高，時間長。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，設計提供一種綠色高分子化合物淤泥固化劑及其應用，解決大量淤泥資源化無害再利用的問題。

為了實現上述目的，本發明所述綠色高分子化合物淤泥固化劑的各組成成分按質量百分比分別為：粘合劑30％、輔助粘合劑20％、減水劑30％和增稠劑20％，制備時將各組分按比例混合均勻。

本發明所述粘合劑由氧化鈣、硅酸三鈣和鋁酸三鈣混合而成，各質量百分比為氧化鈣30～50％、硅酸三鈣20％、鋁酸三鈣30～50％，優選的，各質量百分比為氧化鈣30％、硅酸三鈣20％、鋁酸三鈣50％，或者氧化鈣40％、硅酸三鈣20％、鋁酸三鈣40％，或者氧化鈣50％、硅酸三鈣20％、鋁酸三鈣30％。

本發明所述輔助粘合劑由埃洛石納米纖維和硅藻土混合而成，各質量百分比為埃洛石納米纖維60～80％、硅藻土20～40％，優選的，各質量百分比為埃洛石納米纖維80％、硅藻土20％，或者埃洛石納米纖維70％、硅藻土30％，或者埃洛石納米纖維60％、硅藻土40％。