一種高抗壓強度穩定汙泥的製作方法
2023-06-02 11:44:16 1
專利名稱：一種高抗壓強度穩定汙泥的製作方法
技術領域：
本發明屬於資源環境領域，具體涉及一種對汙水廠產生的脫水汙泥進行固化/穩定化處理方法。
背景技術：
目前我國汙泥產量已經達到300萬噸，並且呈不斷增加趨勢，汙泥中含有大量的微生物、病原體、重金屬以及有機汙染物等，如處理不善將會造成嚴重的二次汙染，如何對汙泥進行處理處置成為世界各國關注的重點課題之一。目前汙泥的處置主要以轉為農用、焚燒處理和填埋場填埋為主。堆肥轉為農用由於未經處理汙泥的衛生學指標、重金屬指標難以滿足農用的標準。焚燒處理投資及運行費用較大。將汙泥送往衛生填埋場進行填埋處置，由於汙泥的含水率高、力學性質差，未經處理的汙泥直接進入填埋場往往會引起滑坡等填埋場的工程災害。從經濟可行的角度出發，通過固化穩定化技術將汙泥轉化為可以再生利用的土材料，或作為填埋處置的預處理手段是符合我國國情的汙泥處理及資源化途徑之一。汙泥固化/穩定化技術是通過向汙泥中添加固化材料，通過化學反應使其形成穩定的固化物，處理後的產物在某些方面可以替代砂、粘土等建築材料，而且能夠對諸如重金屬類的汙染物形成封閉效應並對生物化學條件進行控制，最大程度上防止二次汙染問題的發生，成為滿足工程需求和環境需要的新的材料資源，同時也可以作為填埋的預處理手段。但現有方法製備的穩定汙泥的抗壓強度一般在IOOkPa以下，從而影響了穩定汙泥的應用範圍，特別是在建築材料應用方面。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有高抗壓強度穩定汙泥，不僅可以解決水處理廠的汙泥處置問題，還廢物利用，將其作為一種強度較高的建築材料。本發明的目的可以通過以下措施達到—種高抗壓強度穩定汙泥，該穩定汙泥由向脫水汙泥中加入穩定劑和輔助劑高嶺土混合而成，其中脫水汙泥、穩定劑和高嶺土的質量比為84 85 11 12 3 4，優選為85 11 12 3 4，進一步優選為85 12 3。所述穩定劑由水泥和元明粉按質量比20 1 2的比例組成，優選為20 1。本發明製備的穩定汙泥，在特定組成及配比的脫水汙泥、穩定劑和高嶺土的相互作用之下，使穩定汙泥具有遠高於現有穩定汙泥的抗壓強度，其7天無側限抗壓強度在 200kPa以上，優選配比的7天無側限抗壓強度可以達到250kPa以上，且其透水係數仍維持在較低的水平。高於或低於本發明配比範圍的穩定汙泥在抗壓強度或透水係數方面無法兼具本發明的要求。本發明大幅降低了汙泥的處理成本，通過添加穩定劑和高嶺土，可以提高處理效果，降低處理的成本。元明粉和高嶺土來源廣泛，便於實現汙泥固化技術的產業化。本發明的穩定汙泥可以根據實際需要，既可以進行填埋處置，也能夠重新進行資源化利用，特別是其具有高抗壓強度的特性，不僅可以作為填埋場的蓋層或填方材料，也可以替代砂、粘土等建築材料在其他建築方面應用，如可以作為圍海造地的填方材料等。
具體實施例方式實施例1向85kg的脫水汙泥中加入12kg的穩定劑(水泥元明粉=20 1)以及3kg的高嶺土，混合攪拌均勻，處理後的汙泥7天無側限抗壓強度達到250kPa，透水係數小於10_7cm/ s，遠高於填埋處置或者作為填埋場覆土的標準，達到作為一般填土對強度指標的要求。實施例2向85kg的脫水汙泥中加入11. 5kg的穩定劑(水泥元明粉=20 1)以及3. 5kg 的高嶺土，混合攪拌均勻，處理後的汙泥7天無側限抗壓強度達到210kPa，透水係數小於 10_7cm/s，遠高於填埋處置或者作為填埋場覆土的標準，達到作為一般填土對強度指標的要求。實施例3向84kg的脫水汙泥中加入12kg的穩定劑(水泥元明粉=20 2)以及4kg的高嶺土，混合攪拌均勻，處理後的汙泥7天無側限抗壓強度達到200kPa，透水係數小於10_7cm/ s，遠高於填埋處置或者作為填埋場覆土的標準。對比例1向80kg的脫水汙泥中加入12kg的穩定劑(水泥元明粉=20 1)以及8kg的高嶺土，混合攪拌均勻，處理後的汙泥7天無側限抗壓強度為IlOkPa,透水係數小於10_7cm/ s，可見高嶺土含量過高時會影響穩定汙泥的抗壓強度。對比例2向80kg的脫水汙泥中加入18kg的穩定劑(水泥元明粉=20 2)以及3kg的高嶺土，混合攪拌均勻，處理後的汙泥7天無側限抗壓強度為90kPa，透水係數小於10_7cm/ s，可見穩定劑含量過高時會影響穩定汙泥的抗壓強度。對比例3向87kg的脫水汙泥中加入IOkg的穩定劑(水泥元明粉=20 2)以及3kg的高嶺土，混合攪拌均勻，處理後的汙泥7天無側限抗壓強度為130kPa，透水係數大於10_7cm/ s，可見汙泥過高時會嚴重影響穩定汙泥的性能。
權利要求
1.一種高抗壓強度穩定汙泥，其特徵在於該穩定汙泥由向脫水汙泥中加入穩定劑和高嶺土混合而成，其中脫水汙泥、穩定劑和高嶺土的質量比為84 85 11 12 3 4，所述穩定劑由水泥和元明粉按質量比20 1 2的比例組成。
2.根據權利要求1所述的高抗壓強度穩定汙泥，其特徵在於所述脫水汙泥、穩定劑和高嶺土的質量比為85 11 12 3 4。
3.根據權利要求2所述的高抗壓強度穩定汙泥，其特徵在於所述脫水汙泥、穩定劑和高嶺土的質量比為85 12 3。
4.根據權利要求1所述的高抗壓強度穩定汙泥，其特徵在於所述穩定劑由水泥和元明粉按質量比20 1的比例組成。
5.根據權利要求1所述的高抗壓強度穩定汙泥，其特徵在於所述穩定汙泥的7天無側限抗壓強度在200kPa以上。
6.根據權利要求5所述的高抗壓強度穩定汙泥，其特徵在於所述穩定汙泥的7天無側限抗壓強度在250kPa以上。
全文摘要
本發明公開了一種高抗壓強度穩定汙泥，該穩定汙泥由向脫水汙泥中加入穩定劑和高嶺土混合而成，其中脫水汙泥、穩定劑和高嶺土的質量比為84～85∶11～12∶3～4，所述穩定劑由水泥和元明粉按質量比20∶1～2的比例組成。本發明的穩定汙泥可以根據實際需要，既可以進行填埋處置，也能夠重新進行資源化利用，特別是其具有高抗壓強度的特性，不僅可以作為填埋場的蓋層或填方材料，也可以替代砂、粘土等建築材料在其他建築方面應用。
文檔編號C02F11/00GK102211841SQ201010145640
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月9日 優先權日2010年4月9日
發明者李磊, 沈琴, 黃海 申請人:江蘇明軒環保科技有限公司