一种淤泥固化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种淤泥固化剂及其制备方法和应用，所述淤泥固化剂由以下原料按按照重量份数制得：铁钙硅铝氧化物45‑50份、氧化镁15‑20份、聚合硫酸铁8‑10份、硅酸铝7‑12份、珍珠岩8‑15份、阳离子螯合物0.8‑1.5份、十二烷基磺酸钠0.5‑1份、次氯酸钙0.5‑1份、羟丙基甲基纤维素0.4‑0.6份、改性淀粉0.2‑0.8份、二甲基苯胺0.1‑0.5份。将本发明专利技术的淤泥固化剂加入到淤泥中，可以使淤泥含水率低，固化效果好，所需固化时间短，效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种淤泥固化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及淤泥处理领域，具体是一种淤泥固化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
污淤泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，它以好氧、厌氧微生物为主体，同时也混入原污水中带有的泥沙、纤维、动植物残体及吸附在其上的有机物、金属、病菌、虫卵、胶质等多种复杂的混合体。对于大型城市污水处理厂以及城市中的河流湖泊来说，由于有大量的工业废水排入系统，造成污水污淤泥中的含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物，水含量一般在80％以上，如果处置不当，会造成严重的二次污染。现有大部分淤泥固化的方式都是以水泥和生石灰为主体，水泥的作用是增加淤泥的胶黏性，使淤泥粘合在一起，并使淤泥硬化，生石灰，其主要是用于吸水，如中国CN201210012249.5号专利公开了一种淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法，涉及淤泥处理领域，该淤泥固化剂按以下方法制成：首选将包括可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰七种成份混合，该专利技术也存在固化时间长，不能去除淤泥的特殊恶臭气味。中国CN201010594732.X号专利一种污淤泥固化剂及固化污淤泥的方法。所述污淤泥固化剂含有硅酸盐水泥和活性氧化镁。所述污淤泥固化剂用于市政污水处理厂脱水污淤泥和河道污淤泥的处理。该固化剂固化时间短、操作简单、降解和固化重金属效果明显。在处理污淤泥和底泥时，所述固化剂可以在4小时内快速固化污淤泥，5天达到填埋要求，降低城市污淤泥和河道底泥中总金属含量60％至90％以上，特别适合于大型城市化污水处理厂和城市河道污淤泥的固化处理。但是，该专利技术也存在固化时间长，固化成本高的问题。目前污淤泥的处理方法主要是农用、焚烧和填埋，还有很大量的污淤泥没有经过任何处理，随意丢弃。由于污淤泥的含水量高，污染物含量高成分复杂，现有处理方式一般存在环境污染、处理成本过高、处理时间过长，同时也容易引起填埋场工程地质灾害等方面的问题。因此，如何合理处置污水厂以及湖泊污淤泥，解决城市污淤泥的出路已成为非常紧迫的任务。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种淤泥固化剂及其制备方法和应用，该方法固化效果好，所需固化时间短，效率高，可有效去除淤泥的恶臭气味。本专利技术提供的技术方案：一种淤泥固化剂，由以下重量份数组成的原料制成：所述硅铝铁钙氧化物为火山灰渣、细煤渣、矿渣粉或煤矸石中的一种或者多种混合物；所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)，氨基三乙酸(NTA)，酒石酸(TA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子。进一步的，所述淤泥固化剂，由以下重量份数组成的原料制成：所述阳离子螯合物为酒石酸(TA)与铁离子螯合而成。一种淤泥固化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将各原料按以下重量份数：铁钙硅铝氧化物45-50份、氧化镁15-20份、聚合硫酸铁8-10份、硅酸铝7-12份、珍珠岩8-15份、阳离子螯合物0.8-1.5份、十二烷基磺酸钠0.5-1份、次氯酸钙0.5-1份、羟丙基甲基纤维素0.4-0.6份、改性淀粉0.2-0.8份、二甲基苯胺0.1-0.5份，选取原料，备用；(2)将上述原料在搅拌机中充分混合搅拌。一种淤泥固化剂的应用，按照固化剂与淤泥质量比为4％～40％：1的掺入比将所述固化剂加入淤泥中，然后在进行充分混合后，自然晾晒固化0.5-1h即可使用。本专利技术的淤泥固化剂在使用过程中，可根据所需固化后的淤泥的含水率和强度，适当调整其组成配比和加入的量。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术以铁钙硅铝氧化物和氧化镁等金属氧化物作为固化剂主要原料，能有效的通过各种氧化反应夺取淤泥中的水份，降低淤泥的含水率，实现了所需固化时间短，效率高的功能特点；(2)本专利技术以聚合硫酸铁作为固化剂主要原料之一，聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子混凝剂，对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳，具有无毒，无害，安全可靠,除浊、脱色、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效。(3)本专利技术采用具有多孔结构的珍珠岩，通过物理吸附，去除淤泥水份，同时水份还会慢慢伸入孔隙与其中的一些寄生物质发生化学反应，进一步吸收水份，这样的结构形成一个物理吸水和化学吸水两种同时存在的方式。在物理吸水过程中，淤泥中的水份沿着珍珠岩表面分布扩展到其内孔隙中寄生颗粒中，寄生颗粒与水发生反应，将水份子完全结合，达到固化的效果；.(4)本专利技术采用硅酸铝作为固化剂主要原料之一，硅酸铝在固化的过程中，作为胶凝材料填充剂，能够提高淤泥的硬度、耐磨性、耐候性、贮存稳定性，使固化后的污淤泥具有较强的早期抗压抗折强度，利于填埋时机械操作。(5)本专利技术采用羟丙基甲基纤维素和改性淀粉作为固化剂主要原料，能够有效的吸附重金属、破坏微生物结构、水解有机污染物，在降低污染的同时还能消除恶臭，利于污淤泥后续储存或填埋和固化后产物的应用；(6)本专利技术采用次氯酸钙作为强氧化剂，可以对淤泥进行杀菌消毒，杀死淤泥中的大量微生物，防止微生物进一步发酵产生恶臭气体，也起到了脱臭剂的效果。(7)二甲基苯胺作为一种固化促进剂，能加速固化反应，能够更好的增强污淤泥残渣的结构性，提高早期抗压抗折强度以及稳定性。(8)阳离子螯合物用于去除有毒的重金属离子，本专利技术所述污淤泥固化剂及其应用，与传统方法相比，原料简单易得，价格低廉固化过程简单、固化时间短，效率高，运输方便、处理费用低，固化后的污淤泥不会造成二次污染，传统固化时间是8-24h，采用本申请的淤泥固化剂固化淤泥后可快速将其进行后续的处理，节省工序时间。附图说明图1是采用本专利技术的淤泥固化剂后，淤泥的含水率随固化时间的变化曲线图；图中：横坐标为固化时间，单位：min，纵坐标为含水率，单位：％。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例1一种淤泥固化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将各原料按以下重量份数：细煤渣45份、氧化镁20份、聚合硫酸铁8份、硅酸铝7份、珍珠岩15份、阳离子螯合物1.5份、十二烷基磺酸钠1份、次氯酸钙1份、羟丙基甲基纤维素0.6份、改性淀粉0.8份、二甲基苯胺0.1份，选取原料，备用；(2)将上述原料在搅拌机中充分混合搅拌。所述阳离子螯合物是由乙二胺四乙酸(EDTA)与镁离子螯合而成，按照固化剂与淤泥质量比为4％:1的掺入比将所述固化剂加入淤泥中，然后在进行充分混合后，自然晾晒固化1h即可使用。实施例2一种淤泥固化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将各原料按以下重量份数：火山灰渣48份、氧化镁18份、聚合硫酸铁9份、硅酸铝10份、珍珠岩11份、阳离子螯合物1份、十二烷基磺酸钠0.7份、次氯酸钙0.8份、羟丙基甲基纤维素0.5份、改性淀粉0.7份、二甲基苯胺0.3份，选取原料，备用；(2)将上述原料在搅拌机中充分混合搅拌。所述阳离子螯合物为酒石酸(TA)与铁离子螯合而成。按照固化剂与淤泥质量比为5％:1的掺入比将所述固化剂加入淤泥中，然后在进行充分混合后，自然晾晒固化0.9h即可使用。实施例3一种淤泥固化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将各原料按以下重量份数：煤矸石46份、氧化镁19份、聚合硫酸铁1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种淤泥固化剂，其特征在于：由以下重量份数组成的原料制成：

【技术特征摘要】
1.一种淤泥固化剂，其特征在于：由以下重量份数组成的原料制成：所述硅铝铁钙氧化物为火山灰渣、细煤渣、矿渣粉或煤矸石中的一种或者多种混合物；所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)，氨基三乙酸(NTA)，酒石酸(TA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子。2.根据权利要求1所述的淤泥固化剂，其特征在于：由以下重量份数组成的原料制成：所述阳离子螯合物为酒石酸(TA)与铁离子螯合而成。3.一种如权利要求1所述的淤泥固化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将各...

【专利技术属性】
技术研发人员：段恒，张沁寰，
申请(专利权)人：湖北恒沁环保科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42