一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法技术

本发明专利技术公开了一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法，该方法在商混站强碱性废泥中掺入火山灰活性矿物，添加自来水调节液固比，搅拌均匀，使火山灰活性矿物与废泥混合后，快速搅拌，入模、振动成型；在恒温恒湿干燥箱标准养护后脱模，继续在养护箱养护。上述各组分质量百分比为：商混站强碱性废泥90％

【技术实现步骤摘要】
一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法


[0001]本专利技术属于固体废弃物资源化利用
，特别涉及一种增强商品混凝土搅拌站强碱性废泥固化强度的方法。

技术介绍

[0002]商混站是预拌混凝土的加工生产基地，主要分布于城乡结合部和大型建设工程周边。随着生态文明理念的不断深化，商混站所面临的清洁生产和环保要求日益严格，对站区污水的处置要求也越来越高。商混站的污水主要来源于混凝土搅拌罐车及运输泵车的清洗、搅拌楼生产设施清洗、跑冒滴漏及站区保洁冲水、工地返料中砂石骨料的清洗回收，以及骨料运输转载皮带等设施的泌水及冲洗水等。研究发现污水中的阳离子主要有Ca
2+
，Na
+
，K
+
，Mg
2+
等,阴离子主要包含OH
‑
，SO
42
‑
等，阳离子中的Ca
2+
浓度最高，阴离子中的OH
‑
浓度最高，污水的pH通常在11.5
‑
13之间。综上所述，商混站的污水具有成分复杂、硬度很高、碱性强等特点，对污水的净化再生循环利用及污泥处置与利用具有重要影响。
[0003]商混站污水净化再生处理系统会产生大量强碱性废泥，其主要成分包含水泥水化产物、未水化的水泥颗粒、粉煤灰、矿粉，以及微量的黏土；而水泥水化产物主要包括高碱性水化硅酸钙凝胶体(钙硅比大于1.5)、水化铝酸钙凝胶体、氢氧化钙晶体、以及水化硫铝酸钙等。
[0004]据调研，长三角地区一个年产能100万m3的商混站,其每天的用水量约为550～850m3/d，所产生的污水量约为100～150m3/d，回收完粗粒砂石骨料后的泥水浓度一般在20g/L左右。工作制度按300天/a估算，那么一个产能100万m3的商品混凝土搅拌站每年所产生的泥水总量达3万m3/a以上。
[0005]如果对泥水进行净化处理和循环利用，每年可回收约2.8万m3/a高质量再生水，同时排出约800t/a高碱性废泥(水分按25％测算)；商混站强碱性废泥的外运处置例如外运填埋既增加综合成本、又占用土地资源，还存在一定的环境污染及生态安全隐患。商混站强碱性废泥的科学处置是支撑绿色无废商混站建设、保护站区生态环境的重要内容。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法，充分利用废泥中的未水化水泥、矿粉及粉煤灰等胶凝活性成分，提升其固化强度，为商混站废泥在站内固化制备路牙石、荧光材料基层等非承重构件提供条件，实现商混站废泥的资源化综合利用。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法，包括如下步骤：在商混站强碱性废泥中加入火山灰活性矿物，添加自来水调节液固比，搅拌均匀，使火山灰活性矿物与废泥混合后，快速搅拌，入模、振动成型；在恒温恒湿干燥箱标准养护后脱模，继续在养护箱养护。
[0009]优选的，所述商混站强碱性废泥，按质量百分比包括以下组成：
[0010][0011]优选的，所述火山灰活性矿物，按质量百分比包括以下组成：
[0012][0013]优选的，所述火山灰活性矿物，按质量百分其他活性成分比包括以下组成：
[0014][0015]优选的，所述的火山灰活性矿物的XRD衍射图谱在衍射角度20
‑
25
°
存在“馒头峰”，即其存在活性无定型铝硅酸盐矿物。
[0016]优选的，各组分组成质量百分比如下：所述商混站强碱性废泥90％
‑
98％，所述火山灰活性矿物2％
‑
10％；所述液固比为0.44
‑
0.48。
[0017]优选的，所述干燥箱保持恒定温度25℃，恒定湿度大于95％，所述标准养护时间为24h。
[0018]本专利技术的有益效果在于：
[0019]1.该工艺均在常温常压下制备成型的，不需要高温、破碎等方法激发化学活性，耗能大大降低，且不会产生二次污染；
[0020]2.该工艺以废泥直接作为反应物参与反应，属于自胶结固化，克服了其他工艺中废泥用量少、固结强度低、经济成本高等缺点；
[0021]3.减少了商混站污水处理工艺中的压滤环节，避免了由于污水碱性大、硬度高、易结垢造成的压滤机维护难度大、耗材成本高等问题，有助于简化污水净化再生工艺、降低水处理系统能耗，节约废泥外运处置的费用；
[0022]4、本专利技术提供的方法充分利用商品混凝土搅拌站水处理系统产生的强碱性废泥中的未水化水泥、矿粉及粉煤灰等胶凝活性成分，提升强碱性废泥固化强度，可产生满足道
路路基、切块砖、路牙石、荧光材料基层等材料所需的强度与稳定性。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的工艺流程简图；
[0024]图2为本专利技术火山灰活性矿物的XRD谱图；
[0025]图3为本专利技术对比例1未掺入火山灰活性矿物的固结产物的SEM图像；
[0026]图4为本专利技术实施例3掺入6％火山灰活性矿物的固结产物的SEM图像。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。
[0028]一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法，以下实施例均掺入的火山灰活性矿物的化学组成如下：
[0029][0030]本专利技术提供的商混站强碱性废泥固化强度提升材料，各组分配比经过严格设计，各自发挥着重要的作用，具有以下的优点和效果：
[0031]商混站废泥中水泥发生水化反应，产生高碱性水化硅酸钙凝胶体(钙硅摩尔比大于1.5的C
‑
S
‑
H凝胶)、水化铝酸钙凝胶体、氢氧化钙晶体(CH晶体)、以及水化硫铝酸钙等，自身会产生一定强度，但因商混站废泥已水化时间通常为1
‑
2h，因此强度比较低。
[0032]当添加火山灰活性矿物后，火山灰活性矿物中的无定型铝硅酸盐矿物首先可与废泥中的高碱度C
‑
S
‑
H凝胶及CH晶体发生反应，将强度低、稳定性差的高碱度C
‑
S
‑
H凝胶转化为强度高、稳定性好的低碱性C
‑
S
‑
H凝胶(钙硅摩尔比小于1.5)，并消耗掉强度低、最容易被侵蚀的CH晶体。涉及到的化学反应如下：
[0033](0.8
‑
1.5)Ca(OH)2+SiO2+[n
‑
(0.8
‑
1.5)]H2O
→
(0.8
‑
1.5)CaO
·
SiO2·
H2O
[0034](1.5
‑
2.0)CaO
·
SiO2·
nH2O+xSiO2+yH2O
→
(0.8
‑
1.5)CaO
·...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：在商混站强碱性废泥中加入火山灰活性矿物，添加自来水调节液固比，搅拌均匀，使火山灰活性矿物与废泥混合后，快速搅拌，入模、振动成型；在恒温恒湿干燥箱标准养护后脱模，继续在养护箱养护。2.根据权利要求1所述的一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法，其特征在于，所述商混站强碱性废泥，按质量百分比包括以下组成：3.根据权利要求1所述的一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法，其特征在于，所述火山灰活性矿物，按质量百分比包括以下组成：4.根据权利要求3所述的一种增强商混站强碱性废泥固化强度的方法，其特征在于，所述火山灰活性矿物，按质量百分比其他活性成分包括以下组成：5.根据权利要求1所述的一种增...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文军，戚栋，王一川，赵轶，曾启瑞，刘秀红，李永亮，卢皓植，张婷，史伟超，山晓莉，
申请(专利权)人：湖州上建混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：