一种基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法及高强砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法及高强砖的制备方法，脱水方法包括，向含水率高于泥浆液限的泥浆中添加骨架材料和絮凝剂；对泥浆进行多级压力条件下的脱水；其中，所述骨架材料为硬化多丝纤维，所述硬化多丝纤维具有0.3～0.8MPa的压缩强度；所述进行多级压力条件下的脱水，在不超过所述压缩强度的压力下进行第一级脱水，在大于所述压缩强度的压力下进行第二级脱水。本发明专利技术通过压缩强度可控的硬化多丝纤维与多级压力配合的脱水方式，实现泥浆脱水程度高，泥饼含水率低；通过微生物材料与地聚物耦合的作用方式，实现泥饼最终的强度大幅度提升，实现建材化。实现建材化。实现建材化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法及高强砖的制备方法


[0001]本专利技术属于泥浆资源化利用
，具体涉及到一种基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法及高强砖的制备方法。

技术介绍

[0002]泥水平衡顶管工程、盾构工程、河湖绞吸式疏浚工程等工程产生大量的废弃泥浆，这些废弃泥浆黏粒含量高、自重沉降较慢且可能存在污染物，若采取常规泥场堆放的方式进行处理不仅需要长时间占用大面积的土地，还会造成资源浪费及二次污染等问题。
[0003]针对该情况，对废弃泥浆快速脱水并添加固化剂进行资源化利用是较优的解决途径。但目前对泥浆的减量及资源化利用多是分步进行，在脱水阶段产生的泥饼往往含水率仍较高，难以直接进行资源化利用，仍需要对减量后的泥饼进行二次处理，这造成了泥浆处理工艺复杂低效，因此亟需开发一套一步将高含水率泥浆快速减量化同时资源化利用的方法。
[0004]目前对该方法的研究面临两个阶段的问题，在快速脱水阶段，当处理完成的泥饼仍具有较高含水率时，需要在泥饼中添加大量固化剂以保证处理后泥饼的强度，这造成了泥浆处理工艺的造价极高，因此在快速脱水阶段将泥饼含水率降至较低值极为必要；此外欲将泥饼资源化利用为高强度建材，就必须考虑到泥饼含水率对固化后泥饼强度的影响。在固化阶段，当泥饼中含水率脱至较低值后，由于水分的缺失，因此固化剂的水化作用难以保证充分发生，这对泥饼养护后的强度有极大的影响。因此为保证泥饼强度，在固化阶段找到一种能使固化剂在泥饼较低含水率下仍能保证水化作用的充分发生的方法极为重要。
[0005]针对脱水阶段需将泥浆降至较低含水率的问题，目前使用较多的方法为机械压滤法。但是由于泥浆黏土含量高、中值粒径小的特点，直接使用机械压滤对其进行处理脱水效果较差。因此常在机械压滤前对泥浆进行预处理，这其中脱水骨架由于其可形成透水通道促进泥浆脱水，且具有加筋作用有利于泥饼资源化利用等优点，在泥浆预处理阶段被广泛采用，如申请号为CN202010081076.7的专利技术公开。但是普通骨架虽然在脱水前期具有较快的脱水效率，但由于其不可压缩的特性，当脱水发生一段时间后骨架难以继续挤压变形，会妨碍泥浆的深度脱水，这导致脱水完成后泥饼仍需要添加大量固化剂，导致工艺造价较高。
[0006]此外针对固化阶段泥饼含水率较低难以保证固化剂水化作用充分发生的问题，目前相关的方法研究较少。已有的文献主要分为两点，一是例如申请号为CN202110076229.3的专利技术公开，没有考虑到将泥浆脱水阶段与固化阶段结合，只考虑到直接将水泥、地聚物等固化剂材料添加至高含水率泥浆中，利用固化剂水化胶凝作用，将泥浆改良成为流动化填土使用；二是例如申请号为CN201910458167.5的专利技术公开，即使考虑到将泥浆脱水与固化相结合，在泥浆脱水后的泥饼中加入固化剂以提升泥饼强度从而实现泥浆一步资源化利用，但没考虑到含水率对泥饼强度的影响。
[0007]综上所述，针对一步将高含水率快速减量化并资源化利用的方法研究中存在的问
题，亟需寻找一套可控骨架材料促进泥浆深度脱水及能使固化剂在泥饼较低含水率下仍能保证水化作用的充分发生的方法，使泥浆在脱水阶段可将含水率降至较低值，同时又能保证固化阶段完成后泥饼的强度。

技术实现思路

[0008]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0009]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0010]本专利技术的其中一个目的是提供一种基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法，泥浆可以深度脱水，实现脱水程度高，泥饼含水率低。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法，包括，
[0012]向含水率高于泥浆液限的泥浆中添加骨架材料和絮凝剂；
[0013]对泥浆进行多级压力条件下的脱水；
[0014]其中，所述骨架材料为硬化多丝纤维，所述硬化多丝纤维具有0.3～0.8MPa的压缩强度；
[0015]所述进行多级压力条件下的脱水，在不超过所述压缩强度的压力下进行第一级脱水，在大于所述压缩强度的压力下进行第二级脱水。
[0016]作为本专利技术基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法的一种优选方案，其中：所述泥浆的干物质与所述骨架材料的质量比为100：5～10；
[0017]其中，所述硬化多丝纤维由硬化处理的纤维基材制成；所述纤维基材包括聚酯纤维、尼龙纤维、陶瓷纤维中的一种或多种。
[0018]作为本专利技术基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法的一种优选方案，其中：所述硬化处理的方法包括，
[0019]在共聚物涂料中添加引发剂，制成喷涂液；
[0020]将纤维基材打散后平铺并喷洒喷涂液至完全浸润；
[0021]在80～90℃温度下烘烤至纤维外形成一层共聚物层，冷却后得到硬化多丝纤维材料。
[0022]作为本专利技术基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法的一种优选方案，其中：所述共聚物涂料包括苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；
[0023]所述引发剂包括过氧化二碳酸脂、过氧化乙酰烷基磺酰、过氧化苯甲酰中的一种。
[0024]作为本专利技术基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法的一种优选方案，其中：所述泥浆的干物质与絮凝剂的质量比为10000：1～30。
[0025]本专利技术的另一个目的是提供一种高强砖的制备方法，包括，
[0026]向含水率高于泥浆液限的泥浆中添加骨架材料、絮凝剂和增强材料；
[0027]对泥浆进行多级压力条件下的脱水，得到泥饼；
[0028]对所述泥饼进行养护，形成高强度砖；
[0029]其中，所述骨架材料为硬化多丝纤维，所述硬化多丝纤维具有0.3～0.8MPa的压缩
强度；
[0030]所述增强材料包括微生物材料和地聚物材料；
[0031]所述进行多级压力条件下的脱水，在不超过所述压缩强度的压力下进行第一级脱水，在大于所述压缩强度至2.0MPa的压力下进行第二级脱水。
[0032]作为本专利技术高强砖的制备方法的一种优选方案，其中：所述泥浆的干物质与所述骨架材料的质量比为100：5～10；所述泥浆的干物质与所述微生物材料的质量比为100：1～3；所述泥浆的干物质与所述地聚物材料的质量比为100：10～30。
[0033]作为本专利技术高强砖的制备方法的一种优选方案，其中：所述微生物材料由硝酸盐还原菌与甲酸钙按1:1～5的比例制备而成；
[0034]其中，所述还原菌包括地衣芽孢杆菌、铜绿假单孢菌中的一种或多种。
[0035]作为本专利技术高强砖的制备方法的一种优选方案，其中：所述地聚物材料由铝含量高的无机非金属材料构成的无机聚合物。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法，其特征在于：包括，向含水率高于泥浆液限的泥浆中添加骨架材料和絮凝剂；对泥浆进行多级压力条件下的脱水；其中，所述骨架材料为硬化多丝纤维，所述硬化多丝纤维具有0.3～0.8MPa的压缩强度；所述进行多级压力条件下的脱水，在不超过所述压缩强度的压力下进行第一级脱水，在大于所述压缩强度的压力下进行第二级脱水。2.如权利要求1所述的基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法，其特征在于：所述泥浆的干物质与所述骨架材料的质量比为100：5～10；其中，所述硬化多丝纤维由硬化处理的纤维基材制成；所述纤维基材包括聚酯纤维、尼龙纤维、陶瓷纤维中的一种或多种。3.如权利要求2所述的基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法，其特征在于：所述硬化处理的方法包括，在共聚物涂料中添加引发剂，制成喷涂液；将纤维基材打散后平铺并喷洒喷涂液至完全浸润；在80～90℃温度下烘烤至纤维外形成一层共聚物层，冷却后得到硬化多丝纤维材料。4.如权利要求3所述的基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法，其特征在于：所述共聚物涂料包括苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；所述引发剂包括过氧化二碳酸脂、过氧化乙酰烷基磺酰、过氧化苯甲酰中的一种。5.如权利要求1～4中任一项所述的基于可控骨架作用的高含水率废浆脱水方法，其特征在于：所述泥浆的干物...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳统锦，吴昊，华俊杰，
申请(专利权)人：镇江市规划勘测设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：