一种高效污泥固结剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效污泥固结剂及其制备方法，属于污泥处理技术领域，包括以下重量份原料：胶凝剂90

【技术实现步骤摘要】
一种高效污泥固结剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于污泥处理
，具体涉及一种高效污泥固结剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]污泥填埋是污泥的处置途径之一，然而未经处理的污泥含水率极高，其中所含水分多为结合水，难以机械脱除，大量堆积。近些年，将污泥作为建筑材料进行资源化利用。污泥具有高含水率、高孔隙比和高压缩性等特点，由于其含有较多有机质、细颗粒和结合水，难以通过机械脱水达到减容的目的，填埋处理的污泥不仅占据土地资源，还易引发滑坡和污染地下水等区域环境地质灾害问题。
[0003]目前无机污泥固结剂的配方主要为：水泥、粉煤灰、生石灰、石灰石、砂子、石膏、煤渣、矿渣和磷渣等，辅助添加剂为减水剂、增强剂、混凝土速凝剂、钙/镁无机盐和氧化物等，其主要原理是利用水泥的固化/水化反应与粉煤灰等骨架材料进行粘结，同时与污泥进行反应消耗其中的水分并形成胶凝材料，经过一段养护时间后形成具备一定抗压强度的污泥固结体；但是水泥的价格高、用量大，固结时间也相对较长；因此，开发出新配方的高效污泥固结剂具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高效污泥固结剂及其制备方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种高效污泥固结剂，按重量份计包括以下原料：
[0007]胶凝剂90
‑
100份、碱粉27
‑
40份、生石灰13
‑
15份、石膏粉9
>‑
10份、粉煤灰20
‑
25份、废玻璃微粉0.3
‑
0.5份、细旦丙纶纤维0.1
‑
0.3份。
[0008]进一步地，所述胶凝剂为偏高岭土和火山石粉末按照5:1的质量比混合组成。偏高岭土中含有非晶态结构的二氧化硅、氧化铝和莫来石，在碱粉激发条件下，能够吸水反应形成无定型结构的硅铝基凝胶，实现对污泥的固结；火山石粉末作为活性硅铝质材料，其主要化学成分为活性二氧化硅、氧化铝、少量氧化钠和氧化钾，能够增加污泥固结剂中活性硅铝质材料的成分，在碱粉激发条件下，促进偏高岭土的胶凝反应生成硅铝基胶凝；且上述的凝胶反应均为吸水反应，因此能够快速地吸走污泥中的水分。
[0009]进一步地，所述偏高岭土和火山石粉末的粒径均为400目。
[0010]进一步地，所述碱粉由液体硅酸钠与氢氧化钠按照25:3
‑
4的质量比混合并烘干制成。碱粉的强碱性直接破坏污泥的结合水结构，释放出更多的游离水，促进胶凝反应的进行。另外碱粉在与污泥混合过程中，破坏了其内部微生物结构，导致其生命活动停止或受到抑制，在后期固结过程也不会发生“发酵”、“长毛”或“发霉”等现象。
[0011]进一步地，所述液体硅酸钠的模数为3.3
‑
3.5。
[0012]进一步地，所述废玻璃微粉的平均粒径小于30μm。废玻璃微粉在污泥固结剂中起
到填充作用，在污泥固结的后期，自由水蒸发留下的孔隙由废玻璃微粉填充，达到增加污泥固结体的致密性，从而提高强度。
[0013]进一步地，所述细旦丙纶纤维可以为回收的细旦丙纶废丝；细旦丙纶纤维具有较强的芯吸作用，水汽可以通过纤维中的毛细管来排除；细旦丙纶纤维均匀分散后，在污泥的结构中形成连通的网状结构，能够起到很好的“桥梁”作用，为水的排出提供了新的通道，改善了污泥在扰动过后结构紊乱、连通性差的特点，促进了排水固结；细旦丙纶纤维也能够在后期提高污泥的力学性能。
[0014]一种高效污泥固结剂的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)将胶凝剂、生石灰、石膏粉、粉煤灰和废玻璃微粉混合均匀，然后过200目筛，得到混合粉料；
[0016](2)向混合粉料中加入碱粉和细旦丙纶纤维，混匀后得到高效污泥固结剂。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018](1)本专利技术的高效污泥固结剂在污泥中均匀分散后，石膏粉优先快速吸水形成水化石膏凝胶；胶凝剂在碱粉的激发条件下，形成无定型结构的硅铝基凝胶，胶凝反应快速吸水，同时碱粉、氧化钙也能够进一步加快吸水进度，促进胶凝反应的进行，从而实现高效固结；常温常压养护后，形成以硅氧四面体和铝氧四面体为核心的三维空间网状结构，能够将污泥包裹在其中，形成结构稳定的污泥固结体；相对于传统水泥基污泥固结剂，具有用量少、成本低和污染小的优势；
[0019](2)本专利技术的污泥固结剂中添加的碱粉不仅能够促进污泥释放出更多的自由水，促进吸水性胶凝反应的进行，而且将碱粉混合在污泥中，还能够破坏其内部的微生物结构，使得污泥固结体在固结过程中不会出现“长毛”或“发霉”现象；
[0020](3)本专利技术将细旦丙纶纤维添加到污泥固结剂中，一方面利用细旦丙纶纤维的芯吸作用，在污泥中形成连通的网状结构，为水的传输提供了通道，使污泥中的水分散均匀，不仅能够促进胶凝反应的充分进行，而且还能够实现快速排水，促进污泥高效固结；另一方面，细旦丙纶纤维掺杂在污泥中作为增强成分，配合胶凝剂的固结作用，能够进一步增强污泥固结体的抗压强度等力学性能。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1
[0023]本实施例提供一种高效污泥固结剂，通过以下步骤制得：
[0024](1)将90重量份胶凝剂、13重量份生石灰、9重量份石膏粉、20重量份粉煤灰和0.3重量份平均粒径小于30μm废玻璃微粉混合均匀，然后过200目筛，得到混合粉料；
[0025]其中，胶凝剂由400目偏高岭土和400目火山石粉末按照5:1的质量比混合组成；碱粉由模数为3.3的液体硅酸钠与氢氧化钠按照25:3的质量比混合并烘干制成；
[0026](2)向混合粉料中加入27重量份碱粉和0.1重量份细旦丙纶纤维，混匀后得到高效
污泥固结剂。
[0027]实施例2
[0028]本实施例提供一种高效污泥固结剂，通过以下步骤制得：
[0029](1)将95重量份胶凝剂、14重量份生石灰、9.5重量份石膏粉、23重量份粉煤灰和0.4重量份平均粒径小于30μm废玻璃微粉混合均匀，然后过200目筛，得到混合粉料；
[0030]其中，胶凝剂由400目偏高岭土和400目火山石粉末按照5:1的质量比混合组成；碱粉由模数为3.3的液体硅酸钠与氢氧化钠按照25:4的质量比混合并烘干制成；
[0031](2)向混合粉料中加入35重量份碱粉和0.2重量份细旦丙纶纤维，混匀后得到高效污泥固结剂。
[0032]实施例3
[0033]本实施例提供一种高效污泥固结剂，通过以下步骤制得：
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效污泥固结剂，其特征在于，按重量份计包括以下原料：胶凝剂90
‑
100份、碱粉27
‑
40份、生石灰13
‑
15份、石膏粉9
‑
10份、粉煤灰20
‑
25份、废玻璃微粉0.3
‑
0.5份、细旦丙纶纤维0.1
‑
0.3份。2.根据权利要求1所述的一种高效污泥固结剂，其特征在于，所述胶凝剂为偏高岭土和火山石粉末按照5:1的质量比混合组成。3.根据权利要求2所述的一种高效污泥固结剂，其特征在于，所述偏高岭土和火山石粉末的粒径均为400目...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨选军，朱小禹，王强，朱贤中，
申请(专利权)人：安徽科清水环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：