【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及近海湖泊底泥沉积物生态修复与资源化，具体地指一种潟湖底泥土壤化方法。
技术介绍
1、潟湖(xìhú)是指在海的边缘地区，由于海水受不完全隔绝或周期性隔绝，被沙嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分离的局部海水水域。海岸带泥沙的横向运动常形成离岸坝-潟湖地貌组合。当波浪向岸运动，泥沙平行于海岸堆积，形成高出海水面的离岸坝，坝体将海水分割，内侧便形成半封闭或封闭式的潟湖。潟湖沉积是由入潟湖河流、海岸沉积物和潮汐三角洲物质充填，多由粉砂淤泥质夹杂砂砾石物质组成，往往有黑色有机质粘土与贝壳碎屑等沉积物。潟湖形成后由于与水体连通性的差异，导致其水体盐度出现差异。潟湖在沉积物成分、生物特征等方面均与内陆河湖有显著的不同。
2、由于滨海城市的建设以及海洋旅游业的发展，大量的生活废水、生活垃圾曾向潟湖内排放堆存，污染物的累计对潟湖水质及泥质造成严重污染，潟湖污泥一般含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，任意排入水体将会大量消耗水体中的氧，导致水体水质恶化，严重影响水生物的生存。除此之外，污泥中还有多种有毒物质、重金属和致病菌、寄生虫卵等有害物质，处理不当会传播疾病、污染土壤和作物，并通过生物链转嫁人类。因此，若污泥不经妥善处理而任意排放和堆置，必将对周围环境造成严重的污染。
3、现有技术中，未见有对潟湖底泥进行处置消纳或资源化利用的报道。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足之处，本专利技术提出一种潟湖底泥土壤化方法，不仅将潟湖底泥转化为工程用土或者园林绿化用土，
2、为达到上述目的，本专利技术所设计一种潟湖底泥土壤化方法，其特别之处在于，包括如下步骤：
3、s1)将大宗工业固废材料、少量凝胶活性材料以及微量表面活性材料进行混合，置于球磨机内进行混合球磨，球磨均匀形成改性固化剂备用；
4、所述工业固废材料包括高炉矿渣、粉煤灰和工业石膏；所述凝胶活性材料为水泥熟料；
5、s2)将蚯蚓粪肥原料进行自然风干，当含水率稳定后，使用球磨机将粪便干堆球磨成粉状，形成有机改性剂备用；
6、s3)制备工程用土、或者园林用土；
7、所述工程用土的制备方法如下：
8、将潟湖底泥与步骤1)制备的改性固化剂按照特定配比混合，再加入定量拌和水进行搅拌，其中，高炉矿渣中的cao、粉煤灰中的cao、水泥熟料中的cao分别与水反应生成ca(oh)2，水泥熟料中的2cao·sio2与水反应产生大量氢氧根离子；将拌和均匀的改性土压实成型，最后封膜室内养护，到达指定养护时间，潟湖底泥中的sio2、高炉矿渣中的sio2、粉煤灰中的sio2分别与生成的ca(oh)2进行水化反应，生成csh凝胶态水化产物；潟湖底泥中的al2o3、粉煤灰中的al2o3分别与生成的caso4·2h2o和生成的ca(oh)2进行水化反应，生成水化硫铝酸钙，提升了材料的宏观力学强度，从而形成工程用土；
9、所述园林用土的制备方法如下：
10、将潟湖底泥、步骤1)制备的改性固化剂、以及步骤2)制备的有机改性剂特定配比混合，再加入定量拌和水进行搅拌，其中，高炉矿渣中的cao、粉煤灰中的cao、水泥熟料中的cao分别与水反应生成ca(oh)2，水泥熟料中的2cao·sio2与水反应产生大量氢氧根离子；将拌和均匀的改性土压实成型，最后封膜室内养护，到达指定养护时间，潟湖底泥中的sio2、高炉矿渣中的sio2、粉煤灰中的sio2分别与生成的ca(oh)2进行水化反应，生成csh凝胶态水化产物；有机改性剂中的al2o3、潟湖底泥中的al2o3、粉煤灰中的al2o3分别与生成的caso4·2h2o和生成的ca(oh)2进行水化反应，生成水化硫铝酸钙；同时，有机改性剂提高改性土中的有机质、总氮、总磷、以及总钾的含量，形成园林用土。
11、进一步地，s1)中，所述改性固化剂包括50％高炉矿渣粉、17％粉煤灰、20％工业石膏、10％水泥熟料、3％表面活性剂。
12、更进一步地，s1)中，所述高炉矿渣粉的活性指数为大于或等于s95，平均粒径为1～100μm，比表面积为350～370m2/kg；所述高炉矿渣粉包括cao和sio2，cao含量大于或等于40％，sio2含量大于或等于30％。
13、更进一步地，s1)中，所述粉煤灰的平均粒径为40～45μm，包括cao、sio2和al2o3，cao含量大于或等于20.3％，al2o3含量大于或等于16.3％，sio2含量大于或等于34.6％。
14、更进一步地，s1)中，所述工业石膏原料为二水石膏，颗粒粒径0.38mm以下占比60～65％，颗粒粒径0.38～1mm占比30％。
15、更进一步地，s1)中，所述水泥熟料为市售生产42.5级硅酸盐水泥的原料熟料，使用前经过水泥试验小磨球磨15分钟后，形成熟料粉待用。
16、更进一步地，s1)中，所述表面活性剂为三乙醇胺、木质磺酸钠和木质磺酸钙按照30％：30％：40％的配比混合制得，作为改性固化剂的活性激发剂，维持材料颗粒的表面活性。
17、进一步地，s2)中，所述蚯蚓粪肥的总氮、总磷、以及总钾的含量之和大于或等于4％，有机质含量大于或等于35％，呈灰黑色颗粒状。
18、进一步地，s3)中，所述工程用土、或园林用土在封膜室内养护期间发生的化学反应如下：
19、cao+h2o→ca(oh)2
20、2cao·sio2+nh2o→xcao·sio2·(n-2+x)h2o+(2-x)ca(oh)2
21、xca(oh)2+sio2+m h2o→xcao·sio2·nh2o
22、x(1.5～3.0)cao·sio2·nh2o+ysio2→z(0.8～1.5)cao·sio2·nh2o
23、al2o3+3ca(oh)2+3(caso4·2h2o)+aq→
24、3cao·al2o3·3caso4·32h2o
25、更进一步地，s3)中，所述工程用土中的潟湖底泥与改性固化剂的配比为67～71％：4～8％，且混合拌和设计固相质量浓度为68～72％；所述园林用土中的潟湖底泥、改性固化剂、有机改性剂的配比为67～71％：4～8％：25％，且混合拌和设计固相质量浓度为68～72％。
26、本专利技术的优点在于：
27、1、本专利技术通过压实成型和封膜室内养护工艺，将拌和均匀的改性固化剂和潟湖底泥转化为工程用土，将拌和均匀的改性固化剂、有机改性剂和潟湖底泥转化为园林绿化用土，不仅实现对潟湖底泥的处置消纳，改善潟湖及周边的生态环境质量，有利于生物的生长繁衍；而且有效解决潟湖面临的底泥积累量过大，导致湖水水位上涨，深度下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种潟湖底泥土壤化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：S1)中，所述改性固化剂包括50％高炉矿渣粉、17％粉煤灰、20％工业石膏、10％水泥熟料、3％表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：S1)中，所述高炉矿渣粉的活性指数为大于或等于S95，平均粒径为1～100μm，比表面积为350～370m2/kg；所述高炉矿渣粉包括CaO和SiO2，CaO含量大于或等于40％，SiO2含量大于或等于30％。
4.根据权利要求2所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：S1)中，所述粉煤灰的平均粒径为40～45μm，包括CaO、SiO2和Al2O3，CaO含量大于或等于20.3％，Al2O3含量大于或等于16.3％，SiO2含量大于或等于34.6％。
5.根据权利要求2所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：S1)中，所述工业石膏原料为二水石膏，颗粒粒径0.38mm以下占比60～65％，颗粒粒径0.38～1mm占比30％。
6.根据权利要求2所述的潟湖
7.根据权利要求2所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：S1)中，所述表面活性剂为三乙醇胺、木质磺酸钠和木质磺酸钙按照30％：30％：40％的配比混合制得，作为改性固化剂的活性激发剂，维持材料颗粒的表面活性。
8.根据权利要求1所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：S2)中，所述蚯蚓粪肥的总氮、总磷、以及总钾的含量之和大于或等于4％，有机质含量大于或等于35％，呈灰黑色颗粒状。
9.根据权利要求1所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：S3)中，所述工程用土、或园林用土在封膜室内养护期间发生的化学反应如下：
10.根据权利要求9所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：S3)中，所述工程用土中的潟湖底泥与改性固化剂的配比为67～71％：4～8％，且混合拌和设计固相质量浓度为68～72％；所述园林用土中的潟湖底泥、改性固化剂、有机改性剂的配比为67～71％：4～8％：25％，且混合拌和设计固相质量浓度为68～72％。
...【技术特征摘要】
1.一种潟湖底泥土壤化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：s1)中，所述改性固化剂包括50％高炉矿渣粉、17％粉煤灰、20％工业石膏、10％水泥熟料、3％表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：s1)中，所述高炉矿渣粉的活性指数为大于或等于s95，平均粒径为1～100μm，比表面积为350～370m2/kg；所述高炉矿渣粉包括cao和sio2，cao含量大于或等于40％，sio2含量大于或等于30％。
4.根据权利要求2所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：s1)中，所述粉煤灰的平均粒径为40～45μm，包括cao、sio2和al2o3，cao含量大于或等于20.3％，al2o3含量大于或等于16.3％，sio2含量大于或等于34.6％。
5.根据权利要求2所述的潟湖底泥土壤化方法，其特征在于：s1)中，所述工业石膏原料为二水石膏，颗粒粒径0.38mm以下占比60～65％，颗粒粒径0.38～1mm占比30％。
6.根据权利要求2所述的潟湖底泥土壤化方...
【专利技术属性】
技术研发人员：王富睿，贺丹，杜征宇，张迪颖，朱光全，陈晗，李火兵，高金凤，杨娟，盛楠，马彦涛，彭鑫，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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