[发明专利]一种污泥固化剂及其应用

说明书

本发明公开了一种污泥固化剂及其应用方法，包括以下质量分数的组分：水泥熟料10％～20％；高温炉渣30～50％；石灰5～10％；脱硫石膏10～20％；累托石15％～20％；是将固化剂按一定配比掺入污泥中，经拌合、压制成型、养护后，重金属浸出毒性大幅下降且具有较强的抗压强度，有效的解决污泥的污染问题，实现污泥的资源化利用。

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种污泥固化剂及其应用。

背景技术

污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，同时也混入有原污水中带有的泥砂、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。常见的污泥处理方法包括浓缩脱水、堆肥、消化、焚烧等，最终处置有卫生填埋、土地利用、建材利用等。我囯污泥处理处置方式仍以填埋为主，由于我国对污泥的处置能力不足、处置手段落后，大量污泥没有得到规范化的处理，直接造成了“二次污染，对生态环境产生严重威胁。

污泥固化处理是近年来污泥的工业处理上普遍重视和使用较多的一种方法。它是指用物理——化学方法将污泥颗粒胶结、掺合并包裹在密实的惰性基材中，形成整体性较好的固化体的一种过程，并以此实现污泥的稳定化、无害化和减量化。固化处理技术由于其工艺设备简单、操作方便、材料来源广、成本较低、固化体强度高等优点在污泥无害化处置中占有主导地位。目前,国内外市场上主要的几种固化剂水泥、石灰等都只是从物理上包裹或是改变污泥的pH环境阻隔重金属发生迁移,而其他大多固化剂如ROADBOND、BASE-SEA等主要针对特定某一种重金属污染物，针对多重污染物复合污染的污泥的无害化处理，其依然存在众多不稳定因素，诸如深度固化稳定化药剂缺乏、重金属稳定化水平不高等。因此,开发自身性质稳定且能一次性实现多重重金属复合共稳定及深度固化的胶凝材料，是目前污泥固化处理技术的研究重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种污泥固化剂及其应用，将固化剂按一定配比掺入污泥中，经拌合、压制成型、养护后，重金属浸出毒性大幅下降且具有较强的抗压强度，有效的解决污泥的污染问题，实现污泥的资源化利用。

本发明的技术方案为：

一种污泥固化剂，包括以下质量分数的组分：

优选的，所述的高温炉渣为高温炼铁过程中的副产物，其中，CaO、SiO₂和Al₂O₃的质量百分比含量占90％以上。

优选的，所述的脱硫石膏为发电厂烟气脱硫的湿排石膏，经烘干处理由二水石膏脱水形成的半水石膏，其中，二水硫酸钙质量百分比含量大于90％。

本发明还提供上述污泥固化剂的应用，包括以下步骤：

S1)将污泥风干至固体重量百分比为80～90％，然后将其粉碎备用；

S2)将固化剂所需的各原料组分混磨，制得固化剂备用；

S3)将水和固化剂加入到污泥中，然后机械搅拌混合得混合料；

S4)将混合料加入到成型模具中，成型并脱模得试块；

S5)将试块进行自然养护后，即得固结体。

优选的，步骤S2)中，将固化剂所需的各原料组分放入行星式球磨机中球磨，公转转速为270～350r/min，自转转速为60～80r/min，球料比5～7:1；球磨过程中，每间隔10-20min搅拌2-5次，每次搅拌20-30min；制备得到固化剂备用。

优选的，步骤S3)中，混合料中得水分重量为15～20％。

优选的，步骤S3)中，混合料以干重计，所述污泥和固化剂的比例为90～95:5～10。