[发明专利]一种利用污泥焚烧灰渣生产地质聚合物的方法

说明书

本发明公开了一种利用污泥焚烧灰渣生产地质聚合物的方法，水玻璃溶液配置；原料混合过筛处理；浆液拌匀注模；浆液固化成型；固化物抗压测试，本发明通过利用污泥焚烧后产生的灰和渣来制备地质聚合物，达到固废综合利用的效果，污泥焚烧后的渣本身相当于骨料的作用，可以提高地质聚合物的强度，抗渗性和耐久性，而污泥焚烧后的灰具有胶的性质，配合水胶比，可以使地质聚合物得到早强快硬的性质，另外，本发明能够在制备过程中对水玻璃的模数、性能调节剂的掺量和养护制度等工艺流程进行了精确的把控，使得后续生成的地质聚合物具备更高的机械强度和质量，同时保证生成的地质聚合物具备更高的力学性能。

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体为一种利用污泥焚烧灰渣生产地质聚合物的方法。

背景技术

污泥是生活污水和工业废水在处理过程中产生的一类危害性极大的有毒沉淀物质，最常见的污泥资源化利用是将污泥高温焚烧后通过焚烧污泥产生的灰和渣来作为掺合料制备建材，而地质聚合物是用具有火山灰活性或潜在水硬性原料与碱性激活剂反应生成的一类胶凝材料，在富含硅铝酸盐材料的碱激活过程中，碱性激发剂的性质对最终产物结构和机械性能的影响很大，因此，碱性激发剂是使硅铝酸盐材料中Si和Al原子溶出形成地质聚合物前驱体的关键，而这与水玻璃的模数关系密切，水玻璃模数对地质聚合物的成型质量起到了重要的影响作用，同时原料的类型、颗粒大小、化学组成及养护制度等也是影响地质聚合反应过程的几个重要方面，共同决定着最终合成产物的性质；

但是目前在基于污泥焚烧产物来生产地质聚合物的过程中由于不具备对水玻璃的模数、性能调节剂掺量和养护制度等工艺流程进行精确把控的手段，导致不同参数的水玻璃的模数、性能调节剂掺量和养护制度对地质聚合物力学性能的影响较大，降低了地质聚合物生产后的机械强度和质量。

发明内容

本发明提供一种利用污泥焚烧灰渣生产地质聚合物的方法，可以有效解决上述背景技术中提出目前在基于污泥焚烧产物来生产地质聚合物的过程中由于不具备对水玻璃的模数、性能调节剂掺量和养护制度等工艺流程进行精确把控的手段，导致不同参数的水玻璃的模数、性能调节剂掺量和养护制度对地质聚合物力学性能的影响较大，降低了地质聚合物生产后的机械强度和质量的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用污泥焚烧灰渣生产地质聚合物的方法，具体包括如下生产步骤：

S1、水玻璃溶液配置；

S2、原料混合过筛处理；

S3、浆液拌匀注模；

S4、浆液固化成型；

S5、固化物抗压测试。

根据上述技术方案，所述S1中，水玻璃溶液配置主要是指通过NaOH来调节水玻璃的模数，使水玻璃稀释到设定的浓度，水玻璃选用硅酸钠水玻璃，含水量为61wt％，水玻璃模数M＝n(Si02)/n(Na2O)，控制水玻璃模数为2。

根据上述技术方案，所述S2中，原料混合过筛处理包括混合砂浆和筛选灰渣；

所述混合砂浆是指将水和砂在混料设备内进行混合，制备得到砂浆，所述筛选灰渣是指将污泥经过焚烧后得到的灰和渣进行过筛处理，过筛目数为15目，并在污泥灰渣过筛处理后，检测灰渣中某一重金属的含量，记污泥灰渣中该重金属含量为W1。

根据上述技术方案，所述S3中，浆液拌匀注模包括浆液的制备和浆液的注模；

所述浆液的制备是指将过筛处理后的灰和渣倒入到经水和砂混合后制得的砂浆中，同时将水玻璃也加入到混料设备内，启动混料设备，控制搅拌转速为55rpm，控制搅拌时间为5min，制得浆液，制得的浆液中各组分的比例为，水：灰：渣：砂：水玻璃＝1：2：2.5：2.5：1。

根据上述技术方案，在浆液制得后需要对浆液含水率以及浆液中重金属的处置率进行检测；