[发明专利]一种河流底泥的固化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及河流底泥处理，具体涉及一种河流底泥的固化处理方法。

背景技术

自前，我国诸多河流开始面临着底泥疏泼清淤以进行整治方面的问题。河流疏浚挖出的底泥的一个特点是含水率高、存在不同程度的污染物，如不进行妥善处理处置，很有可能带来二次污染。由此，必须妥善解决好大量疏泼底泥的出路问题。

目前河底污泥的常规处置方式主要有堆放，洼地回填、土地改良以及海洋弃置等。但是上述各种处置方法都存在占地过大、处置过程麻烦、运输成本高、以及可能带来二次污染等方面的闰题。

为处置大量河流污泥，目前还有一种将污泥固化成块的处理方法，固化处理后的固化块可以当做建筑材料使用，污泥固化后可以避免二次污染还可以做到废物回收利用。

目前的技术条件下，河底底泥固化后，固化块存在以下缺点，导致固化块在建筑领域的应用不是十分广泛。

(1)固化块的抗压强度不足，只有10兆帕左右，只能用在低强度需求的建筑领域；

(2)固化块的比重较大，用在建筑物上，使得建筑的承重负荷较大；

(3)固化块质地较脆，塑韧性不足，固化块抗剪切以及挠曲的能力较差。

(4)养护周期达到30天左右，养护时间太长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种河流底泥的固化处理方法，为了解决上述问题，本发明的具体方案如下：一种河流底泥的处理方法，包括以下步骤：

(1)取未经脱水处理的含水率为90％～98％的河流底泥，河流底泥含水率不足90％的加水补足，以河流底泥的重量为基准，向底泥中加入2％～6％的燃煤炉渣、1％～3％的生石灰、1％～3％的石膏、0.3％～0.5％的聚丙烯纤维，均匀混合后形成底泥混合物；

(2)以步骤(1)制成的底泥混合物的重量为基准，加入2％～6％的建筑垃圾中的砖块混凝土碎屑、加入8％～10％的水泥、加入水泥发泡剂0.3％～0.5％，均匀混合，形成固化前体；

(3)将固化前体以5mm～30mm的厚度平铺在通风的避雨棚中，使用覆盖物覆盖养护，养护温度在0摄氏度以上；养护期前3天避免固化块与水分接触；养护3天后，在覆盖物上淋水，使覆盖物始终处于润湿状态15天，经过15天湿润养护后，即可使得河流底泥彻底固化。

优选的，上述的步骤(2)中的砖块混凝土碎屑的粒径控制在3～8毫米。

优选的，上述的水泥采用碱性水泥；所述的水泥发泡剂内含重量百分比为25％的硫代硫酸钠，重量百分比为57％的十二烷基硫酸钠，以及重量百分比为18％的铝粉；所述的铝粉的颗粒细度超过800目。

本发明中，燃煤炉渣含有大量的二氧化硅、三氧化二铝、二氧化三铁，但硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙的含量较少，在有生石灰和水分的条件下，石灰首先与水发生反应，生成氢氧化钙；在氢氧化钙为碱性，在碱激发作用和钙离子反极化作用下，燃煤炉渣溶出活性二氧化硅和活性三氧化二铝，氢氧化钙再与溶出的活性二氧化硅和洁性三氧化二铝发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。由于有水化铝酸钙生成，当主自入一定量石膏时，水化铝酸钙会与石膏反应生成水化硫铝酸钙。这样底泥的固化就会初步完成；固化块中添如2％～6％的砖块混凝土碎屑为支撑材料为骨架，聚丙烯纤维为补强材料，水泥为胶凝材料，使得固化块的抗压强度大大提高，固化块的抗压强度可达20～30Mpa。

使用中，在固化块出现裂缝破坏时，由于聚丙烯纤维的存在，延缓了固化块中裂缝的进一步发展，因此固化块所能承受的轴向压能力不会出现骤减的现象，聚丙烯纤维的存在使得固化块呈现抗剪切以及抗挠曲破坏的韧性。聚丙烯纤维所承担的拉应力主要取决于纤维与固化块内部颗粒之间的摩擦力以及固化结构对纤维的锚固力。因此，需要将砖块混凝土碎屑的粒径控制在3～8毫米，以增加砖块混凝土碎屑与聚丙烯纤维的接触面积来增加摩擦力。砖块混凝土碎屑的粒径还起到支撑骨架的作用，因此粒度也不能过细，过细则支撑力不足，粒径控制在3～8毫米是一个合适的粒度范围。

发泡剂的存在，使得固化块内充满气泡，固化块内呈现多孔状，孔经大小范围在0.5～2.0mm之间，分布比较均匀，孔经之间互不贯通。有硬化矿质状隔膜隔断，形成了一种类的蜂窝状的多孔稳定结构，因而抗压强度得以进一步提高。优选方案中采用碱性水泥，并采用硫代硫酸钠补充碱性，使用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂，铝粉在碱性条件下反应生成氢气形成气泡；反应的速度依靠铝粉的细度来控制，颗粒细度超过800目即可取得适合的发泡反应速度。

综上，本发明的优点有以下几点：