[发明专利]一种底泥干化固结剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种底泥干化固结剂及其制备方法，属于底泥干化处理技术领域。由20％～60％硅酸盐水泥，10％～30％改性粉煤灰，5％～15％生石灰，5％～15％氧化镁，0.4％～1.8％纯碱，1％～5％石膏粉，0.5％～2％微硅粉混合均匀得到，该底泥干化固结剂粒径为100目。改性粉煤灰是高钙粉煤灰在1～3mol/L的氢氧化钠溶液中碱激发2小时后得到的。本发明所述的底泥干化固结剂可以在2～5天的短时间内将含水率60％以上的底泥干化至含水率20％以下，且底泥中的重金属元素可以得到有效固化稳定化。本发明的优势在于固结剂原料来源广泛且掺量小，因此成本较低，有利于大规模推广，且原料组成对后续建材产品的品质提高有益，有助于实现真正的底泥高附加值利用。

技术领域

本发明涉及一种底泥干化固结剂及其制备方法，属于底泥干化处理技术领域。

背景技术

近年来，随着我国对生态文明建设和环保政策的不断重视，黑臭水体整治成为了目前最严峻的环保课题之一。清淤疏浚是黑臭水体整治工程中必不可少的一步。清淤疏浚的底泥通常是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物作用及水体传输而沉积于水体底部所形成，而水体中的大量污染物(重金属、难降解有机物等)和营养物(氮、磷等)会在底泥中不断积累，使之成为了一个潜在而又巨大的内污染源。因此底泥具有含水率高、塑性强、成分复杂、污染严重等特点，底泥的不恰当处理极易对环境造成二次污染，甚至进入食物链，危害人体健康。底泥的无害化、减量化、资源化处理处置已成为目前环保行业和各级政府部门的重要工作之一。

底泥的脱水减量化是底泥处理处置中最基本的一环，减量化效率将直接影响到后续无害化资源化工艺流程的设计。目前大多数底泥通过机械脱水(机器压滤)的方式实现减量化，而机械脱水后泥的含水率仍有60％以上，无法满足后续资源化技术(如建材化利用、道路工程利用等)对底泥含水率低于20％的要求，因此经机械脱水后的底泥须进一步干化处理后，方可后续利用。自然晾晒和热烘干是目前两类应用较广泛的干化技术，但都有一定的局限性，自然晾晒需大面积的晾晒场地，且干化效率易受天气环境的影响，效率较低，一般而言底泥含水率要从50％经自然晾晒降低到20％，至少需要10天以上。而热烘干技术虽然效率高，但需要热源介入，干化成本高，因而应用受限。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种底泥干化固结剂及其制备方法，该固结剂可直接用于清淤上来的泥浆或经机械脱水后需进一步降低含水率的底泥，在大幅降低底泥含水率的同时，还能有效固化其中的重金属，且脱水成本远低于热烘干技术，约为其1/3。特别需要指出的是，本发明所述的干化固结剂的加入有益于后续底泥建材化利用中再生产品强度和性能的提高。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种底泥干化固结剂，由20％～60％硅酸盐水泥，10％～30％改性粉煤灰，5％～15％生石灰，5％～15％氧化镁，0.4％～1.8％纯碱，1％～5％石膏粉，0.5％～2％微硅粉混合均匀得到，该底泥干化固结剂粒径为100目。

所述的硅酸盐水泥为425等级或以上的普通硅酸盐水泥。

所述的改性粉煤灰选用游离氧化钙含量大于10％、需水量不大于105％且烧失量不大于5.0％的高钙粉煤经碱激发得到。

所述的生石灰为氧化镁含量≤5％的粉状钙质生石灰，其中有效钙含量≥90％。

所述的氧化镁为活性氧化镁含量≥85％的脱硫级轻质氧化镁。

所述的微硅粉为二氧化硅含量≥90％的微硅粉。

一种底泥干化固结剂的制备方法，包括如下步骤：

A,改性粉煤灰的制备：将游离氧化钙含量大于10％、需水量不大于105％且烧失量不大于5.0％的高钙粉煤灰浸泡在浓度为1～3mol/L的氢氧化钠溶液中2小时，得到具有很好的吸附能力和阳离子交换能力的改性粉煤灰，然后干燥，备用；