[发明专利]全固废污泥固化稳定复合材料及其制备方法和应用

说明书

为解决现有污泥固化稳定化处理技术存在的原材料加入量大、成本高、养护周期长等技术问题，本发明提供一种全固废污泥固化稳定复合材料及其制备方法和应用。本发明提供一种全固废污泥固化稳定复合材料，包括污泥固化材料A和污泥固化材料B，所述材料污泥固化A为钛石膏、赤泥、钢渣；污泥固化材料B为：脱硫灰，粉煤灰，污泥固化材料A、B各物质的质量百分比为：脱硫灰5‑30％、粉煤灰10‑60％、钛石膏5‑25％、赤泥5‑10％、钢渣10‑25％。本发明所制备的污泥固化稳定复合材料所有原料都是利用工业固废构成，能在短时间内对污泥进行固化稳定化处置。

技术领域

本发明属于市政污泥固化稳定化处理技术领域，尤其涉及一种全固废污泥固化稳定复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

近些年,由于城市进程加快,居民用水量暴增，因此城市生活污水的处理量也随之增加。目前城市污水主要通过污水管网汇总至污水处理厂集中处理解决，虽然有关部门为提高污水处理能力而修建大量污水处理厂，但由于污水处理过程中会产生大量的污泥。就目前的污泥处理措施而言，由于缺乏污泥集中有效处置工艺，或生活垃圾填埋场不接收未经处置后的市政污泥。许多污水处理厂将污泥堆积在污水处理厂内，这种不合理的处理方式不仅会导致周围地区弥漫严重的异味，而且会对环境造成一定程度的污染。市政污水产生的污泥中的成分极其复杂，有:有机物、重金属、寄生虫卵细菌以及病毒等。因此，如果不对污泥进行妥善处理，那么它将会对环境造成次生危害。

为处理相应市政污泥，现有以下工艺：加热脱水干燥焚烧法，该方法处理污泥彻底，但存在能耗高，初期投资大，运行成本高等不足之处，还有一种是利用污泥堆肥处置，该方法能一定程度上的处置市政污泥，但堆肥后的产品去向不明，且不能用于农业，处置量不够等缺点。

目前，国内多家环保企业在污泥固化稳定化工艺中普遍采用水泥、生石灰、粉煤灰、硫酸亚铁等作为市政污泥的固化稳定化材料，这些材料中的水凝胶化学组分利用污泥中水分，发生复杂的化学和物理反应。研究表明这些固化稳定化材料能较好的改善其力学性能，降低含水率，达到填埋或建筑用土标准，为达到污泥固化稳定化处置标准，需要大量加入水泥、生石灰、膨润土等工业产品制备的污泥固化稳定化材料，不仅存在造成庞大的资源浪费，且污泥固化养护周期长，一般达到7-28天，平均养护周期达到17.5天；为养护合格，处置现场需要配置大量的养护场地及设施以及多次转运，增加相应成本。

如：广东工业大学公布的发明专利一种垃圾填埋新工艺下渗滤液污泥固化的方法(申请号：202111014667)中的硫铝酸盐水泥混合物就用到污泥重量的30％，养护周期为7-28天；安徽佳明环保科技股份有限公司也公开发明专利，一种高效底泥固化剂及其制备和应用(申请号：201811592091)，其中水泥、生石膏、三氧化二铁、重金属捕捉剂、重金属稳定剂等产品组分也占稳定材料40％左右,养护周期7-21天.另外四川正升环保科技有限公司开发的以建渣为骨料的污泥固化稳定化复合材料中水泥，生石灰，聚丙酰胺等产品组成，其养护周期一般处于21-28天。

故现有污泥固化稳定化处理技术存在着原材料加入量大、成本高、养护周期长等技术问题。

发明内容

为解决现有污泥固化稳定化处理技术存在的原材料加入量大、成本高、养护周期长等技术问题，本发明提供一种全固废污泥固化稳定复合材料及其制备方法和应用。本发明所制备的污泥固化稳定复合材料所有原料都是利用工业固废作，能在短时间内对污泥进行固化稳定化处置。

本发明提供一种全固废污泥固化稳定复合材料，包括污泥固化材料A和污泥固化材料B，所述材料污泥固化A为钛石膏、赤泥、钢渣；污泥固化材料B为：脱硫灰，粉煤灰，污泥固化材料A、B各物质的质量百分比为：脱硫灰5-30％、粉煤灰10-60％、钛石膏5-25％、赤泥5-10％、钢渣10-25％。

可选地，所述污泥固化材料A还包括工业废盐，工业废盐的加入量为全固废污泥固化稳定复合材料的1-4％。

可选地，所述工业废盐中氯化钠与硫酸钠的质量比为2-8:2-8。