[发明专利]利用炉渣制备的淤泥固化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种利用炉渣制备的淤泥固化剂及其制备方法和应用。该固化剂是由以下质量百分比的原料配制而成15～25％的炉渣、20～25％改性硅藻土、20～25％凹凸棒土、10～15％微硅粉、4～8％粉末活性炭、5～10％过氧化物、1～3％高锰酸钾、1～2.5％铁粉、1～5％阳离子螯合物、1～5％聚轮烷、1～5％聚丙烯酸钠、0.1～0.8％碱性激发剂、0.1～0.5％减水剂、0.1～0.3％增稠剂，将上述原料在搅拌机中充分混合搅拌，按照淤泥的质量比5％～30％的比例掺入比将淤泥中，然后进行充分混合后，自然晾晒固化0.5‑1h即可使用。本发明固化过程简单、固化时间短，效率高，在固化过程中可以对淤泥中的有毒有害物质进行降解，并去除淤泥中的异味，固化后的污淤泥不会造成二次污染。

技术领域

本发明涉及淤泥处理领域，具体是一种淤泥固化剂及其制备方法和应用。

背景技术

污淤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，同时也混入原污水中带有的泥沙、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。对于大型城市污水处理厂以及城市中的河流湖泊来说，由于有大量的工业废水排入系统，造成污水污淤泥中的含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物，水含量一般在80％以上，如果处置不当，会造成严重的二次污染。

目前污淤泥的处理方法主要是农用、焚烧和填埋，还有很大量的污淤泥没有经过任何处理，随意丢弃。由于污淤泥的含水量高，污染物含量高成分复杂，现有处理方式一般存在环境污染、处理成本过高、处理时间过长，同时也容易引起填埋场工程地质灾害等方面的问题。因此，如何合理处置污水厂以及湖泊污淤泥，解决城市污淤泥的出路已成为非常紧迫的任务。

现有大部分淤泥固化的方式都是以水泥和生石灰为主体，水泥的作用是增加淤泥的胶黏性，使淤泥粘合在一起，并使淤泥硬化，生石灰，其主要是用于吸水，如中国CN201210012249.5号专利公开了一种淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法，涉及淤泥处理领域，该淤泥固化剂按以下方法制成：首选将包括可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰七种成份混合，该发明也存在固化时间长，不能去除淤泥的特殊恶臭气味。

除此之外，现有的固化剂对含水率较低的软土固化有一定显著的效果，但对处理高含水率的海洋淤泥而言，处理效果不佳，不仅处理成本高，工艺复杂，而且固化后的淤泥强度低，耐久性差。

炉渣火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体，其组成以氧化物(二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化镁)为主，还常含有硫化物并夹带少量金属，如生产1吨生铁产生约0.3～1吨高炉渣，不返回基本冶炼流程的炉渣常被视为废弃物，以筑坝方式堆积于滩涂，这种不合理化的处理方式，不仅蚕食滩涂资源，而且严重危害生态环境。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种淤泥固化剂及其制备方法和应用，该方法固化效果好，所需固化时间短，效率高，可有效去除淤泥的恶臭气味。

本发明较优的技术方案：所述一种利用炉渣制备的淤泥固化剂，其特征在于由以下重量百分比的原料组成：

上述配方的总质量分数为100％；

所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子；

所述微硅粉中硅含量大于90％。

本发明较优的技术方案：所述过氧化物为过氧化钠、过氧化钾、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌、过一硫酸氢钾、过氧化锶中的一种或多种。

本发明较优的技术方案：所述的碱性激发剂为氢氧化钙、硅酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种。