CN102211841B - 一种高抗压强度稳定污泥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高抗压强度稳定污泥，该稳定污泥由向脱水污泥中加入稳定剂和高岭土混合而成，其中脱水污泥、稳定剂和高岭土的质量比为84～85∶11～12∶3～4，所述稳定剂由水泥和元明粉按质量比20∶1～2的比例组成。本发明的稳定污泥可以根据实际需要，既可以进行填埋处置，也能够重新进行资源化利用，特别是其具有高抗压强度的特性，不仅可以作为填埋场的盖层或填方材料，也可以替代砂、粘土等建筑材料在其他建筑方面应用。

Description

一种高抗压强度稳定污泥

技术领域

本发明属于资源环境领域，具体涉及一种对污水厂产生的脱水污泥进行固化/稳定化处理方法。

背景技术

目前我国污泥产量已经达到300万吨，并且呈不断增加趋势，污泥中含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物等，如处理不善将会造成严重的二次污染，如何对污泥进行处理处置成为世界各国关注的重点课题之一。

目前污泥的处置主要以转为农用、焚烧处理和填埋场填埋为主。堆肥转为农用由于未经处理污泥的卫生学指标、重金属指标难以满足农用的标准。焚烧处理投资及运行费用较大。将污泥送往卫生填埋场进行填埋处置，由于污泥的含水率高、力学性质差，未经处理的污泥直接进入填埋场往往会引起滑坡等填埋场的工程灾害。

从经济可行的角度出发，通过固化稳定化技术将污泥转化为可以再生利用的土材料，或作为填埋处置的预处理手段是符合我国国情的污泥处理及资源化途径之一。污泥固化/稳定化技术是通过向污泥中添加固化材料，通过化学反应使其形成稳定的固化物，处理后的产物在某些方面可以替代砂、粘土等建筑材料，而且能够对诸如重金属类的污染物形成封闭效应并对生物化学条件进行控制，最大程度上防止二次污染问题的发生，成为满足工程需求和环境需要的新的材料资源，同时也可以作为填埋的预处理手段。但现有方法制备的稳定污泥的抗压强度一般在100kPa以下，从而影响了稳定污泥的应用范围，特别是在建筑材料应用方面。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高抗压强度稳定污泥，不仅可以解决水处理厂的污泥处置问题，还废物利用，将其作为一种强度较高的建筑材料。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种高抗压强度稳定污泥，该稳定污泥由向脱水污泥中加入稳定剂和辅助剂高岭土混合而成，其中脱水污泥、稳定剂和高岭土的质量比为84～85∶11～12∶3～4，优选为85∶11～12∶3～4，进一步优选为85∶12∶3。

所述稳定剂由水泥和元明粉按质量比20∶1～2的比例组成，优选为20∶1。

本发明制备的稳定污泥，在特定组成及配比的脱水污泥、稳定剂和高岭土的相互作用之下，使稳定污泥具有远高于现有稳定污泥的抗压强度，其7天无侧限抗压强度在200kPa以上，优选配比的7天无侧限抗压强度可以达到250kPa以上，且其透水系数仍维持在较低的水平。高于或低于本发明配比范围的稳定污泥在抗压强度或透水系数方面无法兼具本发明的要求。

本发明大幅降低了污泥的处理成本，通过添加稳定剂和高岭土，可以提高处理效果，降低处理的成本。元明粉和高岭土来源广泛，便于实现污泥固化技术的产业化。本发明的稳定污泥可以根据实际需要，既可以进行填埋处置，也能够重新进行资源化利用，特别是其具有高抗压强度的特性，不仅可以作为填埋场的盖层或填方材料，也可以替代砂、粘土等建筑材料在其他建筑方面应用，如可以作为围海造地的填方材料等。

具体实施方式

实施例1

向85kg的脱水污泥中加入12kg的稳定剂(水泥∶元明粉＝20∶1)以及3kg的高岭土，混合搅拌均匀，处理后的污泥7天无侧限抗压强度达到250kPa，透水系数小于10^-7cm/s，远高于填埋处置或者作为填埋场覆土的标准，达到作为一般填土对强度指标的要求。

实施例2

向85kg的脱水污泥中加入11.5kg的稳定剂(水泥∶元明粉＝20∶1)以及3.5kg的高岭土，混合搅拌均匀，处理后的污泥7天无侧限抗压强度达到210kPa，透水系数小于10^-7cm/s，远高于填埋处置或者作为填埋场覆土的标准，达到作为一般填土对强度指标的要求。

实施例3

向84kg的脱水污泥中加入12kg的稳定剂(水泥∶元明粉＝20∶2)以及4kg的高岭土，混合搅拌均匀，处理后的污泥7天无侧限抗压强度达到200kPa，透水系数小于10^-7cm/s，远高于填埋处置或者作为填埋场覆土的标准。

对比例1

向80kg的脱水污泥中加入12kg的稳定剂(水泥∶元明粉＝20∶1)以及8kg的高岭土，混合搅拌均匀，处理后的污泥7天无侧限抗压强度为110kPa，透水系数小于10^-7cm/s，可见高岭土含量过高时会影响稳定污泥的抗压强度。

对比例2

向80kg的脱水污泥中加入18kg的稳定剂(水泥∶元明粉＝20∶2)以及3kg的高岭土，混合搅拌均匀，处理后的污泥7天无侧限抗压强度为90kPa，透水系数小于10^-7cm/s，可见稳定剂含量过高时会影响稳定污泥的抗压强度。

对比例3

向87kg的脱水污泥中加入10kg的稳定剂(水泥∶元明粉＝20∶2)以及3kg的高岭土，混合搅拌均匀，处理后的污泥7天无侧限抗压强度为130kPa，透水系数大于10^-7cm/s，可见污泥过高时会严重影响稳定污泥的性能。

Claims (4)

1.一种高抗压强度稳定污泥，其特征在于该稳定污泥由向脱水污泥中加入稳定剂和高岭土混合而成，其中脱水污泥、稳定剂和高岭土的质量比为85∶11～12∶3～4，所述稳定剂由水泥和元明粉按质量比20∶1～2的比例组成；所述稳定污泥的7天无侧限抗压强度在200kPa以上。

2.根据权利要求1所述的高抗压强度稳定污泥，其特征在于所述脱水污泥、稳定剂和高岭土的质量比为85∶12∶3。

3.根据权利要求1所述的高抗压强度稳定污泥，其特征在于所述稳定剂由水泥和元明粉按质量比20∶1的比例组成。

4.根据权利要求1所述的高抗压强度稳定污泥，其特征在于所述稳定污泥的7天无侧限抗压强度在250kPa以上。