CN107531573A - 环境可持续的水泥组合物，其用于使疏浚沉淀物/淤泥惰性化的方法，用于惰性化的相应方法和设备 - Google Patents

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Abstract

描述了基于硫铝酸盐熟料的水泥组合物、以及其用于聚集和惰性化沉淀物/疏浚淤泥的用途、以及相应的惰性化方法和装置。

Description

环境可持续的水泥组合物，其用于使疏浚沉淀物/淤泥惰性化 的方法，用于惰性化的相应方法和设备
本发明涉及一种环境可持续的水泥组合物，其用于使沉淀物惰性化/疏浚淤泥的用途，相应惰性化方法和设备。
本发明属于有关港口的维护和扩展活动的领域，并且一般涉及运河或航行流域。这些部门特别感到的问题之一是，沉淀物和碎屑的逐渐积累，特别是在低替代性流域，这导致可航行深度的不断下降。
在许多情况下，随着时间的推移而积累的沉淀物也含有主要量的毒性污染物种类，例如重金属(砷、汞、镉、铅、铬、镍、铜、钒、钴、钡等)、芳香族多环烃(APH)和其他石油衍生物、多氯联苯、农药、二英等。此外，在各种情况下，这些沉淀物的颗粒尺寸非常细，小于一毫米，平均值通常在几十微米左右，这使得它们的去除更加困难。
因此，港口码头、流域和航行运河的恢复是一个重要的经济、环境和技术问题。
为了克服这个问题，进行疏浚作业是已知和普遍的做法，然而对环境(例如污染物的分散和浊度的增加)以及经济性质(一旦提取，主要与沉淀物/疏浚淤泥的处置成本有关)都有不利的影响。
因此，疏浚作业本身已经涉及与固体和更细部分的移动相关的显著问题，这引起浊度的不受控制和显著增加以及悬浮物质的浓度增加，导致污染物的大量分散，沉淀物的质量发生变化，以及化学需氧量的增加。
在还原条件下，金属以氢氧化物或不溶性硫化物的形式存在，且几乎不具有生物可利用度。
此外，在过去，疏浚沉淀物或疏浚淤泥的处置往往是通过将沉淀物分散在公海进行的，认为不仅沉淀物而且污染物的稀释将足以避免其负面影响。海洋生态系统遭受的极大的重度环境影响没有被考虑在内。
在1972年的“伦敦倾倒公约”(包括意大利在内的许多国家)之后，疏浚物质的处置在国际上受到管制，例如，如果重金属以显著浓度存在，则在海中的处置绝对不再允许，并且在陆地上对疏浚物进行回收和处理是强制性的。
垃圾填埋场中沉淀物/疏浚淤泥的处置也具有特定的限制，因为它们代表危险的废弃物质。来自污染土壤的污染物质的填埋(其中还有疏浚淤泥)实际上受到严格的规定(例如1999年4月26日的1999/31/CE号指令和19/12/02的第2003/33/CE号决定)，填埋由废弃物质分类(与其中含有的污染物有关)确定，其范围为从I类(危险废物)到III类(惰性废物)。就疏浚淤泥的管理而言，应参照会员国的具体规定。
因此，在填埋情况下，特别重要的是降低废弃物质的污染等级，降低淤泥/沉淀物中可浸出的污染物的比例，从而不但减少环境影响，而且减少填埋成本。
还应考虑到影响疏浚的不同沉淀物/港口淤泥的特征取决于无数的因素，例如：所关注的污染物浓度(COC)；沉淀物与残留物的停留时间；沉淀物层和残留物的厚度；COC的变化性；沉淀物/淤泥的移动性。
如果存在污染残留物，为了实现目标，多种疏浚步骤是必要的：采用第一步骤，移除物质，然后用额外的最后步骤完成修复。显然，越多的步骤带来越高的成本，并增加沉淀物的再悬浮效应；水柱中污染物的释放与沉淀物的再悬浮直接相关；然而，这也取决于污染物从水体的去除。沉淀速率的增加导致溶解的污染物的释放减少，因此导致扩散和短期风险，即使在某些极端情况下，再悬浮的控制可能不足以控制污染物的释放以及由此产生的风险。与疏浚操作相关的污染物的损失可以发生在粒状物、溶解或挥发性的部分中，每个都以不同的运输和吸收模式为特征。通常与沉淀物相关的污染物实际上倾向于牢固地保持结合于具有低沉淀速率并且可以保持悬浮于水柱中数小时或数天的细晶粒的颗粒。因此，悬浮物和相对污染物中的沉淀物颗粒可以通过电流从疏浚区域运送到周围环境。然后，这些溶解的污染物可以与疏浚区域外存在的其他固体和材料相互作用，进行反应，被分散或并入本地生态系统，最终形成新的平衡。
最后，这样的疏浚物质(含水量高达95重量％)的高流动性使得陆上移动和后续处理都非常复杂。
因此，已经发现沉淀物/疏浚淤泥的处理方法用于将疏浚物质(基本是液体)转化成更相容的(consistent)材料，因此可以更容易地对其进行管理。
已知的处理方法设计使用生石灰(CaO)，其随着沉淀物/淤泥中存在的水瞬时以极放热的方式反应，形成氢氧钙石(Ca(OH)2)。
以约20％的浓度处理含有CaO的海洋沉淀物允许在约两小时内获得能够被管理的沉淀物。
然而，CaO是一种危险的产物，因为它以非常危险和高放热过程转变为Ca(OH)2。因此，必须谨慎运输和使用，根据REACH欧洲关于化学物质的规定，将其归类为必须用特殊预防措施进行管理的危险物质。即使在这种处理之后，由于高浓度的重金属的存在，必须将用石灰处理的沉淀物/淤泥送到特殊的垃圾填埋场。
专利申请EP2334614描述了从海水或河水疏浚得到的沉淀物/淤泥的处理，其包括将所述沉淀物/淤泥与处理组合物混合，所述处理组合物包含硫铝酸盐粘合剂、硫酸盐和硫铝酸盐粘合剂的水合反应的催化剂；所述混合物的固化阶段持续约1至7天，直到得到相对于总混合物，游离水含量低于20重量％的致密固体产物，相对于沉淀物/淤泥中的初始游离水含量大大降低；所述致密固体产物的分级相用于随后的用途。
这种方法不仅要求在陆上进行沉淀物/疏浚淤泥的收回、运输和加工，而且具有对于获得致密固体产物特别漫长时间的缺点。此外，港口流域需要可用于存储疏浚淤泥的区域，其中在沉淀物/淤泥的储存期间释放的大量水被分散在环境中的一定量的可溶性盐和无机和有机污染物饱和。其他高度不利的方面是：
-收回阶段潜在污染物质的分散；
-与其移动和转移相关的环境风险(溢出和污染)；
-与涉及的大量阶段和手段相关的环境影响(大气污染)。
因此，强烈感到有必要找到“经典”疏浚，以及因此这样的沉淀物/疏浚淤泥或者在采用现有技术的方法处理后的沉淀物/疏浚淤泥的替代解决方案，尤其是考虑到对环境的日益增加的敏感性，因此也是为港口和流域/航行运河寻找新的可持续发展模式的需求。
相对于通过常规疏浚或上述处理所代表的解决方案，这些新的解决方案必须保证在极低环境影响和经济可持续条件下，去除和排除沉淀物/疏浚淤泥。
申请人惊奇地发现了一种特别的环境可持续的水泥组合物，特别是通过应用特定的方法和惰性化设备，其在处理沉淀物/疏浚淤泥中的应用允许先前所述的问题得以解决，而不存在现有技术的解决方案的缺点。
因此，本发明的一个目的涉及一种环境可持续的水泥组合物，其包含：75-97.9重量％，优选89-94.5重量％的硫铝酸盐熟料，相对于水泥的重量；2-20重量％，优选为5-10重量％的硫酸亚铁(FeSO4nH2O)，相对于水泥的重量；0.1-5重量％，优选为0.5-2重量％的水合反应促进剂，相对于水泥的重量。
在本说明书中，术语“水泥组合物”是指一种粉末形式的材料，其在与水混合时，形成通过水合硬化的浆料，并且在硬化之后，还在水中保持其强度和稳定性。
在根据本发明的水泥组合物中存在的硫铝酸盐熟料包含作为主相的4CaO.3Al2O3.SO3(也称为C4A3$)和作为第二相的(CaO)2SiO2(也称为C2S)。
在根据本发明的水泥组合物中，通常存在于水泥组合物中的硫酸钙(CaSO4nH2O)完全被硫酸亚铁(FeSO4nH2O)(下文示为FeSO4)代替。
在本说明书中，术语“硫铝酸盐熟料”是指源自于含有如下的混合物在900℃至1450℃(熟化温度)的温度范围内的煅烧的任何材料：至少一种石灰源(例如具有50-60重量％的CaO含量的石灰石)、至少一种氧化铝源(例如铝土矿、煅烧氧化铝或含氧化铝的其他制造副产物)和至少一种硫酸盐源(Gypsum、工业废水石膏、天然或合成的无水石膏、石膏、硫钙(sulfocalcium)灰)。在水泥术语中，这些主要化合物通常使用缩写C表示CaO，S表示SiO2，A表示Al2O3，$表示SO3，H表示H2O。
在根据本发明的水泥组合物中的优选硫铝酸盐熟料具有相对于熟料的总重量高于5重量％的C4A3$含量，和相对于熟料的总重量的低于75重量％的C2S含量。
在根据本发明的水泥组合物中优选的硫铝酸盐熟料相对于熟料的总重量包含40重量％至80重量％的C4A3$和15重量％至25重量％的C2S。在根据本发明的水泥组合物中更优选的硫铝酸盐熟料相对于熟料的总重量包含54重量％至62重量％的C4A3$和18重量％至22重量％的C2S，至100的余量由氧化物/次要相组成。
可用于根据本发明的水泥组合物中的硫铝酸盐熟料的实例描述在专利/专利申请EP1781579、EP0812811、EP1306356、EP2640673、WO023728、US8268071、EP1171398中。
根据本发明的水泥组合物包含相对于水泥重量计2至20重量％的FeSO4，优选相对于水泥重量计5至10重量％。
在根据本发明的水泥组合物中FeSO4的存在是非常重要的，因为非常令人惊讶的是，FeSO4同时发生固化/硬化调节作用，与硫铝酸盐熟料的C4A3$相反应以形成钙矾石，絮凝作用和铬(VI)的减少作用，FeSO4的这些组合作用在大量水中，例如根据本发明要处理的水中和/或在海水的特定pH和高盐度条件下为完全意外和令人惊讶的。
水合反应的促进剂使硫铝酸盐粘合剂的水合反应加速，且其优选为选自碳酸盐、硫酸盐或硝酸盐、更优选碳酸锂或碳酸钠、和甚至更优选碳酸锂的碱金属盐。
特别优选的水泥组合物包含：
-硫铝酸盐熟料，其相对于熟料的总重量包含54重量％至62重量％的C4A3$和18重量％至22重量％的C2S，所述硫铝酸盐熟料的存在量相对于水泥的重量为90至94重量％；
-FeSO4，相对于水泥的重量为5-10重量％的量；
-Li2CO3，相对于水泥的重量为0.5-2重量％的量。
根据本发明的水泥组合物还可以包含经典的絮凝剂(有机或无机)以减少可能痕量的悬浮固体，其必须选自能够在特定pH和海水盐度条件下作业的化合物。不限于此，经典的絮凝剂的实例是铝和铁的氯化物和羟基氯化物、膨润土、聚丙烯酸酰胺、改性酰胺等。
对本领域技术人员显而易见的是，使用较小的火山灰添加剂例如天然或煅烧火山灰，炉渣和飞灰或非火山灰添加剂例如石灰石，同样允许获得本发明的预期结果。然而，相对于水泥组合物的总重量，所述可能的附加组分不能超过35重量％。
当添加到沉淀物/疏浚淤泥中时，根据本发明的水泥组合物允许所述沉淀物/疏浚淤泥在惰性化结果和在聚集和惰性化速率方面都非常有效地得到惰性化。
因此，本发明的另一个目的涉及根据本发明的水泥组合物用于原位和非原位地使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的用途。
本发明的另一个目的涉及一种使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，其包括以下阶段：
-将沉淀物/疏浚淤泥与根据本发明的水泥组合物混合10秒至5分钟的时间；
-将如此获得的混合物沉淀2至120分钟；
-将如此获得的沉淀物凝固1至24小时。
要与沉淀物/疏浚淤泥混合的水泥组合物的百分比取决于许多因素，例如沉淀物/淤泥的颗粒尺寸，沉淀物/淤泥中存在的残留物例如沙子和/或砂粒的数量。
以相对于沉淀物/淤泥重量计30至80重量％，优选为40至60重量％的百分比将根据本发明的水泥组合物与沉淀物/疏浚淤泥混合。
沉淀物/疏浚淤泥通常含有约25至95重量％的水，相对于悬浮液的总重量。
根据本发明的用于使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法是特别有利的，因为它是非常通用的，并且由于所有阶段的特别减少的时间，其可以原位、非原位和连续地进行。
它允许沉淀物/疏浚淤泥和在其中存在的可能污染物非常快速和有效的聚集和惰性化，从而避免它们在环境中的分散。
在本说明书和权利要求书中，“流域底部”是指海底、湖底、河流或其他水道(如天然或人造运河)的底部或通常池塘的底部。
在第一实施方案中，所述方法可以非原位地应用：将沉淀物从水流域底部进行疏浚和抽吸/移出，并将其送入混合/沉淀室，可能是在过滤和筛分处理以除去沙子和石头后。还将水泥组合物送到该室，并与淤泥混合设计的时间，将如此获得的混合物进行沉积并随后送入熟化罐。
根据本发明的用于使沉淀物惰性化的方法的第二个实施方案是特别有利的，并且原位进行，即直接在要处理的水流域的底部进行，由此不为用水泥组合物的随后处理而移出沉淀物。
因此，整个过程在水下进行，并且该方案的另外优点在于，在活动中所涉及的水保持在相同的环境中且具有相同的特性，而不发生任何污染：因此不能将其视为工艺用水。因此，移动到水流域外面的水的体积是零，或者在任何情况下极大地降低，从而具有进一步的能量优势。
根据本发明的方法在使水泥组合物和沉淀物以稳定的方式进行搅拌和接触的系统中进行，进行封闭的(confined)异相混合。
因此，该方法的所述第二实施方案包括以下预防性步骤：
-用下方开口的中空结构覆盖水流域底部的至少一部分，用于限定包含要处理沉淀物的封闭混合室；
-将水泥组合物引入混合室；和
-搅拌存在于混合室中的流体以提升由中空结构覆盖的沉淀物的至少一部分。
用中空结构覆盖流域底部的至少一部分的步骤包括使中空结构的开口端穿入水流域的底部至少一定长度，以限定密封的混合室。
根据本发明的方法的第二个实施方案优选地包括在沉淀和凝固步骤发生之前将水泥组合物和沉淀物从混合室通过所述室的排出口排出的步骤。
甚至更优选的是，设计在推进方向上逐渐推进中空结构并排出相对于推进方向在相反方向处理的材料的步骤。
以这种方式，由于沉淀和固化阶段在混合室之外，通常在露天水流域的底部进行，所以可以有利地连续操作。
根据本发明的方法的第二实施方案的替代变体包括一旦沉淀步骤已基本完成，就从水流域底部的部分移出中空结构的步骤。因此，这个过程是不连续的。
可以将用根据本发明的方法获得的凝固最终产物，即聚集和惰性化的沉淀物/疏浚淤泥直接留在水流域底部：在这种情况下，这是一种补救/惰性化干预，其中材料被牢固地沉积在底部上。
在所有其他情况下，可以移出凝固的最终产物，即聚集和惰性化的沉淀物/疏浚淤泥，带到地表并作为惰性废弃物质送到垃圾填埋场，或回收用于混凝土、桥墩、道路、路堤等等。
根据本发明的沉淀物的惰性化设备包括至少一个中空结构，其适合于与水流域底部的至少一部分限定封闭的混合室，所述中空结构至少包括用于引入水泥组合物的入口和水泥组合物的至少一个混合元件，其与存在于水流域底部的部分中沉淀物限定混合室。
中空结构优选具有平行六面体构造，优选立方体。
有利地，证明这种结构是促进沉淀物和水泥组合物之间混合的最佳方式，因为它阻止形成涡旋和涡流，其在没有有效预防性混合的情况下加速沉淀。
混合元件优选包括至少一个涡流破碎器。
这种方法有利地抵抗形成涡旋和涡流，以促进最佳混合。
中空结构优选至少包括由沉淀物和水泥组合物组成的混合物的排出口。
中空结构优选地包括机动化的前向推进装置。
本发明的另一个目的涉及一种用于使沉淀物惰性化的装备，其包括：至少一个其上设置水泥组合物罐的可移动的驳船，用于对如上所述的使沉淀物惰性化的设备进料。在这种情况下，将水泥组合物的罐连接到该结构的入口，其适于与水流域的至少一部分限定封闭的混合室，其中该结构包括水泥组合物的混合元件，其与存在于水流域底部部分中的沉淀物限定该混合室。
优选根据本发明制备水泥组合物。
参考附图，从以下对其优选实施方案的详细描述中，本发明的其它特征和优点将显而易见。根据上述描述，如果从特定组合具体得出的优点得到益处，单个配置中的各种特征可以根据需要彼此组合。
在图中：
-图1是根据本发明的沉淀物惰性化装备的第一实施方案的示意图；
-图2是根据本发明的沉淀物惰性化装备的第二实施方案的示意图。
在下面的描述中，为了示出附图，相同的附图标记用于指示具有相同功能的构造元件。
参考图1，其示出了用于使沉淀物惰性化的装备100，其包括可移动的驳船101，在这种情况下为疏浚船，其上定位有水泥组合物的罐102。
罐102连接到惰性化设备10的入口13。
所述设备10包括下方开口的中空结构，其在所示的实施方案中为具有立方构造的钟形体11的形式，该立方构造定位在水流域的底部20上，用于与其覆盖的底部的一部分20限定封闭的混合室12。
中空结构11包括混合元件14，其在所示的优选实施方案中生产为刀片滚筒的形式。
因此，滚筒14的旋转导致水泥组合物22在入口处与存在于由中空结构11覆盖的底部部分20中的沉淀物21混合。
还设计混合元件14具有至少一个涡流破碎器(未示出)。
图1的实施方案的中空结构11包含由沉淀物和水泥组合物组成的混合物的排出口15。
以这种方式，在混合物从混合室排出之后，可以随着沉淀相出现在水流域的开口底部进行连续操作。
还设计了惰性化设备的机动化前向推进装置，其也可以是自动型的。在这种情况下，设计至少一个浊度传感器，其提供信号，基于该信号驱动机动化装置。
图2示出了本发明的惰性化装备100的实施方案的变体，其与图1的实施方案不同，特别是用于惰性化设备10的生产。
图2所示的惰性化设备10没有排出口，因为沉淀物和水泥组合物的混合物的沉淀也出现在混合室中。
一旦沉淀阶段完成，从底部20的处理部分移出中空结构11，以便与要处理的底部20的新部分对应地定位。
特别地，根据本发明，惰性化装备中的水泥组合物是先前描述和下文示例的组合物。
通过图1的装备所实施的惰性化方法如下。
首先，由惰性化设备10的钟形体11覆盖水流域底部20的至少一部分，以限定含有要处理的沉淀物21的封闭混合室12。
特别地，使中空结构11的开口端11a穿入底部20的至少一定长度。
将水泥组合物引入混合室12中，同时搅拌存在于混合室12中的流体，以便提升由钟形体11覆盖的至少部分沉淀物21。
因此，存在沉淀物与水泥组合物的混合阶段。
在图1的装备100中，然后从混合室12排出混合物，使得随后的沉淀和凝固阶段在水流域底部20上的惰性化设备10的外部进行。
使钟形体11沿着一定的推进方向A推进，同时从混合室12排出混合物。
与图1的装备100不同，图2的实施方案设计了在混合室12中进行沉淀，随后移除钟形体11。因此，在惰性化设备10的外部只发生完全凝固。
本发明的其它特征和优点将从以下说明性和非限制性实施例中变得明了。
以下提供的实施例的目的是说明根据本发明的水泥组合物在沉淀/疏浚淤泥的聚集和惰性化中的效率。
特别是，使用了具有以下特征的沉淀物/淤泥和水。
对于每个测试以各种组合使用海水淤泥、水泥组合物和水，使得这些实施例尽可能密切地反映存在于要处理的水流域底部的实际情况。
在以下实施例中使用的测试海洋沉淀物由从热那亚港口抽取的沉淀物/淤泥构成，其代表各种类型的海洋沉淀物/港口淤泥。
从颗粒尺寸和化学组成的角度表征了沉淀物/淤泥。
通过在具有表1所示特征的标准净筛网上筛选，对淤泥的颗粒尺寸进行了湿法评价。
表1.用于筛分淤泥的标准筛
下面的表2示出了实验测试中使用的三个港口淤泥(以下实施例的对象)的实例的颗粒尺寸分布。
表2.使用的港口淤泥的颗粒尺寸分布
沉淀物由如下组成：由具有非常不均匀颗粒尺寸的沙子和砂粒构成的较高粒级(>150μm)，由细和很细的沙子构成的两个粒级(颗粒尺寸范围为100μm至150μm和50μm至100μm)，和对应于石灰的较低粒级(<50μm)。较低粒级是在疏浚作业和沉淀物移动期间主要造成显著长时间的水浊度的粒级。
分析淤泥以确定主要成分和典型污染物。表3示出了实验测试中使用的港口淤泥的三个实例(以下实施例的对象)的组成。
表3.存在于港口淤泥中的主要污染成分
ss表示干固体
在以下实施例中使用的淤泥处于还原条件下。一般来说，如前所述，淤泥可以含有多种具有毒性特征的可变(且还高)浓度的重金属(例如Cr、Cu、Pb)，污染性有机化合物如芳族多环烃和聚氯联苯、农药和二英。
特别地，在本实施例中泵送和使用的淤泥含有等于约70重量％的水。
以下表4表示在实验测试中使用的三种海水样品(以下实施例的对象)的组成。
表4.海水分析
上述组合物是指与先前描述的淤泥一起泵送的水的分析。
如已经提到的，下面提供的实施例的目的是说明根据本发明的各种水泥组合物在沉淀物/疏浚淤泥的聚集和惰性化中的效率。
特别是使用以下方法和设备对沉淀、澄清和固化步骤进行了评估。
罐测试器设备
罐测试器是市售的设备(例如由Velp Scientifica(http://www.velp.com/it/prodotti/linea/2/famiglia/32/floc culatori)或由Phipps和Bird(http://www.phippsbird.com/)生产的絮凝器)，其允许在同时添加各种物质或以不同量添加相同物质之后同时比较水或浑浊产物的沉淀和澄清中的行为。
罐测试仪是由各种同时操作的机械搅拌器组成的仪器，且广泛用于模拟水净化装备中的混合、沉淀和澄清条件。
该设备由多个透明容器(都具有相同尺寸)组成，其中将样品引入并通过可以调节高度和速率的搅拌/旋转叶片(都具有相同尺寸)以相同的可调节速率混合持续对每个实验所确立的时间。
澄清评估
通过使用UV/Vis分光光度计，根据方法APAT-IRSA-CNR2110-Turbidity Ed.2003吸光度测量来评价澄清效率，即减少浊度的效率。当吸光度值高于40NTU时，将样品稀释，在结果的表达中考虑这点。
在添加水泥后，相对于相同时间t的沉淀物样品的浊度，按如下计算在通常时间t下的浊度的减少百分比：
用维卡(Vicat)式设备进行固化评估
所使用的设备类似于参考标准UNI EN 196-3中描述的装置，其包括在下端具有针或锥形尖端的滑动杆，其上具有已知质量(150g)的一个或两个滚筒活动。
以1:2的重量比制备水泥和水浆料用于进行固化测试，且水、水泥和淤泥的浆料具有1:2的固体/水重量比。
将如此组成的浆料定位在小罐体中并放置在滑动杆下方。此时，将针或尖端进行定位以与浆料的上表面接触，并且使其在其自身重量(150g)下降落：当针或尖端位于该浆料表面上时，进行第一次测量，然后当针或尖端以自身的重量到达末端(run-end)时，进行随后的测量：穿入由这两个测量数据之间的变量(delta)给出：将固化的开始定义为针或尖端停止在离底部3毫米处的时刻，固化结束是针穿入浆料体不超过0.5毫米的时刻。
在以下的实施例中，该测试允许评价在实施例中记载的本发明的水泥组合物的固化效率。
在实施例中描述的处理条件下直接用该设备使用以下棒进行测试：
1)直径6毫米，重量87克；
2)直径3毫米，重量6克。
实施例1
水泥组合物的制备。
制备如下表5所示的水泥组合物：
表5-水泥组合物
熟料是具有以下组成的商业产品：
化学成分(％XRF分析)
CaO 42；SiO2 6；A12O3 32；Fe2O3 1；SO3 14+次要氧化物矿物学组成C4A3$58％，C2S20％+次要相
的体积质量和平均细度为：
布莱恩比表面积4500cm2/g；
体积质量 2.8g/cm3。
实施例2
沉淀体积/减少效率、固化时间
在容积为1升的烧杯中，将800ml的海水(表4，组合物A)加入到90g沉淀物/港口淤泥中(表2和3,淤泥1)。使用上述的罐体测试设备，以约200rpm的速率混合沉淀物和海水。
然后将100g表5中列出的每种水泥组合物加入所有容器中，并在约1分钟后中断搅拌。
制备两个容器进行比较测试，第一个容器仅含有淤泥1(90g)和海水(组合物A，800ml)，且第二容器1(90g)含有海水(组合物A，800ml)FeSO4(5g)和LiCO3(2g)。
约15分钟后，按照上述方法，通过测量每一样品的浊度评价澄清质量。约30分钟后，测量沉淀物的体积，且约120分钟后，用具有重量85g棒的上述维卡式设备测量固结趋势。
可以获得的最大浊度减少是其中覆盖沉淀物的海水处于平静条件下，且对应于95％。
表6
根据本发明的水泥组合物的添加允许在沉降的固体和澄清的水之间观察到界面，并且能够评估在容器底部沉降的固体材料的体积，其具有290至390毫升的数值。如果该数值较高，则由于涉及的疏浚时间和体积，该过程被认为是无效的。
特别地，关于根据本发明所涉及的水泥组合物的澄清能力，表6中所示的浊度减少数据表明，混合物允许在15分钟内获得浊度减少数值，该数值范围为80至94％。
以与本发明的水泥混合物中存在的浓度可比的浓度，将硫酸亚铁和碳酸锂单独添加到淤泥中，不会导致沉淀和澄清的明显改善。
关于固化能力，应当注意，并不是所有测试的水泥组合物都能够在淤泥和海水存在下开始固结过程。只有混合物1、混合物2和混合物6(根据本发明的水泥组合物)是能够固结以防止渗透计的杆的穿入的混合物。
因此，从所述数据可以看出，混合物1、混合物2和混合物6代表所产生的沉淀物的最终体积、澄清产物的品质和固化能力的最佳折中由，所述混合物属于根据本专利申请的权利要求的定性和定量范围。
实施例3
铬减少测试
如实施例2所述，在烧杯中，将800ml的具有组合物B(表4)的海水加入到90g港口淤泥2(表2和3)中。使用上述的罐体测试设备以约200rpm的速率混合沉淀物和海水。
然后，将100g根据实施例1制备的如表5中列出的每种水泥组合物加入到所有容器中，并在约1分钟后中断搅拌。
然后在24小时后，在覆盖沉淀物体积的液体中测量铬的浓度，且如下测定铬减少效率：
获得示于表7中的结果。
表7-铬减少
海水2中的铬减少效率,％
混合物1 99.5
混合物2 99.5
混合物3 81
混合物4 0
混合物5 0
混合物6 99.5
混合物7 99.5
可以观察到，混合物6(仅含有波特兰)不允许在覆盖由淤泥和水泥混合物组成的沉淀物的海水中减少铬。使用混合物1、混合物2和混合物6获得最好的结果，其允许铬的减少效率高于95％。用混合物1、混合物2和混合物6获得最佳的行为。
在将前述实施例2中获得的数据与本实施例3的数据进行比较时，可以看出，受碳酸锂存在的支持，硫酸亚铁的存在优化了在沉淀物体积结构中铬沉淀物的捕获，将其完全从水中移出。
实施例4
有机污染物的释放测试
在200rpm搅拌下，将约200g混合物1加入200g淤泥1中，其具有2升具有组合物A的海水作为上清液。约1分钟后，如实施例2所述中断搅拌，以允许沉淀、澄清和固化。然后收集澄清的水样品，以验证总烃、芳香族多环烃(APH)和聚氯联苯(PCB)的存在。表8总结了获得的数据。
表8.在用混合物1处理后，对部分淤泥进行的有机污染物的释放分析
从具有约3.050mg/Kg ss含量的总烃、约158mg/Kg ss的芳香族多环烃和1.54mg/Kg ss的聚氯联苯的淤泥1开始，用根据本发明的水泥组合物处理不导致在相同处理后淤泥中存在的有机污染物迅速释放到水中。
实施例5
有机污染物的捕获测试
在200rpm搅拌下，将约200g混合物1加入200g淤泥3中，其具有2升具有组合物C的海水作为上清液。约1分钟后，如实施例2所述中断搅拌，以允许沉淀、澄清和固化。然后收集澄清的水样品，以在1小时后和24小时后验证芳香族多环烃(APH)的存在(表10)(根据方法EPA 3510C 1996+EPA 8270D 2007)。
表9.用混合物1处理后，对部分淤泥进行的有机污染物的释放分析
在用混合物1处理后，主要从水基体中移出最初存在于海水中的有机污染物，总吸收效率为从75％(1小时后)至80％(24小时后)。
实施例6
在与实际条件相似的条件下，在池塘中的固化过程的模拟。
总体高度为10厘米的淤泥层1和总体高度约为1米的具有组合物A作为上清液的海水存在于容积为约2.5m3的容器的底部上，底座(base)为约1m×2m。在进行模拟之前澄清上清液。
将具有以下直径的塑料管：7cm、10cm、20cm，插入容器的底部几乎整个淤泥的深度，而不移动它们。
在每个管中插入搅拌器用于混合操作。所施加的混合条件与实施例2中所述那些的相同。在混合阶段中，按表10所示的量(大致对应于1/1的淤泥/水泥比)，将混合物2加入到具有不同直径的管中。将混合/搅拌保持约2分钟。
在管道内的混合操作过程中，没有观察到管道外面的海水的浊度现象。参照固化(setting)容量，找到数值符合实施例2所示的数据(再次参考混合物2)。
约120分钟后，将塑料管抽出，使其内容物保留在罐内。没有观察到一致的浊度现象。当从容器中取出管道时，保留在罐中的内容物由在固化阶段证明是由具有其自身形式和硬度的块组成。
约24小时后，从罐中取出完全固结的最终产物，浊度现象可忽略不计。
表10
管道直径,cm 混合物2的量,kg
7 0.67
10 1.37
20 5.47

Claims (27)

1.一种环境可持续的水泥组合物，其包含：其百分比相对于水泥重量计为75-97.9％，优选89-94.5％的硫铝酸盐熟料；其百分比相对于水泥的重量计为2-20％，优选为5-10重量％的硫酸亚铁(FeSO4nH2O)；和其百分比相对于水泥的重量计为0.1-5％，优选为0.5-2％的水合反应的促进剂。
2.根据权利要求1所述的水泥组合物，其中所述硫铝酸盐熟料具有相对于熟料的总重量计高于5重量％的4CaO.3Al2O3.SO3和相对于熟料的总重量计低于75重量％的C2S。
3.根据前述权利要求中一项或多项所述的水泥组合物，其中所述硫铝酸盐熟料包含相对于熟料的总重量计40％至80％的C4A3$和15％至25％的C2S贝利特，优选相对于熟料的总重量计54％至62％的C4A3$和18％至22％的C2S，到100的余量由氧化物/次要相组成。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的水泥组合物，其中FeSO4以相对于水泥重量计为2至20重量％的百分比存在，优选相对于水泥重量计为5至10重量％。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的水泥组合物，其中所述水合反应的促进剂是选自碳酸盐、硫酸盐或硝酸盐的碱金属的盐，更优选为锂或钠的碳酸盐，或更优选为碳酸锂。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的水泥组合物，其中所述水泥组合物由以下组成：
-包含相对于熟料的总重量计54％至62％的C4A3$和18％至22％的C2S的硫铝酸盐熟料，所述磺铝硅酸盐熟料相对于水泥的重量计为90至94％；
-相对于水泥的重量，5-10％的FeSO4；
-相对于水泥的重量，0.5-2％的Li2CO3。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的水泥组合物用于原位和非原位地使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的用途。
8.根据权利要求7所述的用途，其中以相对于所述沉淀物/淤泥的重量计为30至80％的百分比向所述沉淀物/疏浚淤泥加入所述水泥组合物，优选为40至60％。
9.根据前述权利要求7和8中的一项或多项的用途，其中所述沉淀物/疏浚淤泥含有相对于所述悬浮液的总重量计约25至95％的水。
10.根据前述权利要求7-9中的一项或多项所述的用途，其中将所述水泥组合物加入到水流域底部的沉淀物/疏浚淤泥中，即原位添加。
11.一种使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，包括以下阶段：
-将沉淀物/疏浚淤泥与根据权利要求1至6中任一项所述的水泥组合物混合10秒至5分钟的时间；
-将如此获得的混合物沉淀2至120分钟；
-将如此获得的沉淀物凝固1至24小时。
12.根据权利要求11所述的使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，包括在于以下的在前步骤：
-从形成疏浚淤泥的水流域底部吸取/移出沉淀物；
-将疏浚淤泥进料到混合和沉淀室；
-将水泥组合物进料到混合和沉淀室。
13.根据权利要求12所述的使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，包括在将所述疏浚淤泥进料到混合室之前对其过滤和筛分的步骤。
14.根据权利要求12或13所述的使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，包括在凝固步骤之前将沉淀混合物转移至熟化罐的步骤。
15.根据权利要求11所述的使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，包括在于以下的在前步骤：
-用下方开口的中空结构(11)覆盖水流域底部(20)的至少一部分，用于限定含有要处理的沉淀物(21)的封闭的混合室(12)；
-将所述水泥组合物(22)引入所述混合室(12)中；以及
-搅拌存在于混合室(12)中的流体以提升由中空结构(11)覆盖的沉淀物(21)的至少一部分。
16.根据权利要求15所述的使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，其中用所述中空结构(11)覆盖所述水流域底部(20)的至少一部分的步骤包括使所述中空结构(11)的开口端(11a)穿入底部(20)的至少一定长度。
17.根据权利要求15或16所述的使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，包括在沉淀和固化步骤发生之前通过所述室(12)的排出口(15)从混合室(12)排出水泥组合物(22)和沉淀物(21)的混合物的步骤。
18.根据权利要求17所述的使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，包括使所述中空结构(11)在推进方向逐渐推进并排出在相对于推进方向为相反方向处理的材料的步骤。
19.根据权利要求15或16所述的使沉淀物/疏浚淤泥惰性化的方法，包括一旦所述沉淀步骤已基本完成，则从所述底部(20)的一部分移出所述中空结构(11)的步骤。
20.一种用于使沉淀物惰性化的设备(10)，包含至少一个中空结构(11)，该中空结构适于与水流域底部(20)的至少一部分限定封闭的混合室(12)，该中空结构(11)包括用于引入水泥组合物的至少一个入口(13)，和水泥组合物(22)与存在于所述底部(20)的所述部分中的沉淀物(21)混合的至少一个混合元件(14)限定混合室(12)。
21.根据权利要求20所述的用于使沉淀物惰性化的设备(10)，其中所述中空结构(11)具有平行六面体构造，优选立方体。
22.根据权利要求20或21所述的用于使沉淀物惰性化的设备(10)，其中所述混合元件(14)包括至少一个涡流破坏器。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的使沉淀物惰性化的设备(10)，其中中空结构(11)包括至少一个混合物的排出口(15)，该混合物由沉淀物和水泥组合物组成。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的用于使沉淀物惰性化的设备(10)，其中所述中空结构(11)包含机动化的前向推进装置。
25.一种用于使沉淀物惰性化的装备(100)，其包括至少一个可移动驳船(101)，至少一个水泥组合物的罐(102)设置于其中，用于对根据权利要求书20-24中任一项所述的使沉淀物惰性化的设备(10)进料水泥组合物。
26.根据权利要求25所述的用于使沉淀物惰性化的装备(100)，其中所述水泥组合物是根据权利要求1至6的组合物。
27.根据权利要求11-19中的一项或多项所述的方法聚集和惰性化的沉淀物/疏浚淤泥，优选用于混凝土、桥墩、道路、路堤等。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2015462B1 (en) * 2015-09-18 2017-04-19 Ihc Holland Ie Bv Methods and system for forming reclamation stuctures.
US10414693B2 (en) * 2017-07-24 2019-09-17 Carmeuse North America Composition for treatment of flue gas waste products
CN109694167A (zh) * 2017-10-19 2019-04-30 广州市适然环境工程技术有限公司 一种淤泥复合型固化材料
DE102018110136B3 (de) * 2018-04-26 2019-07-18 Calucem Gmbh Belit-minimierter CSA Zement, Verfahren zur Herstellung von CSA-Zement und Verwendung des CSA Zements
CN110482915A (zh) * 2019-08-26 2019-11-22 江苏水工建设有限公司 一种河道淤泥固化处理工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5127765A (en) * 1991-07-25 1992-07-07 Millgard Environmental Corporation System for in-situ treatment of underwater contaminated material
CN102171157A (zh) * 2008-10-17 2011-08-31 法兰西水泥公司 处理海洋沉积物的方法及所得固体产物在砂浆或混凝土中的应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4652180A (en) * 1985-07-03 1987-03-24 Jenkins Jr George W In situ stabilization of waste liquid encatchments
JPS63122816A (ja) 1986-11-11 1988-05-26 Shiro Yamaguchi ヘドロの処理方法
US5397478A (en) * 1993-08-13 1995-03-14 Sevenson Environmental Services, Inc. Fixation and stabilization of chromium in contaminated materials
US5656174A (en) * 1996-02-16 1997-08-12 Solomon Venture Dredging system and method
JP3702407B2 (ja) 2003-03-28 2005-10-05 株式会社竹中土木 水底の汚染土壌等の原位置混合処理工法及び原位置混合処理装置
AU2006211552B2 (en) * 2005-02-04 2010-06-17 Gcp Applied Technologies Inc. High yield spray application

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5127765A (en) * 1991-07-25 1992-07-07 Millgard Environmental Corporation System for in-situ treatment of underwater contaminated material
CN102171157A (zh) * 2008-10-17 2011-08-31 法兰西水泥公司 处理海洋沉积物的方法及所得固体产物在砂浆或混凝土中的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S. PEYSSON,等: "Immobilization of heavy metals by calcium sulfoaluminate cement", 《CEMENT AND CONCRETE RESEARCH》 *
叶正茂: "硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料的研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士) 工程科技II辑》 *

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