CN108046552A - 一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂及其制备方法和应用，该改性蒙脱石处理剂，按照重量份的原料包括：蒙脱石28‑36份、聚二甲基硅氧烷2‑6份、聚乙烯醇15‑25份、4‑羟基丁酸内酯7‑15份。将蒙脱石研磨、加入聚乙烯醇溶液加热密封搅拌处理，离心分离洗涤制得混合物A；将混合物A与去离子水混合加热密封搅拌，然后加入4‑羟基丁酸内酯并加热搅拌处理，超声处理，烘干后洗涤，再次烘干后煅烧即得。本发明对污泥中的有机物(六氯苯、吡啶、苯并(b)荧蒽)污染物具有很好的稳定化效果，稳定化速度快，投加量小，稳定化效果好，降低了污染污泥的浸出毒性。本发明还能预防、治疗植物烂种烂芽，提高农作物的增产增收和抗重茬。

Description

一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，具体是一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂及其制备方法和应用。
背景技术
工业企业在生产过程中会产生大量含有机物的污泥，受污染的河流、湖泊中的有机物经过长期物理化学过程及生物过程最终进入沉积物中。这些含有有机物的底泥和污泥，都面临着如何进行安全处理的迫切需求，对它们进行安全、快捷、高效的处理是目前环境治理和保护领域中的重点课题和研究课题之一，也是目前该领域中的热点课题。稳定固化技术是一种较为成熟且经济有效的技术，但该技术所使用的固化剂主要采用水泥、石灰、石膏等水硬性材料，往往使得污泥或其它固废产生硬化、增容等问题，不利于后续的处置和利用。现有技术中也有使用蒙脱石，但是一般是与其它具有吸附作用的原料混合复配制成，但是对其本身作为普通的原材料却对污泥中有机物的固化作用小。需要一种改进的材料使其在污泥稳定中作用显著。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂，按照重量份的原料包括：蒙脱石28-36份、聚二甲基硅氧烷2-6份、聚乙烯醇15-25份、4-羟基丁酸内酯7-15份。
作为本发明进一步的方案：所述处理污泥的改性蒙脱石处理剂，按照重量份的原料包括：蒙脱石30-34份、聚二甲基硅氧烷3-5份、聚乙烯醇18-22份、4-羟基丁酸内酯9-13份。
作为本发明进一步的方案：所述处理污泥的改性蒙脱石处理剂，按照重量份的原料包括：蒙脱石32份、聚二甲基硅氧烷4份、聚乙烯醇20份、4-羟基丁酸内酯11份。
一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚乙烯醇与其质量12-13倍的去离子水混合，制得聚乙烯醇溶液；
2)将蒙脱石研磨、过120-150目筛，然后加入聚乙烯醇溶液，升温至79-83℃并在该温度下密封搅拌处理0.8h，然后升温至118-122℃并聚二甲基硅氧烷，然后在该温度下继续密封搅拌75-80min，离心分离洗涤制得混合物A；
3)将混合物A与其质量5倍的去离子水混合，置入反应釜中并在140-143℃的温度下密封搅拌处理1.6-1.7h，然后加入4-羟基丁酸内酯并在75-78℃下搅拌处理0.5-0.6h，然后超声处理30min，烘干后洗涤，再次烘干后在430℃的马弗炉中煅烧6h即得。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，搅拌速度为350r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，离心转速为3000r/min，离心时间为10min。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，超声功率为600W。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，搅拌速度为180r/min。
本发明另一目的是提供所述改性蒙脱石处理剂在有机物污染污泥处理中的应用。
本发明另一目的是提供所述改性蒙脱石处理剂在制备防治植物烂种烂芽药物中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用上述原料及制备工艺制得的改性蒙脱石处理剂对污泥中的有机物(六氯苯、吡啶、苯并(b)荧蒽)污染物具有很好的稳定化效果，稳定化速度快，投加量小，稳定化效果好，降低了污染污泥的浸出毒性。本发明对于蒙脱石进行相应处理后使其对污泥中的有机物污染物具有很好的固化处理效果，为以后污泥处理提供了一个新材料，适用范围广泛。本发明还能预防、治疗植物烂种烂芽，保证甚至高于农作物往年的丰收，提高农作物的增产增收和抗重茬，极大地降低自然灾害造成的损失。本发明原料简单、制备工艺简单，不会产生二次污染，施工方便，处理量大，快速、高效，成本低，产品安全环保，适于工业化生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂，包括以下原料：蒙脱石28kg、聚二甲基硅氧烷2kg、聚乙烯醇15kg、4-羟基丁酸内酯7kg。
将聚乙烯醇与其质量12倍的去离子水混合，制得聚乙烯醇溶液。将蒙脱石研磨、过120目筛，然后加入聚乙烯醇溶液，升温至79℃并在该温度下密封搅拌处理0.8h，然后升温至118℃并聚二甲基硅氧烷，然后在该温度下继续密封搅拌75min，搅拌速度为350r/min，离心分离洗涤制得混合物A；离心转速为3000r/min，离心时间为10min。将混合物A与其质量5倍的去离子水混合，置入反应釜中并在140℃的温度下密封搅拌处理1.6h，搅拌速度为180r/min，然后加入4-羟基丁酸内酯并在75℃下搅拌处理0.5h，然后超声处理30min，超声功率为600W。烘干后洗涤，再次烘干后在430℃的马弗炉中煅烧6h即得。
实施例2
本发明实施例中，一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂，包括以下原料：蒙脱石36kg、聚二甲基硅氧烷6kg、聚乙烯醇25kg、4-羟基丁酸内酯15kg。
将聚乙烯醇与其质量13倍的去离子水混合，制得聚乙烯醇溶液。将蒙脱石研磨、过150目筛，然后加入聚乙烯醇溶液，升温至83℃并在该温度下密封搅拌处理0.8h，然后升温至122℃并聚二甲基硅氧烷，然后在该温度下继续密封搅拌80min，搅拌速度为350r/min，离心分离洗涤制得混合物A；离心转速为3000r/min，离心时间为10min。将混合物A与其质量5倍的去离子水混合，置入反应釜中并在143℃的温度下密封搅拌处理1.7h，搅拌速度为180r/min，然后加入4-羟基丁酸内酯并在78℃下搅拌处理0.6h，然后超声处理30min，超声功率为600W。烘干后洗涤，再次烘干后在430℃的马弗炉中煅烧6h即得。
实施例3
本发明实施例中，一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂，包括以下原料：蒙脱石30kg、聚二甲基硅氧烷3kg、聚乙烯醇18kg、4-羟基丁酸内酯9kg。
将聚乙烯醇与其质量13倍的去离子水混合，制得聚乙烯醇溶液。将蒙脱石研磨、过150目筛，然后加入聚乙烯醇溶液，升温至81℃并在该温度下密封搅拌处理0.8h，然后升温至120℃并聚二甲基硅氧烷，然后在该温度下继续密封搅拌80min，搅拌速度为350r/min，离心分离洗涤制得混合物A；离心转速为3000r/min，离心时间为10min。将混合物A与其质量5倍的去离子水混合，置入反应釜中并在143℃的温度下密封搅拌处理1.7h，搅拌速度为180r/min，然后加入4-羟基丁酸内酯并在78℃下搅拌处理0.6h，然后超声处理30min，超声功率为600W。烘干后洗涤，再次烘干后在430℃的马弗炉中煅烧6h即得。
实施例4
本发明实施例中，一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂，包括以下原料：蒙脱石34kg、聚二甲基硅氧烷5kg、聚乙烯醇22kg、4-羟基丁酸内酯13kg。
将聚乙烯醇与其质量13倍的去离子水混合，制得聚乙烯醇溶液。将蒙脱石研磨、过150目筛，然后加入聚乙烯醇溶液，升温至81℃并在该温度下密封搅拌处理0.8h，然后升温至120℃并聚二甲基硅氧烷，然后在该温度下继续密封搅拌80min，搅拌速度为350r/min，离心分离洗涤制得混合物A；离心转速为3000r/min，离心时间为10min。将混合物A与其质量5倍的去离子水混合，置入反应釜中并在143℃的温度下密封搅拌处理1.7h，搅拌速度为180r/min，然后加入4-羟基丁酸内酯并在78℃下搅拌处理0.6h，然后超声处理30min，超声功率为600W。烘干后洗涤，再次烘干后在430℃的马弗炉中煅烧6h即得。
实施例5
本发明实施例中，一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂，包括以下原料：蒙脱石32kg、聚二甲基硅氧烷4kg、聚乙烯醇20kg、4-羟基丁酸内酯11kg。
将聚乙烯醇与其质量13倍的去离子水混合，制得聚乙烯醇溶液。将蒙脱石研磨、过150目筛，然后加入聚乙烯醇溶液，升温至81℃并在该温度下密封搅拌处理0.8h，然后升温至120℃并聚二甲基硅氧烷，然后在该温度下继续密封搅拌80min，搅拌速度为350r/min，离心分离洗涤制得混合物A；离心转速为3000r/min，离心时间为10min。将混合物A与其质量5倍的去离子水混合，置入反应釜中并在143℃的温度下密封搅拌处理1.7h，搅拌速度为180r/min，然后加入4-羟基丁酸内酯并在78℃下搅拌处理0.6h，然后超声处理30min，超声功率为600W。烘干后洗涤，再次烘干后在430℃的马弗炉中煅烧6h即得。
对比例1
除不含有聚二甲基硅氧烷外，其原料及制备工艺与实施例5一致。
对比例2
只有蒙脱石，其制备工艺与实施例5一致。
对比例3
只有蒙脱石、聚二甲基硅氧烷，其制备工艺与实施例5一致。
对比例4
将各原料直接混合，加入实施例5添加的其它物质，在78℃下搅拌处理0.6h，然后烘干后洗涤，再次烘干后在430℃的马弗炉中煅烧6h即得。各原料的添加量与实施例5一致。
实施例6
山东某地被有机物污染，该污泥中的有机物主要为六氯苯、吡啶、苯并(b)荧蒽，最大浓度为35.58mg/kg、19.82mg/kg和13.15mg/kg。经检测确定污染范围和深度后，将上述污泥挖出后分别与实施例1-5、对比例1-4的改性蒙脱石处理剂搅拌均匀。养护8天后，检测所述有机物污染污泥的有机物浸出浓度。结果如表1所示。
表1
本发明采用上述原料及制备工艺制得的改性蒙脱石处理剂处理后污泥中六氯苯含量大幅度减少，实施例3-5均未检出，吡啶、苯并(b)荧蒽含量均未检出，本发明对有机污染物具有极为优异的还原降解稳定作用。
实施例7
在连续低温阴雨天气下，选择3亩早稻做对比试验：
一组：不施任何肥料和改性蒙脱石处理剂。
二组：在连续低温一周后撒本发明实施例5的改性蒙脱石处理剂，每亩用量20kg。
三组：在连续低温刚开始时，即撒本发明实施例5的改性蒙脱石处理剂，每亩用量20kg。其它过程与现有常规技术一样。
结果显示：一组早稻在一周左右开始烂种烂芽，一个月左右十分严重，难以出苗；二组早稻在一周左右开始烂种烂芽，但撒本发明改性蒙脱石处理剂后，烂种烂芽现象有所改善，重新长出新苗，最终65％的水稻得到收获；三组早稻未出现烂种烂芽现象，该组达到往年的重量且高于往年重量5.5％。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种处理污泥的改性蒙脱石处理剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：蒙脱石28-36份、聚二甲基硅氧烷2-6份、聚乙烯醇15-25份、4-羟基丁酸内酯7-15份。
2.根据权利要求1所述的处理污泥的改性蒙脱石处理剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：蒙脱石30-34份、聚二甲基硅氧烷3-5份、聚乙烯醇18-22份、4-羟基丁酸内酯9-13份。
3.根据权利要求1所述的处理污泥的改性蒙脱石处理剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：蒙脱石32份、聚二甲基硅氧烷4份、聚乙烯醇20份、4-羟基丁酸内酯11份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的处理污泥的改性蒙脱石处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将聚乙烯醇与其质量12-13倍的去离子水混合，制得聚乙烯醇溶液；
2)将蒙脱石研磨、过120-150目筛，然后加入聚乙烯醇溶液，升温至79-83℃并在该温度下密封搅拌处理0.8h，然后升温至118-122℃并聚二甲基硅氧烷，然后在该温度下继续密封搅拌75-80min，离心分离洗涤制得混合物A；
3)将混合物A与其质量5倍的去离子水混合，置入反应釜中并在140-143℃的温度下密封搅拌处理1.6-1.7h，然后加入4-羟基丁酸内酯并在75-78℃下搅拌处理0.5-0.6h，然后超声处理30min，烘干后洗涤，再次烘干后在430℃的马弗炉中煅烧6h即得。
5.根据权利要求4所述的处理污泥的改性蒙脱石处理剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，搅拌速度为350r/min。
6.根据权利要求4所述的处理污泥的改性蒙脱石处理剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，离心转速为3000r/min，离心时间为10min。
7.根据权利要求4所述的处理污泥的改性蒙脱石处理剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，超声功率为600W。
8.根据权利要求4所述的处理污泥的改性蒙脱石处理剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，搅拌速度为180r/min。
9.如权利要求1-3任一所述的改性蒙脱石处理剂在有机物污染污泥处理中的应用。
10.如权利要求1-3任一所述的改性蒙脱石处理剂在制备防治植物烂种烂芽药物中的应用。
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