CN110526551A - 一种淤泥脱水固化剂及资源化利用方法 - Google Patents

Abstract

一种淤泥脱水固化剂及资源化利用方法，包括以下制作材料：稻壳、脱硫石膏、海砂、有机肥、絮凝剂和减水剂；各材料的重量百分比之和为100％。本发明与传统技术相比，通过固化剂与泥浆的相互作用，即可以满足淤泥的脱水要求，又可使脱水干化的淤泥直接用于绿化种植土。

Description

一种淤泥脱水固化剂及资源化利用方法

技术领域

本发明涉及环保领域，具体涉及一种淤泥脱水固化剂及资源化利用方法。

背景技术

为了适应迅速发展的中国沿海经济，我国沿海每年都会展开大规模的疏浚和清淤工程，由此产生了大量的疏浚泥，由于沿海淤泥所在的环境和特殊的形成条件，其含水率ω高达200％，孔隙比在2.5以上，这些特殊的物理性质导致其强度低，灵敏度高，承载能力小，工程性质差。其处置方法主要是采用海洋倾倒、堆置晾晒和就近掩埋，这种粗放形的处置方法不仅运费高昂，部分含有大量重金属、细菌或者有机污染物的淤泥，处理不当很容易对土壤和地下水及空气造成二次污染，严重影响了倾倒区的海洋资源及生态环境。随着城市的扩张以及大量高新产业园的建设，土地供需的矛盾日趋紧张，等到将来堆场开发时，堆放的淤泥又要转运到别处，多次转运必然消耗大量的社会资源，这种淤泥处置方法越来越受到严格的限制，如何正确处理每年产生的大量疏浚淤泥，已成为亟待解决的问题。

与此同时，板框脱水干化在环保疏浚泥浆减量化处理中的应用日趋广泛，其可快速高效的对疏浚泥浆进行脱水减量化，且可机械化施工，有望成为沿海疏浚淤泥减量化及资源化利用的有效手段。在环保疏浚泥浆减量化处理工艺中，常常需要添加固化剂(如铁盐、钙盐等)对污泥进行调理以快速达到泥水分离的目的，但这种传统的固化剂不仅掺量高，造成泥饼产量大大增加，进而增加泥饼外运成本，还会破淤泥中原有的营养成分，使泥饼含盐量和PH升高，给后续泥饼资源化利用带来极大难度，另外生产中所产生的尾水PH高达13，需要增加额外的处理费用。随着环保清淤在河湖水环境治理中的应用日趋广泛，对环保疏浚的要求和标准也日益严格，传统泥浆固化剂的弊端逐渐显露。

为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种淤泥脱水固化剂及资源化利用方法，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

一种淤泥脱水固化剂，按质量份数计，包括如下组分：20-35份稻壳、7-10份脱硫石膏、30-45份海砂、20-35份有机肥、1-3份絮凝剂和1-2份减水剂；所述各材料的重量百分比之和为100％。

进一步，所述稻壳包括以下制作材料：纤维素50％、木质素25-40％和硅元素15-30％。

进一步，所述脱硫石膏为二水硫酸钙。

进一步，所述有机肥为生物发酵有机肥，所述有机肥有机质含量>90％。

进一步，所述海砂的中值粒径为0.5mm-1.5mm。

进一步，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。

进一步，所述减水剂为高吸水树脂。

一种淤泥脱水固化剂及资源化利用方法，包括以下步骤：

步骤1：取一定质量的泥浆作为待混合淤泥；

步骤2：将固化剂掺入淤泥中，固化剂的掺入量为淤泥绝干基质量的4～8％，搅拌2-4分钟，保证固化剂与淤泥充分反应；

步骤3：边搅拌边将淤泥泵送至板框脱水设备中进行脱水干化。

本发明的有益效果：

本发明与传统技术相比，此固化剂除了具有传统固化剂对淤泥进行调理以快速达到泥水分离的功能外，不会造成泥饼含盐量和PH的升高，淤泥在脱水干化中所产生的尾水PH呈中性，满足直接排放的标准，不需要增加额外的尾水处理费用；淤泥中原有的营养成分不仅不受破坏，在生产过程中固化剂中有机肥还可以调整淤泥中营养成分的含量；除此之外，一般淤泥黏粒含量高，质地不佳，固化剂中的海砂和稻壳既可改善淤泥的脱水性能，又可改善脱水淤泥的质地，通过增加淤泥养分并改善淤泥质地，为淤泥脱水后的资源化利用创造条件。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

实施例1

一种淤泥脱水固化剂，包括如下组分：稻壳24.3％、脱硫石膏8.10％、海砂43.72％、有机肥21.05％、絮凝剂1.62％和减水剂1.21％，各材料的重量百分比之和为100％。

稻壳包括以下制作材料：纤维素50％、木质素32％和硅元素18％。

脱硫石膏为二水硫酸钙。

有机肥为生物发酵有机肥，有机肥有机质含量>90％。

海砂的中值粒径为0.5mm-1.5mm。

絮凝剂为聚丙烯酰胺。

减水剂为高吸水树脂。

一种淤泥脱水固化剂资源化利用方法，包括以下步骤：

步骤1：取一定质量的泥浆作为待混合淤泥；

步骤2：将固化剂掺入淤泥中，固化剂的掺入量为淤泥绝干基质量的4％，搅拌4分钟，保证固化剂与淤泥充分反应；

步骤3：边搅拌边将淤泥泵送至板框脱水设备中进行脱水干化。

研究对象选用上海某地区的疏浚泥浆，其基本物理性质指标见表1，新型有机无机复合淤泥固化剂各功能组分的质量百分比见表2。

表1泥浆基本物理性质

表2淤泥固化剂各组分百分比

取一定质量的疏浚泥浆，按淤泥干基质量的4％掺入固化剂，搅拌4分钟，然后边搅拌边将淤泥泵送至板框脱水设备中进行脱水干化形成泥饼，泥饼含水率为55％，用挖掘机将含水率为55％的板框土摊铺于地表，摊铺厚度30cm，采用淡水对改良板框土进行淋洗，淋溶量为70mm，淋溶分4次淋洗，每次淋洗时间间隔2个小时；对改良板框土进行养护，养护温度在30℃，养护14d，板框土经上述改良后即可用作绿化种植土，各项指标见表3所示。

表3板框土改良前后的指标变化

从表3中可以看出板框土经改良后各项指标均满足绿化种植土的要求。

实施例2

研究对象选用厦门某地区的疏浚泥浆，其基本物理性质指标见表4，新型有机无机复合淤泥固化剂各功能组分的质量百分比见表5。

表4泥浆基本物理性质

表5淤泥固化剂各组分百分比

在本实施例中，稻壳18.25％、脱硫石膏9.12％、海砂36.50％、有机肥32.85％、絮凝剂2.04％和减水剂1.24％，各材料的重量百分比之和为100％。

稻壳包括以下制作材料：纤维素50％、木质素28％和硅元素22％。

取一定质量的疏浚泥浆，按淤泥干基质量的5.2％掺入固化剂，搅拌2.5分钟，然后边搅拌边将淤泥泵送至板框脱水设备中进行脱水干化形成泥饼，泥饼含水率为42％，用挖掘机将含水率为42％的板框土摊铺于地表，摊铺厚20cm，采用淡水对改良板框土进行淋洗，淋溶量为58mm，淋溶分4次淋洗，每次淋洗时间间隔1.5个小时；对改良板框土进行养护，养护温度在27℃，养护10d，板框土经上述改良后即可用作绿化种植土，各项指标见表6所示。

表6板框土改良前后的指标变化

从表6中可以看出板框土经改良后各项指标均满足绿化种植土的要求。

以上对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。

Claims (8)

1.一种淤泥脱水固化剂，其特征在于，按质量份数计，包括如下组分：20-35份稻壳、7-10份脱硫石膏、30-45份海砂、20-35份有机肥、1-3份絮凝剂和1-2份减水剂；所述各材料的重量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种淤泥脱水固化剂，其特征在于，所述稻壳包括以下制作材料：纤维素50％、木质素25-40％和硅元素15-30％。

3.根据权利要求1所述的一种淤泥脱水固化剂，其特征在于，所述脱硫石膏为二水硫酸钙。

4.根据权利要求1所述的一种淤泥脱水固化剂，其特征在于，所述有机肥为生物发酵有机肥，所述有机肥有机质含量>90％。

5.根据权利要求1所述的一种淤泥脱水固化剂，其特征在于，所述海砂的中值粒径为0.5mm-1.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种淤泥脱水固化剂，其特征在于，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。

7.根据权利要求1所述的一种淤泥脱水固化剂，其特征在于，所述减水剂为高吸水树脂。

8.一种淤泥脱水固化剂资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：取一定质量的泥浆作为待混合淤泥；

步骤2：将固化剂掺入淤泥中，固化剂的掺入量为淤泥绝干基质量的4～8％，搅拌2-4分钟，保证固化剂与淤泥充分反应；

步骤3：边搅拌边将淤泥泵送至板框脱水设备中进行脱水干化。