CN110668747A - 一种污染底泥处置资源化利用再生材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污染河道疏浚底泥处置技术领域，尤其涉及一种污染底泥处置资源化利用再生材料及其制备方法。所述污染底泥处置资源化利用再生材料由包含如下重量份组分的原料制备得到：物料a 50～60份；配料b 20～30份；混合材料10～30份；物料a包括底泥、污泥、飞灰或土壤；配料b包括黄沙和/或铁粉；混合材料按重量份数计，包括85～99份硅酸盐水泥和1～15份FUJIBETON固化剂。本发明的污染底泥处置资源化利用再生材料可长期封存重金属污染物，污染底泥处置资源化利用再生材料抗压强度高，可应用于生态护岸铺设等领域。工艺流程无需底泥外运、压滤脱水、高温烧结，有效避免了二次污染，降低处置能耗。
Description
技术领域
本发明属于污染河道疏浚底泥处置技术领域，尤其涉及一种污染底泥处 置资源化利用再生材料及其制备方法。
背景技术
河湖底泥中蓄积的大量污染物在外界环境改变时持续释放至上覆水体是 河道黑臭的主要原因之一。因此疏浚底泥减少污染物总量，是改善河道上覆 水质量、根治黑臭水体的前提与关键。截至2016年2月，住建部等查明295 座全国地级及以上城市中有74％的城市存在黑臭水体，共排查出黑臭水体 1861个，大批黑臭水体整治会产生大量的疏浚底泥。据统计，目前我国80％ 的底泥未得到有效处理。河道底泥，或性质相近的污水处理厂污泥、土壤、 飞灰等污泥中通常含有Cu、Cr、Cd、Hg、Pb、Ni、As等重金属污染物质， 它们难以自然净化，且易通过食物链富集，对生态环境、公共卫生与人体健 康构成巨大威胁。同时，河道疏浚底泥、污水处理厂污泥等含水率相当高， 通常含水率90％以上，压滤浓缩的技术方法也只能将其含水率下降到60％左 右，处理处置难度大、成本居高不下。
传统的污染底泥处理处置方法主要有两种：填埋法和干化焚烧法。但两 种方法的缺点也很明显，两者都需要将疏浚底泥长距离运输至处理厂或填埋 场，运输费用高且易造成沿途污染。填埋法还需要占用大量土地，土地资源 紧张的城市区域约束限制比较大，可持续性较差。干化焚烧法，不仅技术要 求比较高，在焚烧过程中易对周边会产生严重的二次污染，造成生态环境的 恶化，影响周围居民身体健康。
而底泥固化稳定化技术是一种可以针对不同含水率的污染底泥，通过添 加固化稳定化材料，对污染底泥实施固化/稳定化改性，使其物理、化学性质 趋于稳定的方法。其中，固化是指通过提高底泥的强度、降低透水性来改变 底泥物理性质的过程；稳定化是指转化底泥中含有的有毒有害污染物的形态， 或构建内封闭系统而封存有毒有害物质的过程。底泥固化稳定化后制作的污 染底泥处置资源化利用再生材料能减少粘土开采、减缓建筑材料制造与农业 发展的矛盾，常用于污染底泥的最终处置。但底泥资源化利用面临着稳定底 泥中的毒害物质以及控制资源化产品质量等技术难点。固化/稳定化技术能够 有效的稳定底泥中重金属，增加底泥力学强度，是实现重金属污染底泥资源 化利用的较为有效方法。
目前多数底泥固化/稳定化材料的研究和实践基本着眼于单一功能，同时 实现底泥固化、稳定化后资源化利用的研究和实践工作仍相对较少。如目前 国内普遍使用的固化剂主要是以无机材料为主，包括硅酸盐水泥类固化剂、 硅镁类固化剂、磷酸盐类固化剂、有机螯合剂等。这些固化材料主要采用天 然矿泥为主要原料，以工业废料废渣如粉煤灰、石粉、炉渣、钢渣甚至金属 尾矿渣为填充料，应用中受到石灰、废渣等碱性材料本身特性的限制，无法 实现污染底泥中重金属等污染物质的有效稳定处置和封存。而有机螯合剂类 材料，虽然能与重金属反应形成疏水性的、难溶的螯合物，使其转变为更稳 定的形态，从而降低重金属在环境中的毒性和生物可利用性，但是其很难改 良泥土的团粒结构，污染底泥固化效果不佳，无法使污染底泥形成高强度的 固化产品。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种污染底泥处置资源化 利用再生材料及其制备方法，能够长期稳定封存污染底泥中的重金属等污染 物质，且制作形成的污染底泥处置资源化利用再生材料抗压强度高。
本发明提供了一种污染底泥处置资源化利用再生材料，由包含如下重量 份组分的原料制备得到：
物料a 50～60份；
配料b 20～30份；
混合材料 10～30份；
所述物料a包括底泥、污泥、飞灰或土壤；
所述配料b包括黄沙和/或铁粉；
所述混合材料按重量份数计，包括85～99份的硅酸盐水泥和1～15份的FUJIBETON固化剂。
优选的，所述FUJIBETON固化剂包括：
各组分含量之和为100wt％。
优选的，所述木质磺酸盐包括木质磺酸钠或木质磺酸钾；
所述锆化合物包括二氧化锆或磷酸氢锆。
优选的，所述混合材料的制备方法包括：
将硅酸盐水泥和FUJIBETON固化剂搅拌混匀后，得到混合材料。
优选的，所述混匀的温度为10～40℃，所述混匀的时间为100～150min。
优选的，所述黄沙的粒径<4mm；
所述铁粉为粗铁粉，粒径150～500μm。
优选的，所述物料a的pH值为6.0～7.5，物料a的含水率为40～60％。
本发明还提供了一种上文所述污染底泥处置资源化利用再生材料的制备 方法，包括以下步骤：
A)将物料a、配料b和混合材料搅拌混合，得到混合物料；
B)将所述混合物料挤压成型，得到颗粒胚体，静置干燥后，得到路基材 料；或将所述混合物料注入不同形状模具，静置后，脱模，再静置，得到污 染底泥处置资源化利用再生材料。
优选的，步骤A)中，所述搅拌混合的温度为10～40℃；所述搅拌混合的 时间为20～40min。
优选的，步骤B)中，将所述混合物料注入不同形状模具，静置5～7d后， 脱模，再静置3周后，得到污染底泥处置资源化利用再生材料。
本发明提供了一种污染底泥处置资源化利用再生材料，由包含如下重量 份组分的原料制备得到：
物料a 50～60份；
配料b 20～30份；
混合材料 10～30份；
所述物料a包括底泥、污泥、飞灰或土壤；
所述配料b包括黄沙和/或铁粉；
所述混合材料按重量份数计，包括85～99份的硅酸盐水泥和1～15份的FUJIBETON固化剂。
本发明中的混合材料，在固化稳定化过程中，会生成钙矾石成分，会将 底泥中的大量水分转化为结晶水，可以有效防止解冻、溶解等情况出现，使 得处理后的资源化利用成品材料化学性能稳定，并持有化学阻力，具有优越 的耐久性。同时，对于底泥中的重金属污染物具有良好的长期稳定化作用， 能够长时间防止底泥中的重金属污染物渗出到环境中。将这种固化稳定化处 置后底泥用来制作污染底泥处置资源化利用再生材料，得到的成品具有较优 的抗压强度。
本发明提供的污染底泥处置资源化利用再生材料是对污染底泥的无害化 处置和资源化利用，工艺流程简单、绿色环保，可实现底泥的就地处置，无 需压滤脱水、无需外运，形成再生材料过程无需高温烧结、锻压切割等，可 有效降低二次污染风险和处置能耗。
不同复配材料添加比例实验结果表明，由所述混合材料制得的污染底泥 处置资源化利用再生材料在阴凉静置4周以上，按照《固体废物浸出毒性浸 出方法硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)所获取的浸出液中，重金属浓度均远 低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》标准，不具有浸出毒性。其中，Cu 的检出浓度不超过3.79mg/L，Zn的检出浓度不超过10.23mg/L，Pb的检出浓 度不超过1.12mg/L，Cd的检出浓度不超过0.87mg/L，Cr的检出浓度不超过 1.23mg/L，Ni的检出浓度不超过1.27mg/L，As的检出浓度不超过0.21mg/L， Hg的检出浓度不超过0.0002mg/L。
同时，得到的再生材料的抗压强度均高于3.3Mpa，最高达到6.82Mpa， 均达到《淤泥多孔砖应用技术规程》(JGJT 293-2013)MU20砖强度等级M15 砂浆强度等级及以上水平。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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。
本发明提供了一种污染底泥处置资源化利用再生材料，由包含如下重量 份组分的原料制备得到：
物料a 50～60份；
配料b 20～30份；
混合材料 10～30份；
所述物料a包括底泥、污泥、飞灰或土壤；
所述配料b包括黄沙和/或铁粉；
所述混合材料按重量份数计，包括85～99份的硅酸盐水泥和1～15份的FUJIBETON固化剂。
本发明中，所述污染底泥处置资源化利用再生材料的制备原料包括物料 a。所述物料a的重量份数为50～60份。在某些实施例中，所述物料a的重量 份数为50份或60份，所述物料a包括底泥、污泥、飞灰或土壤。在本发明 的某些实施例中，所述底泥为重金属污染底泥。本发明对所述重金属污染底 泥、污泥、飞灰和土壤的来源和种类并无特殊的限制。在本发明的某些实施 例中，所述重金属污染底泥为河道底泥。
由于物料a的含水率因来源地和环境的影响，含水率差异较大，因而， 在使用前，需要将物料a通过自然脱水或人工补水，调整至含水率为40～60％， 从而得到含水率为40～60％的物料a。具体的，如果所述物料a的含水率不在 40～60％，则通过自然脱水或人工补水，调整至含水率为40～60％。然后，再 与其他物料混合。在本发明的某些实施例中，所述物料a的含水率为55％。
在本发明的某些实施例中，所述物料a的pH值为6.0～7.5。
在本发明的某些实施例中，所述底泥的pH值为6.2～7.26。在某些实施例 中，所述底泥的pH值为6.2、6.8、7.2、7.1、7.17或7.26。在本发明的某些 实施例中，所述底泥的含水率为51～80.4％。在某些实施例中，所述底泥的含 水率为51％、58.9％、53.5％、56.0％、60％、71％或80.4％。
在本发明的某些实施例中，所述底泥中含有重金属，具体包括：Cd、Hg、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni和As。
所述底泥中Cd的含量为0.21～36.4mg/kg。在某些实施例中，所述Cd的 含量为0.69mg/kg、0.38mg/kg、0.22mg/kg、0.21mg/kg、1.76mg/kg、36.4mg/kg 或2.03mg/kg。
所述底泥中Hg的含量为0.122～14.6mg/kg。在某些实施例中，所述Hg 的含量为0.166mg/kg、0.167mg/kg、0.122mg/kg、0.265mg/kg、14.6mg/kg、 10.7mg/kg或8.63mg/kg。
所述底泥中Cu的含量为51～243mg/kg。在某些实施例中，所述Cu的含 量为145mg/kg、75.3mg/kg、80.1mg/kg、51.0mg/kg、153mg/kg、243mg/kg 或126mg/kg。
所述底泥中Pb的含量为28.8～210mg/kg。在某些实施例中，所述Pb的 含量为42.3mg/kg、41.9mg/kg、44.3mg/kg、28.8mg/kg、163mg/kg、152mg/kg 或210mg/kg。
所述底泥中Cr的含量为56.6～202mg/kg。在某些实施例中，所述Cr的含 量为202mg/kg、62.1mg/kg、114mg/kg、56.6mg/kg、67mg/kg、78mg/kg 或68mg/kg。
所述底泥中Zn的含量为188～1010mg/kg。在某些实施例中，所述Zn的 含量为497mg/kg、390mg/kg、325mg/kg、188mg/kg、897mg/kg、1010mg/kg 或655mg/kg。
所述底泥中Ni的含量为36.1～94mg/kg。在某些实施例中，所述Ni的含 量为93.5mg/kg、36.4mg/kg、49.7mg/kg、36.1mg/kg、47mg/kg、79mg/kg 或38mg/kg。
所述底泥中As的含量为6.87～18mg/kg。在某些实施例中，所述As的含 量为15.7mg/kg、6.87mg/kg、11.7mg/kg、6.98mg/kg、17.9mg/kg、10.7mg/kg 或8.63mg/kg。
本发明中，所述污染底泥处置资源化利用再生材料的制备原料还包括配 料b。所述配料b的重量份数为10～30份。在本发明的某些实施例中，所述配 料b的重量份数为20份或30份。所述配料b包括黄沙和/或铁粉。
在本发明的实施例中，所述黄沙的粒径<4mm。在本发明的实施例中，所 述铁粉为粗铁粉，粒径150～500μm。本发明对所述黄沙和铁粉的种类和来源 并无特殊的限制，可以为一般市售。
所述污染底泥处置资源化利用再生材料的制备原料还包括混合材料。所 述混合材料的重量份数为10～30份。在本发明的某些实施例中，所述混合材 料的重量份数为10份、20份或30份。
本发明中，所述混合材料按重量份数计，包括85～99份的硅酸盐水泥和 1～15份的FUJIBETON固化剂。
所述FUJIBETON固化剂包括：
各组分含量之和为100wt％。
本发明提供的混合材料包括硅酸盐水泥。所述硅酸盐水泥的含量为85～99 重量份。在本发明的某些实施例中，所述硅酸盐水泥的含量为85重量份、92 重量份或99重量份。本发明对所述硅酸盐水泥的来源和组分并无特殊的限制， 采用一般市售的硅酸盐水泥即可。
本发明提供的混合材料还包括FUJIBETON固化剂。所述FUJIBETON固 化剂的含量为1～15重量份。在本发明的某些实施例中，所述FUJIBETON固 化剂的含量为1重量份、8重量份或15重量份。
所述FUJIBETON固化剂包括20～30wt％的二氧化硅微粉。在本发明的某 些实施例中，所述二氧化硅微粉的含量为20wt％或30wt％。二氧化硅粉能迅 速与底泥中水分发生反应，将底泥中大量水分转化为结晶水，并逐步稳定。
所述FUJIBETON固化剂还包括20～30wt％的消石灰。在本发明的某些实 施例中，所述消石灰的含量为20wt％或30wt％。消石灰又名氢氧化钙，与二 氧化硅粉同时作用于底泥，能迅速凝结水分、固化底泥。
所述FUJIBETON固化剂还包括10～15wt％的氯化镁、氯化钙和/或苏打 灰。在本发明的某些实施例中，所述氯化镁、氯化钙和/或苏打灰的含量为15 wt％或10wt％。氯化镁遇水能形成六水氯化镁(MgCl2·6H2O)，氯化钙遇水 形成二水氯化钙(CaCl2·2H2O)，苏打灰即苏打、纯碱，这三种物质均具有防 冻和抗高温效果，可与底泥中磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐等反应形成沉淀物， 固化底泥，同时使防止形成的产品低温冻裂和高温分解，稳定底泥中的相关 物质。
所述FUJIBETON固化剂还包括10～15wt％的木质磺酸盐。在本发明的实 施例中，所述木质磺酸盐包括木质磺酸钠或木质磺酸钾。在本发明的某些实 施例中，所述木质磺酸盐的含量为15wt％或10wt％。木质素磺酸盐是从木材 中提取的一种多组分高分子聚合物阴离子表面活性剂，可有效结合底泥中水 分，螯合稳定底泥中重金属物质，同时达到底泥固化和稳定化的作用。
所述FUJIBETON固化剂还包括10～15wt％的蒙脱土。在本发明的某些实 施例中，所述蒙脱土的含量为15wt％或10wt％。蒙脱土又名微晶高岭石，是 一种硅酸盐天然矿物，能有效作用于底泥中各种金属阳离子，起到高效、长 期稳定作用。
所述FUJIBETON固化剂还包括10～15wt％的锆化合物。在本发明的实施 例中，所述锆化合物为二氧化锆或磷酸氢锆。在本发明的某些实施例中，所 述锆化合物的含量为15wt％或10wt％。将二氧化锆或磷酸氢锆与底泥混合作 用，能消除酸碱影响，增加再生材料的硬度、强度，并增强材料的使用寿命。
本发明提供的混合材料，在固化稳定化过程中，会生成钙矾石成分，会 将底泥中的大量水分转化为结晶水，可以有效防止解冻、溶解等情况出现， 使得处理后的资源化利用成品材料化学性能稳定，并持有化学阻力，具有优 越的耐久性。同时，对于底泥中的重金属污染物具有良好的长期稳定化作用， 能够长时间防止底泥中的重金属污染物渗出到环境中。将这种固化稳定化处 置后底泥用来制作污染底泥处置资源化利用再生材料，得到的成品具有较优 的抗压强度。
在本发明的某些实施例中，所述FUJIBETON固化剂为日本CREATE SYSTEMCO.,LTD公司生产的FUJIBETON固化剂。
本发明还提供了一种上文所述混合材料的制备方法，包括以下步骤：
将硅酸盐水泥和FUJIBETON固化剂搅拌混匀后，得到混合材料。
所述原料的组分和配比同上，在此不再赘述。
本发明对所述FUJIBETON固化剂的制备方法并无特殊的限制，直接将FUJIBETON固化剂中的组分混合，即可得到FUJIBETON固化剂。优选的， 具体为：先加入硅酸盐水泥，开始搅拌后再加入FUJIBETON固化剂，继续搅 拌，混匀后，得到混合材料。
在本发明的某些实施例中，所述混匀的温度为10～40℃。在某些实施例中， 所述混匀的温度为20℃、30℃或35℃。在本发明的某些实施例中，所述混匀 的时间为100～150min。在某些实施例中，所述混匀的时间为100min、130min 或150min。
在本发明的某些实施例中，所述混匀的设备为V型混合搅拌机。
在本发明的实施例中，所述污染底泥处置资源化利用再生材料可以为路 基材料，也可以为河道护岸生态孔砖、公园绿地步道砖等。
本发明提供的污染底泥处置资源化利用再生材料抗压强度高、污染物质 长时间稳定不析出，可就地或异地适用于生态护岸、公园/绿地步道、路基材 料铺设等领域。
本发明还提供了一种上文所述污染底泥处置资源化利用再生材料的制备 方法，包括以下步骤：
A)将物料a、配料b和混合材料搅拌混合，得到混合物料；
B)将所述混合物料挤压成型，得到颗粒胚体，静置干燥后，得到路基材 料；或将所述混合物料注入不同形状模具，静置后，脱模，再静置，得到污 染底泥处置资源化利用再生材料。
所述制备方法中，各原料的组分和配比同上，在此不再赘述。
在本发明的某些实施例中，所述搅拌混合的温度为10～40℃。在某些实施 例中，所述搅拌混合的温度为20℃或35℃。在本发明的某些实施例中，所述 搅拌混合的时间为20～40min。在某些实施例中，所述搅拌混合的时间为30min 或40min。在本发明的某些实施例中，所述搅拌混合在卧式混合装备中进行。
得到混合物料后，将所述混合物料挤压成型，得到颗粒胚体，静置干燥 后，得到路基材料；或将所述混合物料注入不同形状模具，静置后，脱模， 再静置，得到污染底泥处置资源化利用再生材料。
混合物料的第一种处理方法包括：
将所述混合物料挤压成型，得到颗粒胚体，静置干燥后，得到路基材料。
在本发明的某些实施例中，所述挤压成型在颗粒机中进行。
在本发明的某些实施例中，所述颗粒胚体的粒径为6～10mm。在实际的 应用中，可以通过设置颗粒机制粒模具来调整颗粒胚体的粒径，从而制备得 到所需粒径的路基材料。也可以根据需要添加颜料来调整路基材料的颜色。
在本发明的某些实施例中，所述干燥的方式为自然阴凉晾干。所述干燥 的时间为4～5周。
混合物料的第二种处理方法包括：
将所述混合物料注入不同形状模具，静置后，脱模，再静置，得到污染 底泥处置资源化利用再生材料。
具体的，可以为：
将所述混合物料注入不同形状制砖模具，在阴凉处静置5～7d后，脱模， 再在阴凉处静置3～4周后，得到污染底泥处置资源化利用再生材料。
在本发明的实施例中，所述不同形状制砖模具可以为预制步道砖模具或 预制六边形生态孔砖模具。采用预制步道砖模具，最终制得的再生材料为步 道砖；采用预制六边形生态孔砖模具，最终制得的再生材料为六边形生态孔 砖。在实际的应用中，可以根据需要，通过改变制砖模具的形状、大小及添 加的颜料，来制作不同形状、不同尺寸以及不同颜料的再生材料。
在本发明的某些实施例中，将所述混合物料注入制砖模具后，还包括： 将注入混合物料的制砖模具进行振荡，以充分排出底泥和复配材料反应所产 生的气泡，并达到模具中材料平整、密实的作用。
本发明提供的所述混合材料，在固化稳定化过程中，会生成钙矾石成分， 会将底泥中的大量水分转化为结晶水，可以有效防止解冻、溶解等情况出现， 使得处理后的资源化利用成品材料化学性能稳定，并持有化学阻力，具有优 越的耐久性。同时，对于底泥中的重金属污染物具有良好的长期稳定化作用， 能够长时间防止底泥中的重金属污染物渗出到环境中。将这种固化稳定化处 置后底泥用来制作污染底泥处置资源化利用再生材料，得到的成品具有较优 的抗压强度。
另外，本发明中所述混合材料的使用无需使用特种机械或特定的加工环 境，可以在底泥疏浚现场就地使用，减少运输成本，避免了运输、加工过程 中的二次污染。
不同复配材料添加比例实验结果表明，由这种混合材料制得的污染底泥 处置资源化利用再生材料在阴凉静置4周以上，按照《固体废物浸出毒性浸 出方法硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)所获取的浸出液中，重金属浓度均远 低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》标准，不具有浸出毒性。其中，Cu 的检出浓度不超过3.79mg/L，Zn的检出浓度不超过10.23mg/L，Pb的检出浓 度不超过1.12mg/L，Cd的检出浓度不超过0.87mg/L，Cr的检出浓度不超过 1.23mg/L，Ni的检出浓度不超过1.27mg/L，As的检出浓度不超过0.21mg/L， Hg的检出浓度不超过0.0002mg/L。
同时，得到的再生材料的抗压强度均高于3.3Mpa，最高达到6.82Mpa， 均达到《淤泥多孔砖应用技术规程》(JGJT 293-2013)MU20砖强度等级M15 砂浆强度等级及以上水平。
本发明对上述原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种污染底泥 处置资源化利用再生材料及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解 为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将20wt％的二氧化硅微粉、20wt％的消石灰、15wt％的氯化镁、15wt％ 的木质磺酸钠、15wt％的蒙脱土和15wt％的磷酸氢锆混合，得到FUJIBETON 固化剂1。
实验中，先加入85重量份的硅酸盐水泥，开始搅拌后再加入15重量份 的FUJIBETON固化剂1，继续搅拌，在20℃下混匀150min后，得到混合材 料。
实施例2
将30wt％的二氧化硅微粉、30wt％的消石灰、10wt％的氯化镁、10wt％ 的木质磺酸钾、10wt％的蒙脱土和10wt％的二氧化锆混合，得到FUJIBETON 固化剂2。
实验中，先加入92重量份的硅酸盐水泥，开始搅拌后再加入8重量份的 FUJIBETON固化剂2，继续搅拌，在20℃下混匀130min后，得到混合材料。
实施例3
将30wt％的二氧化硅微粉、20wt％的消石灰、15wt％的氯化镁、15wt％ 的木质磺酸钾、10wt％的蒙脱土和10wt％的磷酸氢锆混合，得到FUJIBETON 固化剂3。
实验中，先加入99重量份的硅酸盐水泥，开始搅拌后再加入1重量份的 FUJIBETON固化剂3，继续搅拌，在20℃下混匀100min后，得到混合材料。
实施例4
将60重量份的底泥经过静置脱水，调整至含水率为55％，然后与30重 量份的黄沙和10重量份的实施例1的混合材料在20℃下搅拌混合40min后， 得到混合物料；
所述底泥为河道底泥，表1中给出了几种不同的河道底泥(包括底泥1、 底泥2、底泥3和底泥4)，具体的重金属含量如表1所示；
表1实施例4中的几种底泥中的重金属含量
所述黄沙的粒径<4mm。
将所述混合物料注入预制步道砖模具，振荡后，在阴凉处静置6d后，脱 模，再在阴凉处静置3周后，得到步道砖1(对应底泥1)、步道砖2(对应底 泥2)、步道砖3(对应底泥3)和步道砖4(对应底泥4)。
实施例5
将50重量份的底泥经过静置脱水，调整至含水率为55％，然后与20重 量份的黄沙和30重量份的实施例1的混合材料在20℃下搅拌混合40min后， 得到混合物料；
所述底泥为河道底泥，表1中给出了几种不同的河道底泥(包括底泥1、 底泥2、底泥3和底泥4)，具体的重金属含量如表1所示；
所述黄沙的粒径<4mm。
将所述混合物料注入预制六边形生态孔砖模具，振荡后，在阴凉处静置 6c后，脱模，再在阴凉处静置3周后，得到六边形生态孔砖1＇(对应底泥1)、 六边形生态孔砖2＇(对应底泥2)、六边形生态孔砖3＇(对应底泥3)和六边 形生态孔砖4＇(对应底泥4)。
实施例6
将50重量份的底泥经过静置脱水，调整至含水率为55％，然后与20重 量份的黄沙和30重量份的实施例2的混合材料在20℃下搅拌混合20min后， 得到混合物料；
所述底泥为河道底泥，表2中给出了几种不同的河道底泥(包括底泥5、 底泥6和底泥7)，具体的重金属含量如表2所示；
表2实施例6中的几种底泥中的重金属含量
所述黄沙的粒径<4mm。
将所述混合物料注入预制步道砖模具，振荡后，在阴凉处静置6d后，脱 模，再在阴凉处静置3周后，得到步道砖5(对应底泥5)、步道砖6(对应底 泥6)和步道砖7(对应底泥7)。
实施例7
将实施例4、5、6得到的步道砖、生态孔砖，采用DYE-300S全自动抗 折抗压试验机进行抗压强度测定，结果如表3所示。
表3实施例4、5、6得到的步道砖和生态孔砖抗压强度测试结果(MPa)
| 成品编号 | 抗压强度 | 成品编号 | 抗压强度 |
| 步道砖1 | 4.39 | 生态孔砖3＇ | 6.72 |
| 步道砖2 | 4.67 | 生态孔砖4＇ | 6.43 |
| 步道砖3 | 4.22 | 步道砖5 | 3.79 |
| 步道砖4 | 4.50 | 步道砖6 | 3.28 |
| 生态孔砖1＇ | 6.10 | 步道砖7 | 3.31 |
| 生态孔砖2＇ | 6.82 |
结果显示，实施例4得到的步道砖抗压强度都超过4.0MPa以上，最高达 到了4.67MPa，最低为4.22MPa；实施例6得到的步道砖抗压强度都超过3.0 MPa以上，最高达到3.79MPa，最低为3.28MPa；实施例5得到的生态孔砖 抗压强度达到6.6MPa左右，最高为6.82MPa，最低为6.1MPa。对照《淤泥 多孔砖应用技术规程》(JGJT 293-2013)，实施例4和实施例5所得步道砖和 生态孔砖成品可达到MU30砖强度等级M15砂浆强度等级及以上水平，实施 例6所得步道砖成品也都达到MU20砖强度等级M15砂浆强度等级及以上水 平。实施例4、5、6所采用的混合材料处理河道底泥，所得步道砖、生态孔 砖都具有较高抗压强度，能满足步道、非行洪河道生态护岸的铺设。
实施例8
将实施例4和5得到的步道砖和六边形生态孔砖成品经实例7抗压强度 测定后，按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)， 磨成粉后酸液中浸泡18h，将过滤后的上清液进行实验室检测，进一步分析步 道砖中的重金属稳定效果，如表4所示。
表4实施例4和5得到成品的浸出液检测结果(mg/L)
注：表4中“ND”表示未检出。
检测结果显示，各步道砖浸出液中，重金属Cu、Cr、Ni均有检出，但检 出浓度均非常低，Cu的检出浓度不超过0.563mg/L，Cr的检出浓度不超过 0.228mg/L，Ni的检出浓度不超过0.145mg/L；Hg、Pb、Cd均未检出；Zn和 As均是部分有检出，检出浓度也都非常低，Zn的检出浓度不超过0.004mg/L， As的检出浓度不超过0.228mg/L。对照《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别标 准》(GB 5085.3-2007)，各样砖检出重金属含量均显著低于相应的标准值，表 明本发明所采用的污染底泥复配材料对河道底泥重金属的稳定化效果较好， 所有步道砖、生态孔砖都不具有浸出毒性特征，可安全利用。
实施例9
将实施例6得到的步道砖成品经实例7抗压强度测定后，按照《固体废 物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)，磨成粉后酸液中浸泡 18h，过滤后的上清液进行测定，进一步分析步道砖中的重金属稳定效果，如 表5所示。
表5实施例6得到的步道砖浸出液检测结果(mg/L)
| 指标 | Cu | Zn | Pb | Cd | Cr | Ni | As | Hg |
| 检出限 | 0.001 | 0.001 | 0.01 | 0.001 | 0.004 | 0.01 | 0.01 | 0.00001 |
| 浸出毒性标准 | 50 | 50 | 3 | 0.3 | 10 | 10 | 1.5 | 0.05 |
| 步道砖5 | 3.12 | 8.37 | 0.78 | 0.023 | 0.96 | 1.22 | 0.13 | 0.0002 |
| 步道砖6 | 2.88 | 10.23 | 1.12 | 0.870 | 1.23 | 1.27 | 0.21 | ND |
| 步道砖7 | 3.79 | 6.12 | 0.98 | 0.031 | 0.89 | 0.97 | 0.17 | ND |
注：表5中“ND”表示未检出。
检测结果显示，各步道砖浸出液中，重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As、Hg均有检出，但检出浓度均较低，Cu的检出浓度不超过3.79mg/L，Zn 的检出浓度不超过10.23mg/L，Pb的检出浓度不超过1.12mg/L，Cd的检出浓 度不超过0.87mg/L，Cr的检出浓度不超过1.23mg/L，Ni的检出浓度不超过 1.27mg/L，As的检出浓度不超过0.21mg/L，Hg的检出浓度不超过0.0002mg/L。 对照《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别标准》(GB 5085.3-2007)，各样砖检出重金属含量均明显低于相应的标准值，表明本发明所采用的污染底泥复配 材料对河道底泥重金属的稳定化效果较好，所有步道砖都不具有浸出毒性特 征，可安全利用。
综上分析说明，河道底泥经本发明所采用的混合材料处置后，能显著增 加底泥样砖抗压强度，可作为烧结普通砖等砌体砖使用；实例制得的步道砖、 生态孔砖都具有较高抗压强度，能满足步道、非行洪河道生态护岸的铺设。
浸出实验表明，各步道砖浸出液中，重金属Cu、Cr、Ni均有检出，但检 出浓度均非常低，Cu的检出浓度不超过3.79mg/L，Zn的检出浓度不超过 10.23mg/L，Pb的检出浓度不超过1.12mg/L，Cd的检出浓度不超过0.87mg/L， Cr的检出浓度不超过1.23mg/L，Ni的检出浓度不超过1.27mg/L，As的检出 浓度不超过0.21mg/L，Hg的检出浓度不超过0.0002mg/L。各样砖检出重金属 含量均显著低于相应的浸出毒性标准值，表明本发明所采用的污染底泥复配 材料对河道底泥重金属的稳定化效果较好，所有步道砖、生态孔砖都不具有 浸出毒性特征，可安全利用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种污染底泥处置资源化利用再生材料，由包含如下重量份组分的原料制备得到：
物料a 50～60份；
配料b 20～30份；
混合材料 10～30份；
所述物料a包括底泥、污泥、飞灰或土壤；
所述配料b包括黄沙和/或铁粉；
所述混合材料按重量份数计，包括85～99份的硅酸盐水泥和1～15份的FUJIBETON固化剂。
2.根据权利要求1所述的污染底泥处置资源化利用再生材料，其特征在于，所述FUJIBETON固化剂包括：
各组分含量之和为100wt％。
3.根据权利要求1所述的污染底泥处置资源化利用再生材料，其特征在于，所述木质磺酸盐包括木质磺酸钠或木质磺酸钾；
所述锆化合物包括二氧化锆或磷酸氢锆。
4.根据权利要求1所述的污染底泥处置资源化利用再生材料，其特征在于，所述混合材料的制备方法包括：
将硅酸盐水泥和FUJIBETON固化剂搅拌混匀后，得到混合材料。
5.根据权利要求4所述的污染底泥处置资源化利用再生材料，其特征在于，所述混匀的温度为10～40℃，所述混匀的时间为100～150min。
6.根据权利要求1所述的污染底泥处置资源化利用再生材料，其特征在于，所述黄沙的粒径<4mm；
所述铁粉为粗铁粉，粒径150～500μm。
7.根据权利要求1所述的污染底泥处置资源化利用再生材料，其特征在于，所述物料a的pH值为6.0～7.5，物料a的含水率为40～60％。
8.权利要求1所述污染底泥处置资源化利用再生材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将物料a、配料b和混合材料搅拌混合，得到混合物料；
B)将所述混合物料挤压成型，得到颗粒胚体，静置干燥后，得到路基材料；或将所述混合物料注入不同形状模具，静置后，脱模，再静置，得到污染底泥处置资源化利用再生材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述搅拌混合的温度为10～40℃；所述搅拌混合的时间为20～40min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，将所述混合物料注入不同形状模具，静置5～7d后，脱模，再静置3周后，得到污染底泥处置资源化利用再生材料。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113149607A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-23 | 天津城建大学 | 污泥砖重金属固化剂、污泥砖以及污泥砖的制备方法 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1025476A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-01-27 | Fujimasu Sogo Kagaku Kenkyusho:Kk | 土壌等硬化用セメント組成物 |
| JP2001240441A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-09-04 | Jiro Fujimasu | 塩化ビニル系樹脂類、及び、その他の廃棄物等を再生利用して軽量骨材とする工法、並びに、この骨材を利用して軽量高強度コンクリートを製造する固化用セメント系組成物。 |
-
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-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1025476A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-01-27 | Fujimasu Sogo Kagaku Kenkyusho:Kk | 土壌等硬化用セメント組成物 |
| JP2001240441A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-09-04 | Jiro Fujimasu | 塩化ビニル系樹脂類、及び、その他の廃棄物等を再生利用して軽量骨材とする工法、並びに、この骨材を利用して軽量高強度コンクリートを製造する固化用セメント系組成物。 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘松玉等: "《污染场地处理原理与方法》", 31 August 2018, 东南大学出版社 * |
| 吕梁: "粉煤灰常用固化剂及其应用", 《房材与应用》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113149607A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-23 | 天津城建大学 | 污泥砖重金属固化剂、污泥砖以及污泥砖的制备方法 |
| CN113896489A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-07 | 北科蕴宏环保科技(北京)有限公司 | 一种协同处理含汞固废的矿山用胶结充填料及其制备方法 |
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