[发明专利]絮凝固化剂及其组合物及淤泥状土壤的稳定化改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及絮凝固化剂固化及其组合物及淤泥状土壤的稳定化改进方法。

背景技术

近年来伴随着经济的高度发展，向河川、湖泊、港湾等流入了超过自然生态系统的净化能力的有机物质，由含有有机腐殖性物质和微粒子土壤的堆积物造成自然生态系统的环境破坏。特别是在封闭水域中，由于这些物质在底泥中堆积，水底陷入贫氧状况，导致微生物、鱼类、植物等无法生长繁殖的状态，对于农业、渔业带来恶劣影响的各种问题在日趋显著。为了解决这样的有机腐殖性的污泥堆积物的问题，提出了在淤泥状土壤中单独或并用无机絮凝剂、有机絮凝剂来将污泥固液分离后添埋，或者由水泥系固化剂、石膏系固化剂进行固化或者进行焚烧形成块状形态进行处理或再利用的方法。特别是含有有机腐殖物质2～30％左右的底泥堆积物，由于微生物的作用而发生腐败，产生恶臭，进而由于大量含有3微米以下的粒子，作为悬浮粒子始终在底泥上以浮游污泥状态堆积。如此的稳定化的污泥状土壤的固体成分浓度低，作为淤泥时的含水比为600～5000重量％，由于浓度低，作为前处理，用无机系絮凝剂等进行沉淀处理，在该沉淀物中添加有机系絮凝剂形成具有强度的大的沉淀物，用压滤机(filter-press)等固液分离装置进行脱水，得到含水比100～300重量％左右的固形物。但是，这样的工序不仅复杂而且难以迅速处理，需要大型的贮水槽、搅拌槽、沉淀槽等复杂的工序和装置，运行所需的动力也很大。而且，这样的工序中固液分离后的固化物，由于混入有机系絮凝剂，不能表现出保水性强的土壤强度，植物也难于生长繁殖，不能用于土壤改良材料等，所以，为了使用于土壤改良材料、建筑材料、路基材料等，需要进一步添加水泥系、石膏系的固化剂来实现土壤强度。但该水泥系、石膏系的固化剂在含水比为300重量％以上时，固化强度的表现慢，通常需要混合到脱水至含水比300重量％以下的软淤泥土壤中进行固化处理，但混合有该水泥系和石膏系的固化剂的固化物中，存在碱成分和重金属的溶出，存在安全性问题。

发明内容

由于希望将含水比600～5000重量％的淤泥状土壤以原有的状态进行絮凝、沉淀，同时使该絮凝沉淀物表现出固化强度来作为路基材料使用，因而对具有絮凝和固化的双重机能的新型组合物进行了深入研究。从而发现，由大量废弃的各种焚烧灰渣、作为固化助剂的钙或镁化合物以及无机系絮凝剂混合而成的新型絮凝固化剂是安全、廉价、可以迅速实施处理的中性无机系絮凝固化剂。该新型絮凝固化剂以及以其作为有效成分的絮凝固化组合物通过对淤泥状土壤的絮凝固化，具有在雨水、河水、海水中防止再泥化和溶胀崩溃的性能，因此，开发出在海水域中可以再度返回到海底作为鱼类、海藻类的养殖基底，或者在陆地中可以用作为农田的土壤改良材料、土木建设用材料的替代材料，还适用于护坡等的植物培养的材料等应用方法。

本发明涉及淤泥状土壤的絮凝固化组合物，该组合物可以添加到含水比为600～5000重量％的淤泥状土壤中并进行混合、搅拌，在30分钟以内高效地分离为团粒状絮凝物和上清液，因此可以提高作业效率。所得到的团粒状絮凝物释放出结晶水而成为团粒状固化物，表现出固化强度，因而可以用作防止护坡崩塌和改善的护坡材料，或将其返回到水底用于海苔、海藻类的培养场所或浅滩或用于潮滩的鱼类的繁殖的基底材料，或用于土壤，在达到规定强度后用于建设用土壤材料、路基材料等。

本发明涉及相对于淤泥状土壤添加1～7重量％的絮凝固化组合物，防止所得的团粒状固化物的溶胀的同时防止有机腐殖物、有害物质等的溶出的方法。

本发明还涉及使用混合有焚烧灰渣、固化助剂和无机系絮凝剂的絮凝固化组合物来发挥絮凝和固化双重机能的方法。

具体来说，本发明涉及以下内容：

(1)一种淤泥状土壤的处理方法，其为将粉状无机系絮凝固化剂或以其作为有效成分的絮凝固化组合物添加到含水比为600～5000重量％的淤泥状土壤中，混合并搅拌后分离为上清液和团粒状固化物，在将团粒状固化物达到规定固化强度后来作为可利用资源，其中的粉状无机系絮凝固化剂是将以下物质作为有效成分来混合得到的：粉煤灰(fly ash)、造纸污泥的焚烧灰渣、蔗渣(bagasse)的焚烧灰渣、各种有机性污泥的焚烧灰渣中的一种或其混合物，作为固化助剂的粉状的钙或镁的氧化物、氢氧化物、硫酸化物中的一种或其混合物，以及作为粉状无机絮凝剂的硫酸铝或氯化铝中的一种或其混合物。