[发明专利]一种基于工业废渣污泥干化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及干化剂的制备方法，主要涉及一种基于工业废渣污泥干化剂的制备方法。

背景技术

目前，全世界范围内污泥的处置主流技术有三种:稳定填埋、土地利用、焚烧，也有相当一部分未经任何处理弃置于环境中。在我国污泥处理处置方法中，污泥农用占44.8％、陆地填埋占31.0％、焚烧处理占3.5％、其他处理约占6.9％，未经处理约占13.8％。含水率高、占体积大，且水分难以脱除是城市污水厂污泥最为显著的特征。污泥中含有大量的微生物细胞和有机胶体，导致其脱水困难。通常，随着城市的迅猛发展，城市污泥的产出量迅速增加，其含水率高且呈现一种稳定的液一固相混合浆态特征，仅靠城市污水处理厂的机械力处理只能将其含水率降至80％左右，污泥经预处理和机械脱水后，其含水率仍高达80％左右，给运输和最终处置带来困难。脱水后的污泥，其中所含有的有机物和病原菌、重金属等未经稳定化处理，如直接农用或填埋，将会对环境造成严重的潜在危害。如直接用于填埋，容易造成填埋作业困难、地下水水质恶化和填埋堆体不稳定，甚至发生“泥石流”事故。如直接添加采用焚烧处理，则由于污泥含水率高、热值低，需要大量的辅助燃料，造成运行成本高和二次污染。因此，减量化和稳定化是脱水污泥进一步处理处置的前提。

目前，脱水污泥的减量化和稳定化处理技术主要包括干化和堆肥化两大类。干化是脱水污泥常用的减量化手段，传统污泥干化技术主要包含自然干化和热干。目前污泥干化技术主要有热干化、生物干化和无机材料干化三种方式，其中以生物干化问题多应用很少，热干化技术使用最为普遍，但其耗能高、投入设备大，也不便就地处理湖底污泥，无机材料干化应用比较多是石灰和水泥等进行干化，但是干化时间长、干化后污泥耐水性差。

发明内容

针对目前现有技术存在的问题，本发明的目的在于一种基于工业废渣污泥干化剂的制备方法，通过利用回收的矿渣，同时加入生石灰，二水石膏以及调节剂，优化无机干化剂的性能，使其得到更加广泛的应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于工业废渣污泥干化剂的制备方法，其特征在于，以生石灰为基础原料，添加高炉矿渣、二水石膏后搅拌45～60min制得胶凝材料，胶凝材料混合均匀后在再分别加入活性激发剂和促凝剂配成污泥干化剂。污泥干化剂的组分包括生石灰、高炉矿渣、二水石膏、活性激发剂和促凝剂，按重量百分比计，二水石膏为30～50％，高炉矿渣为35～50％，生石灰10～25％，活性激发剂5～12％，促凝剂0.5～1.5％。

进一步优选为：按重量百分比计，二水石膏为35～45％，高炉矿渣为40～50％，生石灰10～25％，活性激发剂6～10％，促凝剂0.5～1.5％。

进一步，所述活性激发剂为明矾与草酸钙中的任意一种。

进一步，所述促凝剂为硅酸钠或硅酸钾中任意一种。

氧化钙，俗称生石灰或石灰，化学式CaO，是常见的无机化合物。氧化钙通常从石灰石或贝壳获取，将含有碳酸钙的物质加热至500–600℃，使它分解成氧化钙和二氧化碳

二水石膏(CaSO₄·2H₂O)又称为生石膏，经过煅烧、磨细可得β型半水石膏(CaSO₄·1/2H₂O)，即建筑石膏，又称熟石膏、灰泥。若煅烧温度为190℃可得模型石膏，其细度和白度均比建筑石膏高。若将生石膏在400-500℃或高于800℃下煅烧，即得地板石膏，其凝结、硬化较慢，但硬化后强度、耐磨性和耐水性均较普通建筑石膏为好。理论组成(wB％)：CaO32.5，SO₃46.6，H₂O+20.9。成分变化不大。常有粘土、有机质等机械混入物。有时含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO、Na₂O、CO₂、Cl等杂质。

本发明的优点在于：

本发明具有下列优点：(1)本发明的污泥干化剂的原料主要为废弃物、成本小耗能低，对环境友好；(2)仅需要15天左右就能使含水量大于85％的污泥变成含水量在40％以下；(3)提高了石膏和高炉矿渣的利用率，为工业废渣资源化利用提供一条新途径。(4)解决了城市污泥含水率高、干化成本高等问题。(5)本发明工艺简单，操作方便，适合大工业化应用。

具体实施方式