[发明专利]一种淤泥固化剂及其生产方法

说明书

本发明公开了一种淤泥固化剂及其生产方法，所述淤泥固化剂由以下重量份数原料制成：硫铝酸盐水泥60‑100份、硅酸盐水泥10‑40份、超细矿渣微粉40‑70份、粉煤灰20‑40份、可分散乳胶粉2‑10份、硅酸钠2‑10份、羟基磷酸钙4‑12份、改性纳米蒙脱石4‑12份；对硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰、硅酸钠、羟基磷酸钙进行研磨，并通过200‑300目筛，再加入超细矿渣微粉、可分散乳胶粉、改性纳米蒙脱石充分混合均匀即得到成品。本发明的淤泥固化剂具有较强的脱水性，同时可以有效地吸附淤泥中的重金属并将其固定下来，使固化后的淤泥可以重复利用。

技术领域

本发明属于淤泥处理技术领域，具体是一种淤泥固化剂及其生产方法。

背景技术

淤泥指的是在静水和缓慢的流水环境中沉积并含有机质的细粒土，我国具有丰富的河湖及滩涂资源，河流、湖泊等由于水流流速缓慢，极易产生淤泥，在河道、航道疏浚、拓宽以及港口新建、扩建工程中会产生大量的淤泥；另外，在工农业生产以及污水处理过程中也会产生大量的淤泥，这些淤泥产量大、含水量高、污染物含量高成分复杂，很难对其进行快速处理，现有处理方式一般存在环境污染、处理成本过高、处理时间过长，同时也容易引起填埋场工程地质灾害等方面的问题。

淤泥固化技术是近二十多年研发出来的一种用于淤泥固化、稳定的技术工艺；淤泥固化剂是掺加到淤泥中能够与淤泥发生一系列物理-化学反应的添加剂，它能改善和提高淤泥的工程性质。固化(solidification)是指添加固化剂于废弃物中，使其变为不可流动性或形成固体的过程；稳定化(stabilization)是指将有害污染物转变成低溶解性、低毒性及低移动性的物质，以减少有害物污染潜力的技术。利用固化/稳定化(S/S)技术对含有毒有害物质的淤泥进行处理，不仅能提高淤泥的强度和耐久性，将其转化为路基工程、港口工程所需的土工材料，也能稳定淤泥中重金属离子，将淤泥转化为低毒性、无污染的物质，从而实现淤泥的资源化利用。淤泥经过固化处理后，重金属形态由非稳定态向稳定态转化，主要原因是：经过固化处理后，淤泥基质的pH得到提高，多数重金属离子能与OH-结合，生成不溶于水的盐类，如Cr，Cu和Pb；固化剂中含有一些黏土矿物，这些物质对重金属离子有较好的离子交换吸附作用；固化剂与水发生反应后，生成的水化产物对重金属离子有包裹和吸附作用。淤泥固化并不能够减少重金属的含量，但能够改变重金属的形态而使其形态更加稳定。长期以来，国内外对于淤泥固化剂的研究，基本上都集中在有机化合物类固化剂和无机化合物类固化剂，水泥固化剂仍然有着较大的市场份额，应用面非常广。虽然目前市场上已经有很多固化剂了，其能快速降低淤泥的水分使污泥固化下来，且硬度较高，但是现有的固化剂对于重金属的固化效果较差，而且大都不具备防水性，耐久性差。

用于土壤重金属污染治理的主要途径有两种：一种是将重金属从土壤中去除；另一种是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定。具体修复措施有物理修复（包括电动修复、电热修复和土壤淋洗等）、固定/稳定化修复、植物修复、微生物修复等。其中一般物理修复的经济实用性差，且易造成“二次破坏”、“二次污染”的问题；植物修复和微生物修复技术难度大，耗费时间较长，修复效果较差。固化/稳定化修复是指向重金属污染土壤中加入某一类或几类固化/稳定化药剂，通过物理/化学过程防止或降低土壤中有毒重金属释放的一组技术，不但可以减少其向土壤深层和地下水的迁移，而且可以降低重金属在作物中的积累，减少重金属通过食物链传递对生物和人体的危害，该项修复技术的关键是药剂的选择，必须满足以下要求：药剂本身不含重金属或含量很低，不存在二次污染的风险；药剂获得或制备成本较低；药剂对重金属的固化/稳定化显著且持续性强。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种淤泥固化剂及其生产方法，该淤泥固化剂具有较强的脱水性，同时可以有效地吸附淤泥中的重金属并将其固定下来，使固化后的淤泥可以重复利用。

本发明的技术方案以下面方式实现：