[发明专利]一种利用生物材料安全强化的淤泥复绿矿山的装置及方法

说明书

本发明公开了一种利用生物材料安全强化的淤泥复绿矿山的装置及方法，包括脱水装置、多金属离子钝化装置、淤泥固化装置和淤泥喷射装置，脱水装置通过管路分别与多金属离子钝化装置和淤泥固化装置连接，淤泥固化装置和淤泥喷射装置通过管路连接；离心泵将淤泥脱水装置脱出的污水输送至多金属离子钝化装置，污水在多金属离子钝化装置内矿化处理，淤泥脱水装置产出的脱水淤泥被送至淤泥固化装置进行处理，处理好的脱水淤泥经淤泥喷射装置输送到待施工表面。本发明的有益效果为：将淤泥作为种子载体，多金属离子钝化系统中生物材料可将淤泥污水中的金属离子钝化为无机盐矿物，处理后的水可用于植被生长灌溉用水，整个处理和施工过程无废弃物排放。

技术领域

本发明涉及材料学、微生物学和环境科学交叉领域，涉及一种利用生物材料安全强化的淤泥复绿矿山的装置及方法。

背景技术

矿产资源作为人类生存发展不可或缺的生产资料，长期以来被无序过度开发，不仅破坏矿山环境，而且导致矿山地质灾害越来越多。矿山生态环境恢复和综合治理首先要恢复矿区植被，由于爆破和底部掏挖矿石造成矿山边坡凹凸不平，裸露的边坡以岩石坡面为主，植物难以自然生长，亟需巨量的优质土壤覆盖，通过人工措施创造植被生长的必要条件。

在土地资源和优质土壤资源紧缺的情况下，巨量的江河湖泊清淤疏浚淤泥将为矿山生态环境恢复和综合治理提供天然的生态覆土。然而，江河湖泊清淤疏浚产生的淤泥具有含水率高、颗粒极细、压缩性大、强度低、存在金属污染物等特点，如不能及时有效的处理淤泥，不仅占用大量宝贵的土地资源，还会造成严重的二次污染，疏浚底泥的安全处理和综合利用成为亟待解决的关键性难题。目前，淤泥处置方式主要有卫生填埋、焚烧、建材利用和土地利用，卫生填埋占用大量土地且容易造成地下水污染，焚烧需购置专用设备、投资较大、运行维护费用高，建材利用存在能耗高、产品质量差等缺点；淤泥中的有机质、氮磷营养物等可转化为土壤营养成分，经稳定化处理后可用于林地、园林绿地、沙化地和废弃矿山修复等，这是一种绿色、生态、高效的利用方法。现有的技术中没有为污泥无害化利用提供整体解决方案的设备或系统，这导致了在淤泥无害化处理过程中需要将淤泥运输到不同的地点处理，如前期的处理需要运输到专门的固废处理厂，后续回收利用需要将处理过后的无害化淤泥运输到待施工地点。

公开号为CN212021761U的实用新型专利公开了一种淤泥处理装置，通过挤压过滤的方式去除污泥中的水分，但其被挤出的污水被随意排放，没有经过后处理的污水会对环境造成二次污染。

公开号为CN111689667A的发明专利公开了一种极端微生物降解污泥重金属的方法，通过将污泥与秸秆已经微生物混合后，采用阶梯式发酵的方式，通过微生物钝化污泥中的重金属；但是其需要经过反复升温，且处理时间长，不适合批量化的处理大量河底淤泥，实用性不强。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用生物材料安全强化的淤泥复绿矿山的装置及方法，能够有效脱除淤泥中的水分，安全钝化淤泥中多金属离子，强化淤泥的稳定性能，解决淤泥废弃物安全高效利用的难题，将该套装置整体安装到施工现场，只需一次运输即可实现淤泥的有效回收利用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利用生物材料安全强化的淤泥复绿矿山的装置，包括淤泥脱水装置，所述淤泥脱水装置包括脱水箱，其顶部设有加料口，底部设有出料口，脱水箱内设置有通过伸缩杆驱动的挤压隔板，隔板内设滤布，隔板两面均设置有均匀分布的排水孔，脱水箱底部两侧各设排水出料口；还包括多金属离子钝化装置、淤泥固化装置和淤泥喷射装置，所述脱水装置通过管路分别与多金属离子钝化装置和淤泥固化装置连接，淤泥固化装置和淤泥喷射装置通过管路连接；离心泵将所述淤泥脱水装置脱出的污水输送至多金属离子钝化装置，污水在多金属离子钝化装置内矿化处理，淤泥脱水装置产出的脱水淤泥被送至淤泥固化装置进行处理，处理好的脱水淤泥经淤泥喷射装置输送到待施工表面。