[发明专利]一种疏浚淤泥快速脱水固化材料及其应用

说明书

本发明公开了一种疏浚淤泥快速脱水固化材料及其应用。本发明的疏浚淤泥快速脱水固化材料在用于淤泥固化时，先将絮凝剂加入淤泥中进行快速脱水处理，再将固化材料及添加剂与脱水后的疏浚淤泥搅拌均匀，养护处理，实现淤泥固化。本发明中的絮凝剂可使淤泥快速脱水，极大地缩短了淤泥脱水干化的处理时间；所选用的混合固化剂在后续固化过程中能够产生轻微膨胀性，与絮凝剂协同作用，有效降低固化土的收缩性；絮凝固化协同处理后的土块置于外接电场，可吸附极性泥土分子，加速孔隙水分排出；添加的膨胀剂、分散剂和重金属螯合剂，不仅可使获得的固化淤泥具有一定强度，且能有效固化淤泥中的重金属，极大降低重金属溢出的风险。

技术领域

本发明涉及淤泥固化技术领域，特别涉及一种疏浚淤泥快速脱水固化材料及其应用。

背景技术

我国河流港口众多，随着航运要求的升级，疏浚工程产生的大量淤泥，处理这些疏浚淤泥的方法一般还是自然风干后进行埋填，不仅需要更多埋填位置，而且淤泥含水率高风干效率低，难以运输，产生更高的人工成本，既造成资源浪费又引起环境的二次污染。目前应用在疏浚淤泥固化材料，都较为单一的集中在基础的机械强度的提升，而且固化的土体性能不稳定，收缩开裂严重，限制固化淤泥的资源化利用。为了使含水率高的淤泥快速脱水，絮凝剂的添加能有效处理这一问题，但是需要大量絮凝剂的投入，而过量使用絮凝剂不仅会增加成本也会产生二次环境污染，絮凝后的土体存在粘度高及后期应用效率低，所以采用絮凝固化协同作用，添加少量无机固化剂，根据淤泥的pH值一般较低，一些重金属溢出问题也得不到很好的解决，选择常见的水泥跟石灰，处理过程易操作，不过水泥石灰作为固化主体存在体量需求大，固化效果也受限于淤泥自身特质；将一些活性工业废渣跟水泥结合起来应用到固化淤泥中，既有效提高基体性能，又能消纳固废并降低固化成本，达到以废治废的目的。

有关于降低淤泥含水率以及提高固化淤泥固化效果的固化剂使用方法已经有报告，如公告号为CN102557545A的中国发明专利公开了一种淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法，其将可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰七种成份混合，加入包括膨胀树脂和水玻璃在内的两种成份一起搅拌充分混合，制成固化剂，加入到淤泥中，可以使淤泥含水率低，并解决淤泥的弱酸性问题，该技术主要根据可膨胀石墨作为粉末载体，对于淤泥中水份，除了一些水本身会被膨胀石墨吸附以外，还会慢慢渗入孔隙与其中的一些寄生物质发生化学反应，进一步吸收水，但是可膨胀石墨成本较高，实际应用受温度跟淤泥含水率等条件限制。公告号为CN111470751A的中国发明专利公开了一种疏浚淤泥固化剂、制备方法与使用方法，其具体公开了一种采用矿物废弃物为原料，利用固体废弃物自身化学性质和相互间的活性激发，配用“凝石”激发剂的协同激发作用，实现疏浚淤泥的固化稳定化。但是该技术所用“凝石”材料的轮碾、物理处理方法使尾矿、电石渣和“凝石”细碎均化、颗粒比表面积增大、表面破损、裂痕，使水分子更易侵入、溶解，溶蚀有效的活性成分二氧化硅、氧化铝、氧化钙等活性氧化物，但是这也增加了施工应用的技术难度。公告号为CN112479673A的中国发明专利公开了一种淤泥固化剂及淤泥固化方法，其具体公开了一种包括：水泥、石灰、矿渣、偏硅酸钠和石膏淤泥固化剂，通过淤泥固化剂之间制备固化淤泥，无需建造厂房和投资购买专业设备，降低技术门槛，节约了大量淤泥转运费用和能源消耗，极大降低制备成本，但是并未阐明后续应用，以及环境风险评估。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种疏浚淤泥快速脱水固化材料，其能够使淤泥快速脱水，有效提高淤泥固化效率，降低固化土体的收缩性，并且对固化土体中的有害重金属进行固化，对上述多种淤泥固化产生的问题进行协同处理，且对含水率不同的各类淤泥能有更广泛的适用性，有效解决了现有疏浚淤泥固化材料固化的土体性能不稳定，收缩开裂严重的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种疏浚淤泥快速脱水固化材料，按重量份计，包括以下组分：淤泥：600～1000份，金属阳离子聚合物絮凝剂：60～100份，水泥：10～30份，锂渣：5～25份，石灰：10～30份，膨胀剂：2～10份，分散剂：4～8份，螯合剂：30～50份。