申请日2014.12.16
公开(公告)日2015.04.15
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明公开了一种污泥固化和稳定化的固化剂，包含如下重量百分比的成分：硅酸盐水泥20~40%，粉煤灰10~30%，生石灰10~30%，硫酸亚铁10~30%，无机盐5～12%;其中，所述无机盐为铝盐、钙盐、钠盐、镁盐的其中一种或其两种以上任意组合。本发明的固化剂对于某些难以进行初步机械脱水的原始污泥可进行处理，能够简化处理工艺程序和难度，缩短工期，降低处理成本，且处理效果良好。
权利要求书
1.一种污泥固化和稳定化的固化剂，其特征在于，包含如下重量百分比的成分：
硅酸盐水泥 20~40%，
粉煤灰 10~30%，
生石灰 10~30%，
硫酸亚铁 10~30%，
无机盐 5～12%;
其中，所述无机盐为铝盐、钙盐、钠盐、镁盐的其中一种或其两种以上任意组合。
2.根据权利要求1所述的污泥固化和稳定化的固化剂，其特征在于，所述无机盐为铝盐和钙盐的混合物。
3.根据权利要求2所述的污泥固化和稳定化的固化剂，其特征在于，所述铝盐和钙盐的质量比为1:1~5:1。
4.根据权利要求2所述的污泥固化和稳定化的固化剂，其特征在于，所述铝盐为硫酸铝或氯化铝的其中之一或其组合，所述钙盐为氯化钙或硫酸钙的其中之一或其组合。
5.根据权利要求2所述的污泥固化和稳定化的固化剂，其特征在于，包含如下重量百分比的成分：
硅酸盐水泥 33.2%，
粉煤灰15.4%，
生石灰23 .7%，
硫酸亚铁18.1 %，
铝盐7.2%
钙盐2.4%。
6.根据权利要求4所述的污泥固化和稳定化的固化剂，其特征在于，所述铝盐为硫酸铝，所述钙盐为氯化钙。
7.权利要求1-6任一项所述的污泥固化和稳定化的固化剂的制备方法，其特征在于，依所述量取各成分，混合均匀。
8.权利要求1-6任一项所述的污泥固化和稳定化的固化剂的应用，其特征在于，将所述固化剂加入到污泥中，搅拌，养护。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述固化剂的添加质量与污泥的质量比为0.3~0.5:1。
说明书
污泥固化和稳定化的固化剂及其制备和应用
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，具体涉及一种污泥固化和稳定化的固化剂及其制备和应用。
背景技术
污泥填埋场污泥由于含水率高、有机质含量高、强度较低，且有害成分如病原菌、重金属等含量高、所产生异味较重，因此亟需对其进行合适的处理处置，使其对生态环境和人类健康的危害程度能达到最低。我国污泥处理与处置目前尚处于起步阶段，随着我国城市化进程的加快，市政污泥产生量的增多，污泥的处理处置已成为我国环境保护中面临的日益紧迫和严峻的问题。
污泥卫生填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式，经过消化后的污泥有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。到目前为止，已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术，其优点是投资少、容量大、见效快。然而，城市污泥卫生填埋也存在许多问题，如填坑中含有各种有毒有害物，经雨水的侵蚀和渗漏作用污染地下水环境，这对以地下水为生活水源的地区来说是不安全的卫生问题，另外如场地不宜寻找，污泥运输和填埋场建设费用较高，填埋容量有限。
而在某个市政污泥填埋场污泥容量达到饱和时，需要对填坑里面的污泥进行处理处置后封场，减少其对生态环境和人体健康的风险和危害。由于固化/稳定化技术具有工艺简单且经济、处理效果较好、二次污染风险较小优点，已经逐渐成为污泥处理处置领域重要的技术之一。若能够对填坑污泥无需初步脱水即进行固化/稳定化处理，并且能够使污泥固化强度短时间快速提高至较高水平，将简化处理工艺程序和难度，缩短工期，符合成本效益，在经济上具有可操作性。
发明内容
为了解决上述技术问题，对未进行初步脱水的原始污泥进行固化/稳定化处理，同时需要考虑降低固化成本，降低污泥的含水率，增加固化体的早期强度，降低污泥浸出毒性，并尽可能的减少固化污泥的增容比，本发明提供了一种可对原始污泥进行处理的污泥固化和稳定化的固化剂及其制备和应用。
本发明的污泥固化和稳定化的固化剂，包含如下重量百分比的成分：
硅酸盐水泥 20~40%，
粉煤灰 10~30%，
生石灰 10~30%，
硫酸亚铁 10~30%，
无机盐 5～12%;
其中所述无机盐为铝盐、钙盐、钠盐、镁盐的其中一种或其两种以上任意组合。
优选地，所述无机盐为铝盐和钙盐的混合物。
优选地，所述铝盐和钙盐的质量比为1:1~5:1。
优选地，所述铝盐为硫酸铝或氯化铝的其中之一或其组合，所述钙盐为氯化钙或硫酸钙的其中之一或其组合。
进一步优选地，上述的污泥固化和稳定化的固化剂，包含如下重量百分比的成分：
硅酸盐水泥 33.2%，
粉煤灰15.4%，
生石灰23 .7%，
硫酸亚铁18.1 %，
铝盐7.2%
钙盐2.4%。
其中，上述铝盐优选为硫酸铝，钙盐优选为氯化钙。
本发明提供上述的污泥固化和稳定化的固化剂的制备方法：依所述量取各成分，混合均匀。
本发明还提供上述的污泥固化和稳定化的固化剂的应用：将所述固化剂加入到污泥中，搅拌，养护。
作为优选技术方案，所述固化剂的添加质量与污泥的质量比为0.3~0.5:1。
本发明的固化剂的优点在于：
(1)对于某些难以进行初步机械脱水的原始污泥可进行处理，能够简化处理工艺程序和难度，缩短工期，降低处理成本。
(2)所使用的固化剂材料具有早强效果，能够缩短固化/稳定化污泥的养护龄期，在较短的时间内即可达到工程所要求的强度。
(3)所选用的材料水泥、粉煤灰、生石灰、硫酸亚铁、铝盐和钙盐都是廉价的工业原料，能够实现固化/稳定化材料的批量生产及大规模应用。
(4)本发明添加固化剂的污泥不会产生二次污染，同时可以为污泥的再利用提供了良好的基础，符合环保要求。