公布日：2023.01.31
申请日：2022.10.26
分类号：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/147(2019.01)I
摘要
本发明涉及危废处理技术领域，具体公开了一种含危险废物的污泥固化成型工艺，包括如下步骤：将污泥与污泥脱水剂混合均匀后进行压滤处理得到滤饼；将滤饼与铝灰、碱激发剂、石棉混合并搅拌均匀，然后加入膨润土、磺化沥青进一步混合并搅拌均匀得到混合物料，所述滤饼、铝灰、碱激发剂、石棉、膨润土、磺化沥青的质量比范围为100：5～10：1～3：3～5：1～3：1～2；将所述混合物料置于干燥通风处养护成型即可。本发明使污泥固化成型后既具备抗压强度同时也具备抗剪切强度以及抗拉强度，极大提高了污泥的固化成型效果，有效提高了填埋堆体的稳定性并减少渗漏，提高了安全性，且符合以废治废的环保理念，节约了生产成本，有效增加危废处置效益。
权利要求书
1.一种含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：将污泥与污泥脱水剂混合均匀后进行压滤处理得到滤饼；将滤饼与铝灰、碱激发剂、石棉混合并搅拌均匀，然后加入膨润土、磺化沥青进一步混合并搅拌均匀得到混合物料，所述滤饼、铝灰、碱激发剂、石棉、膨润土、磺化沥青的质量比范围为100：5～10：1～3：3～5：1～3：1～2；将所述混合物料置于干燥通风处养护成型即可。
2.根据权利要求1所述的含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，所述污泥与污泥脱水剂的质量比为100:0.5～1.5。
3.根据权利要求1所述的含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，所述污泥脱水剂为聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂的粒径为100～200目。
4.根据权利要求1所述的含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，污泥与污泥脱水剂混合后通过通过泥浆泵输送至板框压滤机中进行压滤处理，所述泥浆泵的给料压力为0.6MPa～0.8MPa，板框压滤机的压料压力为15～20MPa。
5.根据权利要求1所述的含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，所述滤饼、铝灰、碱激发剂、石棉、膨润土、磺化沥青的质量比范围为100：8：2：4：2：1。
6.根据权利要求1所述的含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，所述铝灰为二次铝灰，二次铝灰预处理方法为：将二次铝灰加水后在75～85℃的温度下反应1～3h，反应完成后烘干球磨至100～200目备用。
7.根据权利要求1所述的含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，所述碱激发剂为氧化钙、氢氧化钙、电石渣中的一种，碱激发剂的粒径为100～200目。
8.根据权利要求1所述的含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，所述石棉为废旧石棉、废旧岩棉、废旧玻璃棉中的一种或多种，石棉预处理方法为：将石棉用水润湿后破碎成条状结构后备用。
9.根据权利要求1所述的含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，所述膨润土预处理方法为：将膨润土球磨至100～200目，然后在100～200℃的条件下干燥0.5～1.5h即可。
10.根据权利要求1所述的含危险废物的污泥固化成型工艺，其特征在于，所述磺化沥青的粒径为100～200目。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种含危险废物的污泥固化成型工艺，以进一步降低含水率并提高稳定性和安全性。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种含危险废物的污泥固化成型工艺，包括如下步骤：将污泥与污泥脱水剂混合均匀后进行压滤处理得到滤饼；将滤饼与铝灰、碱激发剂、石棉混合并搅拌均匀，然后加入膨润土、磺化沥青进一步混合并搅拌均匀得到混合物料，所述滤饼、铝灰、碱激发剂、石棉、膨润土、磺化沥青的质量比范围为100：5～10：1～3：3～5：1～3：1～2；将所述混合物料置于干燥通风处养护成型即可。
进一步地，所述污泥与污泥脱水剂的质量比为100:0.5～1.5。
进一步地，所述污泥脱水剂为聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂的粒径为100～200目。
进一步地，污泥与污泥脱水剂混合后通过通过泥浆泵输送至板框压滤机中进行压滤处理，所述泥浆泵的给料压力为0.6MPa～0.8MPa，板框压滤机的压料压力为15～20MPa。采用污泥脱水剂调节后再采用高压压滤方式，能脱出污泥中30％左右的游离水，有效降低填埋堆体渗滤液的产生，降低运营成本，同时增强污泥的成型效果。
进一步地，所述滤饼、铝灰、碱激发剂、石棉、膨润土、磺化沥青的质量比范围为100：8：2：4：2：1。
进一步地，所述铝灰为二次铝灰，二次铝灰预处理方法为：将二次铝灰加水后在75～85℃的温度下反应1～3h，反应完成后烘干球磨至100～200目备用。二次铝灰中的氟化物能与碱激发剂产生氟化钙，并避免铝灰中的氟化物溶出造成环境污染，与其它成分结合而增强污泥固化强度。活化后的二次铝灰与碱激发剂产生的水化胶凝作用协同石棉的骨料效果，能同时增强污泥的抗压强度与抗拉强度，极大提高了污泥的固化成型效果，有效提高了填埋堆体的稳定性。
进一步地，所述碱激发剂为氧化钙、氢氧化钙、电石渣中的一种，碱激发剂的粒径为100～200目。
进一步地，所述石棉为废旧石棉、废旧岩棉、废旧玻璃棉中的一种或多种，石棉预处理方法为：将石棉用水润湿后破碎成条状结构后备用。优选的，石棉破碎后的尺寸长4～6cm、宽1～3cm、厚0.1～0.3cm。
进一步地，所述膨润土预处理方法为：将膨润土球磨至100～200目，然后在100～200℃的条件下干燥0.5～1.5h即可。经过处理的膨润土不仅能吸附污泥中的游离水，同时还能吸附少量污泥中的重金属，对降低填埋场堆体重金属的溶出有一定效果。
进一步地，所述磺化沥青的粒径为100～200目。采用磺化沥青能填充污泥的缝隙，降低水化分散作用，增强污泥强度，减低由于渗滤液冲刷以及浸泡导致固化体结构破坏的可能性。
本发明采用分段脱水的方式，其中采用污泥脱水剂释放出被污泥颗粒包裹的游离水，通过板框压滤机进一步脱除污泥中的部分游离水，进而通过铝灰与碱激发剂以及污泥中水作用形成具有水化胶凝作用的化合物，既能有效降低污泥含水率又能有效固化污泥，增强污泥的抗压强度，通过石棉充当污泥的骨料，增强污泥的抗拉强度与抗剪切强度。通过膨润土的吸附作用极大的降低了污泥中的游离水，使污泥成型效果增强，磺化沥青能填充污泥的缝隙，降低水化分散作用，增强污泥强度，减低由于渗滤液冲刷以及浸泡导致固化体结构破坏的可能性。
有益效果：
1、本发明中通过各种原料成分的协同固化使污泥固化成型后既具备抗压强度同时改善了抗剪切强度以及抗拉强度，极大提高了污泥的固化成型效果，有效提高了填埋堆体的稳定性并减少渗滤液的产生，提高了安全性。
2、本发明能将含危险废物污泥的含水率由90％左右降低至40％以下，采用多种方式结合，有效降低污泥含水率，提高污泥成型效果。
3、本发明中废旧石棉、废旧岩棉、废旧玻璃棉、二次铝灰、电石渣等均为废弃物，符合以废治废的环保理念，且采用废品替代水泥做为成型药剂，节约了生产成本，节约了填埋库容，能有效增加危废处置效益。传统水泥固化，水泥添加量需要达到30％，而本发明综合药剂添加量为20％左右，本发明与目前水泥固化方式相比，能更好的降低增容，且能避免由于水泥大量投加而导致污泥碱性过强的情况，进一步减少环境污染。
（发明人：裴君辉;李苗;陈浩;鲁文涛;王龙）