专利名称：污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂及其应用。
背景技术：
目前，针对我国污泥处理处置的技术繁多，如填埋、焚烧、堆肥等，但是其中最易被我国国情所接受的是污泥预处理填埋，既能保证污泥无害化处理，又符合当前我国的经济水平。预处理填埋常见的方式是污泥固化/稳定化处理技术，已在广东、江苏、浙江等地进行了现场应用。在应用过程中发现由于受到传统固化剂养护龄期(一般龄期为3天)的限制，使得处理场地占用大量面积，且处理情况易受到天气的影响。若对养护场地进行封闭式处理，又大大增加了污泥处理成本。另外，传统的固化剂在应用过程中仍存在表面强度高， 内部强度低的问题，需要通过机械翻动，或降低养护时厚度的方式解决，无形中增加了处理成本。因此，针对上述问题寻找一种适宜的固化剂，能在短期内(I天或数小时)内强度达到填埋的要求(50kPa)，且实现内外部强度均一。此外，目前污泥固化处理过程中，固化材料的掺入量一般在20 25%之间，高掺入量造成了固化泥体积增加，并没有实现污泥减量化的处理。因此，需要在不降低固化处理效果的同时，减少固化剂的掺入量。
发明内容
解决的技术问题本发明的目的是提供一种污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂及其应用，解决污泥固化/稳定化处理中固化污泥早期强度低、内外部强度不均一、 固化剂掺入量高等问题。通过采用本发明专利的污泥固化处理的固化剂，在掺入量为8 12%之间时，可使固化污泥的无侧限抗压强度在I天内或数小时达到50kPa，而内外部强度能够均匀。技术方案污水厂脱水污泥固化/稳定化用固化剂，化学成分按质量份为=SiO2 3 8，Al2O3 25 35，CaO 32 43，SO3 15 23，Fe2O3 I 3，Li2O :0· I O. 3。优选方案一化学成分按质量份为:Si02:3，A1203 35, CaO :40. 7, SO3 :18，Fe203 :3， Li2O 0. 3。优选方案二化学成分按质量份为=SiO2 :8，Al2O3 :25, CaO 40. 9，SO3 :23，Fe2O3 3，Li2O :0. I0上述污水厂脱水污泥固化/稳定化用固化剂的应用，脱水污泥中按重量比添加固化材料，混合搅拌均匀，各组分所占比例为污泥88 92%，固化剂8 12%。优选方案一脱水污泥中按重量比添加固化剂，混合搅拌均匀，固化剂占整个体系的 12%。优选方案二 脱水污泥中按重量比添加固化剂，混合搅拌均匀，固化剂占整个体系的8% O有益效果本发明的效果和优点在于将该固化剂加入脱水污泥之后，固化材料与脱水污泥中的水分迅速发生反应，形成针状骨架，从而使固化污泥的强度提高。同时，随着反应的进行，该产物生成量越来越大，由于产物的比表面积非常大，具有很强的吸附作用，且随着固化体的密实度越来越高，从而达到稳定化和封闭污染物的作用。具体采用该固化剂具有如下特点1)材料掺入量低，从而使脱水污泥固化后体积增加量减少；2)固化剂的成分常见易得，且有成品出售，易于形成产业化；3)固化污泥的强度可以在I天之内 (或数小时)达到填埋所需强度(50kPa)，无需养护条件减少处理程序，降低处理成本；4) 处理后的固化污泥pH〈 IO，可以用于填埋，也可农用或用做填土。通过这种固化剂对污水厂的脱水污泥进行固化/稳定化处理后，固化污泥的强度可在12 24小时之内达到《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T 249-2007)中的强度要求(>50kPa)，且同以往的固化剂不同的是经本专利的固化剂处理后的固化泥pH 低于〈10。因此，经本发明的固化剂处理后的固化污泥只需养护一天就可完全达到了混合填埋泥质的要求。
具体实施例方式实施例I :
本发明各组分按以下重量百分比混合均匀而成
污泥92%
固化剂 8%
固化剂配方为=SiO2 :6.4 kg, Al2O3 24 kg，CaO :32.72 kg，SO3 :14. 4 kg, Fe2O3 :2.4 kg, Li2O 0. 08 kg。本实施例中，污泥的含水率为74%，按照本配比，在920kg污泥中加入80kg的固化材料，混合搅拌均匀，处理后的污泥I天无侧限抗压强度可以达到60kPa，透水系数小于 10_7cm/s，pH<9. 5，能够满足进行填埋处置或者作为填埋场覆土的需要。实施例2:
本发明各组分按以下重量百分比混合均匀而成
污泥88%
固化剂 12%
固化剂配方为=SiO2 :3 . 6kg, Al2O3 42 kg，CaO :51.24 kg, SO3 19. 2 kg, Fe2O3 :3.6 kg, Li2O 0. 36kg。本实施例中，污泥的含水率为82%，按照本配比，在880kg污泥中加入120kg的固化材料，混合搅拌均匀，处理后的污泥I天无侧限抗压强度可以达到75kPa，透水系数小于 10_7cm/s，pH<10,能够满足进行填埋处置或者作为填埋场覆土的需要。实施例3:
本发明各组分按以下重量百分比混合均匀而成
污泥90%
固化剂 10%
固化剂配方为Si02 5kg, Al2O3 32 kg, CaO :40. 7 kg, SO3 :19 kg, Fe2O3 :3 kg, Li2O O. 3 kgo本实施例中，污泥的含水率为80%，按照本配比，在900kg污泥中加入IOOkg的固
4化材料，混合搅拌均匀，处理后的污泥I天无侧限抗压强度可以达到72kPa，透水系数小于 10_7cm/s，pH<10,能够满足进行填埋处置或者作为填埋场覆土的需要。
权利要求
1.污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂，其特征在于化学成分按质量份为 SiO2 3 8，Al2O3 25 35，CaO 32 43，SO3 15 23，Fe2O3 :1 3，Li2O 0. I O. 3。
2.根据权利要求I所述的污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂，其特征在于化学成分按质量份为=SiO2 :3，Al2O3 35, CaO 40. 7，SO3 :18，Fe2O3 :3，Li2O 0. 3。
3.根据权利要求I所述的污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂，其特征在于化学成分按质量份为=SiO2 :8，Al2O3 25, CaO 40. 9，SO3 :23，Fe2O3 :3，Li2O 0. I。
4.上述任一权利要求所述污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂的应用，其特征在于脱水污泥中按重量比添加固化材料，混合搅拌均匀，各组分所占比例为污泥88 92%,固化剂8 12%。
5.权利要求4所述污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂的应用，其特征在于脱水污泥中按重量比添加固化剂，混合搅拌均匀，固化剂占整个体系的12%。
6.权利要求4所述污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂的应用，其特征在于脱水污泥中按重量比添加固化剂，混合搅拌均匀，固化剂占整个体系的8%。
全文摘要
污水厂脱水污泥固化/稳定化处理的固化剂及其应用，固化剂化学成分按质量份为SiO23～8，Al2O325～35，CaO32～43，SO315～23，Fe2O31～3，Li2O0.1～0.3。将该固化剂加入脱水污泥之后，固化材料与脱水污泥中的水分迅速发生反应，形成针状骨架，从而使固化污泥的强度提高。同时，随着反应的进行，该产物生成量越来越大，由于产物的比表面积非常大，具有很强的吸附作用，且随着固化体的密实度越来越高，从而达到稳定化和封闭污染物的作用。
文档编号C02F11/14GK102603153SQ201210066210
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者孙政, 孙晓辉, 张会文, 徐志荣, 朱伟, 李磊, 龚淼 申请人:河海大学