专利名称：：基于聚丙烯乙酰胺的废泥浆固化处理方法
技术领域：
：本发明涉及一种废泥浆固化处理方法，适用于岩土工程施工(如灌注桩钻孔等)中产生的废泥浆，以及水利工程施工中产生的疏浚淤泥的固化处理，属于土木工程建筑材料
技术领域：
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背景技术：
：岩土工程施工中(如灌注桩钻孔等)中产生的废泥浆，以及水利工程施工中产生的疏浚淤泥，是一种性质很差的软土，若废泥浆池长期闲置，会占用宝贵的土地资源，且在自然状态下难以降解，给周围环境造成污染。如要将其转化为可利用材料，则必须通过一定的处理来改良其高含水率、低强度的性质。而且我国正在进行大规模的工程建设，如公路建设、港口建设、堤岸修筑或加固、建筑填方等和烧制砖瓦等都需要大量的土工材料，用土一般通过开挖耕地、河床采砂、开山采石等方法获得。但大规模的挖土采砂，会引起河床冲刷、水土流失和农田减少等不利影响。因此，将废泥浆进行有效固化处理，就地填埋复耕或用作建筑材料，代表着废泥浆处理的方向，不但解决了废泥浆堆放、抛填占用土地和环境污染等问题，而且可以达到废泥浆处置和资源化利用的目的。对废泥浆的固化处理，目前普遍采用水泥、石灰等作为固化剂。3由于废泥浆含水量高，固态无机颗粒含量低，固化处理所形成的强度和封闭、稳定效果主要依靠固化材料本身形成的水化产物产生，因此，要使固化泥浆满足力学性质和化学稳定性两方面的要求，必须掺入大量的固化材料，造成了固化处理成本高的现状，影响了这一技术的应用和发展。本发明通过先在废泥浆中掺入聚丙烯乙酰胺进行脱水，然后在普通水泥中添加细砂、脱硫废石膏、生石灰和粉煤灰等材料，研制了一种复合型泥浆固化剂。在掺入水泥的同时加入部分粗颗粒材料(细砂或粉煤灰)来改善废泥浆的物质组成，可以相对地减少粘粒含量，改善颗粒级配，使得原来是"粘土，基质"结构向"粒状'骨架"结构转变。另外，粉煤灰为人工火山灰质材料，其主要成分为硅质(Si02)或铝硅质(A1203、Si02Al203)，物质本身不具有或只有很弱的胶凝性能，但在水的作用下，受到生石灰的碱性激发或废石膏的硫酸盐激发，会生成新的水化产物，使欲固结的废泥浆体硬化。该固化处理方法大大提高了废泥桨的固化效果，减少了水泥用量，降低了成本，并可在较低的温度下正常凝结硬化，具有水稳定性能好、溶出物少的特性。除此之外，在水泥中掺入粉煤灰和脱硫废石膏等工业废料，减少了环境污染，促进了废料的循环利用，具有良好的经济效益和社会效益。
发明内容本发明的目的是提供一种能应用于实际废泥浆处理处置的高性能、价格低廉的固化处理方法。这种废泥浆固化处理方法在水泥中掺入了粉煤灰和脱硫废石膏等工业废料，减少了环境污染，达到废泥浆处置和资源化利用的目的。本发明所述废泥浆固化处理方法，由脱水和固化两个步骤组成。其中第一步骤加入的脱水材料聚丙烯乙酰胺质量比为0.8%1.2%;第二步骤固化剂中水泥质量比为27%~32%，细砂质量比35%40%，生石灰质量比3°/。5%，粉煤灰质量比8%10%，脱硫废石膏质量比12%16%。本发明所述的废泥浆固化方法，第一步骤所采用的脱水材料聚丙烯乙酰胺为白色结晶粉末。本发明所述的废泥浆固化方法，第二步骤所采用的水泥为标号425的普通硅酸盐水泥。本发明所述的废泥浆固化方法，第二步骤所采用的细砂为细度模数2.0的砂。本发明所述的废泥浆固化方法，第二步骤所采用的石灰为生石灰粉，CaO含量为90X，细度300目。本发明所述的废泥浆固化方法，第二步骤所采用的粉煤灰为燃煤发电厂排出的一种人工火山灰质材料，细度400目。本发明所述的废泥浆固化方法，第二步骤所采用的石膏为发电厂脱硫废石膏，其中三氧化硫>40%，含水率<10%，细度200目。本发明的有益效果这种高性能废泥浆固化处理方法，仅需要事先加入聚丙烯乙酰胺脱去部分水，然后根据脱水后废泥浆的含水量按比例添加水泥、细砂、生石灰、粉煤灰和脱硫废石膏，并搅拌均匀即可。泥浆固化体的强度可以通过调节固化剂的掺入比来实现。该固化处理方法大大提高了废泥浆的固化效果，降低了经济成本，不但解决了废泥浆堆放、抛填占用土地和环境污染等问题，而且可以达到废泥浆处置和资源化利用的目的。具体实施例方式实施例1采用砂浆试验常规尺寸，试样尺寸为70.7mmX70.7mmX70.7mm。待固化处理的泥浆为温州市某工地钻孔灌注桩废泥桨，含水率为190%，密度为1300kg/m3。先将废泥浆进行脱水处理，然后将固化剂与泥浆拌和均匀后注入试模中，手工插捣，使泥浆面高于试模35mm，提起试模的一端振动510次，再提起试模的另一端振动510次，刮平表面。试块成型后在室温2(TC下养护24h脱模，放入标准养护室养护。至7天龄期测定泥桨固化体的无侧限抗压强度。所采用的脱水材料聚丙烯乙酰胺为白色结晶粉末。固化剂配制原料为所采用的水泥为标号425的普通硅酸盐水泥；所采用的石灰为生石灰粉，CaO含量为90%,细度300目；所采用的细砂为细度模数2.0的砂；所采用的粉煤灰为燃煤发电厂排出的一种人工火山灰质材料，细度400目；所采用的石膏为发电厂脱硫废石膏，其中三氧化硫>40%，含水率<10%，细度200目。废泥浆脱水过程组分配方见表1;固化剂试配过程的组分配方见表24，每组配方所需固化的废泥浆均为500ml，事先掺入的脱水材料聚丙烯乙酰胺均为l.Og。配制过程中各种材料允许偏差见表5。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表5各种材料计量允许偏差<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由以上各实例可见，随着聚丙烯乙酰胺的掺入量增加，脱水量增加，但当聚丙烯乙酰胺掺量大于1.0g时，脱水量提高不明显。仅以水泥作为固化剂时，当其掺量为40g时，废泥浆难以固化成型，不能满足运输要求和资源化利用的目的。对于复合型固化剂，随着水泥掺入比的增加，强度增加，废泥浆的终凝时间縮短。由以上试验结果可见，采用水泥20g，细砂25g，生石灰2.5g，脱硫废石膏10g，粉煤灰5g的复合固化剂配方与水泥55g(满足废泥桨填埋要求的最小水泥掺量)的固化剂配方的强度(7天龄期)持平，废泥桨终凝时间缩短约10%，满足工程填埋要求的同时并可节约工程造价20%。权利要求1、一种废泥浆固化处理方法，其特征在于该方法分两个步骤第一步先加入重量比1％的聚丙烯乙酰胺进行脱水；第二步添加固化剂对脱水后的泥浆进行固化。该固化剂由水泥、细砂、石灰、废石膏、粉煤灰按重量比20∶25∶2.5∶10∶5组成。2、如权利要求1所述的废泥浆固化处理方法，其特征在于脱水材料聚丙烯乙酰胺为白色结晶粉末。3、如权利要求1所述的废泥浆固化处理方法，其特征在于固化剂中水泥为标号425的普通硅酸盐水泥。4、如权利要求1所述的废泥浆固化处理方法，其特征在于固化剂中细砂为细度模数2.0的砂。5、如权利要求1所述的废泥浆固化处理方法，其特征在于固化剂中石灰为生石灰粉，CaO含量为90X，细度300目。6、如权利要求1所述的废泥浆固化处理方法，其特征在于固化剂中粉煤灰为燃煤发电厂排出的一种人工火山灰质材料，细度400目。7、如权利要求1所述的废泥浆固化处理方法，其特征在于固化剂中脱硫废石膏是发电厂烟气脱硫的副产品，其中三氧化硫〉40%，含水率<10%，细度200目。全文摘要本发明涉及的是一种对岩土工程施工(如灌注桩钻孔等)中产生的废泥浆，以及水利工程施工中产生的疏浚淤泥进行固化处理所采用的复合型泥浆固化处理方法。本发明采用先在废泥浆中加入聚丙烯乙酰胺进行脱水，然后以水泥为基质，按一定配比添加石灰、细砂、粉煤灰和工业废石膏等，混合均匀而制成一种复合型固化材料。本发明大大提高了废泥浆的固化效果，降低了经济成本，并可在较低的温度下正常凝结硬化，具有水稳定性能好、溶出物少的特性。不但解决了废泥浆堆放、抛填占用土地和环境污染等问题，而且可以达到废泥浆处置和资源化利用的目的，具有良好的经济效益和社会效益。文档编号C02F11/00GK101602567SQ20091015790公开日2009年12月16日申请日期2009年7月16日优先权日2009年7月16日发明者丁光亚,孙林柱,军王,蔡袁强申请人:军王