CN107585981A - 一种城市下水道污泥固化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市下水道污泥固化剂，由以下原料按照重量份组成：硬石膏24‑32份、七水硫酸锌3‑6份、维生素C0.4‑0.8份、可溶性纤维素1‑2.4份、淀粉0.1‑0.5份、硅酸钠5‑8份、凹凸棒土18‑25份、聚乙烯醇2‑4份、铁渣6‑10份、党参1.5‑2.5份、益母草4‑6份、硫酸铵5‑10份、三聚氰胺0.4‑1.2份和沸石粉12‑20份。本发明还公布了该固化剂的制备方法。本发明中各种原料起相互作用，可以与污泥中的水产生反应，固化时间短，药剂用量少，方便污泥的后续处理，具有良好的可推广性和实用性。

Description

一种城市下水道污泥固化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，具体是一种城市下水道污泥固化剂。

背景技术

随着我国城市化进程的加快，各个城市的规模在不断扩大，城市的下水道***也在经受人们的考验，下水道***中不仅有大量污水，还会淤积大量的污泥。下水道中的污泥成分复杂，含有大量微生物、病原体、重金属及有机污染物等。城市下水道清淤作业的工作量越来越大。污泥通常有焚烧、堆肥、填埋、资源化利用等处理手段，但是下水道的污泥具有颗粒小、不易脱水、承载力低、有机物含量高、流动性大等缘故，无法直接用作填海工程、堤防工程、道路工程中的工程填土。将污泥通过固化处理技术进行资源利用成为土工材料或作为填埋处置的预处理手段能够解决污泥处理中的一系列难题。

现有的常规做法是在污泥中添加水泥、石灰等作为固化剂，普通水泥、石灰凝结硬化慢，它们在高水固比情况下将出现未凝结之前部分沉降，固化效果差，这就不利于人们的后续处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市下水道污泥固化剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种城市下水道污泥固化剂，由以下原料按照重量份组成：硬石膏24-32份、七水硫酸锌3-6份、维生素C0.4-0.8份、可溶性纤维素1-2.4份、淀粉0.1-0.5份、硅酸钠5-8份、凹凸棒土18-25份、聚乙烯醇2-4份、铁渣6-10份、党参1.5-2.5份、益母草4-6份、硫酸铵5-10份、三聚氰胺0.4-1.2份和沸石粉12-20份。

作为本发明进一步的方案：淀粉采用绿豆淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉和葛根淀粉中的一种或者几种的混合物，沸石粉的粒度为40-60目。

作为本发明进一步的方案：该固化剂还包括三乙醇胺3-5份和硫酸亚铁0.8-2份。

所述城市下水道污泥固化剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将党参粉碎至50-80目并且浸泡在40-52摄氏度的水中40-60分钟，浸泡后的党参粉末放置在渗漉筒中用渗漉法进行提取，提取后进行澄清，即可得到党参提取液；

步骤二，将益母草粉碎成颗粒状并且浸在稀酸中30-45分钟，然后放入容器中，向容器中加入纯化水并且将容器封闭，在72-85KPa和95-100摄氏度的条件下提取15-24分钟，然后释放压力并且进行过滤，得到益母草提取液；

步骤三，将硬石膏、七水硫酸锌、硅酸钠、凹凸棒土、铁渣、硫酸铵和沸石粉破碎研磨并且过120-150目筛子，得到第一混合物，将维生素C和可溶性纤维素加入水中配置成第一混合溶液，将第一混合物、益母草提取液和党参提取液加入第一混合溶液中并且再向其中加入淀粉、聚乙烯醇和三聚氰胺，得到第二混合物，将第二混合物加热至140-160摄氏度并且在此温度下搅拌4-6小时；

步骤四，将步骤三的产物自然冷却至室温并且在30-40摄氏度下烘干，将干燥产物研磨至粒径为300-360目，即可得到成品。

作为本发明进一步的方案：步骤三中搅拌速度为120-180rpm，步骤二中的稀酸采用盐酸、醋酸或者硫酸中的一种，步骤四中的研磨温度为80-96摄氏度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，适用于大规模的工业化生产；本发明中各种原料起相互作用，可以与污泥中的水产生反应，固化时间短，药剂用量少，方便污泥的后续处理，具有良好的可推广性和实用性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种城市下水道污泥固化剂，由以下原料按照重量份组成：硬石膏24份、七水硫酸锌3份、维生素C0.4份、可溶性纤维素1份、淀粉0.1份、硅酸钠5份、凹凸棒土18份、聚乙烯醇2份、铁渣6份、党参1.5份、益母草4份、硫酸铵5份、三聚氰胺0.4份和沸石粉12份。淀粉采用绿豆淀粉、小麦淀粉和葛根淀粉的混合物，沸石粉的粒度为40目。

所述城市下水道污泥固化剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将党参粉碎至60目并且浸泡在44摄氏度的水中48分钟，浸泡后的党参粉末放置在渗漉筒中用渗漉法进行提取，提取后进行澄清，即可得到党参提取液；

步骤二，将益母草粉碎成颗粒状并且浸在稀酸中30分钟，然后放入容器中，向容器中加入纯化水并且将容器封闭，在75KPa和98摄氏度的条件下提取20分钟，然后释放压力并且进行过滤，得到益母草提取液；

步骤三，将硬石膏、七水硫酸锌、硅酸钠、凹凸棒土、铁渣、硫酸铵和沸石粉破碎研磨并且过120目筛子，得到第一混合物，将维生素C和可溶性纤维素加入水中配置成第一混合溶液，将第一混合物、益母草提取液和党参提取液加入第一混合溶液中并且再向其中加入淀粉、聚乙烯醇和三聚氰胺，得到第二混合物，将第二混合物加热至150摄氏度并且在此温度下搅拌4小时；

步骤四，将步骤三的产物自然冷却至室温并且在35摄氏度下烘干，将干燥产物研磨至粒径为320目，即可得到成品。

选择1000g含水率为49.3%的污泥，将实施例1的产品25g加入并且机械搅拌，搅拌3分钟后污泥逐渐***，停止搅拌，一天后含水率降至16.8%。

实施例2

一种城市下水道污泥固化剂，由以下原料按照重量份组成：三乙醇胺3份、硫酸亚铁1.4份、硬石膏28份、七水硫酸锌5份、维生素C0.6份、可溶性纤维素1.6份、淀粉0.3份、硅酸钠7份、凹凸棒土22份、聚乙烯醇3份、铁渣8份、党参2.1份、益母草5份、硫酸铵7份、三聚氰胺0.9份和沸石粉17份。

所述城市下水道污泥固化剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将党参粉碎至80目并且浸泡在48摄氏度的水中50分钟，浸泡后的党参粉末放置在渗漉筒中用渗漉法进行提取，提取后进行澄清，即可得到党参提取液；

步骤二，将益母草粉碎成颗粒状并且浸在稀盐酸中42分钟，然后放入容器中，向容器中加入纯化水并且将容器封闭，在80KPa和98摄氏度的条件下提取20分钟，然后释放压力并且进行过滤，得到益母草提取液；

步骤三，将三乙醇胺、硬石膏、七水硫酸锌、硅酸钠、凹凸棒土、铁渣、硫酸铵和沸石粉破碎研磨并且过135目筛子，得到第一混合物，将维生素C和可溶性纤维素加入水中配置成第一混合溶液，将第一混合物、益母草提取液和党参提取液加入第一混合溶液中并且再向其中加入淀粉、硫酸亚铁、聚乙烯醇和三聚氰胺，得到第二混合物，将第二混合物加热至155摄氏度并且在此温度下以150rpm的转速搅拌6小时；

步骤四，将步骤三的产物自然冷却至室温并且在36摄氏度下烘干，将干燥产物在85摄氏度下研磨至粒径为330目，即可得到成品。

选择1000g含水率为57.4%的污泥，将实施例2的产品25g加入并且机械搅拌，搅拌1分钟后污泥逐渐***，停止搅拌，30小时后含水率降至18.3%。

实施例3

一种城市下水道污泥固化剂，由以下原料按照重量份组成：三乙醇胺5份、硫酸亚铁2份、硬石膏32份、七水硫酸锌6份、维生素C0.8份、可溶性纤维素2.4份、淀粉0.5份、硅酸钠8份、凹凸棒土25份、聚乙烯醇4份、铁渣10份、党参2.5份、益母草6份、硫酸铵10份、三聚氰胺1.2份和沸石粉20份。淀粉采用绿豆淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉和葛根淀粉的混合物，沸石粉的粒度为60目。

所述城市下水道污泥固化剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将党参粉碎至70目并且浸泡在50摄氏度的水中55分钟，浸泡后的党参粉末放置在渗漉筒中用渗漉法进行提取，提取后进行澄清，即可得到党参提取液；

步骤二，将益母草粉碎成颗粒状并且浸在稀醋酸中42分钟，然后放入容器中，向容器中加入纯化水并且将容器封闭，在80KPa和100摄氏度的条件下提取22分钟，然后释放压力并且进行过滤，得到益母草提取液；

步骤三，将三乙醇胺、硬石膏、七水硫酸锌、硅酸钠、凹凸棒土、铁渣、硫酸铵和沸石粉破碎研磨并且过140目筛子，得到第一混合物，将维生素C和可溶性纤维素加入水中配置成第一混合溶液，将第一混合物、益母草提取液和党参提取液加入第一混合溶液中并且再向其中加入淀粉、硫酸亚铁、聚乙烯醇和三聚氰胺，得到第二混合物，将第二混合物加热至150摄氏度并且在此温度下以160rpm的转速搅拌6小时；

步骤四，将步骤三的产物自然冷却至室温并且在40摄氏度下烘干，将干燥产物在90摄氏度下研磨至粒径为340目，即可得到成品。

选择1000g含水率为52.6%的污泥，将实施例3的产品30g加入并且机械搅拌，搅拌2分钟后污泥逐渐***，停止搅拌，一天后含水率降至15.3%。

本发明将益母草和党参进行不同方式的提取，再与其他组分发生相互作用，制备的产品与污泥发生一系列的化学反应，可以缩短固化的时间，本发明的产品用量少，固化速度快，方便后续的污泥处理。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种城市下水道污泥固化剂，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：硬石膏24-32份、七水硫酸锌3-6份、维生素C0.4-0.8份、可溶性纤维素1-2.4份、淀粉0.1-0.5份、硅酸钠5-8份、凹凸棒土18-25份、聚乙烯醇2-4份、铁渣6-10份、党参1.5-2.5份、益母草4-6份、硫酸铵5-10份、三聚氰胺0.4-1.2份和沸石粉12-20份。

2.根据权利要求1所述的城市下水道污泥固化剂，其特征在于，所述淀粉采用绿豆淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉和葛根淀粉中的一种或者几种的混合物，沸石粉的粒度为40-60目。

3.根据权利要求1或2所述的城市下水道污泥固化剂，其特征在于，该固化剂还包括三乙醇胺3-5份和硫酸亚铁0.8-2份。

4.一种如权利要求1-3任一所述的城市下水道污泥固化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，将党参粉碎至50-80目并且浸泡在40-52摄氏度的水中40-60分钟，浸泡后的党参粉末放置在渗漉筒中用渗漉法进行提取，提取后进行澄清，即可得到党参提取液；

步骤二，将益母草粉碎成颗粒状并且浸在稀酸中30-45分钟，然后放入容器中，向容器中加入纯化水并且将容器封闭，在72-85KPa和95-100摄氏度的条件下提取15-24分钟，然后释放压力并且进行过滤，得到益母草提取液；

步骤三，将硬石膏、七水硫酸锌、硅酸钠、凹凸棒土、铁渣、硫酸铵和沸石粉破碎研磨并且过120-150目筛子，得到第一混合物，将维生素C和可溶性纤维素加入水中配置成第一混合溶液，将第一混合物、益母草提取液和党参提取液加入第一混合溶液中并且再向其中加入淀粉、聚乙烯醇和三聚氰胺，得到第二混合物，将第二混合物加热至140-160摄氏度并且在此温度下搅拌4-6小时；

步骤四，将步骤三的产物自然冷却至室温并且在30-40摄氏度下烘干，将干燥产物研磨至粒径为300-360目，即可得到成品。

5.根据权利要求4所述的城市下水道污泥固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中搅拌速度为120-180rpm，步骤二中的稀酸采用盐酸、醋酸或者硫酸中的一种，步骤四中的研磨温度为80-96摄氏度。