申请日2019.12.05
公开(公告)日2020.03.24
IPC分类号C02F11/00; C02F11/143; C02F11/145
摘要
本发明公开了一种可用于污泥处理的固化剂，涉及化学用品领域;该固化剂包括以下按照重量百分比的原料：二氧化硅18%‑24%、三氧化二铝5.3%‑7.3%、氧化钙56.3%‑64.3%、三氧化硫5.6%‑7.6%、微量组分4.8%‑6.8%。本发明的固化剂的主要原料采用经过纳米技术深加工的一种无极、环保、低碳新材料，具有绿色环保的特征，且能够有效作用于污泥处理，具有较高的使用价值以及经济价值。
权利要求书
1.一种可用于污泥处理的固化剂，其特征在于，包括以下按照重量百分比的原料：二氧化硅18%-24%，三氧化二铝5.3%-7.3%，氧化钙56.3%-64.3%，三氧化硫5.6%-7.6%，余量为微量组分。
2.根据权利要求1所述的可用于污泥处理的固化剂，其特征在于，包括以下按照重量百分比的原料：二氧化硅19%-23%，三氧化二铝5.8%-6.8%，氧化钙58.3%-62.3%，三氧化硫6.1%-7.1%，余量为微量组分。
3.根据权利要求2所述的可用于污泥处理的固化剂，其特征在于，包括以下按照重量百分比的原料：二氧化硅21%，三氧化二铝6.3%，氧化钙60.3%，三氧化硫6.6%，余量为微量组分。
4.根据权利要求1所述的可用于污泥处理的固化剂，其特征在于，所述微量组分包括以下按照重量份的原料：氧化钾小于1%，氧化钠小于1%，氧化钛小于1%，氧化锰小于1%，氧化锶小于1%，氧化铜小于1%。
5.如权利要求1-4任一所述的可用于污泥处理的固化剂在污泥处理中的应用。
6.如权利要求1-4任一所述的可用于污泥处理的固化剂在制备用于污泥处理的化合物或者组合物中的应用。
说明书
一种可用于污泥处理的固化剂及其应用
技术领域
本发明涉及化学用品领域，是一种可用于污泥稳定化无害化处理的固化剂及其应用。
背景技术
随着废水排放量呈逐年增加的趋势,随之而来的是处理之后污泥的增多，如市政污泥、河道淤泥及建筑污泥等。由于污泥初始含水率较高，即便经过常规脱水后，其含水率也常在80%以上，特别适合病原菌生长，病原菌主要有细菌类、病毒和虫卵，含有重金属离子等。当人类接触到这些病原物有可能会患有各种疾病。
目前尚没有合适的化学试剂能够很好的对污泥进行全方面的处理处置，因此需要寻找经济环保高效的新型固化剂。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种可用于污泥处理的固化剂。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可用于污泥处理的固化剂，包括以下按照重量百分比的原料：二氧化硅18%-24%，三氧化二铝5.3%-7.3%，氧化钙56.3%-64.3%，三氧化硫5.6%-7.6%，余量为微量组分。
在进一步的方案中：包括以下按照重量百分比的原料：二氧化硅19%-23%，三氧化二铝5.8%-6.8%，氧化钙58.3%-62.3%，三氧化硫6.1%-7.1%，余量为微量组分。
在进一步的方案中：包括以下按照重量百分比的原料：二氧化硅21%，三氧化二铝6.3%，氧化钙60.3%，三氧化硫6.6%，余量为微量组分。
在进一步的方案中：所述微量组分包括以下按照重量份的原料：氧化钾小于1%，氧化钠小于1%，氧化钛小于1%，氧化锰小于1%，氧化锶小于1%，氧化铜小于1%。
具体来说,本发明的固化剂作用机理如下：
水合作用：各类化合物遇到污泥中的水发生反应，与污泥中的水分子进行结合，将游离水变为结晶水，生成新的结晶水合物，这些水合物与土壤颗粒相互结合，形成稳定的构造体。
抑制重金属析出：在发生水合反应时，会产生氢氧根离子使得环境产生强碱性，进而与水中的金属离子发生反应生成溶解度低的氢氧化物沉淀，金属原子在空间上被束缚在新形成的构造体内，而不易析出。达到了固化重金属的目的，减少了重金属的浸出毒性。
去除/降低有害物质：在强碱性的环境下(PH≥12)，细菌里蛋白质中的氢键断裂，可以和游离态的氨基或羧基结合形成盐，使蛋白改性，绝大多数的细菌会被迅速杀死。BOD、COD等有害污染物的指标因为碱性环境大幅降低。
增强土壤强度：在污泥中固化剂中的氧化钙与三氧化硫生成硫酸钙水合物，氧化钙与三氧化二铝生产铝酸三钙，二者相互作用生产钙矾石，阻止铝酸三钙水化，是一种气硬性胶凝材料，能够明显提高固化土的强度。
降低恶臭：污泥中的臭气主要源于污泥中的有机物，经细菌分解产生的硫化氢和硫醇类化合物气体;固化过程中产生的强碱性，能够使硫化氢与氢氧化钙反应生成硫化钙，达到降低恶臭的效果。
去除磷成分：污泥中含有磷酸根、磷酸二氢根，通过与固化剂中的钙离子反应形成难容的化合物，从而达到去除磷成分的目的。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明的固化剂的主要原料采用天然矿物质，具有绿色环保的特征，本发明组分易于获得，制备容易，由各组分按一定的重量百分比搅拌制成，使用方便;能够改善土壤/污泥颗粒团子的性能，提高土壤遮水性，增强土壤致密度，使污泥产生强度，并具有良好的抗冻性，降低土壤膨胀系数;能够有效的消除或降低污泥中的多种污染物质，特别是有害微生物与有机磷等，并将污泥中的有害重金属成分进行强力固化，防止渗出造成的环境二次污染;固化后的污泥适于植被生长，具有良好的生态种植功能。（发明人周静海）
