污泥固化剂的优化配制及其对污泥固化效果研究
一种淤泥固化混合料优化设计及制备方法
一种淤泥固化混合料优化设计及制备方法Designing and preparing an optimized mixture for the solidification of sludge is crucial for environmental protection and sustainable development.淤泥固化混合料的优化设计及制备对环境保护和可持续发展至关重要。
From a technical standpoint, the optimization process involves analyzing the characteristics of the sludge and selecting the appropriate binding agents and additives to achieve the desired solidification properties.从技术角度来看，优化过程涉及分析淤泥的特性，并选择适当的粘结剂和添加剂，以达到所需的固化性能。
Furthermore, it is essential to consider the environmental impact of the solidified sludge mixture, ensuring that it meets the regulatory standards for disposal and reduces the potential for leaching of harmful substances into the surrounding soil and water.此外，需要考虑固化混合物对环境的影响，确保其符合处置的法规标准，并减少有害物质渗漏到周围的土壤和水体中的潜在风险。
In addition to the technical aspects, the economic feasibility of the optimized mixture design should also be taken into account. This includes evaluating the cost of raw materials, manufacturing processes, and potential savings in waste disposal or treatment.除了技术方面，还应考虑优化混合设计的经济可行性。
基于响应面法的淤泥质土固化配方优化研究_畅帅
在我国东南沿海各省份和部分内陆城市分布 有大量软土，其中大部分属于淤泥质土，具有高含 水率和高有机质含量的特点。在这些地区采用传统 的水泥土加以处理实际效果常常并不理想 ，且处 理成本较高。为此，有不少学者开展了复合固化剂
[1]
收稿日期：2012-10-31 基金项目：国家自然科学基金资助项目(No. 51178420)。 第一作者简介：畅帅，男，1988 年生，硕士研究生，主要从事软土固化处理方面的研究工作。E-mail: 719282962@ 通讯作者：徐日庆，男，1962 年生，博士，教授，博士生导师，主要从事软土固化处理方面的研究工作。E-mail: xurq@
注：X1 = (Wg-4%)/2%, X2 = (Wl -4%)/2%, X3 = (Wn-1%)/0.5%。
3 试验结果与分析
3.1 多元二次模型的建立 试验安排及试验结果见表 3，各组 7 d 龄期的 试样的无侧限抗压强度变化范围为 362～629 kPa， 而 90 d 的试样无侧限抗压强度变化范围为 725～ 1 194 kPa。
（1）
式中：Xi 为自变量 xi 的编码值；x0 为自变量在中心 点的值； x i 为自变量变化步长。用标准多项式回 归方法，对试验数据进行拟合，便得到一个二次多 项式，该方程为描述响应值和自变量关系的经验模 型。模型可以描述为
Y 0 i X i ii X i2 ij X i X j
2.2
试样制作及养护 首先将土样烘干并捣碎，过 2 mm 筛，去除杂
质，密封备用。根据文献[9]，掺量为 15%的水泥土 强度与腐植酸含量关系曲线存在一个拐点，该点对 应腐植酸含量为 6.00%， 当腐植酸含量继续增大时， 其对水泥土强度的影响明显减小。另外，随着含水 率的增加，水泥土的抗压强度有所增大，达到峰值 后强度却不断减小，峰值强度对应的含水率恰与土 样的液限相近。因此，本次试验选择腐植酸掺量为 6.00%，含水率为 45%，水泥掺量为 15%，水灰比 为 0.5。在此基础上，掺入一定量的生石膏、生石灰 和碳酸钠完成土样配制。将制作完成的无侧限抗压 强度试样（直径为 39.1 mm，高为 80.0 mm）在自
污泥固化效果实验方案
报告人：陈亮
日期：2014.4.1.
实验药品：M1和MC4两种固化剂。
实验配比：两种都是以所测污泥的8%添加比例。
实验结果：
污泥类别
污泥样含水率
投加比例（固化剂/污泥）
固化剂投加种类
固化后污泥含水率（%）
2天
3天
4天
.14%
71.01%
69.68%
8%
MC4
72.93%
72.06%
71.12%
实验结论：污泥样所含成分大部分为一级处理阶段沉淀和气浮的固体泥沙和土还有部分固体轻质杂质。这部分污泥适合利用于土壤利用。在其不含有有害化学物质时用于市政绿化可改善土壤。另小部分为CAST反应池处理污水中的有机物所正常增长的活性污泥，因为要保持反应池的处理能力排出的多余的污泥，既剩余污泥。其为各种微生物吸附分解污水中有机物所生长出来，因而其本生三含碳高的污泥。因而脱水后再经过固化使含水率降低至55%以下后可利用为再生能源掺在煤中一起燃烧。
污泥固化效果实验方案污泥固化污泥比阻测定实验污泥比阻测定实验报告活性污泥实验污泥处理方案污泥处置方案固化剂地坪施工方案固化地坪施工方案密封固化剂施工方案
实验报告：
实验目的：测定德感工业园污水厂生产所产污泥分别被2种固化剂以8%添加比例经搅拌均匀后的固化效果，以含水率的百分值来计。
污泥分析：德感污水处理厂工艺为活性污泥法CAST工艺。CAST反应池正常生产中所产污泥泥量为0.3KG污泥/KG.COD。并且其污泥泥龄为20-30天。德感工业园污水处理厂实际处理水量为2000T/D，可计算得日处理COD。其剩余污泥为COD*2000*0.3/1000，这是脱水后污泥中的小部分。另外污水厂一级处理阶段设有平流沉砂池和溶气气浮池，沉淀的比重大固体和气浮的比重轻固体也被送到污泥池。这是脱水后污泥所含的大部分。所以德感污水处理厂的污泥有部分为CAST反应池处理污水中的有机物而增长出的剩余污泥和一级处理构筑物的沉淀和气浮的固体泥、土、杂质。
固化剂对于污泥处理后土壤恢复效果的分析
固化剂对于污泥处理后土壤恢复效果的分析污泥处理是环境保护工作中重要的一环，而固化剂在污泥处理中发挥着关键作用。
本文将对固化剂在污泥处理后土壤恢复效果进行详细分析和评估。
污泥是指城市污水处理厂等工业设施中产生的固体废弃物，含有多种有机物、重金属和其他污染物。
处理污泥需要综合考虑环境影响和经济效益，其中固化剂被广泛应用于污泥处理过程。
固化剂主要通过与污泥中的有机物和重金属形成稳定的化合物来降低其毒性，以达到减少对环境的污染和提高土壤质量的目的。
固化剂对于污泥处理后的土壤恢复效果有以下几个方面的影响：1. 有机物降解和固化：污泥中的有机物是主要的污染源之一，通过添加适量的固化剂可以促进有机物的降解和固化。
固化剂与有机物反应生成稳定的化合物，减少有机物的渗出和释放，从而降低土壤的污染程度。
此外，固化剂中所含的微生物也可以促进土壤中有机物的降解和稳定。
2. 重金属稳定化：污泥中富集有大量的重金属，其渗漏和释放会对土壤和水体造成严重污染。
添加适量的固化剂能够与重金属形成稳定的络合物，减少其对土壤的迁移和毒性影响。
此外，固化剂中的胶体颗粒也能够吸附和固定重金属离子，进一步提高土壤的稳定性。
3. 土壤pH值调节：污泥中的有机物分解和固化剂与污泥反应的过程可能导致土壤pH值的变化。
适当的pH值能够影响土壤中微生物的生长和活性，进而影响土壤的恢复能力。
固化剂中常含有碱性或酸性物质，可以在处理过程中调节土壤的pH值，创造适宜的生态环境。
4. 助剂作用：固化剂中常添加一些助剂，如水泥、石灰、石膏等，以增强固化剂对污泥的作用效果。
这些助剂能够提高固化剂的黏结能力和稳定性，增强其与污泥中有机物和重金属的结合能力，从而提高土壤的恢复效果。
然而，固化剂在污泥处理后的土壤恢复过程中也存在一些潜在问题。
首先，固化剂的种类和添加量选择不当可能导致处理效果不佳，甚至造成新的环境污染。
其次，固化剂对土壤生物活性和生态系统的影响尚不完全清楚，需要进行更多的研究和评估。
污泥固化剂及其制备方法,污泥固化稳定化处置方法[发明专利]
![污泥固化剂及其制备方法,污泥固化稳定化处置方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/42e6ec4a1611cc7931b765ce0508763230127475.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011112208.4(22)申请日 2020.10.16(71)申请人 何淑会地址 620000 四川省眉山市东坡区裴城路268号玫瑰园十三区(72)发明人 何淑会 (51)Int.Cl.C02F 11/00(2006.01)(54)发明名称污泥固化剂及其制备方法，污泥固化稳定化处置方法(57)摘要本发明公开了一种污泥固化剂的制备方法，制备原料包括如下质量份数比例的各组分：硅酸盐水泥20～35份，生石灰10～20份，粉煤灰15～20份，膨润土4～8份，煤渣7～10份，氯化钛渣4～8份，硫酸亚铁3～6份。
还公开了由该方法制得的污泥固化剂。
还公开了一种污泥固化稳定化处置方法，包括使用本发明的污泥固化剂进行污泥固化稳定化处置的步骤。
其有益效果是：能够显著提高固化污泥的抗融冻性。
权利要求书1页 说明书4页CN 112250265 A 2021.01.22C N 112250265A1.污泥固化剂的制备方法，其特征在于，制备原料包括如下质量份数比例的各组分：硅酸盐水泥20～35份，生石灰10～20份，粉煤灰15～20份，膨润土4～8份，煤渣7～10份，氯化钛渣4～8份，硫酸亚铁3～6份。
2.根据权利要求1所述的污泥固化剂的制备方法，其特征在于：所述煤渣粒度为5～15mm，所述氯化钛渣能过200目筛。
3.根据权利要求2所述的污泥固化剂的制备方法，其特征在于：所述制备原料还包括聚丙烯酰胺2～4份。
4.根据权利要求3所述的污泥固化剂的制备方法，其特征在于：所述制备原料还包括氧化钙2～5份。
5.根据权利要求4所述的污泥固化剂的制备方法，其特征在于：所述制备原料还包括铝粉1～4份。
6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的污泥固化剂的制备方法，其特征在于：包括将所述制备原料进行混合的步骤。
7.由权利要求1～5所述的污泥固化剂的制备方法制得的污泥固化剂。
污泥固化处理的步骤
污泥固化处理的步骤
第一步：粉质软土固化稳定剂的选择和配合比
污泥固化处理稳定的关键是固化剂的选择和比例，不同的污泥具有不同的特性和不同的资源利用目的。
污泥中污染物的类型，重金属含量和固化时间要求不同、剂的要求也不同。
因此，根据施工单位的具体要求确定污泥固化稳定剂的制备技术方案。
但是，其基本要求是：固化速度快，固化后的抗压强度高，固化稳定反应的内部和表面效果一致，添加量低，经济成本低等。
污泥固化处理对于固化剂的选择和比例，可以对土壤进行小规模采样和测试，例如在1-10立方米的地质条件下，与常用固化剂混合，并在3至5天的结果接受后进行优化多次实验后确定固化剂的类型和比例。
对于那些具有丰富施工经验和资质的人，也可以根据自己的经验进行选择和混合，但前提是要确保固化质量满足要求。
第二步：选择和购买设备
污泥固化处理在对施工现场进行初步调查后，确定了土壤的水分含量。
对于水分含量低于100％的干燥土壤，建议选择湿喷雾混合和固化系统。
对于水含量大于100％的水，例如河床，低沼泽和其他最初渗入水中的污泥。
建议选择干式喷雾混合和固化系统。
第三步：干湿喷雾混合和固化系统的概述和使用
污泥固化处理设备的使用：通过粉末罐车向储罐中填充所选的固化剂（需要3至4种固化剂时应添加储罐）。
控制室中的操作员根据要求设置参数，例如每种固化剂的比例和粉末量（KG / min）。
系统将自动搅拌并供
应固化剂粉末。
对于湿喷雾搅拌和固化系统，操作需要设置每种固化剂的比例参数，还需要设置水灰比参数，启动后，系统将根据这些设置自动搅拌和运输。
河道淤泥固化剂研发与机理探究
河道淤泥固化剂研发与机理探究刘金;王毅;董良飞【摘要】针对河道淤泥高含水率、低强度的问题,通过单掺实验及正交实验,向淤泥中添加硅酸盐水泥、粉煤灰、KPAM(聚丙烯酸钾)、磺化油等4种固化材料,以固化稳定后淤泥的含水率、无侧限抗压强度为评价指标,探讨淤泥固化剂的最优药剂配比.研究表明,单独使用硅酸盐水泥、粉煤灰、KPAM和磺化油对淤泥进行固化处理均有不同效果,但使用单一固化材料存在前期固化效果差、固化体增容大及固化成本高等问题.通过正交实验,得到前期固化减水效果最佳固化剂配比为5％硅酸盐水泥、6％粉煤灰、0.2％KPAM及0.15％磺化油;在养护时间达到55 d时,使用该配比固化处理后的淤泥无侧限抗压强度为3.04 MPa,可满足填筑要求.固化处理后的淤泥重金属浸出实验显示,该复合固化剂对淤泥中的重金属有一定的稳定作用.利用SEM、XRD等观测分析淤泥内部结构,发现KPAM与磺化油的长链条作用使淤泥内部结构密实,水泥及粉煤灰与淤泥中水分产生的水化反应提升了固化淤泥的强度.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(030)006【总页数】8页(P59-65,92)【关键词】淤泥处理;固化材料;淤泥强度;重金属【作者】刘金;王毅;董良飞【作者单位】常州大学环境与安全工程学院,江苏常州 213164;中卫市玉龙水电建筑安装有限公司,宁夏中卫 755000;常州大学环境与安全工程学院,江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】X53内陆城市湖泊河道众多，水底有大量的淤泥堆积，而淤泥的清挖和处理往往工程量大，耗资惊人[1]。
这些堆放的淤泥含水率高、强度低，还含有有毒化学物质、病原生物等有害成分。
固化技术有利于淤泥的后续处置并实现资源化利用，有望解决近年来日益严重的疏浚淤泥处置问题[2]。
国外不少发达国家采用制造高效净化燃料、建筑材料方式，对淤泥进行综合开发利用[3]。
然而在中国，由于技术与经费的限制，湖泊河道疏浚淤泥大多还是作为填筑材料[4]，通过降低淤泥的含水率，并提高淤泥的强度来满足土方填筑的要求。
滩涂淤泥固化剂配合比优化及其强度研究
滩涂淤泥固化剂配合比优化及其强度研究
许大鹏;练文文;屈丹妮;巴明芳;房小梁
【期刊名称】《新型建筑材料》
【年(卷),期】2024(51)4
【摘要】为提高滩涂淤泥的资源化利用率,可以通过在滩涂淤泥中按一定的配合比加入由水泥、矿渣、石膏等制备的固化剂来提高其工程可利用性。
探究了以水泥、矿渣、石膏为原材料的固化剂的固化效果。
结果表明:根据抗压强度,确定水泥、矿
渣和石膏的最优配比分别为22.5%、70.0%和7.5%;在掺入20%最优配比固化剂
的情况下,固化后滩涂淤泥3、7、28 d无侧限抗压强度分别为1.51、2.03、3.37 MPa。
微观分析表明,固化剂中水化产物与淤泥颗粒相互结合,提高了整体抗压强度。
固化剂可以在有效提高滩涂淤泥资源化利用率的同时兼顾工程经济性。
【总页数】6页(P63-67)
【作者】许大鹏;练文文;屈丹妮;巴明芳;房小梁
【作者单位】明阳(宁波)环保科技有限公司;宁波大学土木工程与地理环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU472.5
【相关文献】
1.岩土固化剂对淤泥水泥土强度影响试验研究
2.基于正交试验的复合固化剂固化淤泥无侧限抗压强度试验研究
3.水泥粉煤灰固化滩涂淤泥的强度与固化机理研究
4.
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污泥固化剂的优化配制及其对污泥固化效果研究
脱水污泥抗压强度低，含水率高并且含有大量重金属和有机物。
不仅会造成严重的环境和生态问题，而且直接填埋达不到强度标准(50kPa)。
污泥固化技术常作为污泥填埋的前处理，经过固化处理后污泥固化体的无侧限抗压强度提高，含水率降低，浸出液会减小并且处理后的固化体能比原污泥更易于处理和运输。
本文研究依托江苏省宜兴市某污水处理厂脱水污泥。
选择在水泥
添加水泥，骨架材料添加量和养护龄期为影响因素，以固化体的无侧限抗压强度和含水率为评价指标，在此基础上选择出每种情况下的最佳配方。
然而由于在实际工程中需要快速达到要求抗压强度，所以本文添加不同无机盐对所选择出的最优配方下的固化剂进行改良。
研究结果表明，随着养护龄期增加，固化体的无侧限抗压强度均增加，含水率均减小。
在水泥基基准上添加单种骨架材料时，膨润土对于抗压强度的提高最为明显，水泥10g+膨润土20g固化体在养护龄期为21d时的最大抗压强度可以达到1033.77kPa；粉煤灰对于含水率的降低最为明显，水泥7g+粉煤灰20g固化体在养护龄期为21d
煤灰对于含水率的降低最为明显，水泥10g+炉渣15g+粉煤灰20g在
养护龄期21d时最小含水率可以低至3.26%。
添加无机盐改良后的研究结果表明，添加无机盐能快速增加抗压强度，并能快速降低含水率，重金属的浸出率也能减小。
当在水泥基
0.18kPa快速增加到126.74kPa；单独添加粉煤灰时，加入 1g CaCl2最佳，其 7d 抗压强度能从 0.17kPa 快速增加到72.12kPa；。
当在水泥基基准上单独添加膨润土时，加入1g CaCl2最佳，其7d抗压强度能从 289.57kPa 增加到 311.65kPa。
当在水泥基基准上添加炉渣+粉煤灰时，加入3g MgSO4最佳，其7d抗压强度能从162.96kPa增加到230.73kPa；添加炉渣+膨润土时，加入1g Al2(SO4)3最佳，其7d抗压强度能从543.03kPa快速增加到 1164.50kPa；添加粉煤灰+膨润土时，加入 1g MgSO4最佳，其 7d 抗压强度能从369.59kPa快速增加到1591.46kPa。