一种高含水淤泥/工程渣土制备路用材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种高含水淤泥/工程渣土制备路用材料的方法包括：将淤泥/工程渣土与生石灰、级配碎石、过硫酸钾及表面活性剂充分混合，翻抛，至含水率降低至最佳含水率以下，得到第一混合料；将土壤固化剂使用适量的水稀释后加入第一混合料中，搅拌均匀后焖料处理备用；将原料破碎后输送至搅拌设备，将炉渣、锂渣粉、粉煤灰、硫酸钙、氢氧化钠、氧化镁、醋酸镁、普通硅酸盐水泥均匀加入搅拌设备并视情形补充水分至最佳含水率，充分搅拌可得到第二混合料。该方法可处理高含水淤泥/工程渣土，脱水过程简单，并可制备高附加值的道路基层或底基层；原料大多为固体废物，廉价易得，大大降低处理成本，环保效益高；所得路用材料稳定性高，耐水性好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
一种高含水淤泥/工程渣土制备路用材料的方法


[0001]本专利技术属于固体废物资源化领域，特别一种高含水淤泥/工程渣土制备路用材料的方法。

技术介绍

[0002]城市建设和维护过程产生大量的建筑垃圾，根据《建筑垃圾处理技术标准》（CJJ/T 134
‑
2019）建筑垃圾包括拆除垃圾、工程渣土、工程泥浆、装修等固体废弃物。目前，我国建筑垃圾的数量呈几何级增长。在建筑垃圾的处理实践中，以混凝土、砖瓦为主的拆除垃圾经分选破碎后由于可代替砂石得到了较好的处置，而工程渣土、工程泥浆及拆除垃圾中分选出的30%左右的粉土多以填坑为主。随着土地资源的日趋紧张，这些废弃物的处理问题日渐突出。此外，由于河砂的限采，我国机制砂产量迅速上升。石场制砂、洗砂会产生大量的泥浆，这些泥浆主要含有大量的泥砂等悬浮物，目前机制砂企业通常采用絮凝沉降后再使用污泥脱水机脱水的方式进行处理，由此产生大量颗粒细小、难以利用的轧砂淤泥。这类淤泥目前多以填坑为主，给周边环境带来极大的污染。
[0003]工程渣土和淤泥的资源化有一定的实践经验可以借鉴。现有的利用模式包括土材化利用、生产烧结砖等。利用淤泥作为建筑原材料，不但可以解决传统建材资源短缺的问题，还能解决淤泥无处堆放的难题，对改善生态环境、保护耕地具有积极贡献。也有企业通过沉砂、调质、搅拌、压滤等一系列工艺将淤泥含水率降低至30%，进而制备路基、地基填筑材料。也有多地采用土壤固化技术，通过向淤泥和渣土中添加固化材料进行搅拌混合、养护，使淤泥与固化材料之间发生一系列化学反应形成具有良好工程性质的固化土，称之为土材化利用。
[0004]淤泥和渣土通常由于颗粒极细，比较难处理。在淤泥和工程渣土的利用中，含水率的调节是面临的另一主要问题。对于路基用材料（一般为土基），通常要求含水率降低至30%以下；对于道路基层用料（底基层/基层），含水率通常要降低至其最佳含水率（一般在10
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18%之间）；由于土材化利用价值低，使用量大，运距有限，在实践中通常只能够采用晾晒的方式自然脱水，对于含水较高的淤泥和工程渣土，这种处理方式效率低，生产能力有限。机械化的热法脱水的方式又存在生产成本高、处理能力不足的问题。因此，对于含水率较高的淤泥或者渣土，制备路用材料尚无操作简单、成本低廉、能够大量处理的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有高含水淤泥、渣土资源化过程中存在操作复杂、生产效率低下、成本高的问题，提供一种高含水淤泥/工程渣土制备路用材料的方法，可将高含水淤泥、渣土制备成较高附加值的道路路基、基层、底基层用材料。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高含水淤泥/工程渣土制备路用材料的方法，包括：步骤一，将淤泥/工程渣土与生石灰、级配碎石、过硫酸钾及表面活性剂充分混合，
翻抛，至淤泥/工程渣土含水率降低至最佳含水率以下，得到第一混合料；步骤二，将土壤固化剂使用适量的水稀释后加入所述第一混合料中，充分搅拌均匀后焖料处理备用；步骤三，将步骤二所得原料破碎后输送至搅拌设备，将炉渣、锂渣粉、粉煤灰、硫酸钙、氢氧化钠、氧化镁、醋酸镁、普通硅酸盐水泥均匀加入搅拌设备并视情形补充水分至最佳含水率，充分搅拌可得到第二混合料，即路用混合料。
[0007]进一步地，所述步骤三之后，还包括：步骤四，将所述第二混合料摊铺至清表后的场地上，摊铺与整平后，碾压至压实度大于95%；碾压完成后，养护不少于7天。
[0008]需要说明的是，在本专利技术中，“A/B”应当解释为可以是以下三种并列情况中的任一种：A；B；A和B。例如，“淤泥/工程渣土”应当理解为是“淤泥”、“工程渣土”以及“淤泥和工程渣土”中的任一种。
[0009]优选的，步骤一中，所述生石灰的加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的1
‑
3%（比如1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.3%、2.5%、2.8%等）；所述级配碎石加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的30
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300%（比如50%、100%、150%、200%、250%、280%等）；所述过硫酸钾加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的0.03
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0.1%（比如0.05%、0.08%等）；所述表面活性剂为木质素磺酸盐、萘磺酸盐、磺化三聚氰胺甲醛树脂、聚羧酸减水剂中的一种或两种以上的混合物，其加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的0.5
‑
2%（比如0.8%、1.0%、1.2%、1.5%、1.8%等）。
[0010]优选的，步骤二中，所述土壤固化剂为符合CJT486
‑
2015《土壤固化外加剂》标准的液体固化剂，其加入量为所述淤泥/工程渣土总质量0.005
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0.05%（比如0.008%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%等）。可以采用一般市售的固化剂，比如C.S.S. Technology, Inc.公司的EN
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1固化剂、中科盛联的易孚森土体稳定剂、Stabilization Products LLC公司的EMC
‑
square固化剂。
[0011]优选地，步骤二中，将土壤固化剂加水稀释后加入混合料中便于后续混合均匀，水的加入量相当于所述第一混合料总量的1
‑
2%。但如水添加量过多容易影响后续所得混合料的含水率，使混合料的含水率高于最佳含水率；如添加量过少则易导致土壤固化剂不能充分稀释加入到原料里。
[0012]优选地，步骤二中，所述焖料处理时间为12
‑
24h（比如15h、18h、20h、22h等），焖料处理即密封住原料让固化剂和土充分接触，起到匀化材料的作用。
[0013]优选的，步骤三中，原料破碎后其粒径小于2cm，可采用双级无筛底湿料破碎机进行破碎处理；防止粒径过大导致混料不均匀，进而导致产品性能受影响。
[0014]优选的，步骤三中，所述炉渣为热解炉炉渣，其粒径小于80μm，加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的1
‑
5%（比如1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%等）；优选为采用轮胎或含轮胎废弃物热解的炉渣；所述锂渣粉为使用锂辉石生产锂盐的过程中排出的废渣经干燥磨细后的产物，其加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的1
‑
5%（比如1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%等）；所述的粉煤灰加入量为所述淤泥/工程渣土总质量3
‑
10%（比如3.5%、4%、5%、6%、
7%、8%、9%等）；所述硫酸钙为市售二水硫酸钙，其加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的0.2
‑
2%（比如0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%、1.8%等）；所述氢氧化钠的加入量为淤泥/工程渣土总质量0.2
‑
0.5%（比如0.3%、0.4%、0.5%等）；所述氧化镁为轻烧氧化镁，其活性为55%
‑
75%（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高含水淤泥/工程渣土制备路用材料的方法，其特征在于，包括：步骤一，将淤泥/工程渣土与生石灰、级配碎石、过硫酸钾及表面活性剂充分混合，翻抛，至含水率降低至最佳含水率以下，得到第一混合料；步骤二，将土壤固化剂使用适量的水稀释后加入所述第一混合料中，充分搅拌均匀后焖料处理备用；步骤三，将步骤二所得原料破碎后输送至搅拌设备，将炉渣、锂渣粉、粉煤灰、硫酸钙、氢氧化钠、氧化镁、醋酸镁、普通硅酸盐水泥均匀加入搅拌设备并视情形补充水分至最佳含水率，充分搅拌可得到第二混合料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，所述生石灰的加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的1
‑
3%；所述级配碎石的加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的30
‑
300%；所述过硫酸钾的加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的0.03
‑
0.1%；所述表面活性剂的加入量为所述淤泥/工程渣土总质量的0.5
‑
2%。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤一中，所述表面活性剂为木质素磺酸盐、萘磺酸盐、磺化三聚氰胺甲醛树脂、聚羧酸减水剂中的一种或两种以上的混合物。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤二中，所述土壤固化剂为符合CJT486
‑
2015《土壤固化外加剂》标准的液体固化剂，其加入量为所述淤泥/工程渣土总质量0.005
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0.05%，水的加入量相当于所述第一混合料总量的1
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2%。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中，所述焖料处理时间为12
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【专利技术属性】
技术研发人员：张志远，张付申，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：