第四章固体废物的固化与稳定化.ppt

第四章固体废物的固化和稳定化4.1概述基本概念固化处理效果的评价指标定义
指固化体内的有害物质在水或溶液中的浸出速度。
表达式
式中：ar－浸出时间内出的有害物质的量，mg；
A0－样品中含有的有害物质的量，mg
F－样品的表面积，cm2；
M－样品的质量，g；
t－浸出时间，d;

测定各类废物固化体的抗浸出性能，预测其在长期贮存条件下的安全性。选择聚乙烯或聚丙烯作为浸出容器材料，以去离子水或合成海水作为浸出剂，将一定尺寸的试验样品用尼龙丝悬挂于浸出容器中，在25±5℃；40±2℃；70±2℃；90±2℃的浸出温度下进行浸出至在试验误差范围内浸出率实际恒定不变。一般从开始试验的第1，3，7，10，14，21，28，35和42天后更换浸出剂，以后每一个月更换一次。然后对浸出液（包括溶解的、悬浮的、沉积的和吸附的）进行分析，从而确定固化体的类型或组成。
b.增容比(Enlargementratio)c.抗压强度产品要求基本原则
(1)所得到的产品应该是一种密实的、具有一定几何形状和较好物理性质、化学性质稳定的固体；
(2)处理过程必须简单，应有有效措施减少有毒有害物质的逸出，避免工作场所和环境的污染；
(3)最终产品的体积尽可能小于掺入的固体废物的体积；
(4)产品中有毒有害物质的水分或其他指定浸提剂所浸析出的量不能超过容许水平(或浸出毒性标准)；
(5)处理费用低廉。
(6)对于固化放射性废物产生的固化产品，还应有较好的导热性和热稳定性，以便用适当的冷却方法就可以防止放射性衰变热使固化体温度升高，避免产生自熔化现象，同时还要求产品具有较好的耐辐照稳定性。
实际：没有一种固化稳定化方法和产品可以完全满足这些要求。
若其综合比较效果尚优，在实际中就可得到应用和发展。4.2固化技术根据上述基本原理，固化处理方法可划分为四类：
包胶固化（又称凝结固化）
按固化剂：a.水泥固化；b.沥青固化；c.石灰固化；c.塑料固化
按包胶结构：
a.宏观包胶：将有害废物包裹在包胶体内，使其与环境隔离。
b.微囊包胶：用包胶材料包覆废物的微粒。
自胶结固化：适用于含有大量能成为胶凝剂的废物，（如：排烟脱硫石膏）
玻璃固化：将污泥与玻璃原料一起烧制成玻璃。
水玻璃固化：利用水玻璃加酸后的硬化等性能将有害废物结合，包容及吸附而固化。
固化剂4.2.1水泥固化水泥的种类
硅酸盐水泥：以石灰、粘土为主要原料的水泥（又叫波特兰水泥）；
矿渣水泥：加入了一定量的高炉淬渣（火山灰质）。
粉煤灰水泥：加入了一定量的粉煤灰（火山灰质）。
高铝水泥：加入了一定量的高铝原料，如铝土。
用于固化处理的水泥主要有：
硅酸盐水泥：适用于腐蚀性不强的污泥（因硅酸盐水泥易于和污泥中的油类，有机酸，金属氧化物反应损害硬化过程）。
矿渣水泥：具有抗硫酸盐和抗化学腐蚀性。
粉煤灰水泥：抗硫酸盐。
（2）添加剂（3）水泥固化工艺
有害固体废物、水泥、添加剂+水→搅拌混合→养护→水泥固化体。
要求：
①pH>8；
②水灰比在1：2左右；
③水泥与废物比：由实验确定。
④凝固时间：初凝时间>2h，终凝时间在48h以内；
⑤选择适当的添加剂；
⑥养护条件：室温、相对湿度80%、28天；
固化产物性能：抗压强度、浸出性等。
混合方法：外部搅拌混合法；筒内混合法；注入法水泥固化法的应用水泥固化法的特点4.2.2沥青固化－概述基本方法高温熔化混合蒸发法（Hightemperaturemelting-vaporizationmethod）暂时乳化法沥青固化主要影响因素特点4.2.3石灰固化－概述（3）特点
使用的添加剂本身是废物，来源广，成本低；
操作简单，不需要特殊的设备，处理费用低；
被固化的废渣不要求脱水和干燥；
可在常温下操作，没有尾气处理问题等。
缺点：石灰固化体的增容比较大；固化体强度较低；固化体容易受酸性介质浸蚀，需对固化体表面进行涂覆。4.3.4塑料固化（2）作为固化剂的塑料（3）塑料固化法的应用（4）塑料固化法的特点4.2.5玻璃固化（2）工艺（3）特点4.2.6自胶结固化4.3稳定化——化学处理（一）中和法
处理对象：化工、冶金、电镀等工业中产生的酸、碱泥渣。
处理原则：根据废物的酸碱性质、含量及废物的量选择适宜的中和剂并确定中和剂的加入量和投加方式，再设计处理的工艺及设备。
常用的中和剂：石灰、氢氧化物或碳酸钠；硫酸、盐酸。
设备：罐式机械搅拌和池式人工搅拌。
（二）氧化还原法
原理：通过氧化或还原化学反应，将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒、有害成分转化为无毒或低毒，且具有化学稳定性的成分，以便无害化处置或进行资源回收。（三）化学沉淀法（四）有机物的氧化解毒4.4溶剂浸出技术一、浸出方法
根据浸出药剂种类的不同，浸出分为：酸浸、碱浸、盐浸、水浸。1、酸浸(2)氧化酸浸
用于：