固体废物的资源化技术-固体废物的固化处理

固体废物的固化处理水泥固化水泥固化以水泥为固化剂将危险废物进行固化的一种处理方法。水泥固化发生水合反应。对象

pH：

pH较高，有利于碳酸盐沉淀生成

pH过高，会形成带负电的羟基络合物，溶解度升高如Cu，＞9，Zn＞9.3，Cd＞11.1，生成金属络合物，溶解度增大

水、水泥和废物量的比例：水分过少，不能保证水泥的充分水和作用，水分过大，会出现泌水，影响固化强度。凝固时间：一般初凝＞2h，终凝48h以内。通过加促凝、缓凝来控制添加剂：改善固化条件，提高固化体质量影响因素水泥固化

无机类的废物，多氯联苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染物废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物的固化处理。对象采用400～500号硅酸盐水泥为固化剂。电镀干污泥、水泥和水的配比为（1～2）20：（6～10）。固化体的抗压强度可达10～20Mpa。浸出试验表明，重金属的浸出浓度：

汞小于0.0002mg/L（原0.13～1.25mg/L）；镉小于0.002mg/L（原1.0～80.6mg/L）；铅小于0.002mg/L（原165～243mg/L）；六价铬小于0.02mg/L（原0.3～0.4mg/L）；砷小于0.01mg/L（原8.14～11.0mg/L）电镀污泥水泥固化

含汞泥渣固化处理。对象

汞渣和水泥的配比为1：（3～8）。在60-70℃下养护24h，形成固化体，作深埋处理。含汞泥渣污泥特

点

①设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低；②水泥和添加剂价廉易得；③对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；④在常温下就可操作；⑤处理技术已相当成熟，对放射性固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。优点缺点

①固化体的浸出率较高，通常为10-4～10-5g/(cm2·d)，主要是由于它的空隙率较高所致，因此需作涂覆处理；②固化体的增容比较高，达1.5～2；③有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；④水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；⑤处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯末予以克服。

水泥固化固体废物的固化处理石灰固化石灰固化定义：指以石灰、垃圾焚烧飞灰、粉煤灰、水泥窑灰、炼炉渣等具有火山灰性质的物质为固化基材而进行危险废物固化/稳定化处理技术。原理：其基本原理与水泥固化相似，都是重金属成分吸附在水化反应产生的胶体结晶中，以降低其溶解性和迁移性。但也有人认为水凝性物料经历着与沸石类化合物相似的反应，即它们的碱金属离子成分相互交换而固定于生成物胶体结晶中。处理对象：适用于处理含重金属污泥和湿法烟气脱硫污泥。添加剂：与石灰同时向废物中加入适量的添加剂，如废物中含有可溶性钡是可添加适量的硫酸根离子等，可获得额外稳定效果。石灰固化特点：（1）适用于稳定石油冶炼污泥、重金属污泥、氧化物、废物等无机污染物。（2）方法简单、物料来源方便，操作不需特殊设备及技术，比水泥固化法便宜，并在适当的环境下可持续进行（3）但固化体强度低，所需氧化时间较长，并且体积膨胀较大，增加了清运和处置的困难，较单独使用固体废物的固化处理沥青固化沥青固化

以沥青类材料作为固化剂，与危险废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下发生皂化反应，使有害物质包容在沥青中并形成稳定固化体的过程。沥青－憎水性物质、良好的黏结性、化学稳定性、较高的耐腐蚀性。石油蒸馏的残渣，其化学成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。原理

固废预处理——废物与沥青热混合——二次蒸汽净化

放射性废物沥青固化基本方法：高温融化混合蒸发：50~230℃暂时乳化：混合——脱水——干燥，双螺杆挤压机化学乳化：废物与乳化沥青混合——干燥脱水——冷却硬化工艺沥青固化

一般被用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、焚烧炉产生的灰分，以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险废物。对象与水泥固化基本相同应用

（1）固化体的空隙率和固化体中污染物的浸出速率均大大降低。另外，由于固化过程中干废物与固化剂之间的质量比通常为1：1～2：1，因而固化体的增容较小；（2）固化剂具有一定的危险性，固化过程中容易造成二次污染，需采取措施加以避免。另外，对于含有大量水分的废物，由于沥青不具备水泥的水化作用和吸水性，所以需预先对废物进行浓缩脱水处理。因此，沥青固化工艺流程和装置往往较为复杂，一次性投资与运行费用均高于水泥固化法；（3）固化操作需在高温下完成，不宜处理在高温下易分解的废物、有机溶剂以及强氧化性废物。特点固体废物的固化处理塑性材料固化塑性材料固化

以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。

概念热固性塑料固化（脲醛树脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛树脂、环氧树脂）用热固性有机单体和经过粉碎处理的废物充分混合，在助凝剂和催化剂的作用下产生聚合以形成海绵状的聚合物质，从而在每个废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。部分液体废物遗留，需干化。颗粒度、含水量等以及进行聚合的条件

热塑性材料固化（沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等）：是用熔融的热塑性物质在高温下与干燥脱水危险废物混合，以达到对废物稳定化的目的的过程。

塑性材料固化特点优点：引入的物质密度较低，所需要的添加剂数量也较少，固化体密度小缺点：操作过程复杂，热固性材料自身价格高昂，不能实现大规模应用。高温下操作，耗能高有挥发性物质产生含热塑性材料，影响稳定剂和最终的稳定效果固体废物的固化处理玻璃固化玻璃固化

玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一定的配料比混合后，在1000～1500℃的高温下熔融，经退火后形成稳定的玻璃固化体。

概念

钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难。

磷酸盐：含盐量低、放射性极高的，如普里克斯废液。硼酸盐玻璃：高放废液+固化剂——煅烧，升温1100~1150℃，退火

效果好，浸出速率最低、增容比最小、高温操作，烧结过程需配备尾气净化系统、成本高、稳定性和耐久性差特点固化剂固体废物的固化处理自胶结固化技术自胶结固化

利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。

该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。

概念

CaSO4﹒2H2O或CaSO3﹒2H2O经煅烧成具自胶结作用半水