固体废物处理与资源化第二版课件 教学课件 作者 赵由才 牛冬杰 柴晓利 编第四章 危险废物安全填埋场.ppt

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1、第四章危险废物安全填埋场固体废物的固化稳定化处理主要内容第一节概述第二节固体废物的固化处理第三节固体废物的稳定化处理第一节概述固化：在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。固化的产物是结构完整的整块密实固体。稳定化：将有毒有害污染物→低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的过程。分为：物理稳定化：是将固体废物与一种疏松物料（如粉煤灰）混合生成一种粗颗粒、有土壤状坚实度的固体，这种固体可以用运输机械送至处置场化学稳定化：通过化学反应使有毒物质变成不溶性化合物，使之在稳定的晶格内固定不动无论是稳定化还是固化，其目的都是减小废物的毒性和可迁移性，同时改善被处理对象

2、的工程性质。第二节固体废物的固化处理一、固化机理二、衡量固化处理效果的指标三、固化技术的基本要求和应用四、固化技术一、固化机理有的是将有害废物通过化学转变或引入某种稳定的晶格中有的是将有害废物用惰性材料加以包容有的兼有上述两种过程固化剂：固化所用的添加剂固化体：有害废物经过固化处理所形成的固化产物二、衡量固化处理效果的指标浸出率增容比浸出率浸出率：固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有害物质的浸出速度。式中：—标准比表面的样品每天浸出的有害物质的浸出率，g/(d·cm2)；—浸出时间内浸出的有害物质的量，mg；—样品中含有的有害物质的量，mg；F—样品暴露的表面积，cm2；M—样品的

3、质量，g；t—浸出时间，d。增容比定义：固化体体积与被固化有害废物体积的比值，即是评价固化处理方法和衡量最终成本的一项重要指标。三、固化技术的基本要求和应用固化处理的基本要求固化技术的应用固化处理的基本要求固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等，最好能作为资源加以利用，如作建筑材料和路基材料等；固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低；固化工艺过程简单、便于操作固化剂来源丰富，价廉易得处理费用低固化技术的应用最早用来处理放射性废物最近二十年得到迅速发展，被广泛应用于处理电镀污泥、铬渣、汞渣、砷渣、氰渣和镉渣等。特别适合处理含重金属废物四、固化技术

4、按固化剂分为：1.水泥固化2.沥青固化3.塑料固化4.玻璃固化5.其他固化方法各种固化方法的比较原理水泥固化剂与添加剂水泥固化的特点水泥固化的应用1.水泥固化原理以水泥为固化剂，通过水泥的水化反应而将有害废物包容在水泥固化体中，达到稳定化。处理重金属废物时，兼有物理包容和化学反应作用以普通硅酸盐水泥为例：(1)硅酸三钙的水合反应(2)硅酸二钙的水合反应(3)铝酸三钙的水合反应(4)铝酸四钙的水合反应水泥的水化反应(1)硅酸三钙的水合反应3CaO·Si02+xH2O→2CaO·Si02·yH20+Ca(OH)2→CaO·Si02·mH20+2Ca(OH)22(3CaO·Si02)+x

5、H2O→3CaO·2Si02·yH20+3Ca(OH)2→2(CaO·Si02·mH2O)+4Ca(OH)2(2)硅酸二钙的水合反应2CaO·Si02+xH2O→2CaO·Si02·xH2O→CaO·Si02·mH20+Ca(OH)22(2CaO·Si02)+H2O→3CaO·2Si02·yH2O+Ca(OH)2→2(CaO·Si02·mH2O)+2Ca(OH)2(3)铝酸三钙的水合反应3CaO·A1203+xH2O→3CaO·A1203·xH20如有氢氧化钙[Ca(OH)2]存在，则变为：3CaO·A1203+xH2O+Ca(OH)2→4CaO·A1203·mH2O(4)铝酸四钙

6、的水合反应4CaO·A1203+xH2O+Fe2O3→3CaO·A1203·mH2O+CaO·Fe203·nH2O水泥固化剂与添加剂水泥固化剂：普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矾土水泥沸石水泥等添加剂作用：改善固化条件，提高固化体的质量。常用的添加剂有：吸附剂活性氧化铝、粘土、蛭石等缓凝剂酒石酸、柠檬酸、硼酸盐等促凝剂水玻璃、铝酸钠、碳酸钠等减水剂表面活性剂等水泥固化的特点优点：设备和工艺过程简单，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低；价廉易得；对含水率较高的废物可直接固化；操作常温下即可进行；对放射性废物的固化容易实现安全运输和自动化控制等。缺点：水泥固化体的浸出率较高，由于它的空隙

7、率较高所致，需作涂覆处理；增容比较高，达1.5～2；有的需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量锯末。水泥固化技术的应用最适用于无机类型的废物，尤其是含有重金属污染物的废物。水泥高pH值，形成不溶性的氢氧化物或碳酸盐形式。某些重金属也可固定在水泥基体的晶格中。研究指出，铅、铬、铜、锌、锡、镉均可得到很好的固定。电镀污泥固化处理固化材料为425＃普通硅酸盐水泥，水/水泥