第4章 固体废物固化

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1、【概念】压实压缩比硬度破碎比破碎段筛分效率重介质加重质【理论和方法】压实效果的度量；压实设备评价；影响破碎效果的因素；破碎方法及工艺；常见分选方法及原理；影响筛分效率的因素；常见选设备；固体废物中水分存在方式；脱水浓缩方法及常见机械。上章复习固体废物处理工程第4章固体废物的稳定化与固化处理1第四章固体废物的固化与稳定化处理固体废物处理工程第4章固体废物的固化与稳定化处理24.1概述4.2水泥固化4.3沥青固化4.4塑料固化4.5玻璃固化4.6石灰固化和自胶结固化内容提要固化稳定化固体废物处理工程第4章固体废物的固

2、化与稳定化处理34.1概述——基本概念废物固化废物固化是用物理－化学方法将有害废物掺和并包容在密实的惰性材料中，使其稳定化的过程。固化的两条途径通过化学转变，将污染物引入到某种稳定固体物质的晶格中去；通过物理过程，把污染物直接掺入到惰性基材中去。固化剂——固化过程所用的惰性材料。固化体——有害废物经过固化处理所形成的固化产物。稳定化——利用化学添加剂等技术手段，改变废物中有毒有害组分的赋存状态或化学组成形式，以降低毒性、溶解性和迁移性的过程。固定化——具有固化和稳定化作用的过程。固体废物处理工程第4章固体废物的固

3、化与稳定化处理4①有害废物经固化处理后所形成的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，如作建筑基础和路基材料②固化过程中材料和能量消耗要低，增容比(即所形成的固化体体积与被固化废物的体积之比)要低③固化工艺过程简单、便于操作④固化剂来源丰富，价廉易得⑤处理费用低固化处理的基本要求固体废物处理工程第4章固体废物的固化与稳定化处理5衡量固化处理效果的两项主要指标1.固化体的浸出率式中：Rin——标准比表面的样品每天浸出的有害物质的浸出率，g/(d·cm2)a

4、r——浸出时间内浸出的有害物质的量，mgA0——样品中有害物质的量，mgF——样品暴露的表面积，cm2M——样品的质量，gt——浸出时间，d2.增容比(即所形成的固化体体积与被固化废物的体积之比)固化体体积固化前有害废物的体积固体废物处理工程第4章固体废物的固化与稳定化处理6固化/稳定化处理对象☆危险废物处理，使其满足安全处置工程与技术要求。☆其它处理过程的残渣、电镀废水处理产生的污泥，以及其它工业废渣固化/稳定化处理，以防止其无控堆放造成环境污染。☆土壤去污，特别是当大面积土壤受到有机或无机有毒有害污染物污染时

5、，对其稳定处理以恢复土壤。固化处理的目的在于改变废物的工程特性，即增加废物的机械强度，减少废物的可压缩性和渗透性，以便于废物的运输、处置和利用，降低废物对环境与健康的风险。稳定化处理的目的在于降低废物中有毒有害组分的毒性（危害性）、溶解性和迁移性，即将污染物全部或部分地固定于支持介质或粘结剂等添加剂上，借此降低废物对环境与健康的风险。固体废物处理工程第4章固体废物的固化与稳定化处理74.2水泥固化一、水泥固化的基本理论二、水泥固化的工艺流程三、水泥固化法的应用四、水泥固化法的特点固体废物处理工程第4章固体废物的固

6、化与稳定化处理8水泥固化基本理论水泥固化原理水泥是一种无机胶凝结剂，经水化反应可形成坚硬的水泥块，能将砂石等添加料牢固地凝结在一起。水泥固化有害废物利用了水泥的无机胶凝性质，废物被掺入水泥的基质中,水泥与废物中的水分或另外添加的水分,发生水化反应后生成凝胶，将有害污泥微粒分别包容，并逐步硬化形成水泥固化体固化机理：水泥的水化产物3CaO·SiO3水化结晶体内包进了污泥微粒，使得污泥中的有害物质被封闭在固化体内，达到稳定化、无害化的目的固体废物处理工程第4章固体废物的固化与稳定化处理9纤维状、针状和柱状的水化产物固

7、体废物处理工程第4章固体废物的固化与稳定化处理水泥浆体电镜图10固化材料废物、水泥、水、添加剂最适宜对象含重金属离子的的污泥在固化过程中，由于水泥具有较高的pH值，使得污泥中重金属离子在碱性条件下，生成难溶于水的氢氧化物或碳酸盐等。某些重金属离子也可以固定在水泥基体的晶格中，从而可有效地防止重金属的浸出。水泥固化基本理论固体废物处理工程第4章固体废物的固化与稳定化处理11水泥主要成分：硅酸钙，铝、硅、铁、钙的氧化物用作固化剂的水泥有：普通硅酸盐矿渣硅酸盐火山灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥是由石灰石和粘土混合物或其它含

8、硅、铝，铁的氧化物在约14500C的高温下煅烧，再经磨细制得。水泥简介水泥固化基本理论无机添加剂：蛭石、沸石、多种粘土矿物、水玻璃、无机缓凝剂、无机速凝剂和骨料等有机添加剂：硬脂肪酸丁酯、δ-糖酸丙酯、柠檬酸固体废物处理工程第4章固体废物的固化与稳定化处理12水泥固化影响因素固化效果添加剂pH凝固时间配料比pH过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷的羟基络合物，溶