制革污泥固化稳定化处理-论文.pdf

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1、第31卷第1期环境化学Vo1．31，No．12012正1月ENVIR0NMENTALCHEMISTRYJanuary2012制革污泥固化稳定化处理田宇邓忠良宁寻安刘敬勇周剑波(1．广东工业大学环境科学与工程学院，广州，510006；2．广东达安工程项目管理有限公司，广州，510623)摘要为有效控制制革污泥中的重金属铬污染并安全填埋，采用石灰、粉煤灰和煤渣作为固化剂对制革污泥进行固化／稳定化处理，考察固化剂对制革污泥中重金属毒性的影响，并探讨了固化／稳定化的最佳工艺条件．结果表明，当石灰、粉煤灰和煤渣的掺量分别为0．

2、12kg·kg～、0．02kg·kg和0．08kg·kg。。，养护天数为6d时，制革污泥固化块抗压强度达到884kPa，含水率由固化前的79．60％降低至30．20％，满足《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)的要求．固化块浸出液中cu、Pb、zn、Ni浓度同固化前相比，分别降低了92．1％、96．7％、92．8％、88．9％，Cr、Cd、Mn均未检出．固化块浸出液的铬浓度随着石灰添加量的增加而降低，随粉煤灰添加量的增加则为先降低、然后再升高，当石灰与粉煤灰添加量比为6：1时，协同固化效果显著．关键

3、词制革污泥，固化，稳定化，重金属，抗压强度．制革污泥的成分包括：蛋白质、油脂混合物、铬、钙、钠的氯化物、硫化物、硫酸盐及少量的重金属盐等，其中主要污染物是重金属铬⋯．鞣制使用的铬盐仅有60％与原料皮发生了反应，其余的铬残留在鞣液中，制革污泥中的三价铬主要来自于铬鞣过程中排出的废铬液．三价铬是一种具有低毒性的化合物，难溶于水，不易被植物吸收，虽然没有六价铬的毒性大，但它在自然界很可能由于各种原因氧化成六价铬．六价铬具有高毒性且能溶于水，是一种致癌物质，能够通过吸入、摄取和皮肤接触进入人体．污泥稳定是污泥处置中重要的一环

4、，固化／稳定化则是一种廉价、可行的污泥处理技术，可以降低污泥流动l生、提高污泥强度、稳定污泥中重金属等污染物，它不仅可作为污泥安全填埋、最终处置及利用的预处理方法，而且固化的污泥块也可转为土质材料进行资源化再利用]．目前国内外对于污泥常用的固化材料主要可以分为硅酸盐类固化材料、碱性固化材料以及黏土系辅助材料三大类口]．水泥对城市污水处理厂污泥具有很好的固化效果，但有机污染物阻碍了水泥的水化反应，使固化效果受到了严重的影响，如凝结时间延缓、强度形成滞后，污染物的稳定性失效等。。．同时污泥固化块具有强碱性，与水体接触会危

5、害生态系统的水质．同时掺人大量的水泥势必会增加污泥固化处理的成本，也会使污泥固化体浸出液的pH值过高，在与地下水或地表水接触时，污泥固化体产生的强碱危害生态系统中的水质．由于石灰的固化效果仅次于水泥，而且价格比水泥低，故采用石灰作为主要固化剂．粉煤灰含有较多的活性氧化物(SiO：、A1：0)，同时生石灰水化后产生氢氧化钙，两者在常温下起化学反应，能生成较稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙．其次，粉煤灰和煤渣中SiO和A10成分在碱的激发作用下具有活性，生成硅酸盐类的钙矾石类物质，使固化块强度增大．本课题组前期已经对造纸污泥

6、、印染污泥的固化及稳定化进行了系统研究．本文采用石灰、粉煤灰和煤渣作为固化剂，对制革污泥进行研究，探讨合适的固化剂配比，分析制革污泥固化块的抗压强度及固化块浸出液中COD、铬的浓度，为制革污泥的固化处理处置提供技术依据．1材料与方法1．1实验材料制革污泥取自江门市某皮革厂(生产牛皮革，鞣剂使用碱式硫酸铬)污水处理系统污泥浓缩池的污泥，污泥经过板框压滤后含水率为79．60％，挥发性有机质质量分数为43．2％，pH值为8．16．石灰为分析纯生石灰粉．粉煤灰为佛山市某火力发电厂的干化细灰．煤渣为佛山市某火力发电厂燃煤煤渣，

7、干化、2Ol1年5月19日收稿．通讯联系人，E-mail：ningxunan666@126．corn1期田宇等：制革污泥固化稳定化处理95粉碎磨粒后过筛(筛孔直径2mm)．1．2方法和仪器制革污泥、石灰、粉煤灰和煤渣按配方搅拌均匀后填入100mm×100mm×100mm模具中，分3次填料，每次填料须经震实和压实后方可进行第二次填料，污泥成型后24h脱模，固化块置于阴凉处继续养护，养护结束后进行抗压测试、含水率测试以及浸出试验．原污泥(风干过筛后的制革污泥)的重金属总量和浸出液中的重金属浓度、固化剂(不掺杂制革污泥，按

8、实验所得较优固化剂配方混合后过筛)以及最优配方固化块浸出液中的重金属浓度，均根据HJ557—2009《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》进行浸出毒性试验．采用微机控制电液式压力试验机(YAw．300B，义乌赴约试验仪器有限公司)测定污泥固化块的抗压强度，以评价其力学性能．采用红外水分测定仪(MA150)测定污泥的含水率(105oC，5g投入量