固體廢物的固化處理

演示文稿固體廢物的固化處理目前一頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點固體廢物的固化處理目前二頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點

固化處理利用物理或化學方法將有害固體廢物固定或包容在惰性固體基質(zhì)內(nèi)，使之呈現(xiàn)化學穩(wěn)定性或密封性。固化所用的惰性材料稱為固化劑。有害廢物經(jīng)過固化處理所形成的固化產(chǎn)物稱為固化體。

固化方法水泥固化、石灰固化、熱塑性材料固化、有機聚合物固化、自膠結(jié)固化、玻璃固化目前三頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點對固化處理的基本要求

（1）有害廢物經(jīng)過固化處理后所形成的固化體應具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性及足夠的機械強度等，最好能作為資源加以利用。（2）固化過程中材料和能量消耗要低，增容比要低。（3）固化工藝過程簡單，便于操作。目前四頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點水泥固化技術(shù)(Cementsolidification)

水泥固化：是以水泥為固化劑將有害廢物進行固化的一種處理方法,從而達到減小表面積、降低滲透性，使之能在較為安全的條件下運輸與處置的目的。

水泥固化原理：水泥是一種無機膠結(jié)劑，經(jīng)水化反應后可形成堅硬的水泥塊，能將砂、石等骨料牢固地凝結(jié)在一起。水泥固化有害廢物就是利用水泥的這一特性。常用作固化劑的水泥：硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。

目前五頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點在水泥固化處理過程中，為了改善固化條件，提高固化體的質(zhì)量，有時摻入適宜的添加劑。常用的添加劑有：

吸附劑：如活性氧化鋁、粘土、蛭石等；緩凝劑：如酒石酸、檸檬酸、硼酸鹽等；促凝劑：如水玻璃、鋁酸鈉、碳酸鈉等；減水劑：如表面活性劑等。目前六頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點

應用原子能工業(yè)固體與液體廢物處理電鍍業(yè)污泥含汞污泥含砷泥渣

目前七頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點目前八頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點圖電鍍污泥水泥固化處理工藝流程圖目前九頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點

操作條件與指標水灰比水泥與廢物的配比

pH值

初凝時間與終凝時間

添加劑

養(yǎng)護條件

固化產(chǎn)物的性能指標：機械強度、抗浸出性一般控制在1:2為宜應通過實驗確定應控制在8以上初凝:大于2h；終凝:48h以內(nèi)根據(jù)固化過程性質(zhì)，通過實驗選擇添加劑種類與投配量(吸附劑/促凝劑/緩凝劑/減水劑)。一般在室溫條件下，相對濕度大于80%，養(yǎng)護時間約28天。目前十頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點

以石灰和具有火山灰活性的物質(zhì)（如粉煤灰、垃圾焚燒灰渣、水泥窯灰等）為固化基材，活性硅酸鹽類為添加劑對危險廢物進行穩(wěn)定化與固化處理的方法。適用于穩(wěn)定石油冶煉污泥、重金屬污泥、氧化物、廢酸等無機污染物，并已用于煙道氣脫硫的廢物的固化。該法簡單，物料來源方便，操作不需特殊設(shè)備及技術(shù)，比水泥固化法便宜，并在適當?shù)奶幹铆h(huán)境，可維持波索來反應的持續(xù)進行。石灰固化處理得到固化體的強度較低，所需養(yǎng)護時間較長，并且體積膨脹較大，增加清運和處置的困難，因而較少單獨使用。石灰固化處理（Limesolidification

）目前十一頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點熱塑性材料固化（瀝青、石蠟、聚乙烯、聚丙烯等）：是用熔融的熱塑性物質(zhì)在高溫下與干燥脫水危險廢物混合，以達到對廢物穩(wěn)定化的目的的過程。

以瀝青類材料作為固化劑，與危險廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下發(fā)生皂化反應，使有害物質(zhì)包容在瀝青中并形成穩(wěn)定固化體的過程。瀝青－憎水性物質(zhì)、良好的黏結(jié)性、化學穩(wěn)定性、較高的耐腐蝕性。石油蒸餾的殘渣，其化學成分包括瀝青質(zhì)、油分、游離碳、膠質(zhì)、瀝青酸和石蠟等。熱塑性材料固化處理目前十二頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點注意：含水率較高的廢物需預先脫水；被固化的廢物中應盡量少含氧化性與導致瀝青粘度增大的物質(zhì)。目前十三頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點

圖高溫熔化混合蒸發(fā)瀝青固化流程示意圖目前十四頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點熱固性材料固化處理（Plasticsolidification）

熱固性塑料固化（脲醛樹脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂）用熱固性有機單體和經(jīng)過粉碎處理的廢物充分混合，在助凝劑和催化劑的作用下產(chǎn)生聚合以形成海綿狀的聚合物質(zhì)，從而在每個廢物顆粒的周圍形成一層不透水的保護膜。部分液體廢物遺留，需干化。

特別適用于對有害廢物和放射性固體廢物的固化處理目前十五頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點概念

玻璃原料為固化劑，將其與危險廢物以一定的配料比混合后，在1000～1500℃的高溫下熔融，經(jīng)退火后形成穩(wěn)定的玻璃固化體。主要適用于處理含高比放射性廢物，不適宜于大型工業(yè)有害固體廢物的固化處理。固化劑

鈉鉀玻璃溶解度高，硅酸鹽玻璃熔點高，制造困難。

磷酸鹽：含鹽量低、放射性極高的如普里克斯廢液硼酸鹽玻璃：高放廢液+固化劑——煅燒，升溫1100～1150℃，退火浸出速率最低、增容比最小、高溫操作，燒結(jié)過程需配備尾氣凈化系統(tǒng)、成本高、穩(wěn)定性和耐久性差。玻璃固化處理（Glasssolidification

）目前十六頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點自膠結(jié)固化（Self-cementationsolidification

）利用廢物自身的膠結(jié)特性來達到固化目的的方法。該技術(shù)主要用來處理含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物，如磷石膏、煙道氣脫硫廢渣等。CaSO4﹒2H2O或CaSO3﹒2H2O經(jīng)煅燒成具自膠結(jié)作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。該方法不需要加入大量添加劑，廢物也不需要完全脫水，工藝簡單；固化體化學性質(zhì)穩(wěn)定，具有抗?jié)B透性高、抗微生物降解和污染物浸出速率低的特點，并且結(jié)構(gòu)強度高；但只限于含有大量硫酸鈣的廢物，應用面較為狹窄。此外還要求熟練的操作和比較復雜的設(shè)備，煅燒泥渣也需要消耗一定的熱量。目前十七頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點圖煙道氣脫硫泥渣自膠結(jié)固化的工藝流程目前十八頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點水玻璃固化（Sodiumsilicatesolidification）水玻璃（硅酸鈉溶液）固化：以水玻璃為固化劑，無機酸類（如硫酸、硝酸、鹽酸和磷酸）為助劑，與有害污泥按一定的配料比進行中和與縮合脫水反應，形成凝膠體，將有害污泥包容，經(jīng)凝結(jié)硬化逐步形成水玻璃固化體。水玻璃固化電鍍污泥時的配比為：水玻璃（3號硅酸鈉）∶混酸（純硫酸與純磷酸之比為9∶1）∶污泥為5.85∶0.55∶93.6。目前十九頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點技術(shù)適用對象主要優(yōu)點主要缺點水泥固化法重金屬、氧化物、廢酸1.水泥攪拌，技術(shù)已相當成熟；2.對廢物中化學性質(zhì)的變動承受力強;3.可由水泥與廢物的比例來控制固化體的結(jié)構(gòu)缺點與防水性；4.無需特殊的設(shè)備，處理成本低；5.廢物可直接處理，無需前處理。1.廢物如含特殊的鹽類，會造成固化體破裂；2.有機物的分解造成裂隙，增加滲透性，降低結(jié)構(gòu)強度；3.大量水泥的使用可增加固化體的體積和質(zhì)量石灰固化法重金屬、氧化物、廢酸1所用物料來源方便，價格便宜；2操作不需特殊設(shè)備及技術(shù)；3.產(chǎn)品通常便于裝卸，滲透性有所降低1.固化體的強度較低，需較長的養(yǎng)護時間；2.有較大的體積膨脹，增加清運和處置的困難瀝青固化法重金屬、氧化物、廢酸1.有時需要對廢物預先脫水或濃縮；2.固化體空隙率和污染物浸出速率均大大降低；3.固化體的增容較小1.需高溫操作，安全性較差；2.一次性投資費用與運行費用比水泥固化法高塑性固化法部分非極性有機物、氧化物、廢酸1固化體的滲透性較其他固化法低；2對水溶液有良好的阻隔性3接觸液損失率遠低于水泥固化與石灰固化。1.需特殊設(shè)備和專業(yè)操作人員；2.廢物如含氧化劑或揮發(fā)性物質(zhì)，加熱時會著火或逸散，在操作前先對廢物干燥、破碎玻璃固化法不揮發(fā)高危性廢物，核廢料1固化體可長期穩(wěn)定；2可利用廢玻璃屑作為固化材料；3對核能廢料的處理已有相當成功的技術(shù)1不適用于可燃或揮發(fā)性的廢物2高溫熱融需消耗大量能源；3需要特殊設(shè)備及專業(yè)人員自膠結(jié)固化法硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物1燒結(jié)體的性質(zhì)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)強度高；2燒結(jié)體不具生物反應性及著火性1應用面較狹窄；2需要特殊設(shè)備及專業(yè)人員目前二十頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點外部混合法目前二十一頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點內(nèi)部混合法目前二十二頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點第六節(jié)固體廢物的最終處置土地填埋衛(wèi)生土地填埋安全土地填埋深井灌注海洋處置海洋傾倒遠洋焚燒目前二十三頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點土地填埋處置是從傳統(tǒng)的堆放和土地處置發(fā)展起來的一項最終處置技術(shù)，不是單純的堆、填、埋，而是一種按照工程理論和土工標準，對固體廢物進行有控管理的綜合性科學工程方法，具有工藝簡單、成本較低、適于處置多種類型固體廢物的優(yōu)點。目前已成為固體廢物最終處置的一種主要方法。土地填埋

目前二十四頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點土地填埋處置的種類很多，采用的名稱也不盡相同。按填埋場地形特征可分為山間填埋、峽谷填埋、廢礦坑填埋；按填埋場的狀態(tài)可分為厭氧性填埋、好氧性填埋、準好氧性填埋和保管型填埋；按填埋場地水文、氣象條件可分為干式填埋、濕式填埋和干-濕混合填埋；按固體廢物污染防治法規(guī)，可分為一般固體廢物填埋和工業(yè)固體廢物填埋。目前二十五頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點為了便于管理，一般可根據(jù)所處置的廢物種類以及有害物質(zhì)釋出所需控制水平進行分類。通常把廢物分為四大類，因此土地填埋處置方法及場地也相應分為四類。土地填埋處置的分類及分類處置廢物的種類安全土地填埋A組：有害廢物，還可處置B、C、D組廢物工業(yè)土地填埋B組：工業(yè)廢物，還可處置C、D組廢物衛(wèi)生土地填埋C組：城市廢物，還可處置D組廢物惰性廢物填埋D組：惰性廢物

目前二十六頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點土地填埋必須注意問題

土地填埋處置，首先需要進行科學的選址，在設(shè)計規(guī)劃的基礎(chǔ)上對場地進行防護（如防滲）處理，然后按嚴格的操作程序進行填埋操作和封場，并制訂全面的管理制度，定期對場地進行維護和監(jiān)測。必須注意問題包括：目前二十七頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點1、填埋場地的選擇

在規(guī)劃一個新的填埋場時，首先應對適宜處置廢物的填埋場場址進行現(xiàn)場調(diào)查，并根據(jù)所能收集到的當?shù)氐乩?、地質(zhì)、水文地質(zhì)和氣象資料，初步篩選出若干可供建設(shè)城市垃圾衛(wèi)生填埋場的地區(qū)。在評價一個用于長期處置固體廢物的填埋場場址的適宜性時，必須考慮的因素主要有：運輸距離、場址限制條件、可以使用土地面積、入場道路、地形和土壤條件、氣候、地表和水文條件、當?shù)丨h(huán)境條件以及填埋場封場后場地是否可被利用等。

目前二十八頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點2、填埋場地的結(jié)構(gòu)

填埋場結(jié)構(gòu)與地形地貌、水文地質(zhì)條件、填埋廢物類別有關(guān)。按填埋廢物類別和填埋場污染防治設(shè)計原理，填埋場結(jié)構(gòu)有衰減型和封閉型之分。通常，用于處置城市垃圾的衛(wèi)生填埋場屬衰減型填埋場或半封閉型填埋場，而處置危險廢物的安全填埋場屬全封閉型填埋場。

目前二十九頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點(1)自然衰減型填埋場

自然衰減型填埋場允許部分滲濾液由填埋場基部滲透，利用下伏包氣帶土層和含水層的自凈功能來降低滲濾液中污染物的濃度，使其達到能接受的水平。理想的自然衰減型填埋場底部的包氣帶應為粘土層，粘土層之下是含砂潛水層，而在含砂水層下為基巖。包氣帶土層和潛水層應較厚。（2)全封閉型填埋場全封閉型填埋場是將廢物和滲濾液與環(huán)境隔絕開，將廢物完全保存相當一段時間（數(shù)十甚至上百年）。這類填埋場通常利用地層結(jié)構(gòu)的低滲透性或工程密封系統(tǒng)，來減少滲濾液產(chǎn)生量和通過底部的滲透泄露滲入蓄水層的滲濾液量，將對地下水的污染減少到最低限度，并對所收集的滲濾液進行妥善處理處置，從而達到使處置的廢物與環(huán)境隔絕的目的

目前三十頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點3、地下水保護

土地填埋場內(nèi)會產(chǎn)生大量的浸出液，浸出液的來源有：降水、地表徑流、地下水和垃圾含水四大部分。封閉型填埋場浸出液的來源與自然衰減型填埋場浸出液來源略有不同，對于衰減型土地填埋，在填埋過程中垃圾分解產(chǎn)生一定量的水。而對于封閉型土地填埋，浸出液主要來自廢物本身含水、地下水、降水及地表徑流。防止措施：設(shè)置填埋場襯層系統(tǒng)，可盡量封閉滲濾液于填埋場中，使其進入滲濾液收集系統(tǒng)；并能控制地下水，防止其形成過高的上升壓，防止地下水進入填埋場，因為地下水進入填埋場將使?jié)B濾液的產(chǎn)生量增加。常見防止?jié)B浸的具體方法：目前三十一頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點（1）具有浸出液收集系統(tǒng)的單層襯層系統(tǒng)

具有浸出液收集系統(tǒng)的單層襯層系統(tǒng)是由上、下兩部分組成的，下部為低滲透性的粘土襯層或人造有機合成襯層；上部為具有浸出液收集系統(tǒng)的由30㎝可滲透性礫石或砂質(zhì)土壤構(gòu)成的瀝濾系統(tǒng)。襯層系統(tǒng)的底部具有適當坡度傾向的積水坑，浸出液可以沿襯層坡度匯集到積水坑，以便監(jiān)測和抽出。目前三十二頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點（2）具有浸出液收集系統(tǒng)的雙層襯層系統(tǒng)具有浸出液收集系統(tǒng)的雙襯層系統(tǒng)包含兩層防滲層，兩層之間是排水層，以控制和收集防滲層之間的液體或氣體。主襯層為人工合成有機襯層（如高密度聚乙烯），輔助襯層為人工合成有機薄膜和粘土構(gòu)成的復合襯層。襯層上方為滲濾液收集系統(tǒng)，透過主襯層的滲濾液受到輔助襯層的阻擋而在中間的排水層中得到控制和收集。目前三十三頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點目前三十四頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點目前三十五頁\總數(shù)四十一頁\編于二十點目前三十六頁\總數(shù)四十