第六章废塑料处理与资源化技术-河南师范大学网络教学平台bqoq.docx

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1、第六章 固固体废物物固化第一节 概述述一.定义义：固化：用用物化方方法将有有害废物物掺合并并包容在在惰性材材料中，使使其稳定定化的一一种过程程。关于于固化机机理有三三种观点点：（1）将将有害化化学成分分经化学学转化引引入晶格格；（2）将将有害化化学成分分包埋；（3）包包含上述述两种过过程。衡量固化化效果有有两项指指标浸出出率和增增容比，其其值越低低，固化化效果越越好。 浸出率：固化体体浸于水水中或其其他溶液液中时，其其中有害害物质的的浸出速速度。 增容比：形成的的固化体体体积与与被固化化有害废废物体积积的比值值。二.种类类按照固化化过程中中使用惰惰性材料料固固化剂，固固化可以以分为水水泥固化化

2、、沥青青固化、塑塑料固化化和玻璃璃固化。1.水泥泥固化 工艺流程程：水泥泥、水、固固体废弃弃物、添添加物 混合合 搅拌 成形形 蒸汽养养护 硬化化块 蒸汽养护护要求：湿度80%，室温温下养护护28小小时。 适用对象象：电镀镀污泥，放放射性材材料，AAs渣，HHg渣。 优点：处处理费用用低，设设备简单单，操作作方便，水水泥易得得，硬化化块机械械强度大大。 缺点：水水泥浸出出率高，增增容比大大；PHH高的氨氨类物质质医产生生NH33污染大大气。 2.沥沥青固化化工艺流程程：适用对象象：电镀镀污泥，放放射性材材料，AAs渣，HHg渣。 优点：成成本低，浸浸出率低低，因其其固化后后体积缩缩小所以以增容

3、比比比水泥泥固化小小 。 缺点：温温度高，易易燃性高高；易老老化，化化学稳定定性比水水泥固化化体低。3.塑塑料固化化适用对对象：有有毒有害害固体废废弃物 优点：浸浸出率低低，增容容比小，材材料轻。 缺点：易易老化。4.玻璃璃固化 工艺流程程：废物物、玻璃璃原料（100000CC）烧结结 冷却却 固化化体 适用对象象：高放放射性固固体废弃弃物。 优点：浸浸出率和和增容比比比以上上三种小小得多，稳稳定性也也比以上上三种高高。 缺点：成成本高。固化技术术的发展展，从欧欧洲、美美洲处理理放射性性废物开开始的。我我国在这这一领域域也有一一定的贡贡献。今今天固化化技术应应用于多多种有毒毒有害废废物的处处理

4、，如如：电镀镀污泥、砷砷 渣、汞汞渣、氰氰渣、铬铬渣等。发展经历历：五十年代代水泥固固化和沥沥青固化化处理放放射性废废物；七十年代代“腊芙芙运河”事件重金属属类等危危险废物物稳定化化固化处处理；八十年代代稳定化化/固化化有关的的法规药剂稳稳定化技技术发展展。一基本原原理将有害废废物通过过化学转转变或引引入某种种稳定的的晶格中中的过程程将有害废废物用惰惰性材料料加以包包容的过过程上述方法法兼有二、固化化处理基基本要求求l 固化体有有良好的的抗渗透透性、抗抗浸出性性、抗干干湿性、抗抗冻融性性急足够够的机械械强度等等。l 固化过程程中能量量和材料料消耗要要低，增增容比要要低。l 固化工艺艺过程简简单

5、，便便于操作作。l 固化剂来来源丰富富，价廉廉易得。三、衡量量固化处处理效果果的指标标：浸出率：固化体体浸于水水中或其其他溶液液中时，有有害物质质的浸出出速度。增容比：所形成成的固化化体体积积与被固固化有害害废物体体积的比比值。第二节 水泥泥固化一、固化化原理二、水泥泥与添加加剂三、应用用四、特点点一、原理理以水泥为为固化剂剂将有害害废物进进行固化化的一种种处理方方法。对有害废废物进行行固化时时，水泥泥与污泥泥中的水水分发生生水化反反应生成成凝胶，将将有害污污泥分别别包容，并并逐步硬硬化形成成水泥固固化体（主主要结构构3CaaO.SSiO33水化结结晶体内内包进了了污泥微微粒，使使得污泥泥中的

6、有有害物质质被封闭闭在固化化体内，达达到稳定定化、无无害化目目的）。二、水泥泥与添加加剂（一）水水泥：硅硅酸盐水水泥、火火山灰质质硅酸盐盐水泥硅酸盐水水泥是以以硅酸钙钙为主要要成分的的水泥总总称，有有时会和和粘土混混合物或或其他含含硅、铝铝、铁的的氧化物物在约114500高温下下煅烧，再再经过磨磨细而制制得的。硅酸盐水水泥掺入入火山灰灰混合材材料称为为火山灰灰质硅酸酸盐水泥泥。（二）添添加剂（改改善固化化条件，提提高固化化体的质质量）吸附剂：活性氧氧化铝、粘粘土、蛭蛭石缓凝剂：酒石酸酸、柠檬檬酸、硼硼酸盐促凝剂：水玻璃璃、铝酸酸钠、碳碳酸钠减水剂：表面活活性剂三、水泥泥固化的的应用水泥有较较高

7、的ppH值，能能使重金金属离子子在碱性性条件下下沉淀，因因此它对对重金属属污泥非非常有效效（一）电电镀污泥泥 采采用4000-5500号号硅酸盐盐水泥为为固化剂剂（二）汞汞渣水泥泥2、水泥泥固化的的处理工工艺四、特点点优点：对对电镀污污泥处理理十分有有效 设备和和工艺过过程简单单，投资资、动力力消耗、运运行费用用低 水泥和和添加剂剂廉价易易得 对含水水率较高高的废物物可直接接固化 对放射射性废物物的固化化容易实实现安全全运输和和自动化化控制缺点：固固化体的的浸出率率、增容容比较高高有氨气逸逸出处理化学学泥渣，混混合器排排料困难难第三节 沥青固固化（沥沥青为固固化体）一、沥青青：良好好的粘结结性

8、 化学学稳定性性 耐腐腐蚀性 辐射射稳定性性 弹性性和塑性性 用于于：低、中中放射性性水平的的蒸发残残渣 废水水化学处处理产生生的沉渣渣 焚烧烧炉产生生的灰烬烬、塑料料废物、 电镀镀污泥、砷砷渣等二、沥青青固化的的基本方方法（一）高高温熔化化混合蒸蒸发法将废液加加入预先先熔化的的沥青中中，再1150-2300下搅拌拌混合蒸蒸发，待待水分和和其他挥挥发组分分排出后后，将混混合物排排至贮存存器或处处置容器器中。（二）暂暂时乳化化法将污泥浆浆、沥青青与表面面活性剂剂混合成成乳浆状状；分离离除去大大部分水水分；进进一步升升温干燥燥，使混混合物脱脱水。（三）化化学乳化化法将放射性性废物在在常温下下与乳化

9、化沥青混混合；将将混合物物加热，脱脱去水分分；将脱脱水干燥燥后的混混合物排排入废物物容器，到到冷却硬硬化后即即形成沥沥青固化化体。三、沥青青固化的的性质及及其影响响因素沥青固化化体的主主要性能能指标：在水中中的浸出出率辐照稳定定性化学稳定定性它们受：沥青种种类加入的废废物量废物的化化学组分分残余水分分四、特点点与流程程 特点:完完整的沥沥青固化化体具有有优良的的防水性性能，且且具有良良好的黏黏结性、化化学稳定定性和耐耐腐蚀性性。 工艺流程程：废物物预处理理、废物物与沥青青的热混混合、二二次蒸气气的净化化处理。第四节 塑性材材料包容容技术 热固性塑塑料包容容 热塑性材材料包容容一、 热热固性塑塑

10、料包容容 热固性塑塑料：指指在加热热时会从从固体变变成液体体并硬化化的材料料。与一一般材料料的不同同之处在在于, 这种材材料即使使以后再再次加热热也不会会重新液液化或软软化。 常用热固固性材料料：脲甲甲醛、聚聚酯和聚聚丁二烯烯等，有有时也可可使用酚酚醛树脂脂或环氧氧树脂。 优点：添添加剂用用量较少少、包容物物质选择择适当,可达到到理想的的包容效效果。缺点：操操作复杂杂、价格格昂贵、操操作时有有机物的的挥发,容易燃燃烧起火火、只能能处理小小量，高高危害性性废物。 二、热塑塑性材料料包容热热塑性材材料：沥沥青、石石蜡、聚聚乙烯、聚聚丙烯等等 优点：处处理价格格较为低低廉、化化学惰性性、不溶溶于水、

11、具具有可塑塑性和弹弹性。 缺点：高高温操作作不方便便、能量量耗费大大、操作作时会产产生大量量有害挥挥发性物物质。第五节 熔融融固化技技术一、定义义 熔融固化化技术：也称为为玻璃化化技术(Vittrifficaatioon)，该该技术是是将废物物与二氧氧化硅混混合并加加热到极极高温度度，然后后冷却成成一种玻玻璃状固固体。这这种技术术的一种种改型的的方法是是将石墨墨电极埋埋入到废废物中，并并在现场场进行玻玻璃化。 二 、熔熔融固化化生产铸铸石材料料三、玻璃璃固化法法的特点点优点：固固化体致致密，在在水、酸酸、碱溶溶液中的的浸出率率小增容比小小固化过程程中产生生的粉尘尘量少玻璃固化化体有较较高的导导热性、热热稳定性性和辐射射稳定性性缺点：装装置较复复杂，处处理费用用昂贵、工工作温度度较高设备腐蚀蚀严重，放放射性核核素挥发发量大四、应用用q 利用玻璃璃化技术术处理被被有机物物污染的的土壤