第6章 固体废物固化.ppt

固体废物处理 使学生了解和掌握常见固体废弃物资源化和处理的常用技术和方法 第六章 固体废物固化 教学目标: 1.理解并掌握衡量固化处理效果的两项主要指标; 2.掌握水泥固化; 3.熟悉沥青固化; 4.熟悉塑料固化; 5.熟悉玻璃固化; 6.熟悉石灰、自胶结、水玻璃等其他固化方法 教学重点：衡量固化处理效果的两项主要指标；水泥固化；沥青固化 教学难点：水泥固化 第六章 固体废物固化 6.1概述 6.2水泥固化 6.3沥青固化 6.4塑料固化 6.5玻璃固化 6.6石灰固化 6.7自胶结固化 6.8水玻璃固化 6.1概述 固化概念 固化机理 固化剂和固化体 性质指标 基本要求 固化技术应用 固化技术分类 6.1概述 固化技术首先是从处理放射性固体废弃物发展起来的。近年来，其技术有较大的发展。 目前，固化技术已应用于处理多种有毒有害废物，如电镀废渣、砷渣、汞渣、氰渣、铬渣等。 6.1概述——固化概念 固化是用物理－化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中，使其稳定化的一种过程。 采用固化基材将固体废弃物固定或包裹起来，以降低其对环境的危害，因而较安全地运输和处置的一种方法。 6.1概述——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的过程； 有的是将有害废物用惰性材料加以包容的过程； 有的兼有上述两种过程。 固化处理的机理十分复杂，目前尚在研究和发展中。 6.1概述——固化剂和固化体 固化所用的惰性材料称为固化剂。 有害废物经过固化处理所形成的固化产物称为固化体。 由于处理过程中，需加入较多的固化剂，因而固化体的体积比原废物的体积大。 6.1概述——固化的性质指标 6.1概述——固化的性质指标 6.1概述——固化的性质指标 6.1概述——固化的性质指标 6.1概述——固化的性质指标 6.1概述——固化的基本要求 ①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等； 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。 6.1概述——固化技术应用 ①对于具有毒性或强反应性等危险性质的废物进行处理，使得满足填埋处置要求； ②其他处理过程所产生的残渣，例如焚烧产生的灰分的无害化处理，其目的是最终对其进行处置； ③在大量土壤被有害污染物所污染的情况下对土壤进行去污。 6.1概述——固化技术应用 固化技术，首先是从处理放射性废物发展起来的。欧洲、日本已应用多年，近年来，美国也很重视该技术的研究开发。我国在放射性废物的固化处理方面已做了大量的工作，并已进入工业化应用阶段。 固化技术已应用于处理多种有毒有害废物，如电镀污泥、砷渣，汞渣、氰渣、铬渣和镉渣等。 6.1概述——固化技术分类 按固化剂可分为： 水泥固化 沥青固化 塑料固化 玻璃固化 石灰固化 自胶结固化 水玻璃固化 6.2水泥固化 水泥固化是以水泥为固化剂将有害废物进行固化的一种处理方法。 采用水泥固化处理各种含有重金属的有毒废渣十分有效。 6.2水泥固化——原理 水泥是一种无机胶结剂，经水化反应后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。水泥固化有害废物就是利用水泥的这一特性。 对有害污泥进行固化时，水泥与污泥中的水分发生水化反应生成凝胶，将有害污泥微粒分别包容，并逐步硬化形成水泥固化体。 可以认为这种固化体的结构主要是水泥的水化反应产物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。 6.2水泥固化——原理 6.2水泥固化——添加剂 在水泥固化处理过程中，为了改善固化条件，提高固化体的质量，有时还掺入适宜的添加剂，如吸附剂（活性氧化铝、粘土等）、促凝剂（如水玻璃、碳酸钠等）、减水剂(表面活性剂)等。 6.2水泥固化——优点 在固化过程中，由于水泥具有较高的pH值，使得废渣中的重金属离子形成氢氧化物和碳酸盐等，能更好地固定在固化体内，有效地防止有毒金属地浸出。 工艺简单 设备投资、能耗和运行费用较低 水泥和添加剂价廉易得 对于含水率较高的废物可直接固化 可在常温下操作 对电镀污泥等含重金属的固体废弃物处理十分有效 对放射性废物的固化容易实现安全运输和自动化