垃圾焚燒爐渣固化/穩(wěn)定化處理
填理之前,通常需要對焚燒灰流進行固化穩(wěn)定化處理,固化穩(wěn)定化處理既能減少灰渣中有毒重金屬的浸出對地質環(huán)境的影響,還能保證工程安全。
(1)固化。固化是用物理化學方法將有害廢物摻和并包容在密實的情性基材中,使其穩(wěn)定化的一種過程。固化處理機理十分復雜,目前尚在研究和發(fā)展中,有的是將有害廢物通過化學轉變或引入某種穩(wěn)定的晶格中的過程;有的是將有害廢物用情性材料加以包容的過程;有的兼有上述兩種過程。常用的固化劑主要有水泥、石灰、石膏、硅酸鹽、火山灰和瀝青等。用水泥和瀝青對垃圾焚燒灰渣進行固化處理都取得了良好的效果,焚燒灰渣的水泥固化體主要用于路基、河壩等且存在長期穩(wěn)定性問題,固化體中重金屬穩(wěn)定性可能會因水溶性硫段鹽、有機酸和有機質分解產生的二氧化碳氣體面降低。
(2)藥劑穩(wěn)定化。根據廢物中所含重金屬種類可以采用的穩(wěn)定化藥劑有石膏、漂白粉、硫代硫酸鈉、硫化鈉和高分于有機穩(wěn)定劑。近年來,發(fā)展較快的是重金屬螯合劑的應用。它是一種水溶性螯合高分子,其母體高分子具有親水性螯合基,與重金屬離子反應生成不溶于水的高分子絡合物。
磷酸鹽也被應用于穩(wěn)定焚燒爐渣,原理在于能與重金屬反應形成自然界穩(wěn)定存在的金屬三態(tài)磷酸鹽和磷灰石族礦物,這些物質對于Ph、Eh有著相當高的穩(wěn)定性,從而降低爐渣中重金屬的浸出。其反應機理總的來說有表面吸附和沉積/置換兩個途徑,具體的過程與磷酸鹽的理化特性(如溶解度)和重金屬的濃度及存在形態(tài)等很多因素相關。研究表明,磷酸鹽能與30多種元素反應生成300余種自然界穩(wěn)定存在的礦物,常用來控制自然土地系統(tǒng)中Ca2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+和Zn2+的污染,尤其是Pb2+。
另外,有研究表明(M。A。 Soreness et al,2001),用FeSO4溶液來處理焚燒灰渣時,灰渣中大部分鹽類被溶解,表面有不定形的鐵氧體沉積,而重金屬由于表面吸附或直接物理結合于鐵氧體中,能很好地固定重金屬。