CN103910481B

CN103910481B - 一种利用新型固化剂固化处置垃圾渗滤液膜浓缩液污泥的方法

Info

Publication number: CN103910481B
Application number: CN201310003850.2A
Authority: CN
Inventors: 赵华章; 秦墨涵; 李振山
Original assignee: Peking University
Current assignee: Peking University
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2033-01-07
Also published as: CN103910481A

Abstract

本发明涉及一种新型固化剂固化处置垃圾渗滤液膜浓缩液污泥的方法。本发明利用共价键型无机有机复合絮凝剂和硅酸盐水泥复配出一种新型高效固化剂，此固化剂在处理污泥处置过程中可形成强有力的固化网高效包裹、固定污泥中的污染物。本发明操作方便，成本低廉，可用于垃圾渗滤液或垃圾渗滤液膜浓缩液处理产生的污泥的固化稳定化处置。

Description

一种利用新型固化剂固化处置垃圾渗滤液膜浓缩液污泥的方法

技术领域

本发明涉及一种固化处理垃圾渗滤液膜浓缩液污泥的方法。具体地说，本发明采用一种新型污泥固化剂对垃圾渗滤液膜浓缩液污泥可以有效固化和稳定化。

背景技术

垃圾渗滤液膜浓缩液污泥是对膜浓缩液絮凝处理之后产生的，其成分复杂，含有大量的重金属、有机物等，如处理不善将会造成严重的二次污染。目前污泥的处理处置手段主要包括填埋、焚烧以及土地利用等，但是由于膜浓缩液污泥含有多种污染物，含水率高等特点，上述处理处置手段受到了不同程度的限制。

污泥的固化既包括添加固化剂于污泥中使其不可流动或形成固体，也包括将污泥中的物质稳定化，使污泥中的有害物质变为低毒性、低浸出性以及低迁移性的物质。目前对污泥最常用的固化技术主要包括石灰固化、大型包胶以及水泥固化等。水泥的固化过程主要是水泥的水化作用形成的结晶体将污泥微粒进行包裹，使得污泥中的有害物质被封闭在固化体内，从而达到无害化、稳定化的目的。在固化过程中，污泥中的重金属离子在碱性条件下，生成难溶于水的氢氧化物或碳酸盐等固定在水泥基体中，可以有效地防止重金属离子的浸出。从经济性和技术可行性分析，以水泥作为固化材料对污泥进行固化处理具有广阔的应用前景，水泥廉价易得，便于工程应用。

但对于有机质含量高且含有多种污染物的膜浓缩液污泥，普通的固化剂并不能使其中的有机物和其他污染物有效稳定化。对污泥进行固化主要是固化剂水化反应生成的水化产物对固体废物颗粒产生胶结作用。污泥由于含水率高，其中的无机固体颗粒成分非常少，固化处理后所形成的强度主要是依靠固化剂水化反应形成的水化产物，污泥颗粒自身对强度的贡献很少，并且重金属和有机物的存在阻碍了水泥的水化反应，需要消耗大量的固化剂才能获得一定的强度，所以其处理费用非常高昂，影响了这一技术在我国的推广和应用。共价键型无机有机复合絮凝剂可以有效结合有机物及重金属，使其稳定固定在晶格内，可以有效解决固化后浸出超标的问题。

发明内容

本发明开发出一种新型高效的污泥固化剂，有效固定有机物、重金属以及氨氮等，对垃圾渗滤液膜浓缩液污泥可以高效固化稳定化。

本发明所用污泥固化剂由固体共价键型无机有机复合絮凝剂和硅酸盐水泥复配而成。，共价键型无机有机复合絮凝剂即发明专利“一种共价键型无机有机复合絮凝剂、制备工艺及其应用”(申请号：200810115990.8)中所述的共价键型无机有机复合絮凝剂，此类絮凝剂可与污泥中的有机物、重金属等污染物稳定结合。所用硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥，廉价易得。膜浓缩液污泥中的有机物、重金属等被固化形成的强有力的固化网包裹，封固在交错生成的晶体内部，实现了难溶化、不溶化。

本发明使用的上述污泥固化剂中，硅酸盐水泥占固化剂总质量的50％至99％，固体共价键型无机有机复合絮凝剂占固化剂总质量的50％至1％。

具体固化程序是：在一定量垃圾渗滤液膜浓缩液污泥中加入一定量固化剂混匀，固化剂占总质量的5％至40％，垃圾渗滤液膜浓缩液污泥占总质量的95％至60％，根据污泥含水率加入一定量水使混合物含水率在80％～70％，混匀10分钟后排出，养生1-10天即完成固化过程。该过程可高效固定污泥中的有机物、重金属以及氨氮等污染物，固化物可直接填埋或用作建材。

具体实施方式

下面以实施例进一步说明本发明，但不限于此。

实施例1

固化剂由硅酸盐水泥和固体共价键型无机有机复合絮凝剂按照质量比8∶2复配而成。所用硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥；所用固体共价键型有机无机复合絮凝剂氧化铝(Al₂O₃)含量为13.5％。污泥为垃圾渗滤液膜浓缩液经絮凝处理后的膜浓缩液污泥，其有机质含量3851mg/g。取一定量待处理膜浓缩液污泥，按污泥∶固化剂(干基)＝8∶1加入固化剂，根据污泥含水率加入一定量水使混合物含水率在80％～70％，混匀10分钟，排出、养生。养生时间为5天。养生后的污泥无侧限抗压强度达到了70.12kPa，能够满足污泥填埋时无侧限抗压强度不小于50kPa的要求，增容比为1.22。对处理后的污泥根据《GB5086.1-1997固体废物浸出毒性浸出方法-翻转法》进行浸提实验，其COD浸出率为0.05％，氨氮浸出率为1.03％。不添加共价键型无机有机复合絮凝剂直接采用硅酸盐水泥对上述膜浓缩液污泥进行处理，养生后污泥无侧限抗压强度33.41kPa，不能满足污泥填埋要求，增容比为1.44，COD浸出率为17.32％，氨氮浸出率为21.32％。采用本发明中的新型固化剂对膜浓缩液污泥进行固化，固化物增容比小，污染物在固化过程中高效稳定化，符合直接填埋或用作建材的要求。

实施例2

将硅酸盐水泥和共价键型无机有机复合絮凝剂按照质量比7∶3复配，即可得本发明的污泥固化剂。所用硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥；所用固体共价键型有机无机复合絮凝剂氧化铝(Al₂O₃)含量为16％。污泥为垃圾渗滤液膜浓缩液经絮凝处理后的膜浓缩液污泥，其有机质含量3624mg/g。取一定量待处理膜浓缩液污泥，按污泥∶固化剂(干基)＝19∶1加入固化剂，根据污泥含水率加入一定量水使混合物含水率在80％～70％，混匀10分钟，排出、养生。养生时间为10天。养生后的污泥无侧限抗压强度达到了92.49kPa，能够满足填埋强度要求，增容比为1.09，远小于普通水泥固化的增容比。不添加共价键型无机有机复合絮凝剂直接采用硅酸盐水泥对上述膜浓缩液污泥进行处理，养生后污泥无侧限抗压强度为39.08kPa，不能满足污泥填埋要求，增容比为1.32。对处理后的污泥根据《GB5086.1-1997固体废物浸出毒性浸出方法-翻转法》进行浸提实验，新型固化剂处理后的固化物COD浸出率为0.03％，氨氮浸出率为0.23％。采用硅酸盐水泥处理后的固化物COD浸出率为24.88％，氨氮浸出率为27.69％。两种固化剂固化后的重金属浸出率如下表1所示：

表1养生10天后浸提液中重金属的浸出率

由表1可知，与采用硅酸盐水泥固化相比，采用本方法制备的新型固化剂进行固化后其固化物重金属浸出率大大降低。采用本发明中的新型固化剂对膜浓缩液污泥进行固化，固化物增容比小，有机物及重金属浸出低，符合直接填埋或用作建材的要求。

Claims

1.一种利用固化剂固化处置垃圾渗滤液膜浓缩液污泥的方法，其特征在于：固化剂是由固体共价键型无机有机复合絮凝剂和硅酸盐水泥复配而成，其中硅酸盐水泥占固化剂总质量的50％至99％，固体共价键型无机有机复合絮凝剂占固化剂总质量的50％至1％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：共价键型无机有机复合絮凝剂的作用在于稳定结合垃圾渗滤液膜浓缩液污泥中的污染物使之在固化过程中以及固化之后不易浸出或迁移。

3.根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于：在一定量垃圾渗滤液膜浓缩液污泥中加入一定量固化剂混匀，固化剂占总质量的5％至40％，垃圾渗滤液膜浓缩液污泥占总质量的95％至60％，根据污泥含水率加入一定量水使混合物含水率在80％～70％，混匀10分钟后排出，养生1-10天。