一種利用新型固化劑固化處置垃圾滲濾液膜濃縮液污泥的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型固化劑固化處置垃圾滲濾液膜濃縮液污泥的方法。本發(fā)明利用共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑和硅酸鹽水泥復(fù)配出一種新型高效固化劑，此固化劑在處理污泥處置過程中可形成強(qiáng)有力的固化網(wǎng)高效包裹、固定污泥中的污染物。本發(fā)明操作方便，成本低廉，可用于垃圾滲濾液或垃圾滲濾液膜濃縮液處理產(chǎn)生的污泥的固化穩(wěn)定化處置。
【專利說明】一種利用新型固化劑固化處置垃圾滲濾液膜濃縮液污泥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固化處理垃圾滲濾液膜濃縮液污泥的方法。具體地說，本發(fā)明采用一種新型污泥固化劑對垃圾滲濾液膜濃縮液污泥可以有效固化和穩(wěn)定化。
【背景技術(shù)】
[0002]垃圾滲濾液膜濃縮液污泥是對膜濃縮液絮凝處理之后產(chǎn)生的，其成分復(fù)雜，含有大量的重金屬、有機(jī)物等，如處理不善將會造成嚴(yán)重的二次污染。目前污泥的處理處置手段主要包括填埋、焚燒以及土地利用等，但是由于膜濃縮液污泥含有多種污染物，含水率高等特點(diǎn)，上述處理處置手段受到了不同程度的限制。
[0003]污泥的固化既包括添加固化劑于污泥中使其不可流動或形成固體，也包括將污泥中的物質(zhì)穩(wěn)定化，使污泥中的有害物質(zhì)變?yōu)榈投拘?、低浸出性以及低遷移性的物質(zhì)。目前對污泥最常用的固化技術(shù)主要包括石灰固化、大型包膠以及水泥固化等。水泥的固化過程主要是水泥的水化作用形成的結(jié)晶體將污泥微粒進(jìn)行包裹，使得污泥中的有害物質(zhì)被封閉在固化體內(nèi)，從而達(dá)到無害化、穩(wěn)定化的目的。在固化過程中，污泥中的重金屬離子在堿性條件下，生成難溶于水的氫氧化物或碳酸鹽等固定在水泥基體中，可以有效地防止重金屬離子的浸出。從經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)可行性分析，以水泥作為固化材料對污泥進(jìn)行固化處理具有廣闊的應(yīng)用前景，水泥廉價易得，便于工程應(yīng)用。
[0004]但對于有機(jī)質(zhì)含量高且含有多種污染物的膜濃縮液污泥，普通的固化劑并不能使其中的有機(jī)物和其他污染物有效穩(wěn)定化。對污泥進(jìn)行固化主要是固化劑水化反應(yīng)生成的水化產(chǎn)物對固體廢物顆粒產(chǎn)生膠結(jié)作用。污泥由于含水率高，其中的無機(jī)固體顆粒成分非常少，固化處理后所形成的強(qiáng)度主要是依靠固化劑水化反應(yīng)形成的水化產(chǎn)物，污泥顆粒自身對強(qiáng)度的貢獻(xiàn)很少，并且重金屬和有機(jī)物的存在阻礙了水泥的水化反應(yīng)，需要消耗大量的固化劑才能獲得一定的強(qiáng)度，所以其處理費(fèi)用非常高昂，影響了這一技術(shù)在我國的推廣和應(yīng)用。共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑可以有效結(jié)合有機(jī)物及重金屬，使其穩(wěn)定固定在晶格內(nèi)，可以有效解決固化后浸出超標(biāo)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明開發(fā)出一種新型高效的污泥固化劑，有效固定有機(jī)物、重金屬以及氨氮等，對垃圾滲濾液膜濃縮液污泥可以高效固化穩(wěn)定化。
[0006]本發(fā)明所用污泥固化劑由固體共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑和硅酸鹽水泥復(fù)配而成。，共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑即發(fā)明專利“一種共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑、制備工藝及其應(yīng)用”(申請?zhí)?200810115990.8)中所述的共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑，此類絮凝劑可與污泥中的有機(jī)物、重金屬等污染物穩(wěn)定結(jié)合。所用硅酸鹽水泥為普通硅酸鹽水泥，廉價易得。膜濃縮液污泥中的有機(jī)物、重金屬等被固化形成的強(qiáng)有力的固化網(wǎng)包裹，封固在交錯生成的晶體內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了難溶化、不溶化。[0007]本發(fā)明使用的上述污泥固化劑中，硅酸鹽水泥占固化劑總質(zhì)量的50%至99%，固體共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑占固化劑總質(zhì)量的50%至1%。
[0008]具體固化程序是:在一定量垃圾滲濾液膜濃縮液污泥中加入一定量固化劑混勻，固化劑占總質(zhì)量的5%至40%，垃圾滲濾液膜濃縮液污泥占總質(zhì)量的95%至60%，根據(jù)污泥含水率加入一定量水使混合物含水率在80%~70%，混勻10分鐘后排出，養(yǎng)生1-10天即完成固化過程。該過程可高效固定污泥中的有機(jī)物、重金屬以及氨氮等污染物，固化物可直接填埋或用作建材。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面以實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不限于此。
[0010]實(shí)施例1
[0011]固化劑由硅酸鹽水泥和固體共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑按照質(zhì)量比8: 2復(fù)配而成。所用硅酸鹽水泥為普通硅酸鹽水泥；所用固體共價鍵型有機(jī)無機(jī)復(fù)合絮凝劑氧化鋁(Al2O3)含量為13.5%。污泥為垃圾滲濾液膜濃縮液經(jīng)絮凝處理后的膜濃縮液污泥，其有機(jī)質(zhì)含量3851mg/g。取一定量待處理膜濃縮液污泥，按污泥:固化劑(干基)= 8:1加入固化劑，根據(jù)污泥含水率加入一定量水使混合物含水率在80%~70%，混勻10分鐘，排出、養(yǎng)生。養(yǎng)生時間為5天。養(yǎng)生后的污泥無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到了 70.12kPa，能夠滿足污泥填埋時無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于50kPa的要求，增容比為1.22。對處理后的污泥根據(jù)《GB5086.1-1997固體廢物浸出毒性浸出方法-翻轉(zhuǎn)法》進(jìn)行浸提實(shí)驗，其COD浸出率為
0.05%，氨氮浸出率為1.03%。不添加共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑直接采用硅酸鹽水泥對上述膜濃縮液污泥進(jìn)行處理，養(yǎng)生后污泥無側(cè)限抗壓強(qiáng)度33.41kPa，不能滿足污泥填埋要求，增容比為1.44，C0D浸出率為17.32%，氨氮浸出率為21.32%。采用本發(fā)明中的新型固化劑對膜濃縮液污泥進(jìn)行固化，固化物增容比小，污染物在固化過程中高效穩(wěn)定化，符合直接填埋或用作建材的要求。
[0012]實(shí)施例2
[0013]將硅酸鹽水泥和共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑按照質(zhì)量比7: 3復(fù)配，即可得本發(fā)明的污泥固化劑。所用硅酸鹽水泥為普通硅酸鹽水泥；所用固體共價鍵型有機(jī)無機(jī)復(fù)合絮凝劑氧化鋁(Al2O3)含量為16%。污泥為垃圾滲濾液膜濃縮液經(jīng)絮凝處理后的膜濃縮液污泥，其有機(jī)質(zhì)含量3624mg/g。取一定量待處理膜濃縮液污泥，按污泥:固化劑(干基)=19: I加入固化劑，根據(jù)污泥含水率加入一定量水使混合物含水率在80%~70%，混勻10分鐘，排出、養(yǎng)生。養(yǎng)生時間為10天。養(yǎng)生后的污泥無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到了 92.49kPa，能夠滿足填埋強(qiáng)度要求，增容比為1.09，遠(yuǎn)小于普通水泥固化的增容比。不添加共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑直接采用硅酸鹽水泥對上述膜濃縮液污泥進(jìn)行處理，養(yǎng)生后污泥無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為39.08kPa，不能滿足污泥填埋要求，增容比為1.32。對處理后的污泥根據(jù)《GB5086.1-1997固體廢物浸 出毒性浸出方法-翻轉(zhuǎn)法》進(jìn)行浸提實(shí)驗，新型固化劑處理后的固化物COD浸出率為0.03 %，氨氮浸出率為0.23%。采用硅酸鹽水泥處理后的固化物COD浸出率為24.88%，氨氮浸出率為27.69%。兩種固化劑固化后的重金屬浸出率如下表I所示:
[0014]表1養(yǎng)生10天后浸提液中重金屬的浸出率[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種利用新型固化劑固化處置垃圾滲濾液膜濃縮液污泥的方法，其特征在于:固化劑由共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑和硅酸鹽水泥復(fù)配而成。
2.由權(quán)力要求I所述的固化劑，其特征在于:共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑的作用在于使垃圾滲濾液膜濃縮液污泥中的污染物在固化過程中高效穩(wěn)定化，使之不易浸出和遷移。
3.由權(quán)力要求I和2所述的固化劑，其特征在于:硅酸鹽水泥占固化劑總質(zhì)量的50%至99%，共價鍵型無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑占固化劑總質(zhì)量的50%至I %。
4.由權(quán)力要求I所述的方法，其特征在于:在一定量垃圾滲濾液膜濃縮液污泥中加入一定量固化劑混勻，固化劑占總質(zhì)量的5%至40%，垃圾滲濾液膜濃縮液污泥占總質(zhì)量的95%至60%，根據(jù)污泥含水率加入一定量水使混合物含水率在80%~70%，混勻10分鐘后排出，養(yǎng) 生1-10天。
【文檔編號】C02F11/14GK103910481SQ201310003850
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月7日
【發(fā)明者】趙華章, 秦墨涵, 李振山 申請人:北京大學(xué)