一种混合焚烧废渣的水泥固化方法技术

本发明专利技术公开了一种混合焚烧废渣的水泥固化方法，包括以下步骤：（1）取一定质量的混合焚烧废渣，加入氧化剂和水，搅拌一定时间，然后加入稳定剂，继续搅拌一定时间；（2）向步骤（1）中得到混合浆料中分别加入若干份粉煤灰、双三甲基硅基磷酸氢酯，搅拌一定时间；（3）向步骤（2）中得到混合浆料中加入若干份硅酸盐水泥、木质素磺酸钠、生物质基固体酸和玻璃纤维，然后加适量水，搅拌至均匀后在室温环境放置一定时间后得到固化体；（4）取水对固化体进行浇淋养护；通过该固化方法制备的固化体重金属浸出率低，满足《危险废物填埋污染控制标准》中规定的危险废物允许进入填埋区的限值，实现了混合焚烧废渣的集中处理，具有重要的意义。

A cement solidification method of mixed incineration waste

The invention discloses a cement solidification method of mixed incineration waste residue, which comprises the following steps: (1) taking a certain quality of mixed incineration waste residue, adding oxidant and water, stirring for a certain time, then adding stabilizer, and continuing stirring for a certain time; (2) adding several parts of fly ash and bis (trimethylsilyl) phosphate to the mixed slurry obtained in step (1), stirring A certain time; (3) add several parts of Portland cement, sodium lignosulfonate, biomass based solid acid and glass fiber into the mixed slurry in step (2), and then add some water, stir it to a uniform level, and place it in the room temperature environment for a certain time to obtain the solidified body; (4) take water to pour and maintain the solidified body; the solidified body weight metal prepared by the solidification method is leached The rate is low, which meets the limit value of hazardous waste allowed to enter the landfill area stipulated in the pollution control standard for hazardous waste landfill, and realizes the centralized treatment of mixed incineration waste residue, which is of great significance.

【技术实现步骤摘要】
一种混合焚烧废渣的水泥固化方法
本专利技术涉及焚烧废渣处理领域，具体为一种混合焚烧废渣的水泥固化方法。
技术介绍
焚烧法处理危险废物即能够降低危险废物在环境中所占体积，又可以转化和减少危险废物中的有害组分，是目前国内外普遍使用的一种处理危险废物的方法。可是，焚烧处理危险废物可能会产生一系列的再生污染，例如焚烧过程中产生的烟尘、氮氧化物、硫氧化物、焚烧废渣等。水泥固化危险废物焚烧废渣是国内外处理危险废物焚烧废渣的普遍方法。按照国家标准，鉴别出的一类至少具备有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性、感染性五大危险特性之一的或者列入国家危险废物名录上的，可能危害环境或人体健康的废物被称之为危险废物。危险废物焚烧废渣是指经过挑选的可以用来焚烧处理的危险废物，在控制氧气、危险废物量等焚烧条件下燃烧，发生氧化反应，生成的剩余物质就叫做危险废物焚烧废渣。水泥固化危险废物焚烧废渣，不仅能够降低有害组分浓度，而且运行费用较低，操作过程较为简单，固化块稳定。但是目前而言，水泥固化焚烧废渣仍存在一些技术问题。例如，水泥固化废渣由于废渣成分的不同，需要合理调配固化剂的成分，否则会造成固化体的固化强度不高，造成固化体在一定的情况下，如高压出现二次崩塌，造成污染物的二次扩散。由于焚烧废渣中常常存在一些重金属残留，在固化体的堆放过程中存在重金属浸出的问题。此外，由于水泥固化法中需要采用大量的水泥进行固化，水泥具有较大的碱性，且水泥固化添加剂中常添加一些碱性添加剂以对重金属进行处理，常常导致废渣的浸出液碱性超标，不符合相应的废物填埋标准《危险废物填埋污染控制标准（GB18598-2001）》。对于水泥固化添加剂而言，目前采用的复合添加剂通常是一次性加入，对添加剂功能的有效发挥造成了一定的影响。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种混合焚烧废渣的水泥固化方法，包括以下步骤：（1）按照质量份数计，取混合焚烧废渣100份，加入氧化剂1-8份，加入水80-160份，搅拌5-20分钟，然后加入稳定剂5-20份，继续搅拌20-60分钟；（2）向步骤（1）中得到混合浆料中继续加入粉煤灰20-50份、双三甲基硅基磷酸氢酯1-3份，搅拌5-10分钟；（3）向步骤（2）中得到混合浆料中加入硅酸盐水泥30-60份、木质素磺酸钠5-15份、生物质基固体酸10-25份和玻璃纤维5-12份，然后加水30-70份，搅拌至均匀后在室温环境放置10-24h后得到固化体；（4）按照固化体重量的10-15%取水对固化体进行浇淋养护，每日两次，养护周期为5-15天。进一步的，所述氧化剂选自高锰酸钾、过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵。进一步的，所述混合焚烧废渣为有机溶剂焚烧废渣、矿物油焚烧废渣、表面处理剂焚烧废渣、医疗垃圾焚烧废渣和废油漆焚烧废渣的混合物。进一步的，所述稳定剂选自硫氢化钠，硫化钾、硫化钠、硫代硫酸钠或硫氢化钾中的一种或几种。进一步的，所述稳定剂为硫代硫酸钠。进一步的，所述生物质基固体酸的酸味位点不小于0.5mol/g。对于生物质基固体酸催化剂，可采用的多种方法制备，如热解-磺化法，将经破碎的生物质原料，如木材，秸秆等烘干处理，然后在惰性气体下高温热解形成生物质炭化物，将上述生物质炭化物至于浓硫酸中磺化处理，经去离子水洗涤后烘干即得到所需的生物质固体酸。当然，也可通过其他现有技术中公开的方法处理生物质材料获得相应的生物质固体酸。本专利技术的有益效果在于：为了实现对焚烧废渣中重金属的固定，通过对氧化剂对废渣中进行充分氧化，一方面有利于废渣本身与后续添加剂，如粉煤灰和水泥与废渣之间的固化，更主要的是，有利于后续添加的重金属稳定剂与废渣中重金属发生相应的氢氧化物络合物，这对防止废渣中重金属的浸出是十分有力的。通过添加生物质固体酸，可以在固化体氧化过程中，有效调控固化体的浸出液的pH值，通过探索添加剂的添加顺序并且优化了添加剂的添加比例，达到水泥固化的国家堆放标准的要求。具体实施方式下面将通过具体实施例对本专利技术进行进一步说明本专利技术处理的混合焚烧废渣取自马鞍山危险废物集中处置中心。实施例1一种混合焚烧废渣的水泥固化方法，包括以下步骤：（1）按照质量份数计，取混合焚烧废渣100份，加入高锰酸钾1份，加入水100份，搅拌5-20分钟，然后加入硫代硫酸钠5份，继续搅拌20分钟；（2）向步骤（1）中得到混合浆料中继续加入粉煤灰20份、双三甲基硅基磷酸氢酯2份，搅拌5-10分钟；（3）向步骤（2）中得到混合浆料中加入硅酸盐水泥30份、木质素磺酸钠5份、酸性位点为0.5mol/g的生物质基固体酸10份和玻璃纤维8份，然后加水50份，搅拌至均匀后在室温环境放置10h后得到固化体；（4）按照固化体重量的10%取水对固化体进行浇淋养护，每日两次，养护周期为5天。考虑到将混合焚烧废渣的固化体运至垃圾填埋厂进行填埋，其在酸性条件下的浸出毒性，并分析该种固化工艺所形成的固化块在酸雨等条件下是否会产生二次污染。这里采用硫酸—硝酸法对原样，固化后样，养护后样，水泥等进行浸出实验，将预先配置好的浓硫酸和浓硝酸混和液加入到超纯水中，调节pH，使pH在3.15-3.25之间。称取5g相关的样品，按液固比为10:1加入所需要的浸提剂后，旋紧瓶盖后固定在翻转振荡器上，设置振荡时间为18h。振荡结束后，取下瓶子在0.6-0.8um滤膜上采用高压过滤装置进行过滤，得到澄清液体即为浸出液。将浸提出来的液体立即用直径为0.45um滤膜过滤，用pH计测定其pH值。将浸提出来的溶液加入适量硝酸调节pH<2.0，然后直接用等离子体发射光谱仪进行测定各浸出液中金属的含量。通过上述方法对浸出液进行检测可知，经实施例1的方法固化后，浸出液的各金属原始浸出值满足《危险废物填埋污染控制标准（GB18598-2001）》中规定的危险废物允许进入填埋区的控制限值，其中浸出的pH值为10。实施例2参照实施例1中步骤制备对混合焚烧废渣进行固化，所不同的在于，步骤（1）中氧化剂采用过硫酸铵2份，步骤（3）中采用生物质固体酸的酸性位点为1.3mol/g。经实施例2方法的固化后，浸出液的各金属原始浸出值满足《危险废物填埋污染控制标准（GB18598-2001）》中规定的危险废物允许进入填埋区的控制限值，其中pH的浸出值为9。实施例3参照实施例1中步骤制备对混合焚烧废渣进行固化，所不同的在于，步骤（3）中玻璃纤维的加入量为12份。经实施例3方法的固化后，浸出液的各金属原始浸出值满足《危险废物填埋污染控制标准（GB18598-2001）》中规定的危险废物允许进入填埋区的控制限值，其中pH的浸出值为10，与实施例1相比，本实施例中的固化体的强度提升了23%，可以满足填埋场的填埋要求。实施例4参照实施例1中步骤制备对混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合焚烧废渣的水泥固化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）按照质量份数计，取混合焚烧废渣100份，加入氧化剂1-8份，加入水80-160份，搅拌5-20分钟，然后加入稳定剂5-20份，继续搅拌20-60分钟；/n（2）向步骤（1）中得到混合浆料中继续加入粉煤灰20-50份、双三甲基硅基磷酸氢酯1-3份，搅拌5-10分钟；/n（3）向步骤（2）中得到混合浆料中加入硅酸盐水泥30-60份、木质素磺酸钠5-15份、生物质基固体酸10-25份和玻璃纤维5-12份，然后加水30-70份，搅拌至均匀后在室温环境放置10-24h后得到固化体；/n（4）按照固化体重量的10-15%取水对固化体进行浇淋养护，每日两次，养护周期为5-15天。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合焚烧废渣的水泥固化方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照质量份数计，取混合焚烧废渣100份，加入氧化剂1-8份，加入水80-160份，搅拌5-20分钟，然后加入稳定剂5-20份，继续搅拌20-60分钟；
（2）向步骤（1）中得到混合浆料中继续加入粉煤灰20-50份、双三甲基硅基磷酸氢酯1-3份，搅拌5-10分钟；
（3）向步骤（2）中得到混合浆料中加入硅酸盐水泥30-60份、木质素磺酸钠5-15份、生物质基固体酸10-25份和玻璃纤维5-12份，然后加水30-70份，搅拌至均匀后在室温环境放置10-24h后得到固化体；
（4）按照固化体重量的10-15%取水对固化体进行浇淋养护，每日两次，养护周期为5-15天。


2.根据权利要求1所述的一种混合焚烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘先群，金杰，汪平生，黄奕航，俞志敏，卫新来，王磊，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34