CN111991745A - 一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂及方法，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，5～10重量份的水、15～20重量份的水泥、3～8重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。本发明的基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂在用于含重金属危险废物的处理时，通过将危险废物稳定化剂与含重金属危险废物混合固化后，能够降低含重金属危险废物中有毒有害物质的吸附、沉淀，能够降低含重金属危险废物中有毒有害物质的迁移性和生物有效性，危废中重金属危险废物被稳定化固化后，可以减少其向土壤、地下水等的迁移，并降低其在作物中的积累，减少危险废物通过食物链传递对生物和人体的危害，适用的危险废物的pH值范围为4～11，应用范围更广。

Description

一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂及方法
技术领域
本发明涉及环保领域，具体涉及一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂及方法。
背景技术
重金属原义是指比重大于5的金属(一般来讲密度大于4.5g/m3的金属)，包括金、银、铜、铁、铅等。重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。重金属的污染主要来源于工业污染，工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境。随着对重金属毒理学的深入研究及检测技术发展，重金属废物的处理处置标准也逐渐趋向严格。关于重金属废物的处理，除了其中一部分可回收利用外，其余大部分都需进行稳定化处理，以达到无害化的目的。研究高效、经济的重金属稳定化固化技术对于保护人类健康和维持生态平衡具有重要意义。
现有重金属稳定化固化处理技术主要包括单一水泥固化法、塑料固化法、水玻璃固化法、沥青固化法等。单一水泥固化法，单一水泥固化产品一般都比最终废物原体积增大1.5-2.0倍，水泥的碱性能使铵离子变成氨气释出。塑料固化法，可以在常温下操作，但塑料耐老化性能较差，后期维护监管力度加强。水玻璃固化法，碳化反应及整个凝结固化过程十分缓慢，体积收缩，强度低。沥青固化法，沥青的导热性差，加热蒸发的效率不高，若废物所含水分较大，蒸发时会有起泡和雾沫夹带现象，带出废物中的有害物质。现有技术中含重金属固体废物处理后存在重金属迁移至环境中的风险，容易造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂及方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，5～10重量份的水、15～20重量份的水泥、3～8重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
上述的基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂在用于含重金属危险废物的处理时，通过将危险废物稳定化剂与含重金属危险废物混合固化后，能够降低含重金属危险废物中有毒有害物质的吸附、沉淀，能够降低含重金属危险废物中有毒有害物质的迁移性和生物有效性，危废中重金属危险废物被稳定化固化后，可以减少其向土壤、地下水等的迁移，并降低其在作物中的积累，减少危险废物通过食物链传递对生物和人体的危害。上述的基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂适用的危险废物的pH值范围为4～11，应用范围更广。
优选地，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，8～10重量份的水、15～20重量份的水泥、3～8重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
发明人通过研究发现，当危险废物稳定化剂的重量配比符合上述比例时，危险废物稳定化剂的稳定效果更好，而且成本更低，性价比高。
优选地，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，8～10重量份的水、18～20重量份的水泥、3～8重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
发明人通过研究发现，当危险废物稳定化剂的重量配比符合上述比例时，危险废物稳定化剂的稳定效果更好，而且成本更低，性价比高。
优选地，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，8～10重量份的水、18～20重量份的水泥、3～5重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
优选地，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，10重量份的水、20重量份的水泥、3～5重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
本发明还提供一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将含重金属危险废物和上述任一所述的危险废物稳定化剂按重量比混合均匀，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中硫脲的重量比为100：(0.5～2)；
(2)将步骤(1)得到的混合物在20～35℃下进行固化养护。
上述基于重金属鳌合的危险废物稳定化方法处理效果稳定，处理过程简单，处理费用低廉，安全性高，经济性强，适用范围具有广泛性，对危险废物化学性质的变动具有相当的承受力。上述基于重金属鳌合的危险废物稳定化方法无需进行预处理，复合药剂稳定化固化相结合对高含量重金属危废有良好的固化稳定效果，处置结果完全符合《危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2019)》，危险废物重金属浸出液去除率达到99.7％。
优选地，所述步骤(1)中，将所述含重金属危险废物搅拌均质后与上述任一所述的危险废物稳定化剂按重量比混合均匀。
上述方法将含重金属危险废物搅拌均质后再与上述任一所述的危险废物稳定化剂混合固化，分散更均匀，固化效果更好。
优选地，所述含重金属危险废物的浸出液的pH值为4～11，所述浸出液根据GB/T15555.12-1995标准制备。。
上述基于重金属鳌合的危险废物稳定化方法适用危险废物pH值范围4～11，较单一水泥固化技术适用pH值8～9更广，适应性强。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂及方法，本发明的基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂在用于含重金属危险废物的处理时，通过将危险废物稳定化剂与含重金属危险废物混合固化后，能够降低含重金属危险废物中有毒有害物质的吸附、沉淀，能够降低含重金属危险废物中有毒有害物质的迁移性和生物有效性，危废中重金属危险废物被稳定化固化后，可以减少其向土壤、地下水等的迁移，并降低其在作物中的积累，减少危险废物通过食物链传递对生物和人体的危害。本发明的基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂适用的危险废物的pH值范围为4～11，应用范围更广。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，5～10重量份的水、15～20重量份的水泥、3～8重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将含重金属危险废物和上述任一所述的危险废物稳定化剂按重量比混合均匀，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中硫脲的重量比为100：(0.5～2)；
(2)将步骤(1)得到的混合物在20～35℃下进行固化养护。
实施例1
作为本发明实施例的一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，10重量份的水、20重量份的水泥、5重量份的石灰和0.5重量份的硫脲。
本实施例的基于重金属鳌合的危险废物稳定化方法包括以下步骤：
(1)将含重金属危险废物在搅拌机中搅拌均质后和本实施例的危险废物稳定化剂按重量比混合均匀，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中硫脲的重量比为100：0.5，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中水的重量比为100：10，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中水泥的重量比为100：20，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中石灰的重量比为100：5；
(2)将步骤(1)得到的混合物在20～35℃下进行固化养护。
实施例2
作为本发明实施例的一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，10重量份的水、20重量份的水泥、5重量份的石灰和1重量份的硫脲。
本实施例的基于重金属鳌合的危险废物稳定化方法包括以下步骤：
(1)将含重金属危险废物在搅拌机中搅拌均质后和本实施例的危险废物稳定化剂按重量比混合均匀，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中硫脲的重量比为100：1，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中水的重量比为100：10，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中水泥的重量比为100：20，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中石灰的重量比为100：5；
(2)将步骤(1)得到的混合物在20～35℃下进行固化养护。
实施例3
作为本发明实施例的一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，10重量份的水、20重量份的水泥、5重量份的石灰和1重量份的硫脲。
本实施例的基于重金属鳌合的危险废物稳定化方法包括以下步骤：
(1)将含重金属危险废物在搅拌机中搅拌均质后和本实施例的危险废物稳定化剂按重量比混合均匀，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中硫脲的重量比为100：2，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中水的重量比为100：10，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中水泥的重量比为100：20，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中石灰的重量比为100：5；
(2)将步骤(1)得到的混合物在20～35℃下进行固化养护。
效果例1
将实施例1、实施例2、实施例3处理前的含重金属危险废物、和固化后得到的产品通过HJ/T 299固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法制备的浸出液，并检测浸出液中重金属的含量。结果如表1所示。
表1实施例1、实施例2、实施例3的稳定化效果
Figure BDA0002588407220000051
Figure BDA0002588407220000061
Figure BDA0002588407220000071
由表1可知，利用表1中复合药剂配比进行含重金属危险废物处置，含重金属危险废物稳定化固化浸出液重金属去除率达到99.7％，处置结果完全符合《危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2019)》。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，其特征在于，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，5～10重量份的水、15～20重量份的水泥、3～8重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
2.根据权利要求1所述的基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，其特征在于，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，8～10重量份的水、15～20重量份的水泥、3～8重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
3.根据权利要求2所述的基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，其特征在于，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，8～10重量份的水、18～20重量份的水泥、3～8重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
4.根据权利要求3所述的基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，其特征在于，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，8～10重量份的水、18～20重量份的水泥、3～5重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
5.根据权利要求4所述的基于重金属鳌合的危险废物稳定化剂，其特征在于，所述危险废物稳定化剂由以下重量份的组分组成，10重量份的水、20重量份的水泥、3～5重量份的石灰和0.5～2重量份的硫脲。
6.一种基于重金属鳌合的危险废物稳定化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将含重金属危险废物和如权利要求1-5任一所述的危险废物稳定化剂按重量比混合均匀，所述含重金属危险废物和所述危险废物稳定化剂中硫脲的重量比为100：(0.5～2)；
(2)将步骤(1)得到的混合物在20～35℃下进行固化养护。
7.根据权利要求1所述的重金属鳌合的危险废物稳定化方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将所述含重金属危险废物搅拌均质后与如权利要求1-5任一所述的危险废物稳定化剂按重量比混合均匀。
8.根据权利要求1所述的重金属鳌合的危险废物稳定化方法，其特征在于，所述含重金属危险废物的浸出液的pH值为4～11，所述浸出液根据GB/T15555.12-1995标准制备。
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