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1、原理
固化/稳定化(solidification/stabilizationS/S)是将污染土壤与能聚结成固体的黏结剂混合,从而将污染物捕获或固定在固体结构中的技术。这两个术语常结合使用但它们具有不同的含义:
固化是在废物中添加固化剂,使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。
稳定化是将污染物转变为低溶解度、低迁移性及低毒性的物质的过程;稳定化不一定改变污染土壤的物理性状。
2、优缺点
优点
能快速控制污染物
对多重金属污染有明显优势
处理费用低
d)工艺过程简单
e)处理周期短
f)固化物能用于其它用途(如:
3、特殊金属处理
缺点
不能有效去除重金属污染物毒性
不能很好去除重金属污染物的含量
土壤被破坏
需要大量固化剂
多价态金属(As、Cr):通常需要使用氧化剂和还原剂进行处理
As:固化前先进行氧化处理,从3价转化成5价
Cr:固化前进行还原处理,从6价转化成3价
Hg:自然状态下具有挥发性
需进行预处理:采用活性炭吸附或反应形成HgS沉淀
4、常用参数及其作用
目的
物理書数
粒尧分布
确隹预坯理万沌、混合设缶遥择忑滸住环境毎咱分祈
确宦反应形式;预处理方式
温度
确泄反应过程的影响程度反养护条件
化学裁英
污染物莫里
确怎民迪孚沼圧坏境鄭响
溶出性
辅助判斷潜圧效果
抑制物
确定播容性
PH
预测反应条件及对浸出特性的至响
扫机物含呈
節响试別或配方的it拝
二、主要固化/稳定化材料
1、主要S/S材料
固化剂:水泥、火山灰、改性粘土、热塑材料
稳定化剂:腐殖酸、磷酸盐、石灰、氧化镁、铁盐
吸附剂:沸石、粘土、活性炭
其他:硫化物、聚硫化物、螯合物、水玻璃、污泥2、可用作修复材料的副产物和废物
有机物:生物质固体物质、粪肥、堆肥、沼渣、造纸污泥、木屑、乙醇生产副产物
pH调节剂:石灰、草木灰、粉煤灰、制糖石灰渣、水泥窑石灰窑灰、赤泥、石灰稳定污泥
矿物质:铸造砂、钢渣、硫酸污泥、石膏、水处理污泥
三、搅拌混合与工程
1、异位稳定化
大颗粒
a)挖掘污染土壤
b)筛分污染土壤,除去大颗粒物质,减少污染土壤的稳定化量
对筛除的大颗粒物质进行清洗
对筛下土壤添加(粉末或泥浆添加),并混合均匀
养护(28d)和老化
检测和处置
四、浸出与评估
1、评估与测试
a)抗压强度
b)渗透系数
判断固化/稳定化处理过程成功与否主要是根据被处理过的有毒有害污染物抵抗自然界中可导致污染物释放的物理及化学过程的能力,通过毒性浸出试验来确定
抗环境PH和Eh变化的能力
长期环境行为和环境影响(固结剂同污染物的相互作用、碳酸化、硫酸盐和***化物侵蚀、风化等)
微观结构(XRD、SEM、EDX)
风险评价
2、固化块性能评估
UCS:最低值要求,平均值要求;
渗透系数:最高值要求,平均值要求,如:5x10-6to1x10-6cm/sec;
浸出实验:最高值要求,平均值要求;
场地概念模型
e)修复目标
f)风险限制
g)浸出减少率
h)目标地下水标准
i)干湿和冻融实验:实验周期,损失率
3、浸出试验
主要化学浸出方法对比分析
方法
浸提剂
液固比
最大粒径
提取次数
提取时间
主要对魚
优劣势分析
TCLP
醋酸,
20:1(讥血)
1
lB±2h
中的星性指标
酸性太强,模拟最不利情况
SPLP
***F硫酸
(60/40),
20;1(liVni)
1
18±211
无机和育机组
针对美国不同地区,模拟酸雨条件下非正规处理垃圾的浸出
MEP
第一级用醋酸,然后***/硫酸(60/40)
20:1(nvin)
9511U11
10
1S±211
每次
无机和有机组
分
非规范性的浸出测试程序,但可用于固废的排除鉴定
方法
浸提剂
液固比
最大粒径
提取次数
提取时间
主要对象
优劣势分析
ANS-
水
10em(V/£)
块状
1
906
低放射性废物
主要用于低放固废,测试时间太怅
ASTMD
3987-85
水
20;1(v/m)
块状
1
18±2h
非挥发易无机组
浸出能力较弱
BSEK
12457-2002
水
2^10(L/kg)
4或10mm
24h;
6+18h
无机物和非极性有机物
适合于填埋处理判断,相对复杂
HJ/T299
2007
硫酸硝
酸;水
10:1(L/k)
1
IS±2h
无机和有机组分
口11值符合中国实际情况,适用于土壤固化后再利用毒性评价