一種礦化垃圾中重金屬固定化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及垃圾處理領(lǐng)域，涉及一種老垃圾填埋場(chǎng)中礦化垃圾中重金屬固定化的 方法，具體涉及一種利用固化劑促進(jìn)老垃圾填埋場(chǎng)中礦化垃圾中重金屬固定化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在生活垃圾焚燒和填埋處置工藝中，填埋工藝憑借其建設(shè)投資和運(yùn)行成本低的經(jīng) 濟(jì)優(yōu)勢(shì)，目前在世界上許多國家得到了廣泛應(yīng)用，成為發(fā)展中國家生活垃圾的主流處置方 式。在國土面積較大的發(fā)達(dá)國家中，也有許多國家采用衛(wèi)生填埋方法。根據(jù)我國目前的經(jīng) 濟(jì)現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢(shì)，在今后相當(dāng)長的時(shí)間里，衛(wèi)生填埋仍然是我國處理生活垃圾最 重要的方法之一。近年來隨著我國城市化進(jìn)程的加快，位于城郊的垃圾堆場(chǎng)迅速被新建的 城區(qū)所包圍，原有垃圾堆場(chǎng)的搬迀和生態(tài)修復(fù)迫在眉睫。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，截至到2008年底，北 京市18個(gè)區(qū)縣垃圾積存量在200噸以上的非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)共有1011處，這些垃圾填埋 場(chǎng)以生活垃圾和建筑垃圾為主，總積存量約8000萬噸，占地2萬畝。
[0003] 填埋場(chǎng)生活垃圾穩(wěn)定化進(jìn)程是一個(gè)復(fù)雜而又漫長的物化和生化作用過程，一般持 續(xù)幾十甚至上百年。其中，填埋垃圾的微生物降解作用占主導(dǎo)地位。因而，填埋場(chǎng)穩(wěn)定化進(jìn) 程實(shí)質(zhì)上是填埋圾的生物降解過程。生活垃圾進(jìn)入填埋場(chǎng)后，其中可降解有機(jī)物在微生物 作用下降解轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的有機(jī)、無機(jī)小分子物質(zhì)，即垃圾的礦化；而部分難降解物則轉(zhuǎn)化為 垃圾層中的復(fù)雜有機(jī)組分一一腐殖質(zhì)，即垃圾的腐殖化。在以上垃圾的礦化和腐殖化過程 中，其產(chǎn)物一部分溶解到水中以液態(tài)形式排出（即滲濾液），一部分以氣態(tài)形式溢出（即填 埋氣），剩余部分則滯留在場(chǎng)內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)垃圾填埋場(chǎng)的穩(wěn)定化。當(dāng)垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)可降解的 有機(jī)組分達(dá)到礦化，滲濾液水質(zhì)基本保持不變，垃圾層基本上無氣體產(chǎn)生，場(chǎng)地表面沉降自 然停止時(shí)，即認(rèn)為填埋場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定化狀態(tài)，即礦化垃圾。將礦化垃圾挖出并篩分后可得到建 筑垃圾、腐殖土及塑料或泡沫等。建筑垃圾可進(jìn)行回填，塑料或泡沫可進(jìn)行焚燒。而開采出 來的穩(wěn)定化垃圾經(jīng)分選等預(yù)處理后，可進(jìn)一步進(jìn)行資源化利用，如作為填埋場(chǎng)覆蓋材料、園 林肥料、加工成建筑材料等。然而礦化垃圾中含有As，Cd，Cr，Hg，Cu，Zn等有毒的重金屬， 不能直接填埋或資源化利用，必須處理后達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的控制指標(biāo)后，方可進(jìn)入填埋 或后續(xù)利用。盡管垃圾中重金屬在礦化過程中經(jīng)歷酸化浸出過程，但在整個(gè)填埋場(chǎng)中仍有 一部分垃圾中酸化程度較低，重金屬的浸出并不完全。譬如有機(jī)質(zhì)含量低的工業(yè)固廢傾倒 區(qū)，大量的電池、電路板存在的區(qū)域。在這些區(qū)域中歷經(jīng)數(shù)年后的垃圾，重金屬含量及浸出 毒性仍可能處于超標(biāo)的情況。因此，如何發(fā)現(xiàn)這部分重金屬超標(biāo)的垃圾仍是一個(gè)亟待解決 的問題。
[0004] 重金屬的固定化主要包括水泥固化、螯合劑穩(wěn)定化、壓縮固化、燒結(jié)固化、熔融玻 璃化等類型。水泥固化是通過在飛灰中加入硅酸鹽水泥形成類似巖石的高強(qiáng)度塊狀物，水 泥中高堿度的氫氧基可將重金屬轉(zhuǎn)變成氫氧化物等低溶解性物質(zhì)，從而將重金屬截留，反 應(yīng)形成的硅酸鈣、鋁酸鈣等水合物膠體，隨時(shí)間逐漸硬化最終形成結(jié)晶狀態(tài)，將重金屬離子 包覆，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)同時(shí)達(dá)到固化體的最終強(qiáng)度。水泥固化技術(shù)處理費(fèi)用較低，系統(tǒng)成熟易 于操作，然而固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物的增容比大，也會(huì)降低水泥固化法成本低廉的相對(duì)優(yōu)勢(shì)。高 溫熔融固化，是利用高于物質(zhì)熔點(diǎn)的溫度使焚燒飛灰達(dá)到熔融狀態(tài)，熔融液冷卻后形成的 穩(wěn)定熔渣可作為路基材料或?qū)崿F(xiàn)資源化利用，其缺點(diǎn)是處理的代價(jià)較高。
[0005]礦化垃圾與飛灰、土壤、粉塵、污泥等的性質(zhì)具有一定的差別，因此飛灰、土壤、粉 塵、污泥的處理技術(shù)并不完全適用于礦化垃圾。由于礦化垃圾產(chǎn)生量相對(duì)較小，尚未引起足 夠的重視，有針對(duì)性的處理技術(shù)也非常匱乏。如何妥善處理與處置礦化垃圾中重金屬，達(dá)到 污染控制的目標(biāo)，是亟待解決的科技難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單、操作方 便、投資少、成本低、處理周期短、處理效果好、可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易垃圾垃圾填埋場(chǎng)礦化垃圾中重金 屬固定的方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：
[0008] 一種礦化垃圾中重金屬固定化的方法，包括以下步驟：
[0009]Sl:確定不同區(qū)域的礦化垃圾中重金屬分布及含量的情況，篩分出重金屬污染礦 化垃圾；
[0010]S2:往所述重金屬污染礦化垃圾中加入重金屬固化劑進(jìn)行固定化反應(yīng)，然后靜置， 完成對(duì)重金屬的固定化處理。
[0011] 上述的方法中，優(yōu)選的，所述步驟S2中，所述重金屬固化劑為有機(jī)材料、無機(jī)材料 或有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料。
[0012] 上述的方法中，優(yōu)選的，所述有機(jī)材料為甲殼素、腐殖質(zhì)、秸桿和高碳肥中的一種 或多種；所述無機(jī)材料為石灰和/或沸石；所述有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料為乙二胺四乙酸二鈉 與沸石的復(fù)合材料。
[0013] 上述的方法中，優(yōu)選的，所述步驟S2中，所述重金屬固化劑在所述重金屬污染礦 化垃圾中的質(zhì)量百分含量為5%~20%。
[0014]上述的方法中，優(yōu)選的，所述步驟S2中，所述固定化反應(yīng)的時(shí)間為12~24h。
[0015]上述的方法中，優(yōu)選的，所述步驟S2中，所述靜置時(shí)間為3~5天。
[0016]上述的方法中，優(yōu)選的，所述步驟S2中，加入重金屬固化劑前還包括以下處理：對(duì) 所述重金屬污染礦化垃圾進(jìn)行破碎、過篩處理，然后加水?dāng)嚢杈鶆颉?br>[0017] 上述的方法中，優(yōu)選的，所述過篩后的重金屬污染礦化垃圾的粒徑為0. 08mm~ 0. 9mm;所述加水?dāng)嚢杈鶆蚝蟮闹亟饘傥廴镜V化垃圾中的含水率為20%~40%。
[0018]上述的方法中，優(yōu)選的，所述步驟Sl中，具體包括以下步驟：
[0019]Sl-I:利用S形或X形布點(diǎn)法或經(jīng)驗(yàn)法對(duì)礦化垃圾進(jìn)行取樣；
[0020]S1-2:利用提取法對(duì)礦化垃圾中重金屬種類、含量和形態(tài)進(jìn)行分析，確定垃不同區(qū) 域中重金屬分布及含量的情況；
[0021]S1-3:對(duì)重金屬總量或浸出毒性超標(biāo)的區(qū)域進(jìn)行挖掘、篩分，得到重金屬污染礦化 垃圾。
[0022] 上述的方法中，優(yōu)選的，所述步