[发明专利]一种基于生物质和污泥混烧灰的复合固化剂及其应用

说明书

本发明公开了一种基于生物质/污泥混烧灰渣的复合固化剂及其应用，复合固化剂包括生物质/污泥混烧灰、水泥、乳化沥青、石膏、减水剂等组分。该固化剂对富含重金属的污泥、底泥与飞灰等固体废物具有很好固化稳定化效果，可有效防止重金属对环境的二次污染，而且z该固化剂利用生物质灰及污泥焚烧灰等作为主要原料，其来源广泛，成本低，达到以废治废的目的。

技术领域

本发明涉及一种重金属污泥固化剂，特别涉及一种利用生物质原料和污泥原料混烧灰渣作为主要原料的固化剂，以及固化剂在重金属固体废弃物的固化稳定化处理中的应用，属于重金属治理技术领域。

背景技术

污泥是城市废水处理和污水处理过程中产生的副产物。随着城市污水处理量的增加，污泥的产生量也逐步增大。这些污泥中含有大量有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、细菌、病毒、合成有机物及重金属离子等。污泥易腐变质、会对土壤和地下水造成污染，也可能污染河流、湖泊及海洋等地表水体。

污泥中的毒性有机物和重金属会在生态系统中的食物链迁移富集，对生态环境和人类健康造成长期潜在的危害。因此，将产量巨大，成分复杂的污泥，经过科学处理后将其减量化、稳定化、无害化、资源化已迫在眉睫。

目前国内城市污泥的处理方式主要有填埋、堆肥、焚烧和投海等，其中焚烧因能对污泥最大程度的减量化，并能充分回收利用污泥热能，近年来发展较快。城市污泥中含有大量的有机物和一定量的纤维素、木质素，焚烧正是利用污泥中有机成分较高、具有热值的特点。在高温下，污泥中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，其中的有机物转化为水、二氧化碳等无害物质，同时释放能量，产生固体残渣。如将热量加以回收利用，可达到废物综合利用的目的。同时焚烧处理还具有有机物去除率、适应性广等特点，所以在发达国家已得到广泛应用。

污泥通过焚烧后可转化为稳定的污泥灰渣，占到污泥干重的50％以上，如此量大的污泥焚烧灰不仅占用土地空间，而且其产生的飞灰也会对人体健康产生危害。污泥焚烧灰渣的有机物多为耐热化学降解的毒害性物质，经过燃烧后多种有害物质附积在灰渣的颗粒表面，其中最典型的就是各种形态的重金属。

生物质能是重要的可再生能源，具有绿色、低碳、清洁、可再生等特点。加快生物质能开发利用，是推进能源生产和消费革命的重要内容，是改善环境质量、发展循环经济的重要任务。我国生物质资源丰富，能源化利用潜力大。全国可作为能源利用的农作物秸秆及农产品加工剩余物、林业剩余物和能源作物、生活垃圾与有机废弃物等生物质资源总量每年约4.6 亿吨标准煤。利用生物质发电可对二氧化碳以及多种大气污染物减排有显著效果。当前我国以生物质为燃料的电厂发展迅速,生物质灰的去向也亟待解决。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的第一个目的是在于提供一种对富含重金属的污泥、底泥与飞灰等固体废物中具有很好固化稳定化的固化剂，该固化剂不但对固体废物有良好的固化稳定化效果，有效防止重金属对环境的二次污染，而且利用生物质灰及污泥焚烧灰等作为主要原料，其来源广泛，成本低，达到达到以废治废的目的。

本发明的第二个目的是在于提供一种基于生物质/污泥混烧灰渣的复合固化剂的应用，将其用于固化富含重金属的污泥、底泥与飞灰等固体废物，固化体的重金属浸出值达到地下水四级标准(GB/T14848-93)，且固化剂成本低，有利于推广使用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于生物质/污泥混烧灰渣的复合固化剂，其包括以下质量份组分：生物质污泥混烧灰18～25份；水泥12～15份；乳化沥青45～56份；石膏0.5～1.5份、减水剂0.1～0.5份。