固体废物固化、稳定化技术

固化稳定化技术案例
固化稳定化技术是一种广泛应用的环保技术，主要用于处理各种类型的危险废物，如放射性废物、有害废液和工业废渣等。

以下是两个关于固化稳定化技术的案例：
案例一：核废料固化稳定化
核废料是一种具有极高放射性的危险废物，必须采取安全可靠的处置措施。

固化稳定化技术是核废料处理的重要手段之一，通过将核废料与一种或多种固化剂混合，经过一定时间的固化反应，将其转化为一种坚硬、稳定的固化体。

这种固化体具有良好的抗辐射性、耐久性和抗渗透性，能够有效地限制放射性物质的迁移和扩散，保证环境安全和人类健康。

案例二：重金属废物固化稳定化
重金属废物是一种常见的工业危险废物，由于其有毒性和难降解性，对环境和人体健康造成极大的威胁。

固化稳定化技术可以将重金属废物转化为一种稳定的固化体，限制其迁移和扩散，从而减少对环境和人体健康的危害。

在固化稳定化过程中，通常采用一种或多种固化剂，如水泥、石灰、沥青等，与重金属废物混合，经过一定时间的反应，形成一种稳定的固化体。

这种固化体能够有效地固定重金属废物中的重金属离子，使其不再释放到环境中，保证环境安全和人类健康。

总之，固化稳定化技术是一种非常有效的危险废物处理手段，具有广泛的应用前景。

未来，随着科学技术的不断进步和应用领域的不断扩大，固化稳定化技术将会得到更加深入的研究和应用。

土壤修复技术介绍——固化稳定化技术固化/稳定化技术作为一项治理重金属的常用技术，自上世纪80 年代以来，已在美国、欧洲、澳大利亚等地区应用多年，现已广泛应用于处理含六价铬等重金属土壤、废渣和淤泥沉积物、铬渣、汞渣、砷渣等领域的环境治理中。

我国的污染土壤稳定化/固化研究起步于本世纪初。

2010年以来，该技术的工程应用快速增长，已成为六价铬等重金属污染废渣或污染土壤修复的主要技术方法之一。

据不完全统计，目前国内实施废渣或土壤稳定化/固化修复的工程案例已超过50 项。

1、技术原理：固化稳定化技术通过将重金属污染的土壤与特定的粘结药剂结合，使得土壤中的重金属被药剂固定，使其长期处于稳定状态，降低其迁移性。

这种方法较普遍的应用于土壤重金属污染的快速控制修复，对同时处理多种重金属复合污染土壤具有明显的优势。

美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有害有毒废物的最佳技术。

2、技术特点：膨润土、海泡石、蒙脱石等天然矿物可以吸附土壤中的重金属，大大降低土壤中各种重金属的迁移性；氢氧化钙等碱性药剂可以与镉、铜、锌等重金属形成氢氧化物沉淀；硫化钠等可溶性硫化盐可以与土壤中重金属反应，使可溶性重金属转化为不溶性硫化物。

经过固化稳定化处理后的重金属仍然残留在土壤中，在一定条件下可能重新活化进入土壤中，造成污染，因此需要对修复地块的土壤和地下水进行长期的监测。

判断一种固化、稳定化方法对污染土壤是否有效，主要可以从处理后土壤的物理性质和对污染物质浸出的阻力两个方面加以评价。

（1）有效性：采用固化/稳定化药剂可以有效修复多种介质中的重金属污染，其适用的pH 值及其宽泛，在环境pH 值2~13 的范围都可以使用。

（2）长期性：修复产生可长期稳定存在的化合物，即使长时间在酸性环境下也不会释放出金属离子，保证污染治理效果长期可靠。

（3）高效性：操作工艺简单，与重金属瞬时反应，可短期内大面积修复污染，处理量可达数千吨每天。

稳定化技术可以在实现废物无害化的同时，达到废物少增容或不增容，从而提高危险废物处理处置系统的总体效率；还可以通过改进螯合剂的结构和性能使其与废物中的重金属等成分之间的化学螯合作用得到强化，进而提高稳定化产物的长期稳定性，减少处置过程中稳定化产物对环境的影响。

稳定化固化方式
稳定化固化方式是一种用于处理废水和废物的技术，它通过改变废物的化学性质，使其在环境中更加稳定和安全。

稳定化固化方式主要包括化学固化、物理固化和生物固化三种方式。

化学固化是利用化学反应将废物转化成具有稳定性和安全性的固体物质。

这种方式通常包括添加固化剂或者改变废物的pH值、温度和溶剂等条件，来促使废物的固化过程。

化学固化可以有效地降低废物对环境的危害，并且可以减少废物的体积和毒性。

物理固化是通过改变废物的物理性质来使其更加稳定。

这种方式通常包括压实、固化和固化等方法，将废物压缩成坚固的块状或者固态物质，使其更加容易处理和处置。

物理固化可以有效地减少废物的体积，降低对环境的危害。

生物固化是利用微生物或者生物体来降解废物，将其转化成稳定的有机物质。

这种方式通常包括生物降解、堆肥和腐熟等方法，利用微生物的代谢活动来降解废物中的有害物质，将其转化成无害的有
机物质。

生物固化可以有效地减少废物对环境的危害，并且可以制备有机肥料等资源。

总的来说，稳定化固化方式是一种有效处理废水和废物的技术，通过改变废物的化学、物理和生物性质，使其更加稳定和安全。

这种方式可以有效地减少废物对环境的危害，减少资源浪费，是目前环境保护和资源循环利用的重要手段。

希望通过大家的共同努力，不断推进这种技术的研究和应用，为我们的地球环境和人类健康做出更大的贡献。

一、S/S技术介绍1、原理固化/稳定化(solidification/stabilization S/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a)能快速控制污染物b)对多重金属污染有明显优势c)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：建筑材料)缺点a)不能有效去除重金属污染物毒性b)不能很好去除重金属污染物的含量c)土壤被破坏d)需要大量固化剂3、特殊金属处理多价态金属（As、Cr）：通常需要使用氧化剂和还原剂进行处理a)As：固化前先进行氧化处理，从3价转化成5价b)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、常用参数及其作用二、主要固化/稳定化材料1、主要S/S材料a)固化剂：水泥、火山灰、改性粘土、热塑材料b)稳定化剂：腐殖酸、磷酸盐、石灰、氧化镁、铁盐c)吸附剂：沸石、粘土、活性炭d)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a)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b)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c)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c)对筛除的大颗粒物质进行清洗d)对筛下土壤添加（粉末或泥浆添加），并混合均匀e)养护（28d）和老化f)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c)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d)抗环境PH和Eh变化的能力e)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、硫酸盐和氯化物侵蚀、风化等）f)微观结构（XRD、SEM、EDX）g)风险评价2、固化块性能评估a)UCS：最低值要求，平均值要求；b)渗透系数：最高值要求，平均值要求，如：5x10-6to 1x10-6cm/sec ；c)浸出实验：最高值要求，平均值要求；d)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。

科技成果——异位固化、稳定化技术技术适用性适用的介质：污染土壤可处理的污染物类型：金属类、石棉、放射性物质、腐蚀性无机物、氰化物、砷化合物等无机物以及农药/除草剂、石油或多环芳烃类、多氯联苯类以及二噁英等有机化合物。

应用限制条件：不适用于挥发性有机化合物和以污染物总量为验收目标的项目。

当需要添加较多的固化/稳定剂时，对土壤的增容效应较大，会显著增加后续土壤处置费用。

成果简介原理：向污染土壤中添加固化剂/稳定化剂，经充分混合，使其与污染介质、污染物发生物理、化学作用，将污染土壤固封为结构完整的具有低渗透性的固化体，或将污染物转化成化学性质不活泼形态，降低污染物在环境中的迁移和扩散。

系统构成和主要设备：主要由土壤预处理系统、固化/稳定剂添加系统、土壤与固化/稳定剂混合搅拌系统组成。

其中，土壤预处理系统具体包括土壤水分调节系统、土壤杂质筛分系统、土壤破碎系统。

主要设备包括土壤挖掘系统（如挖掘机等）、土壤水分调节系统（如输送泵、喷雾器、脱水机等）、土壤筛分破碎设备（如振动筛、筛分破碎斗、破碎机、土壤破碎斗、旋耕机等）、土壤与固化/稳定剂混合搅拌设备（双轴搅拌机、单轴螺旋搅拌机、链锤式搅拌机、切割锤击混合式搅拌机等）。

关键技术（1）固化/稳定剂的种类及添加量固化/稳定剂的成分及添加量将显著影响土壤污染物的稳定效果，应通过试验确定固化/稳定剂的配方和添加量，并考虑一定的安全系数。

目前国外应用的固化/稳定化技术药剂添加量大都低于20%。

（2）土壤破碎程度土壤破碎程度大有利于后续与固化/稳定剂的充分混合接触，一般要求土壤颗粒最大的尺寸不宜大于5cm。

（3）土壤与固化/稳定剂的混匀程度混合程度是该技术一个关键性瓶颈指标，混合越均匀固化/稳定化效果越好。

土壤与固化/稳定剂的混匀程度往往依靠现场工程师的经验判断，国内外还缺乏相关标准。

（4）土壤固化/稳定化处理效果评价土壤固化/稳定化修复效果通常需要物理和化学两类评价指标：物理指标包括无侧限抗压强度、渗透系数；化学指标为浸出液浓度。

工业固体废物固化和稳定化处理技术概述将危险废物变成高度不溶性的稳定的物质，这就是固化和稳定化。

废物固化和稳定化技术在危险废物管理工作中起到重要作用，其目的是使废物中的污染组分被固化材料包容或呈化学惰性，一般视为废物的最终处置的预处理技术。

一、固化和稳定化处理技术的定义1.固化技术固化技术是利用物理或化学方法将有害废物与能聚结成固体的某些惰性基材混合，从而使固体废物固定或包容在惰性固体基材中，使之具有化学稳定性或密封性的一种无害化处理技术。

固化所用的惰性材料为固化剂。

有害废物经过固化处理所形成的固化产物称为固化体。

这种固体可以以方便的尺寸大小进行运输，而无须任何辅助容器。

按照固化剂的不同，固化处理方法可以分为包胶固化、自胶结固化和水玻璃固化等方法。

2.稳定化技术稳定化技术是将有毒有害污染转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。

一般可分为物理稳定化和化学稳定化。

物理稳定化是将固体废物与一种疏松的物料（如粉煤灰）混合生成一种粗颗粒、有土壤状坚实度的固体，这种固体可以运送至处置场。

化学稳定化是指通过化学反应使有毒物质变成不溶性化合物，使之在稳定的晶格内固定不动。

实际操作过程中，固化和稳定化两个过程是同时发生的。

3.包容化技术包容化技术是指用稳定剂、固化剂凝聚，将有毒物质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。

固化和稳定化处理的目的是使污染组分呈现化学惰性或将其包裹起来，降低废物中毒性向生物圈迁移的能力，同时便于运输、利用或最终处置。

固化过程是一种利用添加剂改变废物的工程特性的过程，可以看作是一种特定的稳定化过程。

稳定化过程是利用添加剂与废物混合来完成，固化与稳定化在概念上有一定的区别，但都是降低废物污染组分迁移性的处理方式。

二、固化和稳定化处理的基本要求（1）所得到的产品应该是一种密实的，具有一定几何形状和较强的抗压强度、抗冲击性、抗浸泡性、抗冻融性，化学性质稳定的固体。

（2）处理过程必须简单，应有有效措施减少有毒有害物质的逸出，避免工作场所和环境的污染。

稳定化固化在固体危险废物处理中的应用摘要：随着工业的发展，工业生产过程排放的危险废物日益增多。

据估计，全世界每年危险废物产生量为3.3亿吨。

由于危险废物带来的严重污染和潜在影响，为解决危险废物处理问题，研究危险废物处理方案，在分析稳定化/固化方案的基础上，进一步对稳定化/固化方案进行比较，为稳定化/固化在危险废物处理中提供一些必要的科学依据。

关键词：稳定化；固化；危险废物0引言危险废物：是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性和感染性等一种或一种以上危险特性，以及不排除具有以上危险特性的固体、液体或其他形态的废物[1]。

稳定化：是指通过加入不同的添加药剂，通过物理或化学反应方式减少有害组分的毒性、溶解迁移性；稳定化过程是一种将污染物部分或全部束缚固定于支持基质上的过程。

稳定化固化是危险废物处理中的一项重要技术，在集中处理处置过程中占有重要的地位。

无法直接进行无害化、减量化处理的危险废物，都要全部或部分地经过稳定化固化处理后，才能进行最终处置或加以利用。

1 稳定化/固化处理危险废物稳定化/固化处理是尽可能将填埋处置的危险废物与环境隔绝的重要工程措施之一。

稳定化/固化处理应本着减量化和无害化的原则，采取各种措施对有害成分进行稳定化，减少危险废物中有害成分的浸出，使其经过处理后，达到降低、减轻或消除其自身危害性的作用，满足《危险废物填埋污染控制标准》中“允许进入填埋区控制限制”后进行填埋处置。

2 稳定化/固化方法经大量实践证实，稳定化/固化技术由于具有处理效果稳定、处理过程简单、处理费用低廉等特点，而被广泛用于危险废物的预处理过程中，目前国内外采用的稳定化/固化方法主要有：2.1水泥稳定化/固化水泥是最常用的危险废物稳定剂，由于水泥是一种无机胶结材料，经过水化反应后可以生成坚硬的水泥稳定化/固化体，从而达到降低废物中危险成分浸出的目的。

固化稳定化技术
固化稳定化技术：通过物理封锁、化学反应形成沉淀从而达到降低污染物迁移性和活性的目的。

一、将污染土壤与黏结剂混合形成凝固体而达到物理封锁（如降低孔隙率等）
二、发生化学反应形成固体沉淀物（如形成氢氧化物或硫化物沉淀等）。

固化稳定化技术主要包括两个概念：固化、稳定化。

1、固化是指将污染物包裹起来，使之呈颗粒状或者大板块存在，进而使污染物处于相对稳定的状态；
2、稳定化是指将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性变小的状态和形式。

（即通过降低污染物的生物有效性，实现其无害化或降低其对生态系统危害性的风险）。

固化稳定化技术按处置位置的不同，可分为原位固化稳定化和异位固化稳定化。

固化稳定化技术中许多物质都可以作为黏结剂，如硅酸盐水泥（Portland cement）、火山灰（Pozzolana）、硅酸酯（Silicate）和沥青（Btumen）以及各
种多聚物（Polymer）等。

硅酸盐水泥以及相关的铝硅酸盐（如高炉溶渣、飞灰
和火山灰等）是最常用的黏结剂。

固化稳定化技术的优点：
（1）成本和运行费用较低，适用性较强，原位异位均可使用。

（2）主要应用于处理无机物污染的土壤。

缺点：
（1）不适合含挥发性污染物土壤的处理。

（2）对于半挥发性有机物和农药杀虫剂等污染物的处理效果有限。