制革污泥固化穩(wěn)定化處理
摘要：為有效控制制革污泥中的重金屬鉻污染并安全填埋,采用石灰、粉煤灰和煤渣作為固化劑對(duì)制革污泥進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理,考察固化劑對(duì)制革污泥中重金屬毒性的影響,并探討了固化/穩(wěn)定化的最佳工藝條件。結(jié)果表明,當(dāng)石灰、粉煤灰和煤渣的摻量分別為0.12kg·kg-1、0.02kg·kg-1和0.08kg·kg-1,養(yǎng)護(hù)天數(shù)為6d時(shí),制革污泥固化塊抗壓強(qiáng)度達(dá)到884kPa,含水率由固化前的79.60%降低至30.20%,滿足《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18598—2001)的要求。固化塊浸出液中Cu、Pb、Zn、Ni濃度同固化前相比,分別降低了92.1%、96.7%、92.8%、88.9%,Cr、Cd、Mn均未檢出。固化塊浸出液的鉻濃度隨著石灰添加量的增加而降低,隨粉煤灰添加量的增加則為先降低、然后再升高,當(dāng)石灰與粉煤灰添加量比為6:1時(shí),協(xié)同固化效果顯著。
關(guān)鍵詞：制革污泥，固化，穩(wěn)定化，重金屬，抗壓強(qiáng)度
制革污泥的成分包括：蛋白質(zhì)、油脂混合物、鉻、鈣、鈉的氯化物、硫化物、硫酸鹽及少量的重金屬鹽等，其中主要污染物是重金屬鉻。鞣制使用的鉻鹽僅有６０％與原料皮發(fā)生了反應(yīng)，其余的鉻殘留在鞣液中，制革污泥中的三價(jià)鉻主要來(lái)自于鉻鞣過(guò)程中排出的廢鉻液。三價(jià)鉻是一種具有低毒性的化合物，難溶于水，不易被植物吸收，雖然沒(méi)有六價(jià)鉻的毒性大，但它在自然界很可能由于各種原因氧化成六價(jià)鉻。六價(jià)鉻具有高毒性且能溶于水，是一種致癌物質(zhì)，能夠通過(guò)吸入、攝取和皮膚接觸進(jìn)入人。
污泥穩(wěn)定是污泥處置中重要的一環(huán)，固化/穩(wěn)定化則是一種廉價(jià)、可行的污泥處理技術(shù)，可以降低污泥流動(dòng)性、提高污泥強(qiáng)度、穩(wěn)定污泥中重金屬等污染物，它不僅可作為污泥安全填埋、最終處置及利用的預(yù)處理方法，而且固化的污泥塊也可轉(zhuǎn)為土質(zhì)材料進(jìn)行資源化再利用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于污泥常用的固化材料主要可以分為硅酸鹽類(lèi)固化材料、堿性固化材料以及黏土系輔助材料三大類(lèi)。
水泥對(duì)城市污水處理廠污泥具有很好的固化效果，但有機(jī)污染物阻礙了水泥的水化反應(yīng)，使固化效果受到了嚴(yán)重的影響，如凝結(jié)時(shí)間延緩、強(qiáng)度形成滯后，污染物的穩(wěn)定性失效等。同時(shí)污泥固化塊具有強(qiáng)堿性，與水體接觸會(huì)危害生態(tài)系統(tǒng)的水質(zhì)。同時(shí)摻入大量的水泥勢(shì)必會(huì)增加污泥固化處理的成本，也會(huì)使污泥固化體浸出液的ｐＨ值過(guò)高，在與地下水或地表水接觸時(shí)，污泥固化體產(chǎn)生的強(qiáng)堿危害生態(tài)系統(tǒng)中的水質(zhì)。由于石灰的固化效果僅次于水泥，而且價(jià)格比水泥低，故采用石灰作為主要固化劑。粉煤灰含有較多的活性氧化物（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３），同時(shí)生石灰水化后產(chǎn)生氫氧化鈣，兩者在常溫下起化學(xué)反應(yīng)，能生成較穩(wěn)定的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。其次，粉煤灰和煤渣中ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３成分在堿的激發(fā)作用下具有活性，生成硅酸鹽類(lèi)的鈣礬石類(lèi)物質(zhì)，使固化塊強(qiáng)度增大。
本課題組前期已經(jīng)對(duì)造紙污泥、印染污泥的固化及穩(wěn)定化進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本文采用石灰、粉煤灰和煤渣作為固化劑，對(duì)制革污泥進(jìn)行研究，探討合適的固化劑配比，分析制革污泥固化塊的抗壓強(qiáng)度及固化塊浸出液中ＣＯＤ、鉻的濃度，為制革污泥的固化處理處置提供技術(shù)依據(jù)。
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