CN112960710A - 一种垃圾渗滤液高效快速固化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于垃圾环保处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液高效快速固化剂。本发明公开了一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其组分包括超快促凝剂、复合高效吸附剂络合剂、增黏剂羟丙基甲基纤维素、粉状有机硅防水剂和复合激发剂，各个组分的质量含量为超快促凝剂50～55％，复合高效吸附剂络合剂15～20％，增黏剂羟丙基甲基纤维素2～3％，粉状有机硅防水剂2～3％，复合激发剂20～35％；所述固化剂的制备方法为：将各个组分按质量含量加入混合机中，通过混合机混合均匀即可。
Description
技术领域
本发明属于垃圾环保处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液高效快速固化剂。
背景技术
我国目前垃圾渗滤液处理方法基本上都是采用生化及膜过滤，建厂投资大，运行费用高，仍产生30％左右的浓缩液，需要处理，且很难处理。其最科学的垃圾渗滤液处理技术，应该是原位固化，不再生化及膜过滤。原位固化的核心原料之一，是固化剂。现在，涉及垃圾渗滤液原位固化的固化剂还没有，属于技术空白。专利申请CN201811374411.1《垃圾填埋场浓缩液资源化处理及垃圾防水覆盖原位应用工艺》，里边提及的固化剂，是针对生化及膜过滤后的垃圾渗滤液的浓缩液，而非在垃圾场产生的原液。更重要的是，它还有以下的不足：它不能单独使用，在固化基料里(水泥或粉煤灰)仍然需要加入进口的高价Posi-shell外加剂，受国外原料制约。另外，它的主要成分为膨润土或硅藻土，以及磷酸二氢钙和磷酸二氢钠的一种或两种。而这些成分对水泥都有强烈的缓凝作用，使固化基料凝结硬化很慢，影响固化速度。再者，从他的组成材料看，均是吸附络合重金属的成分，没有增黏成分，影响固化基料制浆后的黏度，浆体对垃圾的附着力差。同时，它也不含激发成分，不能激发固化基料的粉煤灰的活性，影响基料强度。另外，它也不含防水成分，使固化体防水性能不足。
况且，其吸附渗滤液中的有害成分，仅靠膨润土或硅藻土，也是远远不够的，因为其有限的添加量吸附能力显然不足。
综上所述，为了彻底改变目前我国垃圾渗滤液普遍采用生化及膜过滤的落后现状，推广新的垃圾渗滤液原位固化处理工艺，还缺少一种针对垃圾渗滤原液固化，且综合性能优异的专用固化剂，急需尽快开发，填补技术空白。
发明内容
针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种垃圾渗滤液高效快速固化剂。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其组分包括超快促凝剂、复合高效吸附剂络合剂、增黏剂羟丙基甲基纤维素、粉状有机硅防水剂和复合激发剂，各个组分的质量含量为超快促凝剂50～55％，复合高效吸附剂络合剂15～20％，增黏剂羟丙基甲基纤维素2～3％，粉状有机硅防水剂2～3％，复合激发剂20～35％；
所述固化剂的制备方法为：将各个组分按质量含量加入混合机中，通过混合机混合均匀即可。
作为本发明的一种优选方案，所述超快促凝剂的初凝时间3～4min，终凝时间5～7min，采用市售GH-1型，由北京广慧精研科技有限公司生产。
作为本发明的一种优选方案，所述复合高效吸附剂络合剂具有吸附络合各种主要重金属、氨氮及其它有害物质的特性，采用市售品CR-D型，天津泰众惠仁环保科技有限责任公司生产。
作为本发明的一种优选方案，所述的增黏剂羟丙基甲基纤维素选用8000～10000mpa.s的黏度，其使用时可配入其质量的1～2％的淀粉醚增效。
作为本发明的一种优选方案，所述粉状有机硅防水剂为粉体硅烷硅氧烷，有效成分含量大于90％，可选用国产或进口品，优选德国产瓦克1001型。
作为本发明的一种优选方案，所述复合激发剂由氢氧化钠与碳酸钠按重量比7：3或6：4预先混合制成，氢氧化钠与碳酸钠均为工业级市售品。
作为本发明的一种优选方案，所述所述固化剂的制备方法中的混合机选用犁刀式、锥形双悬臂式和双轴悬浮式高效混合机中的一种，以保证混合均匀度，混合机的混合时间为7～10min。
本发明的有益效果：
1、速凝快硬：本发明主要用于垃圾渗滤液在垃圾填埋场的原位资源化利用，用其配合水泥、电厂炉底渣或矿渣、石灰与粉煤灰混磨灰等固化基料，制成浆体，喷射于垃圾之上，代土代塑料膜进行垃圾防雨防尘覆盖；在喷涂作业后，要求其尽快固化，因为垃圾场正在继续倾倒垃圾的作业区，是倾倒一层垃圾，喷涂封固一层，层层堆卸和封固，如果喷涂后长时间不硬化，后续垃圾车就无法进场卸载，影响垃圾场的使用效率；本发明具有速凝快硬的特点，对水泥初凝只需3～4min，终凝也只有5～7min，喷涂后的浆体，最快7～10h可以硬化，低温时24～72h也可以硬化，能够满足现场喷涂作业对浆体快硬的要求；
2、增强固化体稳定有害物质的效果：本发明因含有重金属络合、吸附剂，对氨氮、COD等也有很强的吸附稳定作用，可以提高固化体对各种有害物质的固化稳定效果；经对固化体进行浸泡和冲刷对比检测，加入本品与不加本品相比，实验水中污染物含量，重金属下降了28％，COD下降了35％，氨氮下降了21％，使固化体达到了相关标准对渗滤液无害化处理的要求。
3、增黏优异：采用垃圾渗滤液固化浆体封固垃圾，要求浆体应具有良好的黏度，对高低不平的垃圾有较强附着力，喷涂后不向低处流淌垂挂；本发明因含有增黏剂，浆体黏度大，完全可以满足浆体对垃圾的附着要求；
4、提高抗渗效果：本发明因含有有机硅防水剂，加入后，固化层表面强烈增水，可形成荷叶效应，达到了理想的憎水防水抗渗效果，雨水基本不渗透；不加本剂，固化层没有这种憎水效果；
5、强化了废渣的激发作用：本发明含有强碱激发剂，加入后可大幅增强对基料中炉底渣或矿渣及粉煤灰的活性激发，提高了固化体的强度，相对于不加本剂，加入后固化体抗压强度提高了15～21％；
6、本发明作用全面，基料里不需另外加其他外加剂，更不需采用其他进口外加剂，降低制造成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面通过实施例对本发明技术方案进一步说明。
实施例1
一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其组分包括超快促凝剂、复合高效吸附剂络合剂、增黏剂羟丙基甲基纤维素、粉状有机硅防水剂和复合激发剂，各个组分的质量含量为超快促凝剂55份，复合高效吸附剂络合剂15份，增黏剂羟丙基甲基纤维素3份，粉状有机硅防水剂3份，复合激发剂24份；
固化剂的制备方法为：将各个组分按质量含量加入混合机中，通过混合机混合均匀即可；
其中，超快促凝剂的初凝时间3min，终凝时间5min，采用市售GH-1型，由北京广慧精研科技有限公司生产；
其中，复合高效吸附剂络合剂具有吸附络合各种主要重金属、氨氮及其它有害物质的特性，采用市售品CR-D型，天津泰众惠仁环保科技有限责任公司生产；
其中，增黏剂羟丙基甲基纤维素选用8000mpa.s的黏度，其使用时可配入其质量的1～2％的淀粉醚增效；
其中，粉状有机硅防水剂为粉体硅烷硅氧烷，有效成分含量大于90％，选用德国产瓦克1001型；
其中，复合激发剂由氢氧化钠与碳酸钠按重量比7：3预先混合制成，氢氧化钠与碳酸钠均为工业级市售品；
其中，固化剂的制备方法中的混合机选用犁刀式高效混合机，以保证混合均匀度，混合机的混合时间为10min；
本实施例的使用方法，在用于垃圾场平面作业区制备垃圾渗滤液固化浆料时，先将固化基料(水泥、炉底渣或矿渣，粉煤灰与生石灰的混磨灰)加入搅拌机，加入渗滤液搅拌后，再直接加入配比量的固化剂；固化剂因固化很快，为防止浆体在搅拌机中稠化过快，所以不可先于固化基料加入；加入后再搅拌3min即可卸料；固化剂的加入量夏天气温30℃以上时为基料的5％，春秋气温10～30℃时，为基料的7％，冬季气温低于10℃时，为基料的10％；
将得到的垃圾渗滤液固化浆料拉至垃圾场进行对垃圾的喷涂覆盖喷涂后在12～48h固化为硬壳覆盖层，垃圾渗滤液被固化封闭到炉底渣或矿渣内及整个固化层内，不再有危害，同时，固化硬壳层也封固了垃圾，防止了雨水的渗滤，实现了渗滤液的减量，达到了对渗滤液和垃圾的双封固、双治理，一法治两害；
封固浆垃圾场垃圾表面浆体喷涂后固化的硬壳覆盖层垃圾填埋场正在倾倒垃圾的作业平面区，其3天抗压强度大于3MPa，抗折强度大于1MPa，其他区域喷涂硬化壳体层3天抗压强度大于1.5MPa，抗折强度大于0.5MPa，其硬化壳体层重金属及其他有害物质的控制指标应满足GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的各项要求，其防水抗渗指标应达到P6级，并使垃圾填埋场经喷涂覆盖后的渗滤液产生量减量大于90％。
实施例2
一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其组分包括超快促凝剂、复合高效吸附剂络合剂、增黏剂羟丙基甲基纤维素、粉状有机硅防水剂和复合激发剂，各个组分的质量含量为超快促凝剂50份，复合高效吸附剂络合剂20份，增黏剂羟丙基甲基纤维素2份，粉状有机硅防水剂2份，复合激发剂26份；
固化剂的制备方法为：将各个组分按质量含量加入混合机中，通过混合机混合均匀即可；
其中，超快促凝剂的初凝时间4min，终凝时间6min，采用市售GH-1型，由北京广慧精研科技有限公司生产；
其中，复合高效吸附剂络合剂具有吸附络合各种主要重金属、氨氮及其它有害物质的特性，采用市售品CR-D型，天津泰众惠仁环保科技有限责任公司生产；
其中，增黏剂羟丙基甲基纤维素选用10000mpa.s的黏度，其使用时可配入其质量的1～2％的淀粉醚增效；
其中，粉状有机硅防水剂为粉体硅烷硅氧烷，有效成分含量大于90％，选用国产产品；
其中，复合激发剂由氢氧化钠与碳酸钠按重量比6：4预先混合制成，氢氧化钠与碳酸钠均为工业级市售品；
其中，固化剂的制备方法中的混合机选用犁刀式高效混合机，以保证混合均匀度，混合机的混合时间为8min；
本实施例的使用方法，在用于垃圾场平面作业区制备垃圾渗滤液固化浆料时，先将固化基料(水泥、炉底渣或矿渣，粉煤灰与生石灰的混磨灰)加入搅拌机，加入渗滤液搅拌后，再直接加入配比量的固化剂；固化剂因固化很快，为防止浆体在搅拌机中稠化过快，所以不可先于固化基料加入；加入后再搅拌2min即可卸料；固化剂的加入量夏天气温30℃以上时为基料的4％，春秋气温10～30℃时，为基料的6％，冬季气温低于10℃时，为基料的8％；
将得到的垃圾渗滤液固化浆料拉至垃圾场进行对垃圾的喷涂覆盖喷涂后在24～72h固化为硬壳覆盖层，垃圾渗滤液被固化封闭到炉底渣或矿渣内及整个固化层内，不再有危害，同时，固化硬壳层也封固了垃圾，防止了雨水的渗滤，实现了渗滤液的减量，达到了对渗滤液和垃圾的双封固、双治理，一法治两害；
封固浆垃圾场垃圾表面浆体喷涂后固化的硬壳覆盖层垃圾填埋场正在倾倒垃圾的作业平面区，其3天抗压强度大于3MPa，抗折强度大于1MPa，其他区域喷涂硬化壳体层3天抗压强度大于1.5MPa，抗折强度大于0.5MPa，其硬化壳体层重金属及其他有害物质的控制指标应满足GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的各项要求，其防水抗渗指标应达到P6级，并使垃圾填埋场经喷涂覆盖后的渗滤液产生量减量大于90％。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其特征在于：其组分包括超快促凝剂、复合高效吸附剂络合剂、增黏剂羟丙基甲基纤维素、粉状有机硅防水剂和复合激发剂，各个组分的质量含量为超快促凝剂50～55％，复合高效吸附剂络合剂15～20％，增黏剂羟丙基甲基纤维素2～3％，粉状有机硅防水剂2～3％，复合激发剂20～35％；
所述固化剂的制备方法为：将各个组分按质量含量加入混合机中，通过混合机混合均匀即可。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其特征在于：所述超快促凝剂的初凝时间3～4min，终凝时间5～7min，采用市售GH-1型，由北京广慧精研科技有限公司生产。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其特征在于：所述复合高效吸附剂络合剂具有吸附络合各种主要重金属、氨氮及其它有害物质的特性，采用市售品CR-D型，天津泰众惠仁环保科技有限责任公司生产。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其特征在于：所述的增黏剂羟丙基甲基纤维素选用8000～10000mpa.s的黏度，其使用时可配入其质量的1～2％的淀粉醚增效。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其特征在于：所述粉状有机硅防水剂为粉体硅烷硅氧烷，有效成分含量大于90％，可选用国产或进口品，优选德国产瓦克1001型。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其特征在于：所述复合激发剂由氢氧化钠与碳酸钠按重量比7：3或6：4预先混合制成，氢氧化钠与碳酸钠均为工业级市售品。
7.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液高效快速固化剂，其特征在于：所述所述固化剂的制备方法中的混合机选用犁刀式、锥形双悬臂式和双轴悬浮式高效混合机中的一种，以保证混合均匀度，混合机的混合时间为7～10min。
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