一種礦化垃圾中重金屬固定化的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及垃圾處理領域，涉及一種老垃圾填埋場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老垃圾填埋場中礦化垃圾中重金屬固定化的方法。
【背景技術】
[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投資和運行成本低的經 濟優勢，目前在世界上許多國家得到了廣泛應用，成為發展中國家生活垃圾的主流處置方 式。在國土面積較大的發達國家中，也有許多國家采用衛生填埋方法。根據我國目前的經 濟現狀和未來的發展趨勢，在今后相當長的時間里，衛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程的加快，位于城郊的垃圾堆場迅速被新建的 城區所包圍，原有垃圾堆場的搬迀和生態修復迫在眉睫。經調查統計，截至到2008年底，北 京市18個區縣垃圾積存量在200噸以上的非正規垃圾填埋場共有1011處，這些垃圾填埋 場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] 填埋場生活垃圾穩定化進程是一個復雜而又漫長的物化和生化作用過程，一般持 續幾十甚至上百年。其中，填埋垃圾的微生物降解作用占主導地位。因而，填埋場穩定化進 程實質上是填埋圾的生物降解過程。生活垃圾進入填埋場后，其中可降解有機物在微生物 作用下降解轉化為簡單的有機、無機小分子物質，即垃圾的礦化；而部分難降解物則轉化為 垃圾層中的復雜有機組分一一腐殖質，即垃圾的腐殖化。在以上垃圾的礦化和腐殖化過程 中，其產物一部分溶解到水中以液態形式排出（即滲濾液），一部分以氣態形式溢出（即填 埋氣），剩余部分則滯留在場內，從而實現垃圾填埋場的穩定化。當垃圾填埋場內可降解的 有機組分達到礦化，滲濾液水質基本保持不變，垃圾層基本上無氣體產生，場地表面沉降自 然停止時，即認為填埋場達到穩定化狀態，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。建筑垃圾可進行回填，塑料或泡沫可進行焚燒。而開采出 來的穩定化垃圾經分選等預處理后，可進一步進行資源化利用，如作為填埋場覆蓋材料、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，必須處理后達到國家標準規定的控制指標后，方可進入填埋 或后續利用。盡管垃圾中重金屬在礦化過程中經歷酸化浸出過程，但在整個填埋場中仍有 一部分垃圾中酸化程度較低，重金屬的浸出并不完全。譬如有機質含量低的工業固廢傾倒 區，大量的電池、電路板存在的區域。在這些區域中歷經數年后的垃圾，重金屬含量及浸出 毒性仍可能處于超標的情況。因此，如何發現這部分重金屬超標的垃圾仍是一個亟待解決 的問題。
[0004] 重金屬的固定化主要包括水泥固化、螯合劑穩定化、壓縮固化、燒結固化、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度塊狀物，水 泥中高堿度的氫氧基可將重金屬轉變成氫氧化物等低溶解性物質，從而將重金屬截留，反 應形成的硅酸鈣、鋁酸鈣等水合物膠體，隨時間逐漸硬化最終形成結晶狀態，將重金屬離子 包覆，形成穩定結構同時達到固化體的最終強度。水泥固化技術處理費用較低，系統成熟易 于操作，然而固化/穩定化產物的增容比大，也會降低水泥固化法成本低廉的相對優勢。高 溫熔融固化，是利用高于物質熔點的溫度使焚燒飛灰達到熔融狀態，熔融液冷卻后形成的 穩定熔渣可作為路基材料或實現資源化利用，其缺點是處理的代價較高。
[0005]礦化垃圾與飛灰、土壤、粉塵、污泥等的性質具有一定的差別，因此飛灰、土壤、粉 塵、污泥的處理技術并不完全適用于礦化垃圾。由于礦化垃圾產生量相對較小，尚未引起足 夠的重視，有針對性的處理技術也非常匱乏。如何妥善處理與處置礦化垃圾中重金屬，達到 污染控制的目標，是亟待解決的科技難題。

【發明內容】

[0006]本發明要解決的技術問題是克服現有技術中的不足，提供一種工藝簡單、操作方 便、投資少、成本低、處理周期短、處理效果好、可實現簡易垃圾垃圾填埋場礦化垃圾中重金 屬固定的方法。
[0007]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案：
[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行固定化反應，然后靜置， 完成對重金屬的固定化處理。
[0011] 上述的方法中，優選的，所述步驟S2中，所述重金屬固化劑為有機材料、無機材料 或有機-無機復合材料。
[0012] 上述的方法中，優選的，所述有機材料為甲殼素、腐殖質、秸桿和高碳肥中的一種 或多種；所述無機材料為石灰和/或沸石；所述有機-無機復合材料為乙二胺四乙酸二鈉 與沸石的復合材料。
[0013] 上述的方法中，優選的，所述步驟S2中，所述重金屬固化劑在所述重金屬污染礦 化垃圾中的質量百分含量為5%~20%。
[0014]上述的方法中，優選的，所述步驟S2中，所述固定化反應的時間為12~24h。
[0015]上述的方法中，優選的，所述步驟S2中，所述靜置時間為3~5天。
[0016]上述的方法中，優選的，所述步驟S2中，加入重金屬固化劑前還包括以下處理：對 所述重金屬污染礦化垃圾進行破碎、過篩處理，然后加水攪拌均勻。
[0017] 上述的方法中，優選的，所述過篩后的重金屬污染礦化垃圾的粒徑為0. 08mm~ 0. 9mm;所述加水攪拌均勻后的重金屬污染礦化垃圾中的含水率為20%~40%。
[0018]上述的方法中，優選的，所述步驟Sl中，具體包括以下步驟：
[0019]Sl-I:利用S形或X形布點法或經驗法對礦化垃圾進行取樣；
[0020]S1-2:利用提取法對礦化垃圾中重金屬種類、含量和形態進行分析，確定垃不同區 域中重金屬分布及含量的情況；
[0021]S1-3:對重金屬總量或浸出毒性超標的區域進行挖掘、篩分，得到重金屬污染礦化 垃圾。
[0022] 上述的方法中，優選的，所述步