環保土體穩定技術處理工業固廢的探析

梁 亮

（廣東綠潤環境科技有限公司，廣東 佛山 528300）

引 言

現階段，工業固廢本身含有多種污染物質，若簡單進行填埋等處理，會對環境造成嚴重污染。在此情況之下，環保土體穩定技術得以廣泛運用，不僅能夠實現對于工業固廢的有效處理，減少環境污染，而且還能夠實現對于廢棄物的重新利用。結合當前實際情況來看，環保土體穩定技術的運用和研究尚處于起步階段，為充分發揮環保土體穩定技術的應用效果，加強對于該技術在工業固廢處理方面的運用研究是十分有必要的。

1 環保土體穩定技術概述

穩定技術最初是用于處理污泥，能夠實現對于危險廢物的有效修復，隨著技術的發展，逐漸被用于土壤修復，發展成為環保土體穩定技術。該技術的主要優勢在于修復劑價格低廉，來源廣泛，便于獲得，而且對于不同類型的污染、土壤都具有良好處理效果，見效時間快，土體穩定技術對于污染較為嚴重的局部土壤作用較為明顯，也多用于修復大面積重金屬污染土壤。環保土體穩定技術簡而言之就是利用物理或者化學手段，將土壤當中的有害物質固定起來，轉變為不活潑形態，以免其在環境當中遷移、擴散，以此達到土壤修復效果[1]。

2 環保土體穩定技術的分類

結合當前現有技術手段以及應用情況，常用的土體穩定技術包括以下幾種。

2.1 水泥等無機材料的固化

水泥是當前土體穩定處理過程中的普遍材料，作為無機膠結材料，在實際工業固廢處理過程中，重金屬會在吸附、化學吸收、沉降以及離子交換等的作用下，與水泥發生回響，并最終形成堅硬的水泥固化體，并以氫氧化物的形式留在水泥當中，而且還能夠有效抑制重金屬滲濾，具有良好的固化效果。常用的固化水泥包括普通硅酸鹽水泥、沸石水泥等，其中以普通硅酸鹽水泥最為常見。但由于硫酸鹽、酸雨等對水泥硬化漿體具有明顯侵蝕作用，因此，若將其暴露在酸性環境當中，容易導致重金屬重新溶出。

2.2 石灰、粉煤灰的穩定化

石灰本身具有一定堿性，屬于非水硬性膠凝材料，可通過增加土壤pH值，使得土壤當中的重金屬轉變為碳酸鹽、氫氧化物沉淀等，達到固化效果。而粉煤灰則與水泥具有相似的膠凝特性，使用石灰能夠激活粉煤灰，使其產生黏結性物質，實現對于污染物的穩定固化處理，因此，在實際處理工業固廢的過程中，通常會將二者進行混合使用。

2.3 塑性材料的穩定固化

結合不同材料性能特點，可將其進一步劃分為熱固性塑料以及熱塑性材料兩種固化處理類型。其中前者指的是在加熱過程中，材料會由液體變為固體，并逐漸硬化，即使再次加熱也不會變軟，常用的材料包括聚酯、環氧樹脂等。熱塑性材料指的是能夠在加熱、冷卻過程中，反復軟化、硬化的有機材料，常見的固化材料包括瀝青、聚丙烯等。

2.4 玻璃化穩定技術

該技術也可稱為熔融固化技術，在高溫條件下，將固體污染物溶解至玻璃狀態，再實現永久固化，在此過程中，有機污染會逐漸轉變為氣體逸出，放射性物質以及重金屬則會被控制在玻璃體內部，達到無害化處理效果[2]。

2.5 藥劑穩定化技術

顧名思義，就是通過在受到污染的土壤當中，加入穩定化藥劑，將重金屬轉變為毒性、溶解性以及遷移性都相對較低的物質，以此降低土壤毒性和受污染程度。此類技術手段包括pH操縱技術、離子交換技術以及沉淀技術等。常用的穩定化藥劑包括硫酸亞鐵、硫化鈉以及高分子有機穩定劑等，均具有良好的作用效果以及發展前景。

3 運用環保土體穩定技術處理工業固廢的要點

3.1 影響因素分析

不同土體穩定技術使用的材料種類不同，作用方式存在明顯差異，因此，影響實際穩定效果的因素也各不相同。以水泥和石灰石為例，在實際進行土體穩定處理的過程中，需要在水化作用之下，實現廢物的凝固和硬化處理，由此可知，影響土體穩定技術處理效果的主要因素就是水化反應。除此之外，污染土壤的理化性質，如pH酸堿度、土壤組成，以及凝膠材料、添加劑種類、水分含量，和后期養護情況等，都會對水化反應，以及土體穩定效果產生直接影響。以土壤pH為例，對于重金屬污染土壤而言，在使用水泥或者石灰作為處理劑時，堿性環境有利于重金屬沉淀回響，保障土體穩定效果；在土壤組成方面，有機污染物是影響水泥固化的重要因素，會抑制水泥硬化效果。綜上可知，影響因素分析是使用土體穩定技術的重要步驟。

3.2 穩定藥劑選擇

結合上述影響因素分析可知，在實際選擇穩定藥劑進行工業廢固處理的過程中，需要充分考慮土壤理化性質以及土體穩定工藝等影響因素，并通過批量試驗的方式展開檢測，通過綜合評價分析，確定所需要選擇的凝膠材料和添加劑，以此保障技術應用效果。以重金屬污染土壤穩定固化處理為例，CCT是常用的金屬穩定劑，但是其中包含三種不同類型的藥劑，在實際使用的過程中，應結合重金屬污染土壤的特點以及處理需求，有針對性地選擇穩定修復藥劑。對于Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Ag、Hg、Mn、Fe等重金屬污染土壤，屬于非變價金屬，因此，需要選擇CCT01作為土壤穩定處理劑；對于三價砷等重金屬污染土壤，為保障處理效果，需要先對其進行氧化，然后再使用CCT02穩定劑；對于六價鉻等需要進行還原處理的重金屬污染土壤，則應使用CCT03進行穩定化處理。除此之外，在實際使用土體穩定技術的過程中，還應加強對于相應藥劑使用量的重視，結合實際情況，科學確定藥劑用量，要求藥劑的化學當量應至少為土壤有效態重金屬總量的10倍，以此保障土體穩定處理技術應用效果。

3.3 應用效果評價

為保障工業固廢的無害化處理成效，需要對環保土體穩定技術應用效果展開評價分析，對此，可著重從處理后土壤的物理性質，以及污染物浸出情況兩個方面展開評價。

在土壤物理性質方面，由于土體固化處理后，會形成固定、穩定形態，在展開資源利用的過程中，通常會將其投入對于材料要求不高的建筑工程以及建設部位當中，例如道路工程，用于路基填埋、中層覆蓋等。對此，就需要針對固化后土體的抗壓性能、抗沖擊性能，以及抗浸泡能力等展開評價分析，以便后續材料的資源化利用。

在阻擋污染物浸出方面，需要從重金屬浸出效應角度入手，而影響重金屬浸出情況的主要因素包括固化體的性質、顆粒物大小，溶液性質以及接觸時間等。當前我國已有用于評價分析固體廢物毒性浸出情況的方法，可用于浸提固化處理后的土體。此外，我國還頒布了評價鑒別危險廢物浸出毒性相關標準，可用于分析固化土體污染物浸出阻力情況，以便后續固化土體的再利用[3]。

4 環保土體穩定技術實際應用分析

4.1 飛灰磚穩定化處理

4.1.1 項目概況

以重金屬螯合劑二次處理焚燒飛灰穩定化處理項目為例，案例項目需要處理的飛灰是已經經過固化處理的飛灰磚，該廢物的組成物質包括水泥和飛灰兩個部分，由于存放時間相對較長，經過長期日曬雨淋，飛灰磚的穩定性有所下降，不滿足環保要求，存在重金屬污染、二噁英污染等危害影響，無法直接進行填埋處理，對此，需要對其進行穩定化處理。

4.1.2 處理流程

案例項目需要處理的飛灰磚硬度高，塊徑大，不僅穩定性較低，而且后續運輸、存儲不方便，需要先進行磨碎處理，然后再將其進行穩定化處理。基于此，在實際展開飛灰磚穩定化處理的過程中，需要經歷以下兩個步驟：（1）破碎處理：先進行一級粗破處理，需要使用滾筒將飛灰磚碾壓成為5～10 cm左右的顆粒，然后再進行二級細破處理，將飛灰磚破碎磨成粒徑≤3 mm的粉末顆粒。（2）穩定化處理：在完成上述破碎處理之后，需要將飛灰粉末均勻穩定地送入到螯合設備下料斗當中，然后將螯合藥劑與水按照指定比例混合，得到螯合劑溶液，再將其加入螯合設備當中，使用間歇式攪拌機攪拌均勻。在此過程中，飛灰當中的重金屬將會與螯合劑發生化學反應，生成不溶于水的物質，完成穩定化轉變。在螯合處理之后，產生的固化物會自動排放到噸袋，并運輸到指定位置進行填埋處理。該技術的運用，不僅使得飛灰顆粒細度更高、均勻度更好，保障了處理效果，而且具有較高的安全性，通過密封設備，降低了揚塵幅度。

4.1.3 技術要點

結合上述分析可知，此次飛灰磚穩定化處理技術應用要點如下：（1）影響因素，案例項目飛灰為規格較大的固化磚形態，為保障固化處理到位，先對灰磚進行破碎處理，以此減小不良影響，保障螯合效果。（2）穩定處理，案例項目選用了螯合處理技術，為保障螯合藥劑作用效果，采用了間歇式攪拌機，不僅操作便利，而且確保了藥劑添加的精準性，保障螯合加藥充分。（3）應用效果，該技術在實際項目當中的應用，具有良好效果，不僅現場設施安裝建設難度較低，而且加藥十分精準，螯合充分，通過了質量測試和效果評估，滿足案例項目處理要求。

4.2 垃圾無害化處理

4.2.1 項目概況

以佛山市大良街道一般工業棄置物處理項目為例，案例項目需要對街道生活垃圾以及一般工業固體廢物展開無害化處理，將建筑垃圾等可回收資源展開資源化利用，達到垃圾減量、節約處理的目的。主要服務內容包括收集轄區內一般工業廢置物，并使用環保密封車輛運送到指定位置進行垃圾分揀、分類和無害化處理，要求綜合單價最高限價為1 401.47元/噸，此次項目施工使用的設備情況如表1所示。

表1 設備使用情況

4.2.2 處理流程

垃圾處理過程中，主要包括以下兩個步驟：其一為垃圾篩分，并對有用的部分展開資源回收；其二為廢棄垃圾的處理，案例項目主要采用的是水泥窯協同處置技術。

針對垃圾分類部分，研發了生活垃圾自動優選處理裝置，通過回收箱體的設計，實現生活垃圾的自動分類，減輕垃圾處理難度，提高垃圾處理效率。垃圾回收箱體底部設置了瓶體存儲腔、污水回收箱和垃圾回收箱，箱體底部設置垃圾回收口和箱門。箱體內頂部設置了進料漏斗、攪拌推理料筒以及環切裝置。攪拌推料筒與瓶體落料道相連，回收箱體內部還設置了污水分離箱，并與接料腔相連，實現了垃圾回收過程中固液高效分離。該生活垃圾自動處理設備的研發應用，有效實現了固液分離，為后續垃圾的處理和回收提供了極大的便利，有效提高了生活垃圾回收效率。

對于廢棄建筑垃圾無害化處理部分，采用了水泥窯協同處置土體穩定技術，主要包括以下處理流程：先進行大件垃圾的分揀處理，對于需要進行焚燒處理的部分，運送到焚燒爐焚燒，對于可作為水泥原料的部分，則送入到水泥窯系統，作為原料進行篩選和分揀處理。

4.2.3 技術要點

結合上述案例分析可知，工業棄置物無害化處理過程中，需要注意的技術要點如下：（1）影響因素，垃圾分類系統，容易出現垃圾分類處理后的物質，摻雜其他廢物的情況，主要原因在于系統分類能力有限，垃圾種類較多，或者是建筑材料與其他輕、小物質黏結在一起，影響分類效果，對此，可適當增加分選環節，強化分類系統設計。（2）穩定處理，建筑垃圾處理過程中，由于技術特點，需要采取有效降噪措施和除塵措施，以免帶來二次污染，影響垃圾處理效果。

（3）應用效果，此次項目實施得到了甲方的認可，垃圾處理效果較好，符合國家、地方相關文件標準要求[4]。

5 結語

綜上所述，環保土體穩定技術在工業固廢處理領域有著較為廣泛的應用范圍，其不僅使用效果較好，而且操作簡單便捷，成本較低。常用的土體穩定技術主要包括水泥等無機材料固化、瀝青等有機材料固化以及玻璃化技術等，實際運用土體穩定技術的過程中，應結合影響穩定效果的因素，合理選擇不同穩定藥劑，并對穩定效果展開評價分析，以此保障工業固廢處理成效。環保土體穩定技術在飛灰磚穩定化處理，以及垃圾無害化處理等領域當中，有著良好應用效果。相信隨著對環保土體穩定技術的深入研究和實踐探索，工業固廢處理水平將會得到進一步提升。