塑性材料固化法
塑性材料固化法屬于有機(jī)性固化/穩(wěn)定化處理技術(shù),由使用材料的性能不同可以把該技術(shù)劃分為熱固性塑料包容和熱塑性包容兩種方法。
(一)熱固性塑料包容
熱固性塑料是指在加熱時(shí)會(huì)從液體變成固體并硬化的材料。它與一般物質(zhì)的不同之處在于,這種材料即使以后再次加熱也不會(huì)重新液化或軟化。它實(shí)際上是一種由小分子變成大分子的交鏈聚合過(guò)程。危險(xiǎn)廢物也常常使用熱固性有機(jī)聚合物達(dá)到穩(wěn)定化。它是用熱固性有機(jī)單體例如脈醛和已經(jīng)過(guò)粉碎處理的廢物充分地混合,在助絮劑和催化劑的作用下產(chǎn)生聚合以形成海綿狀的聚合物質(zhì)。從而在每個(gè)廢物顆粒的周圍形成一層不透水的保護(hù)膜。但在用此方法處理時(shí),經(jīng)常有一部分液體廢物遺留下來(lái),因此在進(jìn)行最終處置以前還需要進(jìn)行一次干化。目前使用較多的材料是脈甲醛、聚醋和聚了二烯等,有時(shí)也可使用酚醛樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂。由于在絕大多數(shù)這種過(guò)程中廢物與包封材料之間不進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),所以包封的效果僅分別取決于廢物自身的形態(tài)(顆粒度、含水量等)以及進(jìn)行聚合的條件。
該法的主要優(yōu)點(diǎn)是與其他方法相比,大部分引人較低密度的物質(zhì)。所需要的添加劑數(shù)量也較小。熱固性塑料包封法在過(guò)去曾是固化低水平有機(jī)放射性廢物(如放射性離子交換樹(shù)脂)的重要方法之一。同時(shí)也可用于穩(wěn)定非蒸發(fā)性的、液體狀態(tài)的有機(jī)危險(xiǎn)廢物。由于需要對(duì)所有廢物顆粒進(jìn)行包封,在適當(dāng)選擇包容物質(zhì)的條件下,可以達(dá)到十分理想的包容效果。
此方法的缺點(diǎn)是操作過(guò)程復(fù)雜,熱固性材料自身價(jià)格高昂;:由于操作中有機(jī)物的揮發(fā),容易引起燃燒起火,所以通常不能在現(xiàn)場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用?梢哉J(rèn)為該法只能處理小量、高危害性廢物,例如劇毒廢物、醫(yī)院或研究單位產(chǎn)生的小量放射性廢物等。
不過(guò),仍然有人認(rèn)為,在未來(lái)也可能在對(duì)有機(jī)物污染土地的穩(wěn)定化處理方面有大規(guī)模應(yīng)用的前途。
(二)熱塑性材料包容
用熱塑性材料包容時(shí)可以用熔融的熱塑性物質(zhì)在高溫下與危險(xiǎn)廢物混合,以達(dá)到對(duì)其穩(wěn)定化的目的?梢允褂玫臒崴苄晕镔|(zhì)如瀝青、石蠟、聚乙烯、聚丙烯等。在冷卻以后,廢物就為固化的熱塑性物質(zhì)所包容,包容后的廢物可以在經(jīng)過(guò)一定的包裝后進(jìn)行處置。在60年代末期所出現(xiàn)的瀝青固化,因?yàn)樘幚韮r(jià)格較為低廉,即被大規(guī)模應(yīng)用于處理放射性的廢物。由于瀝青具有化學(xué)惰性,不溶于水,具有一定的可塑性和彈性,故對(duì)于廢物具有典型的包容效果。在有些國(guó)家中,該法被用來(lái)處理危險(xiǎn)廢物和放射性廢物的混合廢物,但處理后的廢物是按照放射性廢物的標(biāo)準(zhǔn)處置的.
該法的主要缺點(diǎn)是在高溫下進(jìn)行操作會(huì)帶來(lái)很多不方便之處,而且較為耗費(fèi)能量;操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性物質(zhì),其中有些是有害的物質(zhì)。另外,有時(shí)在廢物中含有影響穩(wěn)定劑的熱塑性物質(zhì)或者某些溶劑,影響最終的穩(wěn)定效果。
在操作時(shí),通常是先將廢物干燥脫水,然后將聚合物與廢物在適當(dāng)?shù)母邷叵禄旌,并在升溫的條件下將水分蒸發(fā)掉。該法可以使用間歇式工藝,也可以使用連續(xù)操作的設(shè)備。與水泥等無(wú)機(jī)材料的固化工藝相比,,除去污染物的浸出率低得多外,由于需要的包容材料少,又在高溫下蒸發(fā)了大量的水分,它的增容率也就較低。

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