污染场地修复入门篇(3) 土壤修复物理化学技术详解.ppt

污染土壤的物理修复中国环境科学研究院
三、固化/稳定化土壤修复技术
概念:固化/稳定化(Solidification/Stabilization)是指防止或者降低污染土壤释放有害化学物质过程的一组修复技术,通常用于重金属和放射性物质污染土壤的无害化处理,可以是原位也可以是异位。
固化是指将污染物包被起来,使之呈颗粒状或大块状存在,进而使污染物处于相对稳定状态。稳定化是指将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性变小的状态和形式,即通过降低污染物的生物有效性,实现其无害化或者降低其对生态系统危害性的风险
原理: 固化/稳定化技术一般常采用的方法为:先利用吸附质如黏土、活性炭和树脂等吸附污染物,浇上沥青,然后添加某种凝固剂或黏合剂,使混合物成为一种凝胶,最后固化为硬块。
固化/稳定化技术具有以下一些特点:
需要污染土壤与固化剂/稳定剂等进行原位或异位混合,与其他固定技术相比,无需破坏无机物质,但可能改变有机物质的性质
稳定化可能与封装等其它固定技术联合应用,并可能增加污染物的总体积
固化/稳定化处理后的污染土壤应当有利于后续处理
现场应用需要安装下面全部或部分设施:原位修复所需的螺旋钻井和混合设备;集尘系统;挥发性污染物控制系统;大型储存池。
固化/稳定化技术优势
可以处理多种复杂金属废物
费用低廉
加工设备容易转移
所形成的固体毒性降低,稳定性增强
凝结在固体中的微生物很难生长,不致破坏结块结构
固化/稳定化技术影响因素
物理机制:水分及有机污染物含量过高,部分潮湿土壤或者废物颗粒与粘结剂接触粘合,而另一部分未经处理的土壤团聚体或结块,最后形成处理土壤与粘结剂混合不均匀;亲水有机物对养护水泥或者矿渣水泥混合物的胶体结构有破坏作用;干燥或粘性土壤或废物容易导致混合不均
化学机制:化学吸附/老化过程;沉降/沉淀过程;结晶作用
其他因素:含油或油脂的污染土壤固化/稳定化后,其稳定性较差;污染土壤本身某些固定组分
异位固化/稳定化
异位固化/稳定化限制因素
最终处理时的环境条件可能会影响污染物的长期稳定性
一些工艺可能会导致污染土壤或固废体积显著增大
有机物质的存在可能会影响黏结剂作用的发挥
VOCs通常很难固定
对于成分复杂的污染土壤或固体废物还没有发现很有效的粘合剂
石块或碎片比例太高会影响粘结剂的注入和与土壤的混合