PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH HÓA RẮN Nguồn: yeumoitruong.com Ổn định hóa rắn trình làm tăng tính chất vật lý chất thải, giảm khả phát tán vào môi trường hay làm giảm tính độc hại chất ô nhiễm Phương pháp sử dụng rộng rãi quản lý chất thải nguy hại Phương pháp thường áp dụng trường hợp sau: - Xử lý chất thải nguy hại - Xử lý chất thải từ trình khác (ví dụ tro trình nhiệt) - Xử lý đất bị ô nhiễm hàm lượng chất ô nhiễm cao đất cao Làm ổn định trình mà chất thêm vào trộn với chất thải để giảm tới mức tối thiểu khả phát tán chất nguy hại khỏi khối chất thải giảm tính độc hại chất thải trình làm ổn định mô tả trình nhằm làm cho chất gây ô nhiễm bị gắn phần hoàn toàn chất kết dính chất biến đổi khác Cũng tương tự vậy, trình đóng rắn trình sử dụng chất phụ gia làm thay đổi chất vật lý chất thải (thay đổi tính kéo, nén hay độ thấm) Như mục tiêu trình làm ổn định hóa răn làm giảm tính độc hại tính di động chất thải làm tăng tính chất vật liệu xử lý Cơ Chế Của Quá Trình Có nhiều chế khác xảy trình ổn định chất thải, nhiên trình ổn định chất thải đat kết tốt thực chế sau: -Bao viên mức kích thước lớn (macroencapsulation) -Bao viên mức kích thước nhỏ (microencapsulation) -Hấp thụ -Hấp phụ -Kết tủa -Khử độc Bao viên mức kích thước lớn: chế thành phần nguy hại bị bao bọc vật lý khuôn có kích thước định, thành phần nguy hại nằm vật liệu đóng rắn dạng không liên tục Hỗn hợp rắn sau bị vỡ thành mảnh lớn chất nguy hại phân tán Cả khối chất đóng rắn bị vỡ theo thời gian áp lực môi trường tác dụng lên Các áp lực bao gồm chu kỳ khô ẩm hay lạnh, nóng lạnh, chất lỏng thấm qua áp lực vật lý khác Như vậy, thành phần bị đóng rắn theo chế bao viên mức có kích thước lớn bị phân tán tính toàn thể bị phá vỡ Mức độ bao viên mức kích thước lớn tăng lên theo loại lượng tiêu tốn để trộn đóng viên Bao viên cỡ mức kích thước nhỏ: thành phần nguy hại bao cấu trúc tinh thể khuôn đóng rắn qui mô nhỏ Kết là, chất đóng rắn bị vỡ dạng hạt tương đối nhỏ đa số chất nguy hại vần giữ nguyên thể bị bao bọc Như vậy, chất nguy hại bao viên mức kích thước nhỏ, chất thải nguy hại không biến đổi tínbh chất vật lý nên tốc độ phân tán môi trường vần phụ thuộc vào kích thước bị vỡ theo thời gian viên bao tốc độ phân tán tăng kích thước hạt giảm Cũng bao viên mức kích thước lớn, mức kích thước nhỏ, chất nguy hại bao vật lý chất kết dính khác nhua xi măng, xỉ than, vôi, độ bền tăng tăng chi phí lượng cho việc trộn đóng viên Hấp thụ:là trình đưa chất thải nguy hại dạng lỏng vào bên chất hấp thụ Các chất hấp thụ hay sử dụng là: đất, xỉ than, bụi lò nung xi măng, bụi lò nung vôi, khoáng (bentonite, cao lanh, vermiculite zeolite), mùn cưa, cỏ khô rơm khô Hấp phụ:là trình giữ chất nguy hại bề mặt chất hấp phụ để chúng không phát tán vào môi trường Không giống trình phủ đóng viên trên, thực chế này, khối chất rắn bị vỡ chất nguy hại thoát Để đóng rắn chất thải hữu đất sét biến tính thường sử dụng Đất sét loại đất sét biến đổi cách thay cation vô hấp phụ bề mặt đất sét cation hữu mạch dài để tạo đất sét organophilic Các phân tử nguy hại bị hấp phụ vào thạch cao chúng thoát môi trường Kết tủa:quá trình hóa rắn nói chung làm kết tủa thành phần nguy hại chất thải thành dạng ổn định nhiều Các chất kết tủa thành phần chất dùng để hóa rắn hydroxít, sulfua, silica, carbonate phosphate Quá trình đ0ược sử dụng để đóng rắn chất thải nguy hại vô bùn hydroxýt kim loại Ví dụ carbonate kim loại thường tan hydroxýt kim loại Với pH cao, phản ứng hóa học xảy tạo thành carbonate kim loại từ hydroxýt kim loại theo phản ứng sau Me(OH)2 + H2CO3 → MeCO3 + H2O Tính vĩnh cửu carbonate kim loại phụ thuộc vào số yếu tố có pH Ơ môi trường pH thấp, kim loại bị hòa tan lại thoát tự môi trường Khử độc:là chuyển hóa hóa học xảy trình ổn định hóa rắn trình giúp chuyển chất độc hại thành chất không độc hại Quá trình khử độc xảy kết phản ứng hóa học với thành phần chất kết dính, trường hợp điển hình khử độc chuyển crôm từ hoá trị VI thành crôm hóa trị III hóa rắn chất thải nguy hại chứa crôm xi măng hay chất kết dính có nguồn gốc từ xi măng Các Chất Phụ Gia Thường Dùng Để On Định Hóa Rắn Chất Thải Nguy Hại Xi măng : chất hay sử dụng để đóng rắn chất thải nguy hại loại xi măng thông dụng xi măng portland sản xuất cách nung hỗn hợp đá vôi với thạch cao (hoặc chất silicat khác) lò nung nhiệt độ cao Lò nung tạo Lin-ke, hỗn hợp canxi, silic, nhôm oxít sắt Thành phần silicat can xi (3CaO.SiO2 2CaO.SiO2) Quá trình hóa rắn chất thải nguy hại xi măng thực cách trộn thẳng chất thải vào xi măng, sau cho nước vào để thực trình hydrate hóa trường hợp chất thải không đủ nước Quá trình hydrate hóa xi măng tạo thành cấu trúc tinh thể tạo thành từ canxi-nhôm-silicat, kết tạo thành khối giống quặng cứng Pozzolan: chất mà phản ứng với vôi có nước để tạo thành vật liệu có tính chất xi măng Phản ứng nhôm-silic, vôi nước tạo thành loại sản phẩm vữa gọi vữa pozzolan Các vật liệu pozzolan bao gồm xỉ than, xỉ lò bụi lò xi măng Xỉ than loại pozzolan hay dùng nhất, thành phần phổ biến 45% SiO2, 25% Al2O3, 15% Fe2O3, 10% CaO, 1% MgO, 1% K2O, 1%Na2O 1% SO3 Ngoài có carbon chưa cháy hết, hàm lượng phụ thuộc vào ló đốt Trong trình hóa rắn pozzolan, chất thải nguy hại thực phản ứng với vôi hợp chất silic để tạo thành thể rắn Giống trình hóa rắn dùng xi măng, pozzolan dùng để hóa rắn chất vô Môi trường pH cao thích hợp cho chất thải chứa kim loại nặng Các kết nghiên cứu cho thấy xỉ than sữa vôi sử dụng tốt để làm ổn định asen, cadmi, crôm, đồng, sắt, chì magiê, selen, bạc kẽm bùn thải sử dụng xỉ than để đóng rắn chất thải, thành phần carbon không cháy xỉ hấp thụ chất hữu chất thải, xỉ than có tác dụng tốt để đóng rắn chất thải hữu Silicat dễ tan Các vật liệu silicat từ lâu sử dụng để đóng rắn chất thải nguy hại trình này, thành phần silicat bị axít hóa thành dung dịch monosilic mang thành phần kim loại chất thải vào dung dịch Thủy tinh lỏng với xi măng tạo thành thành phần để đóng rắn chất thải nguy hại kết thực tế hỗn hợp có hiệu qủa để đóng rắn bùn thải chứa chì, đồng, kẽm nồng độ cao Đất sét hữu biến tính: đất sét tự nhiên biến tính hữu để trở thành đất sét organophilic Đặc tính khác biệt hẳn với đất sét tự nhiên có đặc tính organophobic Quá trình làm biến tính thực qua việc thay cat cation bên tinh thể đất sét cation hữu cơ, hay dùng ion NH+4 Sau trình thay này, phân tử hữu bị hấp phụ vào bên cấu trúc đất sét Trong trình sản xuất đất sét hữu biến tính, cation vô nằm vùng tinh thể bị thay cation hữu Các ion hữu tiếp xúc với đất sét bị hấp phụ thành phần hữu khác Hiệu loại đất sét biến tính hữu trình làm ổn định chất thải nguy hại la khả hấp phụ thành phần hữu vào đất sét sau bị bao phủ xi măng chất kết dính khác Các loại đất sét hữu biến tính đưa vào chất thải trước để tác dụng với thành phần hữu Các chất kết dính đưa vào sau để làm cứng đóng rắn chất thải đất sét hữu biến tính sử dụng để đóng rắn bùn có tính axit sử dụng ximăng mác 500 làm chất đóng rắn, tỷ lệ khối lượng dùng 1,0/0,4/0,25 cho bùn/chất hấp phụ/chất kết dính Bùn thải có chứa phenol làm ổn định hóa rắn đất sét hữu biến tính với chất phụ thêm clo Các polymer hữu Các chất thải nguy hại làm ổn định trình polymer hữu bao gồm trình khuấy trộn monomer Ví dụ ure formaldehyde tác nhân tạo vật liệu polymer Các chất rắn chất tảhi nguy hại bao bọc lại Ưu điểm trình tạo vật liệu có khối lượng riêng thấp so với vật liệu tạo từ trình đóng rắn vật liệu khác Nhiệt dẻo Các chất thải nguy hại làm ổn định cách trộn vật liệu nhiệt dẻo nấu chảy với chất thải nhiệt độ cao Các chất nhiệt dẻo chảy bao gồm nhựa đường, paraphin, polyethylen, polypropylen lưu huỳnh Khi bị làm lạnh, chất đóng rắn phủ chất thải lớp nhiệt dẻo Nếu sử dụng nhựa đường sử dụng tỉ lệ chất thải:nhựa đường khoảng 1:1 đến 1:2 kỹ thuật hay sử dụng để hóa răn chất thải phóng xạ giá rẻ Cũng áp dụng hóa rắn chất hữu dễ bay khác phải kiểm soát phát tán khí môi trường xung qiuanh trình đóng rắn sử dụng kỹ thuật hóa răn chất thải nhựa dẻo áp dụng cho chất thải nguy hại chất thải phóng xa Chất thải sau đóng rắn xem chất thải nguy hại phải tuân thủ đúngcác yêu cầu chất thải nguy hại phóng xạ ... tự môi trường Khử độc:là chuyển hóa hóa học xảy trình ổn định hóa rắn trình giúp chuyển chất độc hại thành chất không độc hại Quá trình khử độc xảy kết phản ứng hóa học với thành phần chất kết... vào ló đốt Trong trình hóa rắn pozzolan, chất thải nguy hại thực phản ứng với vôi hợp chất silic để tạo thành thể rắn Giống trình hóa rắn dùng xi măng, pozzolan dùng để hóa rắn chất vô Môi trường... từ hoá trị VI thành crôm hóa trị III hóa rắn chất thải nguy hại chứa crôm xi măng hay chất kết dính có nguồn gốc từ xi măng Các Chất Phụ Gia Thường Dùng Để On Định Hóa Rắn Chất Thải Nguy Hại Xi