本發(fā)明涉及環(huán)境污染治理
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種用于垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過(guò)程中的防水型化學(xué)覆膜劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：垃圾焚燒飛灰因含有較高濃度的重金屬、二噁英類持久性有機(jī)污染物而被列為危險(xiǎn)廢棄物，在其轉(zhuǎn)運(yùn)及露天堆填等過(guò)程中，易形成飄塵進(jìn)入大氣，不僅增加空氣中的粉塵含量，更會(huì)加重霧霾的生態(tài)毒性，對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染，危害居民健康和生態(tài)環(huán)境。飛灰大面積堆填時(shí)，若采用直接覆膜的方式對(duì)垃圾焚燒飛灰進(jìn)行隔離、減少粉塵逸散等，存在膜重量輕、易兜風(fēng)，易老化、使用壽命短等缺點(diǎn)，同時(shí)，膜的成本較高，不僅造成了資源的浪費(fèi)，而且覆蓋和拆掀工序麻煩，不利于工程的提速增效。采用直接噴灑化學(xué)覆膜劑的方式對(duì)飛灰進(jìn)行固定、隔離，操作簡(jiǎn)單、覆膜效果好、成本可控。但飛灰中含有大量Ca、Mg、Fe、硅酸鹽以及重金屬鹽類，對(duì)普通的聚氯乙烯乳液、聚丙烯乳液、聚乙烯乳液等化學(xué)覆膜劑的滲透性和結(jié)合性較差，噴灑后生成的膜易剝離，導(dǎo)致覆膜失??；而對(duì)普通的丙烯酸類聚合物的結(jié)合性又過(guò)強(qiáng)，易造成覆膜斷裂，導(dǎo)致無(wú)法形成連續(xù)膜，覆蓋隔離性差。穩(wěn)定化后的飛灰在露天堆填過(guò)程中，若遇梅雨季節(jié)，普通的化學(xué)覆膜劑易受雨水沖刷而降低覆膜效果。因此，研制一種成膜性能較高的專用于生活垃圾焚燒飛灰的防水型化學(xué)覆膜劑，對(duì)于在梅雨季節(jié)較長(zhǎng)、空氣濕度較高的地區(qū)，在減少飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過(guò)程中粉塵逸散、降低霧霾濃度及生態(tài)毒性、加強(qiáng)危險(xiǎn)廢棄物管理、保護(hù)人居環(huán)境等方面均具有一定的積極促進(jìn)作用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對(duì)普通覆膜劑應(yīng)用于垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)和堆填時(shí)，存在的膜結(jié)合性過(guò)低或過(guò)強(qiáng)，或防水性差等現(xiàn)象，導(dǎo)致覆膜失敗的弊端，提出了一種用于垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過(guò)程中的防水型化學(xué)覆膜劑及其制備方法。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種用于垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過(guò)程中的防水型化學(xué)覆膜劑，功能成分A：20-40％；功能成分B：15-35％；輔助成分：0.5-1％；其余為水；所述功能成分A為：污泥蛋白液、滲濾液濃液或聚乙二醇乳液中的一種或幾種的組合、改性硅油與甲醛或聚甲醛在PH值為9-12、溫度60-80℃反應(yīng)條件下的反應(yīng)液；所述改性硅油為：含氫硅油，醇羥基硅油，酚羥基硅油和氨基硅油。污泥蛋白液、滲濾液濃液中含有大量復(fù)雜長(zhǎng)鏈蛋白類物質(zhì)以及腐殖質(zhì)類物質(zhì)，分子構(gòu)型復(fù)雜，無(wú)統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)組成，但其共同特點(diǎn)為長(zhǎng)鏈分子結(jié)構(gòu)中含有大量活性-OH，-SH，-NH，-COO等基團(tuán)，這些活性基團(tuán)可以與醛類物質(zhì)發(fā)生縮合聚合反應(yīng)形成高分子聚合物。污泥蛋白液及滲濾液濃液中有效成分的部分結(jié)構(gòu)式如附圖1。本發(fā)明引用的改性硅油與蛋白質(zhì)類材料及腐殖類材料具有反應(yīng)活性，同時(shí)，這類改性硅油因分子結(jié)構(gòu)中含有活性羥基、氨基等基團(tuán)，亦可與甲醛發(fā)生交聯(lián)縮聚反應(yīng)而被引入到覆膜劑功能成分A的聚合物鏈上，賦予覆膜劑防水性能。因硅油的起泡性低、抗泡性強(qiáng)，也可作消泡劑使用。所述功能成分B為：聚丙烯酸乳液、醋酸乙烯乳液或改性PVC乳液中的一種或多種組合；所述輔助成分為：滲透劑。所述污泥蛋白液、滲濾液濃液或聚乙二醇乳液中的一種或幾種的組合、改性硅油與甲醛或聚甲醛的質(zhì)量比為1.2-2.5：0.5-0.8：1。所述滲透劑為OEP-70、AEP、HA-LF中的一種或幾種的組合，上述物質(zhì)均為具有耐堿特點(diǎn)的表面活性劑，以適應(yīng)飛灰中含有的石灰等堿性成分。一種用于垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過(guò)程中的防水型化學(xué)覆膜劑的制備方法，其特征在于：(1)將污泥蛋白液、滲濾液濃液或聚乙二醇乳液中的一種或幾種的組合、改性硅油與甲醛或聚甲醛按照1.2-2.5：0.5-0.8：1質(zhì)量比加入反應(yīng)釜中，用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值至9-12，在60-80℃下反應(yīng)10-30分鐘；(2)之后向反應(yīng)液中加入質(zhì)量百分比為15-35％的功能成分B、0.5-1％的輔助成分，其余為水，在70-95℃下反應(yīng)5-10分鐘；(3)用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值恒定在9-12，恢復(fù)至常溫后即生成一種用于垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過(guò)程中的防水型化學(xué)覆膜劑。本發(fā)明的有益效果：(1)本發(fā)明制備的化學(xué)覆膜劑原料之一為污泥蛋白液或滲濾液濃液，可促進(jìn)污泥和滲濾液的廢物再利用，降低生產(chǎn)成本。(2)污泥蛋白液或滲濾液濃液中的大分子活性成分，通過(guò)甲醛類小分子的交聯(lián)聚合，形成網(wǎng)狀聚合物作為化學(xué)覆膜劑的主要功能成分，該聚合物含有大量氨基，巰基，羧基，羥基等成分，這類基團(tuán)對(duì)飛灰中高含量的Ca，F(xiàn)e，Mg，Al，Na，K等化合物具有較強(qiáng)的絡(luò)合能力，因此成膜的包覆強(qiáng)度大大提高，對(duì)飛灰的適用性較強(qiáng)。(3)本發(fā)明成功引入改性硅油，利用其表面張力低而具有拒水性的特性，使復(fù)配后的化學(xué)覆膜劑具有防水性能，同時(shí)因硅油具有起泡性低、抗泡性強(qiáng)的特點(diǎn)，起到了消泡的作用。(4)本發(fā)明添加的功能成分B，在應(yīng)用條件下，與功能成分A相互作用交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的薄膜，并可使覆膜具有適宜的硬度、柔韌性和附著力。(5)本發(fā)明添加滲透劑選取具有耐堿特點(diǎn)的表面活性劑，以適應(yīng)飛灰中含有的石灰等堿性成分，克服了普通成膜劑應(yīng)用于飛灰覆膜時(shí)可能存在的與飛灰反應(yīng)或被腐蝕等的缺點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1污泥蛋白液及滲濾液濃液中有效成分的部分結(jié)構(gòu)式。具體實(shí)施例實(shí)施例1(1)將污泥蛋白液、含氫硅油與甲醛按照1.2：0.6：1質(zhì)量比加入反應(yīng)釜中，用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值至11，在60℃下反應(yīng)30分鐘得到反應(yīng)液；(2)取質(zhì)量百分比25％的反應(yīng)液、加入質(zhì)量百分比15％的聚丙烯酸乳液、0.6％的OEP-70，其余為水，在95℃下反應(yīng)5分鐘；(3)最后用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值恒定在11.5，再將溶液恢復(fù)至常溫后即生成一種用于垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過(guò)程中的防水型化學(xué)覆膜劑。實(shí)施例2(1)將污泥蛋白液和滲濾液濃液的混合物、醇羥基硅油與聚甲醛按照1.8：0.7：1質(zhì)量比加入反應(yīng)釜中，用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值至10，在70℃下反應(yīng)20分鐘得到反應(yīng)液；(2)取質(zhì)量百分比40％的反應(yīng)液、加入質(zhì)量百分比25％的醋酸乙烯乳液、1％的耐堿特性的表面活性劑，其余為水，在85℃下反應(yīng)7分鐘；(3)最后用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值恒定在10，再將溶液恢復(fù)至常溫后即生成一種用于垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過(guò)程中的防水型化學(xué)覆膜劑。實(shí)施例3(1)將聚乙二醇乳液、氨基硅油與聚甲醛按照1.5：0.8：1質(zhì)量比加入反應(yīng)釜中，用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值至12，在75℃下反應(yīng)15分鐘得到反應(yīng)液；(2)取質(zhì)量百分比35％的反應(yīng)液、加入質(zhì)量百分比18％的聚丙烯酸乳液和改性PVC乳液混合物、0.8％的HA-LF，其余為水，在75℃下反應(yīng)8分鐘；(3)最后用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值恒定在12，再將溶液恢復(fù)至常溫后即生成一種用于垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過(guò)程中的防水型化學(xué)覆膜劑。實(shí)驗(yàn)：將實(shí)施例1-3中的化學(xué)覆膜劑分別溶于自來(lái)水中制成12％的溶液，分別標(biāo)記為a、b、c，用質(zhì)量濃度為12％聚丙烯酸乳液作為普通成膜劑標(biāo)記為A。用100目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分垃圾焚燒飛灰，制得實(shí)驗(yàn)灰樣，備用。將灰樣裝入4個(gè)直徑為10cm的玻璃培養(yǎng)皿中，分別標(biāo)記為1#、2#、3#、4#，灰樣表面與培養(yǎng)皿高齊平。用2.0L噴霧器分別將a、b、c化學(xué)覆膜劑溶液和普通成膜劑A噴灑到培養(yǎng)皿1#、2#、3#、4#中，噴灑量均為20ml。觀察各培養(yǎng)皿中灰樣的吸濕、團(tuán)聚、成膜時(shí)間，見(jiàn)表1。待成膜全部完成后，用風(fēng)速儀測(cè)試好空氣壓縮機(jī)的風(fēng)速為20m/s(約8-9級(jí)風(fēng))，風(fēng)吹角度45度，單次風(fēng)吹時(shí)間為1分鐘，對(duì)1-4#灰樣進(jìn)行風(fēng)吹實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表1各培養(yǎng)皿中灰樣的吸濕、團(tuán)聚、成膜時(shí)間表單位：S實(shí)驗(yàn)指標(biāo)1#2#3#4#潤(rùn)濕時(shí)間0.410.660.610.59開(kāi)始團(tuán)聚時(shí)間1.361.221.571.13整體成膜時(shí)間2.622.412.86/表2各培養(yǎng)皿中灰樣風(fēng)吹實(shí)驗(yàn)結(jié)果表單位：g1#2#3#4#風(fēng)吹前220.68220.74220.70220.61第一次風(fēng)吹220.68220.74220.70220.00第二次風(fēng)吹220.68220.73220.70219.36第三次風(fēng)吹220.68220.73220.70217.27損失量00.0103.34損耗率％00.00501.5雨淋前硬度13.4度12.8度14.2度6.7度雨淋后硬度15.6度14.3度16.5度5.2度由表1可見(jiàn)，本發(fā)明合成的防水型化學(xué)覆膜劑的潤(rùn)濕時(shí)間與開(kāi)始團(tuán)聚時(shí)間比普通的成膜劑相對(duì)較慢，但整體成膜時(shí)間在約3s時(shí)完成，而普通的成膜劑因形成的覆膜極易斷裂，而無(wú)法形成連續(xù)完整的膜。同時(shí)，表2的風(fēng)吹實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明合成的防水型化學(xué)覆膜劑噴灑到飛灰表面并成膜后，在8-9級(jí)風(fēng)速下，風(fēng)吹3分鐘膜穩(wěn)定性較高，灰樣幾乎無(wú)損失，而普通的成膜劑因不能形成連續(xù)完整的膜，在上述風(fēng)吹實(shí)驗(yàn)條件下，灰樣損耗率約為1.5％。表2的雨淋實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，噴灑本發(fā)明合成的防水型化學(xué)覆膜劑經(jīng)過(guò)模擬雨淋后，固化層硬度增加，而普通化學(xué)覆膜劑經(jīng)過(guò)雨淋后固化層硬度減小，抗雨淋效果差。因此，由實(shí)驗(yàn)對(duì)比得知，本發(fā)明合成的防水型化學(xué)覆膜劑吸濕團(tuán)聚時(shí)間較快，形成的膜與灰樣的結(jié)合性良好，膜的穩(wěn)定性較高，抗雨淋效果好，對(duì)飛灰有較強(qiáng)的固定隔離效果。盡管上面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3