本發(fā)明涉及環(huán)境污染治理
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過程中專用的化學(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)合性又過強(qiáng)，易造成覆膜斷裂，導(dǎo)致無法形成連續(xù)膜，覆蓋隔離性差。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化學(xué)覆膜劑，對(duì)于減少飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過程中粉塵逸散、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)合性過低或過強(qiáng)等現(xiàn)象，導(dǎo)致覆膜失敗的弊端，提出了一種專用于垃圾焚燒飛灰的成膜性能較高的化學(xué)覆膜劑及其制備方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過程中專用的化學(xué)覆膜劑，功能成分A：20-40％；功能成分B：15-35％；輔助成分：2-4％；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；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。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：滲透劑和消泡劑。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與甲醛或聚甲醛的質(zhì)量比為1.2-2.5：1。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。所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的一種或幾種的組合。所述滲透劑和消泡劑的質(zhì)量比為1-1.5：1。一種垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過程中專用的化學(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與甲醛或聚甲醛按照1.2-2.5：1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、2％-4％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垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過程中專用的化學(xué)覆膜劑。本發(fā)明所述的飛灰專用化學(xué)覆膜劑在使用時(shí)，可直接噴灑，或根據(jù)需要加水稀釋到一定濃度后噴灑，均可達(dá)到覆膜隔離的作用。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)明添加的功能成分B，在使用條件下，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。(4)本發(fā)明添加的滲透劑和消泡劑可降低覆膜的表面張力，加快膜干燥，減少泡沫產(chǎn)生，提高覆膜的致密性和抗?jié)B性；同時(shí)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)將污泥蛋白液與甲醛按照1.2：1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30％的反應(yīng)液、加入質(zhì)量百分比15％的聚丙烯酸乳液、1％的OEP-70、1％的聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，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，再將溶液恢復(fù)至常溫后即生成一種垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過程中專用的化學(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與聚甲醛按照1.8：1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、1.5％的耐堿特性的表面活性劑、1％的聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚，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垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過程中專用的化學(xué)覆膜劑。實(shí)施例3(1)將聚乙二醇乳液與聚甲醛按照1.5：1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20％的聚丙烯酸乳液和改性PVC乳液混合物、1.8％的HA-LF、1.2％的聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚的混合物，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垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過程中專用的化學(xué)覆膜劑。實(shí)施例4(1)將滲濾液濃液和聚乙二醇乳液的混合物與聚甲醛按照2.4：1質(zhì)量比加入反應(yīng)釜中，用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值至9，在80℃下反應(yīng)10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35％的醋酸乙烯酸乳液和改性PVC乳液混合物、2％的AEP和HA-LF的混合物、1.5％的聚氧丙烯甘油醚，其余為水，在70℃下反應(yīng)10分鐘；(3)最后用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值恒定在9，再將溶液恢復(fù)至常溫后即生成一種垃圾焚燒飛灰轉(zhuǎn)運(yùn)及堆填過程中專用的化學(xué)覆膜劑。實(shí)驗(yàn)：將實(shí)施例1-4中的化學(xué)覆膜劑分別溶于自來水中制成12％的溶液，分別標(biāo)記為a、b、c、d，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5個(gè)直徑為10cm的玻璃培養(yǎng)皿中，分別標(biāo)記為1#、2#、3#、4#、5#，灰樣表面與培養(yǎng)皿高齊平。用2.0L噴霧器分別將a、b、c、d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#、5#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)1-5#灰樣進(jìn)行風(fēng)吹實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表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#5#潤(rùn)濕時(shí)間0.430.680.590.720.57開始團(tuán)聚時(shí)間1.341.181.521.291.05整體成膜時(shí)間2.592.382.982.72/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#5#風(fēng)吹前220.65220.73220.71220.68220.66第一次風(fēng)吹220.65220.73220.71220.68220.03第二次風(fēng)吹220.65220.73220.70220.67219.48第三次風(fēng)吹220.65220.73220.70220.68217.35損失量000.0103.31損耗率％000.00501.5由表1可見，本發(fā)明合成的飛灰專用化學(xué)覆膜劑的潤(rùn)濕時(shí)間與開始團(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)明合成的飛灰專用化學(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％。因此，由實(shí)驗(yàn)對(duì)比得知，本發(fā)明合成的飛灰專用化學(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，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1 2 3