固体废物的固化/稳定化研究现状

摘要：阐述了固体废物的定义、特点、分类，指出固体废物对环境造成的危害，总结出国内外水泥固化、化学药剂稳定化、熔融固化、塑性材料固化、石灰固化和自胶结固化处理固体废弃物的固化/稳定化技术的研究现状，对目前各种固化/稳定化技术存在的问题及今后研究工作提出建议。
关键词：固体废物；固化；稳定化
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1003-5540（2011）01-0048-04
　　随着社会的发展，人类日益追求更加舒适的生活环境。据统计，目前国内每年产生各类固体废物总量54亿t左右，但实际处理的固体废物只占很少比例，数以亿吨计的固体废物未得到妥善处理处置。2006年，中国工业固体废物综合利用量、处置量和贮存量分别为9.26亿t、4.29亿t和2.24亿t，工业固体废物处理率和利用率分别为27.2%、58.6%。另一方面，工业固体废物每年的贮存率为14.2%，但贮存量在2亿t以上，工业固体废物存量压力仍然巨大，同时给环境也造成了极大的安全隐患。特别是在城市建设中，固体废弃物的堆积存放问题也日益严重，尤其是含有有毒重金属的固体废弃物的堆积问题，不仅占用了土地面积，也极大的给人类的身体健康带来了巨大危害，并影响到工农业的发展。
　　固体废弃物是指在社会的生产、加工、流通、消费以及生活等一系列活动中产生的一般不具有使用价值而被丢弃的以固态和泥状赋存的物质。固体废物实际只是针对原所有者而言。对于原所有者一些固体废物不再具有使用价值，但其中可能含有其它生产行业中需要的成分，经过一定的技术环节，可以转变为有关部门行业中的生产原料，甚至可以直接使用。因此，固体废物的概念随时空的变迁而具有相对性。
　　固体废物一般都采用填埋或堆放的处理处置方式，其危害潜伏期可能几十年甚至几百年才被发现，因此它对环境的污染通常表现为隐性，但同时又是长期、持续的。关于固体废物的处理，除了其中一部分可回收利用外，其余大部分都需进行固化/稳定化处理，以推动固体废物资源化、无害化、减量化处理，提高生活环境质量，促进经济和社会发展。因此，研究高效、经济的重金属废物固化/稳定化技术对于保护人类健康和维持生态平衡具有重要意义。
1固体废物的分类与危害
1.1固体废物的分类
　　固体废物的种类很多，通常将固体废物按其性质、形态、来源划分其种类。按其性质可分为有机物和无机物；按其形态可分为固体的（块状、粒状、粉状）和泥状的；按其来源可分为矿业的、工业的、城市生活的、农业的和放射性的。此外，固体废物还可分为有毒和无毒的两大类。有毒有害固体废物是指具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、放射性和传染性的固体、半固体废物。
1.2 固体废物的危害
　　据统计，目前我国每年产生各类固体废物总量达54亿t，但实际处理的固体废物只占很少比例，数以亿吨计的固体废物没有得到妥善处置。固体废弃物在一定的条件下会发生物理的、化学的或生物的转化，对周围环境造成一定的影响。如果采取的处理方法不当，有害固体废物就会通过土壤、水、空气以及食物链途径危害环境与人体健康，人畜粪便和有机垃圾是各种病原微生物的孳生地和繁殖场，会形成病原体型污染。
1.2.1侵占土地
　　固体废物不加利用时，需占地堆放。堆积量越大，占地也越多。据估算，每堆积1万t废物，占地约需666.7m2。
1.2.2 污染土壤
　　固体废物堆放或没有适当的防渗措施的垃圾填埋，其中的有害组分很容易经过风化、雨雪淋溶、地表径流的侵蚀，产生高温和有毒物质渗入土壤，能杀害土壤中的微生物，破坏微生物与周围环境构成的生态系统，导致草木不生。
1.2.3 污染水体
　　固体废物经风吹雨冲进入地面水，有的废渣直接倾入江河湖海，对水体的危害就更大。废物堆的渗沥还会污染地下水。
1.2.4 污染大气
　　固体废物一般以细粒状存在的废渣和垃圾，在大风吹动下会随风飘逸，扩散到很远的地方；运输过程中产生的有害气体和粉尘；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下被微生物分解，能释放出有害气体；固体废物本身或在处理时散发的毒气和臭味等。
1.2.5 传播疾病
　　不少固体废物和垃圾含有毒有害物质以及病原体，除通过水、气的媒介传播外，还通过生物来传播。
2 固体废物固化/稳定化技术
　　固化/稳定化技术就是利用胶凝性材料将有害固体废物包封在固化体中，不使有害物质浸出的稳定化、无害化的一种技术。上世纪80年代以后，稳定化/固化技术得到迅猛的友展。到目前为止，己经得到开发和应用的稳定化/固化技术主要包括以下几种类型：水泥固化、化学药剂稳定化、熔融固化、塑性材料固化、石灰固化和自胶结固化。