专利名称：稻壳灰固化环境有害组分重金属镉和铅的方法
技术领域：
本发明涉及环境保护技术领域，是一种使用稻壳灰固化环境有害组分重金属镉和铅的方法，具体是指使用稻壳灰固化吸收废水中的重金属镉和铅组分，或将稻壳灰与水泥并用，以固化工业、城市生活固态废弃物中重金属组分镉和铅的方法，有效降低含镉、铅的废水、污水中镉与铅的浓度以及有效减少含镉、铅固态废弃物中镉与铅的溶出。
背景技术：
目前，降低工业废水中有害重金属组分浓度或固化固态废弃物中有害重金属组分防止其溶出的方法有多种，但大多数都存在着原料成本或运行费用过高的问题。
稻壳是稻谷加工后的副产品，占稻谷总量的1/5左右，我国水稻年产量达2亿吨左右，那么每年将产生4000万吨左右的稻壳。在我国稻壳一般作为初级燃料使用或加工后作为猪或家禽的饲料。前者从能源、资源角度考虑，综合利用率很低，而且由于不完全燃烧，环境污染大；后者不符合营养科学，因为稻壳中蛋白质含量仅占3％，SiO2达20％以上，粗纤维占40％左右，营养价值很低。
发明内容
近若干年来的研究与实践表明，经适当方法煅烧得到的稻壳灰是一种优良的二次资源，用于水泥、混凝土生产时，可以大大改善水泥、混凝土的性能；同时人们也发现稻壳还可用来制备活性炭、水玻璃等。研究表明，制备得当的稻壳灰是一种比表面积极大、活性极高的多孔质材料，其BET比表面积(N2等温吸附法)一般可达50m2/g以上，高者达100m2/g以上。稻壳灰的SiO2含量在90％以上而且主要为非晶态，重金属元素含量极低。
本发明的目的在于提供一种使用稻壳灰固化环境有害组分重金属镉和铅的方法，利用稻壳灰的上述性质，固化废水及固态废弃物中的重金属镉和铅组分，达到利废、环保的目的。
本发明的稻壳灰固化环境有害组分重金属镉和铅的方法是用稻壳灰与含镉和铅的液态或固态废弃物混合均匀。
对于含镉和铅的液态废弃物，其处理方法包括如下步和骤在含镉和铅的液态废弃物中加入稻壳灰，稻壳灰的用量是废弃物的2～30％重量，搅拌、静置2～24小时，过滤。即可将铅和镉组分从溶液中有效分离出来，分离效率达80％以上。
最佳条件是10～40rpm下搅拌2～8小时。
对于含镉和铅的固态废弃物，其处理方法包括将稻壳灰、水泥、固态废弃物、水按下列重量份数比混合稻壳灰 2～15水泥 2～50固态废弃物 35～85水 20～40搅拌后，注入模具或于模具中捣实成型，1天后脱模，湿空气或密封状态下养护7～28天。
本发明具有如下优点(1)本发明使用稻壳灰来固化废水及固态废弃物中的重金属镉和铅，使稻壳灰作为一种环境友好材料被人们使用。
(2)掺入一定量的稻壳灰后，可以使废水中镉和铅的含量以及固态废弃物中镉和铅的溶出量减少80％左右，大大减轻了重金属对环境的危害。
(3)本发明为污水、废水及固态废弃物中的重金属的固化和处理提出了一种新的方法和思路。
具体实施例方式
实施例1在镉、铅浓度分别为0.5mg/L的溶液中加入溶液重量2％的稻壳灰，10rpm下搅拌2小时后，静置2小时，最终溶液中镉、铅的残留浓度低于0.100mg/L，分离效率达80％。
实施例2在镉、铅浓度分别为0.5mg/L的溶液中加入溶液重量4％的稻壳灰，20rpm下搅拌4小时后，静置4小时，最终溶液中镉、铅的残留浓度分别低于0.090mg/L。
实施例3在镉、铅浓度分别为0.5mg/L的溶液中加入溶液重量8％的稻壳灰，30rpm下搅拌6小时后，静置8小时，最终溶液中镉、铅的残留浓度分别低于0.080mg/L。
实施例4在镉、铅浓度分别为0.5mg/L的溶液中加入溶液重量10％的稻壳灰，40rpm下搅拌8小时后，静置12小时，最终溶液中镉、铅的残留浓度分别低于0.060mg/L，分离效率达88％。
实施例5在镉、铅浓度分别为0.5mg/L的溶液中加入溶液重量30％的稻壳灰，20rpm下搅拌8小时后，静置24小时，最终溶液中镉、铅的残留浓度分别低于0.050mg/L，分离效率达90％。
实施例6下表给出稻壳灰减少城市垃圾焚烧灰中重金属铅、镉溶出的对比数据，表中MWFA是指城市垃圾焚烧灰，PC指P.O.42.5水泥，RHA指稻壳灰，溶出试验于室温下，按水固比＝1∶10和水平振动6小时进行。
从上表可以看出，掺入5～10份的稻壳灰后，垃圾焚烧灰硬化体的重金属铅、镉溶出量明显减少，掺入10份的稻壳灰后，铅、镉溶出量已降低至符合我国关于地表水(GB3838-2002)和地下水(GB/T14848-93)的环境质量标准。
权利要求
1.一种稻壳灰固化环境有害组分重金属镉和铅的方法，其特征在于用稻壳灰与含镉和铅的液态或固态废弃物混合均匀。
2.根据权利要求1所述的稻壳灰固化环境有害组分重金属镉和铅的方法，其特征在于在含镉和铅的液态废弃物中加入稻壳灰，稻壳灰的用量是废弃物的2～30％重量，搅拌、静置2～24小时，过滤。
3.根据权利要求1所述的稻壳灰固化环境有害组分重金属镉和铅的方法，其特征在于在转速为10～40rpm下搅拌2～8小时。
4.根据权利要求1所述的稻壳灰固化环境有害组分重金属镉和铅的方法，其特征在于将稻壳灰、水泥、固态废弃物、水按下列重量份数比混合稻壳灰 2～15水泥 2～50固态废弃物 35～85水 20～40搅拌后注入模具或于模具中捣实成型，1天后脱模，湿空气或密封状态下养护7～28天。
全文摘要
本发明涉及一种稻壳灰固化环境有害组分重金属镉和铅的方法，其特征在于用稻壳灰与含镉和铅的液态或固态废弃物混合均匀；本发明可以以较低的成本吸收与固化废水、污水中或固态废弃物中重金属铅与镉，效果良好，可大大减轻重金属对环境的危害，具有成本低、利用农业废弃物、原料来源丰富和环保的特点。
文档编号B09B3/00GK1600460SQ20041005195
公开日2005年3月30日 申请日期2004年10月27日 优先权日2004年10月27日
发明者余其俊, 曾小星, 赵三银 申请人:华南理工大学