用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂制造技术

本发明专利技术涉及环境污染治理技术领域，特别涉及一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂及其制备方法。本发明专利技术的化学覆膜剂由下述质量百分比的物质组成：由污泥蛋白液、渗滤液浓液或聚乙二醇乳液中的一种或几种的组合、改性硅油与甲醛或聚甲醛反应后的反应液组成的功能成分A：20‑40%、聚丙烯酸乳液、醋酸乙烯乳液或改性PVC乳液中的一种或多种组合组成的功能成分B：15‑35%、渗透剂0.5‑1%、其余为水。本发明专利技术制备的飞灰专用化学覆膜剂在应用时泡沫产生少，覆膜具有较高的致密性、抗渗性，以及适宜的硬度、柔韧性和附着力，成膜的包覆强度高，膜与灰样的结合性良好，且稳定性较高，对飞灰有较强的固定隔离效果。同时，本发明专利技术制备的化学覆膜剂因复配了改性硅油而具备防水特性，尤其适用于空气湿度大、降水量高的地区。

【技术实现步骤摘要】
用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂
本专利技术涉及环境污染治理
，特别涉及一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂及其制备方法。
技术介绍
垃圾焚烧飞灰因含有较高浓度的重金属、二噁英类持久性有机污染物而被列为危险废弃物，在其转运及露天堆填等过程中，易形成飘尘进入大气，不仅增加空气中的粉尘含量，更会加重雾霾的生态毒性，对大气造成严重污染，危害居民健康和生态环境。飞灰大面积堆填时，若采用直接覆膜的方式对垃圾焚烧飞灰进行隔离、减少粉尘逸散等，存在膜重量轻、易兜风，易老化、使用寿命短等缺点，同时，膜的成本较高，不仅造成了资源的浪费，而且覆盖和拆掀工序麻烦，不利于工程的提速增效。采用直接喷洒化学覆膜剂的方式对飞灰进行固定、隔离，操作简单、覆膜效果好、成本可控。但飞灰中含有大量Ca、Mg、Fe、硅酸盐以及重金属盐类，对普通的聚氯乙烯乳液、聚丙烯乳液、聚乙烯乳液等化学覆膜剂的渗透性和结合性较差，喷洒后生成的膜易剥离，导致覆膜失败；而对普通的丙烯酸类聚合物的结合性又过强，易造成覆膜断裂，导致无法形成连续膜，覆盖隔离性差。稳定化后的飞灰在露天堆填过程中，若遇梅雨季节，普通的化学覆膜剂易受雨水冲刷而降低覆膜效果。因此，研制一种成膜性能较高的专用于生活垃圾焚烧飞灰的防水型化学覆膜剂，对于在梅雨季节较长、空气湿度较高的地区，在减少飞灰转运及堆填过程中粉尘逸散、降低雾霾浓度及生态毒性、加强危险废弃物管理、保护人居环境等方面均具有一定的积极促进作用。
技术实现思路
本专利技术针对普通覆膜剂应用于垃圾焚烧飞灰转运和堆填时，存在的膜结合性过低或过强，或防水性差等现象，导致覆膜失败的弊端，提出了一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂及其制备方法。本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂，功能成分A：20-40％；功能成分B：15-35％；辅助成分：0.5-1％；其余为水；所述功能成分A为：污泥蛋白液、渗滤液浓液或聚乙二醇乳液中的一种或几种的组合、改性硅油与甲醛或聚甲醛在PH值为9-12、温度60-80℃反应条件下的反应液；所述改性硅油为：含氢硅油，醇羟基硅油，酚羟基硅油和氨基硅油。污泥蛋白液、渗滤液浓液中含有大量复杂长链蛋白类物质以及腐殖质类物质，分子构型复杂，无统一的结构组成，但其共同特点为长链分子结构中含有大量活性-OH，-SH，-NH，-COO等基团，这些活性基团可以与醛类物质发生缩合聚合反应形成高分子聚合物。污泥蛋白液及渗滤液浓液中有效成分的部分结构式如附图1。本专利技术引用的改性硅油与蛋白质类材料及腐殖类材料具有反应活性，同时，这类改性硅油因分子结构中含有活性羟基、氨基等基团，亦可与甲醛发生交联缩聚反应而被引入到覆膜剂功能成分A的聚合物链上，赋予覆膜剂防水性能。因硅油的起泡性低、抗泡性强，也可作消泡剂使用。所述功能成分B为：聚丙烯酸乳液、醋酸乙烯乳液或改性PVC乳液中的一种或多种组合；所述辅助成分为：渗透剂。所述污泥蛋白液、渗滤液浓液或聚乙二醇乳液中的一种或几种的组合、改性硅油与甲醛或聚甲醛的质量比为1.2-2.5：0.5-0.8：1。所述渗透剂为OEP-70、AEP、HA-LF中的一种或几种的组合，上述物质均为具有耐碱特点的表面活性剂，以适应飞灰中含有的石灰等碱性成分。一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂的制备方法，其特征在于：(1)将污泥蛋白液、渗滤液浓液或聚乙二醇乳液中的一种或几种的组合、改性硅油与甲醛或聚甲醛按照1.2-2.5：0.5-0.8：1质量比加入反应釜中，用碱液调节溶液PH值至9-12，在60-80℃下反应10-30分钟；(2)之后向反应液中加入质量百分比为15-35％的功能成分B、0.5-1％的辅助成分，其余为水，在70-95℃下反应5-10分钟；(3)用碱液调节溶液PH值恒定在9-12，恢复至常温后即生成一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术制备的化学覆膜剂原料之一为污泥蛋白液或渗滤液浓液，可促进污泥和渗滤液的废物再利用，降低生产成本。(2)污泥蛋白液或渗滤液浓液中的大分子活性成分，通过甲醛类小分子的交联聚合，形成网状聚合物作为化学覆膜剂的主要功能成分，该聚合物含有大量氨基，巯基，羧基，羟基等成分，这类基团对飞灰中高含量的Ca，Fe，Mg，Al，Na，K等化合物具有较强的络合能力，因此成膜的包覆强度大大提高，对飞灰的适用性较强。(3)本专利技术成功引入改性硅油，利用其表面张力低而具有拒水性的特性，使复配后的化学覆膜剂具有防水性能，同时因硅油具有起泡性低、抗泡性强的特点，起到了消泡的作用。(4)本专利技术添加的功能成分B，在应用条件下，与功能成分A相互作用交联形成网状结构的薄膜，并可使覆膜具有适宜的硬度、柔韧性和附着力。(5)本专利技术添加渗透剂选取具有耐碱特点的表面活性剂，以适应飞灰中含有的石灰等碱性成分，克服了普通成膜剂应用于飞灰覆膜时可能存在的与飞灰反应或被腐蚀等的缺点。附图说明图1污泥蛋白液及渗滤液浓液中有效成分的部分结构式。具体实施例实施例1(1)将污泥蛋白液、含氢硅油与甲醛按照1.2：0.6：1质量比加入反应釜中，用碱液调节溶液PH值至11，在60℃下反应30分钟得到反应液；(2)取质量百分比25％的反应液、加入质量百分比15％的聚丙烯酸乳液、0.6％的OEP-70，其余为水，在95℃下反应5分钟；(3)最后用碱液调节溶液PH值恒定在11.5，再将溶液恢复至常温后即生成一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂。实施例2(1)将污泥蛋白液和渗滤液浓液的混合物、醇羟基硅油与聚甲醛按照1.8：0.7：1质量比加入反应釜中，用碱液调节溶液PH值至10，在70℃下反应20分钟得到反应液；(2)取质量百分比40％的反应液、加入质量百分比25％的醋酸乙烯乳液、1％的耐碱特性的表面活性剂，其余为水，在85℃下反应7分钟；(3)最后用碱液调节溶液PH值恒定在10，再将溶液恢复至常温后即生成一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂。实施例3(1)将聚乙二醇乳液、氨基硅油与聚甲醛按照1.5：0.8：1质量比加入反应釜中，用碱液调节溶液PH值至12，在75℃下反应15分钟得到反应液；(2)取质量百分比35％的反应液、加入质量百分比18％的聚丙烯酸乳液和改性PVC乳液混合物、0.8％的HA-LF，其余为水，在75℃下反应8分钟；(3)最后用碱液调节溶液PH值恒定在12，再将溶液恢复至常温后即生成一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂。实验：将实施例1-3中的化学覆膜剂分别溶于自来水中制成12％的溶液，分别标记为a、b、c，用质量浓度为12％聚丙烯酸乳液作为普通成膜剂标记为A。用100目标准筛筛分垃圾焚烧飞灰，制得实验灰样，备用。将灰样装入4个直径为10cm的玻璃培养皿中，分别标记为1#、2#、3#、4#，灰样表面与培养皿高齐平。用2.0L喷雾器分别将a、b、c化学覆膜剂溶液和普通成膜剂A喷洒到培养皿1#、2#、3#、4#中，喷洒量均为20ml。观察各培养皿中灰样的吸湿、团聚、成膜时间，见表1。待成膜全部完成后，用风速仪测试好空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂，由下述质量百分比的物质组成：功能成分A：20‑40%；功能成分B：15‑35%；辅助成分：0.5‑1%；其余为水；所述功能成分A为：污泥蛋白液、渗滤液浓液或聚乙二醇乳液中的一种或几种的组合、改性硅油与甲醛或聚甲醛在PH值为9‑12、温度60‑80℃反应条件下的反应液；所述功能成分B为：聚丙烯酸乳液、醋酸乙烯酸乳液或改性PVC乳液中的一种或多种组合；所述辅助成分为：渗透剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂，由下述质量百分比的物质组成：功能成分A：20-40%；功能成分B：15-35%；辅助成分：0.5-1%；其余为水；所述功能成分A为：污泥蛋白液、渗滤液浓液或聚乙二醇乳液中的一种或几种的组合、改性硅油与甲醛或聚甲醛在PH值为9-12、温度60-80℃反应条件下的反应液；所述功能成分B为：聚丙烯酸乳液、醋酸乙烯酸乳液或改性PVC乳液中的一种或多种组合；所述辅助成分为：渗透剂。2.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂，其特征在于：所述污泥蛋白液、渗滤液浓液或聚乙二醇乳液中的一种或几种的组合、改性硅油与甲醛或聚甲醛的质量比为1.2-2.5：0.5-0.8：1。3.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧飞灰转运及堆填过程中的防水型化学覆膜剂，其特征在于：所述改性硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建伟，
申请(专利权)人：王建伟，
类型：发明
国别省市：天津,12