2.1　固化/稳定化技术

固化（solidification）/稳定化（stabilization）技术（简称S/S技术）就是通过降低有毒物质在环境中的迁移速度、溶解度或进行化学反应改变其存在形态来降低对环境的影响，或者使有害的物质被无害的物质包裹形成牢固的固体结合形态，使重金属等有害物质失去对环境的污染。具体操作就是通过投加常见的固化剂如水泥、沥青、石灰、玻璃和塑料等，让污泥与之充分混合，使污泥内的有害物质封闭在固化体内不被浸出，从而达到无害化、稳定化目的。因此，稳定化是将有毒有害的污染物转变为低溶解度、低迁移性及低毒性的物质的过程。稳定化一般可分为化学稳定化和物理稳定化。化学稳定化是通过化学反应使有毒物质变成不溶性化合物，使之在稳定的晶格内固定不动；物理稳定化是将污泥或半固体物质与一种疏松物质（如粉煤灰）混合生成一种粗颗粒、有土壤状坚实度的固体。固化技术与稳定化技术密不可分，实际上，固化技术是稳定化技术中的一种。到目前为止，已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、沥青固化、塑料固化、石灰固化、自胶结固化和玻璃固化。其中，水泥和石灰固化/稳定化技术比较经济有效，应用广泛。

固化技术是危险废物处理中的一项重要技术，在区域性集中管理系统中占有重要地位。和其他处理方法相比，它具有固化材料易得、处理效果好、成本低的优势。美国、日本及欧洲一些国家对有毒固体废物普遍采用固化处置技术，并且认为这是一种将危险物转变为非危险物的最终处置方法。其中，水泥固化是国内外最常用的固化技术，但对于含水率较高的废物，需要使用大量的水泥，致使废物增容比较大，给后续的运输和处理带来困难，也极大地提高了处理费用。另外，若废物中含有阻碍水泥固化的成分时，常发生固化体强度低、有害物质浸出率高等问题。

为改善电镀污泥的固化效果，降低有害物质的溶出率，节约水泥用量，增强废物中危险成分的固定能力或有效降低其毒性，常常加入不同种类的添加剂，这些添加剂往往起到稳定化的作用。添加剂种类繁多，作用也不同，常见的有活性氧化铝、硅酸钠、硫酸钙、碳酸钠、活性谷壳灰等，这些添加剂可以使水泥固化产生更好的效果。固化法最初使用时，没有考虑危险成分的稳定化效果，处理的唯一目的是改变固废的物理形态，使其适合运输和填埋。后来，美国的CSI公司和Chemfix公司开始采用科学的方法固化各类危险废物。如采用石灰/粉煤灰与废物的硫酸盐结合，可提高固化体的强度；Chemfix公司利用水溶性硅酸盐和普通水泥处理机械制造、金属表面处理和冶金等工艺产生的废物以及高浓度重金属污泥。

进入20世纪80年代以后，固化/稳定化技术得到迅猛发展，到目前为止，已经得到开发和应用的固化/稳定化技术除常规的水泥固化和石灰固化外，还有有机聚合物固化、塑性材料固化、大型包胶、自胶结固化和玻璃固化等。

2.1.1　水泥固化

水泥是一种无机胶结材料，加水产生水化反应，反应后形成坚硬的水泥块。水泥固化是基于水泥的水合和水硬胶凝作用而对废物进行固化处理的一种方法，它将废物和普通水泥混合，形成具有一定强度的固化体，从而达到降低废物中危险成分浸出的目的。

水泥固化法对含重金属污泥的处理特别有效，固化工艺和设备简单，设备和运行管理费用低，水泥原料和添加剂便宜易得，对含水量较少的废物可以直接固化，操作可在常温下进行，固化产品经过沥青涂覆能有效降低污染物的浸出，固化体的强度、耐热性、耐久性均好，有的产品可作为路基或建筑物基础材料。不足之处是水泥固化体的浸出率高，固化体增容较大。

2.1.1.1　水泥固化的主要理论

水泥是一种以硅酸三钙、硅酸二钙为主要成分的无机胶结材料。水泥固化的作用机理，一般认为是水泥中的粉末状水化硅酸钙胶体（CSH）对有毒物质产生吸附作用，以及水泥中的水化物能与有毒有害物质形成固溶体，从而将其束缚在水泥硬化组织内，降低了有毒有害物质的可渗透性，并且达到稳定化、无害化的目的。水泥固化时将重金属污泥与水泥充分混合，并且需要适量的水，可以保证水泥分子跨接所必需的水，以便发生水化反应，形成与岩石性能相近的、以水化硅酸钙凝胶为主的坚硬石状结构。固化过程有以下两种。

（1）水化反应过程　水化反应过程主要是硅酸二钙、硅酸三钙的水化反应。

（2）水化、凝结及硬化过程　重金属污泥中含有的重金属与水泥或粉煤灰中的Al2O3、SiO2发生胶凝化学反应，形成主要由水泥、粉煤灰或石灰等组成的水泥胶结材料体系。固化体主要水化产物为水化硅酸钙凝胶（CSH）和钙矾石（AFt）。其过程中的水化及凝结、硬化经历下面几个阶段。

① 水化初期　重金属污泥、水泥和其他胶结材料均匀混合加水后，水泥、石灰等可溶解成分迅速溶解于水中，CaO快速溶解生成Ca(OH)2，释放出大量的Ca2+和OH-。同时，石灰等在强碱性溶液中的离子下扩散到粉煤灰和细砂表面，侵蚀玻璃体结构，硅酸盐水泥矿物和二水石膏随之溶解。水泥熟料中C3A首先在Ca(OH)2水溶液中水化成C4AH13，接着与石膏反应形成钙矾石；同时C3S和C2S水化形成水化硅酸钙胶体（CSH）。随着反应进行，生成的水化硅酸钙、水化硫铝酸钙等水化产物沉积在粉煤灰、水泥表面逐渐包裹住玻璃体，在水泥、粉煤灰与细砂表面开始形成包覆膜。

② 诱导期　在包覆膜形成后，只有离子半径小的OH-、Ca2+能扩散穿过包覆膜，水化反应速率减慢，扩散控制反应过程，进入诱导期。浆料中的凝聚结构也逐渐形成、增多，使得离子难以迁移扩散。由于游离水和空余空间减少，导致流动性降低，失去可塑性。浆料在这个阶段初凝。

③ 加速水化期　随着水化反应继续进行，包覆膜逐渐增厚，包覆膜内外的渗透压增加。当渗透压足够大时，包覆膜破裂，水化加速。浆料在这个阶段终凝。

④ 缓慢水化期　浆体完全硬化，具有一定的强度；水化产物的包覆作用随水化产物的不断增加而增强，胶结材料的水化速率主要受扩散速率控制。进入减速期后，液相中Ca(OH)2浓度降低，形成的钙矾石都是分散分布的单个晶体，填充在硬化体微结构孔隙中。

水化过程的主要产物是一种具有特定组分的非晶体水化硅酸钙胶体（CSH）。在水合反应过程中，重金属污泥中的重金属固化形态各不相同。通过研究发现，Ni和Sn是以化学吸附的形式固化在CSH胶体中，其中Ni是以Ni(OH)2的形式存在的；Cd、Pb和Zn是通过它们的氢氧化物和碳酸盐化合物的沉淀而达到固化的目的，Cd的形式是Cd(OH)2，Pb则以碳酸盐的形式存在于水泥颗粒的表面上。Zn会取代CSH中的Ca或与CSH表面的Ca反应形成含Ca和Zn的氧化物。Cu通常形成不溶性的沉积物，Cr被吸收进了水化产物，特别是CSH凝胶中。同时一部分重金属离子也以氢氧化物的方式被捕集，由于混合物中形成的氢氧化铝为宽松的絮状物，有比较大的比表面积，会吸附捕捉部分重金属离子。

2.1.1.2　水泥固化的工艺

水泥的种类很多，最常用的是普通硅酸盐水泥。为达到满意的固化效果，在水泥固化操作过程中，要严格控制pH值、水灰比、凝固时间、水泥与废物的比例、添加剂和固化块的成型条件等工艺参数。在水泥固化过程中，由于废物组成的特殊性，常会遇到混合不均匀，过早或过迟凝固，产品的浸出率较高、强度较低等问题。为了改善固化物性能，在固化过程中可适当加入一些添加剂，如沸石、黏土、缓凝剂或速凝剂、硬脂酸丁酯等。另外，在固化过程中，许多化合物会有干扰作用，如锰、锡和铜等金属的可溶性盐类会延长凝固时间，而且会大大降低固化体的物理强度。有些杂质如有机物、淤泥以及某些黏土也会延长凝固时间。电镀污泥水泥固化处理工艺流程如图2-1所示。

在固化操作中需要严格控制以下的各种条件，才能使各种组分之间得到良好的匹配性能。

（1）pH值　因为大部分金属离子的溶解度与pH值有关，对于金属离子的固定，pH值有显著的影响。当pH值较高时，许多金属离子将形成氢氧化物沉淀，而且pH值高时，水中的CO2-3浓度也高，有利于生成碳酸盐沉淀。应该注意的是，pH值过高，会形成带负电荷的羟基配合物，溶解度反而升高。例如，pH<9时，铜主要以Cu(OH)2沉淀的形式存在，当pH>9时，则形成Cu(OH)3-和Cu(OH)2-4配合物，溶解度增加。许多金属离子都有这种性质，如Pb当pH>9.3时、Zn当pH>9.2时、Cd当pH>11.1时、Ni当pH>10.2时，都会形成金属配合物，造成溶解度增加。

（2）水、水泥和重金属污泥的量比　固化过程中，先要将水泥与重金属污泥混合，为保证水化反应，这时需要一定的水量。水量过小，则无法保证水泥的充分水合作用；水量过大，则会出现泌水现象，影响固化块的强度。水泥与重金属污泥之间的量比应通过试验方法确定，主要是因为在重金属污泥中往往存在妨碍水合作用的成分，它们的干扰程度是难以估计的。

（3）凝固时间　为确保水泥废物混合浆料能够在混合以后有足够的时间进行输送、装桶或者浇注，必须适当控制初凝和终凝的时间。通常设置的初凝时间大于2h，终凝时间在48h以内。凝结时间的控制是通过加入促凝剂（偏铝酸钠、氯化钙、氢氧化铁等无机盐）、缓凝剂（有机物、泥沙、硼酸钠等）来完成的。

（4）其他添加剂　为使固化体达到良好的性能，还经常加入其他成分。例如，过多的硫酸盐会由于生成水化硫酸铝钙而导致固化体的膨胀和破裂，如加入适当数量的沸石或蛭石，即可消耗一定的硫酸或硫酸盐。为减小有害物质的浸出速率，也需要加入某些添加剂。例如，可加入少量硫化物以有效地固定重金属离子等。

（5）固化块的成型工艺　主要目的是达到预定的机械强度。并非在所有的情况下均要求固化块达到一定的强度。例如，对最终的稳定化产物进行填埋或贮存时，就无须提出强度要求。但当准备利用废物处理后的固化块作为建筑材料时，达到预定强度的要求就变得十分重要，通常需要达到10MPa以上的指标。

水泥固化法的主要优点有：水泥固化法对含高毒重金属废物的处理特别有效，适合重金属污泥无害化处置。固化工艺和设备比较简单，设备和运行费用低，水泥原料和添加剂便宜易得，对含水量较高的废物可以直接固化，固化产品经过沥青涂覆能有效地降低重金属的浸出，固化体的强度、耐热性、耐久性均好，产品适于投海处置，有的产品可作为路基或建筑物基础材料。

水泥固化法的缺点是：重金属污泥经固化处理后生成的固化产品体积都会有不同程度的提高，一般都比原体积增大1.5～2.0倍。为防止固化体的重金属浸出，须做涂覆处理，并且随着对固化体稳定性的提高和浸出率的降低等要求，在处理废物时将会需要使用更多的凝结剂，相应地也提高了稳定化/固化技术的处理费用；在固化处置前，重金属污泥需做预处理或需要加入添加剂，因而可能影响水泥浆的凝固，同样也会使成本增加；若重金属污泥中含有铵离子，则水泥的碱性能使铵离子变成氨气释放出。

另一个重要问题是废物的长期稳定性，很多研究都表明，传统的固化技术稳定废物成分的主要机理是废物和凝结剂之间的化学键合力、凝结剂对废物的物理包胶以及凝结剂水合产物对废物的吸附等共同作用，然而，确切的包容机理和对固化体在不同化学环境中长期行为的认识还很不够，特别是包容机理，当包容体破裂后，危险成分会重新进入环境并造成不可预见的影响。

2.1.1.3　水泥固化技术的研究现状

水泥固化技术是固化技术中应用最为广泛的技术之一，已应用于处理电镀污泥、砷渣、汞渣、铬渣等。水泥固化不仅工艺和设备简单、设备和运行费用低，而且水泥原料和添加剂便宜易得。水泥还可对含水量高的污泥直接固化，固化后的产品需经沥青涂覆来进一步降低污染物的浸出，固化体的强度、耐热性、耐久性较好。

通过研究发现，水泥固化后的固化体能保持稳定。如水泥固化法处理含砷污泥的研究中，固化块浸出试验中砷的浸出远低于《危险废物鉴别标准　浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—1996）浸出浓度1.5mg/L的要求，随着水泥比例的增加，浸出浓度进一步降低。澳大利亚Golder协会利用水泥固化处理含砷焙砂废弃物，试验浸出结果也达到要求。

由于添加剂的使用能改善电镀污泥的固化效果，目前我国侧重于水泥和添加剂的添加比例及选取不同添加剂等方面。如上海交通大学的科研人员通过一系列的试验研究发现，在电镀重金属污泥中加入425号水泥，按混凝土与污泥为40∶1或50∶1进行固化试验，所得样品的强度（28天）可达到275号水泥的标准。固化体对Zn、Cu、Ni、Cr有很好的固化效果，通过进一步研究发现，对电镀污泥进行铁氧体化预固化，然后再与混凝土按1∶30的比例进行固化，对样品及其浸出液进行分析，发现这一方法对Zn、Ni、Cu、Cr的固化和稳定效果更佳，而且产物强度可达到325号水泥标准。以水泥为固化剂，硫脲、硅酸钠为添加剂，先将水泥与铬泥按质量比为1.5∶1.0的比例混合，然后加入硫脲、硅酸钠等添加剂，从而可降低铬的浸出浓度，消除铬泥中铬对环境的污染。研究结果显示，硫脲的稳定化效果优于硅酸钠，二者存在一定的协同效应，而且硅酸钠可显著提高固化块的强度。或者利用HAS土壤固化剂代替水泥来固化电镀污泥，可得到具有良好抗浸出性、耐腐蚀性、抗渗透性、足够机械强度的护坡砖。也有不少以粉煤灰作为添加剂的研究，粉煤灰的固化机理主要是通过减少固化物的渗透性，从而影响重金属的溶解速率。这样不仅节约了成本，而且以废治废。研究发现，固化处理时，覆盖在胶凝材料表面上的电镀污泥会抑制固化系统的水化作用，但粉煤灰的加入不仅能使这种抑制作用最小化，而且还能降低固化体中铬的浸出率，原因可能是粉煤灰部分取代高碱度的水泥后，使混合系统的碱度降到了有利于重金属氢氧化物稳定化的水平。有研究者认为，单一水泥处理电镀污泥的抗压强度优于水泥和粉煤灰混合系统，但只要水泥与粉煤灰的配比适宜，同样能满足对铬的固化需要。对水泥、水泥和粉煤灰固化系统对于电镀污泥的固化作用的研究表明，电镀污泥能明显降低两系统最终固化块体的抗压强度。

国外的电镀污泥的固化技术研究主要集中在固化块体稳定化过程的机理和微观机制等方面，有的研究者在固化体的抗压强度、淋滤特性及微结构等的变化特性等方面进行研究。如对含铜电镀污泥的水泥固化处理时，当以普通硅酸盐水泥作为固化剂，发现干扰物质硝酸铜与含铜电镀污泥对水泥水化产物的结晶性、孔隙度、重金属的形态及pH值等微量化学和微结构特征都有重要的影响。

2.1.2　药剂固化

近年来国际上提出了利用高效的化学稳定化药剂进行固化的新方法，通过药剂与废物的物理化学作用，对废物进行无害化处置，其增容比远远低于水泥固化，这就显著降低了后续的运输、贮存和处置费用，而且通过改进螯合剂等的结构和性能，可以使其与电镀污泥中的重金属间的螯合作用得到加强，从而提高稳定化产物的长期稳定性。该法具有价廉、工艺简单、效果好等优点，已逐渐成为重金属废物无害化处理领域的研究热点。

2.1.2.1　药剂固化的研究现状

根据废物中所含重金属种类的不同，常用的稳定化药剂有无机稳定剂和高分子有机稳定剂（如重金属螯合剂、磷酸盐等）两种。目前发展较快的是螯合型重金属稳定药剂。高分子螯合剂是一类具有螯合重金属离子功能的高分子，不同的重金属离子与重金属螯合剂所形成的螯合结构是不相同的，但最终的结果都是形成高分子重金属离子螯合物，达到重金属废物稳定化的目的。

（1）无机稳定剂的研究　国内外对无机稳定化药剂研究得也比较多，无机稳定剂包括石膏、绿矾、漂白粉、硫化物、氢氧化钠、磷酸、磷酸盐和多聚磷酸盐等。国内研究者采用无机稳定剂对重金属废弃物稳定化进行研究。有人用还原剂硫酸亚铁对铬渣固化，研究浸出毒性的影响。研究结果表明：硫酸亚铁预还原后得到的铬渣固化体浸出毒性比没有预还原处理的固化体的浸出毒性要降低60%以上；用硫酸亚铁的效果与用硫酸亚铁铵的效果相差不大，而且前者价格便宜，使用中不会造成二次污染；硫酸亚铁的加料方式对处理效果影响很大，适宜的加料方式是硫酸亚铁先配成水溶液后与铬渣进行搅拌，可以增大还原反应的程度；硫酸亚铁的加入量以理论计算值的125%为宜。

（2）高分子螯合剂的研究与应用　高分子螯合剂对重金属废物稳定化效果好于无机药剂，该技术在焚烧飞灰、污泥、铬渣三个方面有应用。

① 在焚烧飞灰中的应用　重金属污泥焚烧所产生的焚烧飞灰因其含有较高浸出浓度的铅和铬等重金属而属于危险废物，在对其进行最终处置之前必须先经过稳定化处理。在日本，法律明确规定焚烧后飞灰必须进行填埋或其他方式处理利用。

国内研究开发了多胺类和聚乙烯亚胺类重金属螯合剂，这种螯合剂可以通过采用不同种类的多胺或聚乙烯亚胺与二硫化碳反应得到。通过对这种重金属螯合剂处理焚烧飞灰的工艺及处理效果的研究，与Na2S和石灰处理等效果进行了比较，结果表明，螯合剂投加量为0.6%，捕集飞灰中重金属的效率高达97%上；为达到相同稳定化效果，螯合剂的使用量要比无机稳定化药剂少得多；同时14个月的微生物影响试验表明，重金属螯合剂稳定化产物在填埋场环境下，其稳定性不受微生物活动的影响。

清华大学研究了用聚乙烯亚胺与二硫化碳反应得到重金属螯合剂二硫代氨基甲酸或其盐，该螯合剂对Cr3+、Cu2+、Ni2+、Ag+、Pb2+、Zn2+和Cd2+均有较好的捕集作用，而且捕集效果不受pH值的影响。

还有人进行了垃圾焚烧飞灰的新型稳定化药剂——重金属螯合剂的实验室研究，探讨了该螯合剂处理焚烧飞灰的稳定化工艺流程及处理效果。结果表明，该螯合剂对飞灰中重金属的总捕集效率高达97%以上，其效果显著优于无机稳定化药剂Na2S和石灰，而且处理后的飞灰能达到重金属废物的填埋控制标准。同时，其处理后的飞灰的最大浸出量远低于无机稳定化药剂处理后的飞灰，而且能在较宽的pH值范围内都具有好的稳定化效果，减少了稳定化产物在环境条件变化下二次污染的风险。

日本对氨基甲酸盐类螯合剂对于飞灰中重金属的处理进行了研究，合成了多种分子量的螯合剂，用于重金属的稳定化/固化，以达到减少固废中重金属的二次污染的良好效果。

美国研究了用Ca(OH)2和多胺类添加剂来固定MSW飞灰，结果表明，Ca(OH)2水合物的加入使混合物的抗压强度随时间的增加而增加；有机添加剂的加入在短时间内（14天）混合物的抗压强度是不加添加剂的2倍；重金属的渗滤试验表明，不加添加剂时Cr6+的渗滤超标，加入添加剂后Cr6+的渗滤满足要求。

国外也有人用抑制型螯合剂来处理飞灰，即利用螯合剂与飞灰中的重金属离子反应生成溶于水的螯合物。例如，以糖酸为原料的螯合剂，这种螯合剂可以有效地萃取飞灰中的Zn2+、Hg+、Cu2+等离子。也可用EDTA、NTA等螯合剂来溶解飞灰中的重金属，结果表明，经过这些螯合剂处理后的飞灰浸滤液中的重金属含量大大降低，都达到了相应的填埋标准。

② 在处理污泥上的应用　可利用有机配合剂来去除污泥中Cd、Pb、As、Cu和Zn等重金属元素。其原理是：在一些难溶的金属化合物中加入配合剂后，将其转化为可溶态的金属配合物予以去除。研究表明，有机配合剂EDTA、二亚乙基三胺五乙酸（DTPA）等在去除重金属上非常有效。如EDTA能与许多重金属元素形成稳定的化合物；用0.01～0.1mol/L的EDTA对Pb的去除率可达到60%；当EDTA的用量足够时，不论在何种性质基质中，特定重金属的去率不受pH值的影响；EDTA对重金属的去除率与重金属在污泥中的来源和分布有关。

通过研究螯合剂与表面活性剂等化学物质对Cd、Cr去除的影响，发现柠檬酸（CTA）、EDTA单一处理污泥Cd、Cr的去除效果要优于十二烷基磺酸钠（SDS）；柠檬酸与SDS、EDTA与SDS复合，无论是顺序处理还是共同处理，它们对去除污泥Cr的表现都为拮抗效应或独立效应，而对Cd的去除则表现出复杂的复合效应。

③ 在处理铬渣方面的应用　有人研究了以玉米淀粉为原料，利用环氧氯丙烷先对其进行交联制得不溶性的交联淀粉，然后再利用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（HTA）进行阳离子化得到交联阳离子玉米淀粉，并且将它用于铬渣的固化试验，对固化体的浸出毒性、表面浸出率、抗压强度等指标进行了测试。结果表明：添加高分子螯合剂后的固化体的浸出毒性降低66.4%，远小于国家标准的1.5mg/L；28天后的表面浸出率仅为10-6数量级；抗压强度有所下降，但28天养护后的抗压强度大于30MPa，符合填埋或建筑综合利用的强度要求。

国内有人用合成的含氮淀粉醚高分子螯合剂应用于铬渣的固化试验，并且对固化体的浸出毒性、表面浸出率、抗压强度等指标进行了测试，试验表明，螯合剂能有效降低铬渣中的浸出毒性。

还有人采用药剂稳定化、水泥固化二者结合等方法对锌渣进行了处理研究。结果表明，重金属螯合剂的药剂稳定化和水泥固化相结合的方法处理锌渣，其重金属含量可以低于固体废物毒性浸出标准的限值，能有效控制对周围环境的污染。所以，采用药剂稳定化和水泥固化结合的方法处理锌渣是完全可行的。

2.1.2.2　药剂固化技术的优势

① 固化时间短，可以在短期内（1～2天）使污泥凝固。

② 添加量少，仅为污泥量的5%～8%，对污泥pH值改变较小，同时可以抑制臭气的产生。

③ 一种绿色的污泥调理剂，不对污泥造成二次污染，并且能改进污泥的性能，促进污泥的稳定化。

④ 固化过程简化，易于生产和施工。

⑤ 可持续使用。固定化处理的污泥经过在填埋场内2～3年的稳定期后，形成一种类土壤物质，可进行开采利用，实现污泥填埋场的可持续使用。

2.1.3　其他固化技术

水泥固化具有对电镀污泥等重金属废物处理十分有效、投资和运行费用低、水泥及其他添加剂价廉易得、操作简单、固化体稳定等优点，因而得到了广泛的应用。但水泥固化体中重金属的长期稳定性问题和水泥固化的高增容率一直是许多研究者密切关注的问题。随着固化体浸出率法规要求的日益严格以及填埋场建设费用的提高，水泥固化的费用会急剧增加而失去廉价的优势。因此，近年来，又有其他的固化技术越来越多地应用到重金属污泥处置中。

2.1.3.1　石灰固化技术

石灰固化技术的应用不如水泥固化应用广泛。石灰固化是将氢氧化钙（熟石灰）和重金属污泥以及其他材料（如水泥窑灰、熔矿炉渣）进行混合，通过催化反应将危险废物中的重金属等有害成分吸附于所产生的胶体结晶中，从而使污泥得到稳定。与其他稳定化过程一样，向石灰固化中加入少量添加剂，可以获得额外的稳定效果。石灰固化法的优点是使用的填料来源丰富，价格低廉，填料丰富，操作简单，不需要特殊的设备，处理费用低，被固化的废渣不要求脱水和干燥，可在常温下操作等。缺点是石灰属于高碱性物质，很容易与酸发生作用，因此受外界酸雨等一些环境条件的作用而易丧失固化效果。但由于这项技术所需处理费用低，所以是一种很有潜力的固化技术。

国内有人研究了硫酸锰废渣的主要金属元素组成及浸出毒性，并且采用锰渣加石灰混合的方法进行无害化处理，研究结果表明，硫酸锰废渣浸出液中Mn、Cd超标，锰渣加石灰混合处理的方法能有效降低废渣的浸出毒性，锰渣与石灰的质量比为25∶2最佳。

2.1.3.2　塑性材料包胶技术

（1）热塑性包胶技术　热塑性材料是指在加热和冷却时能反复软化和硬化的有机材料，常用的有沥青、聚乙烯等。采用热塑性包胶技术时，需要对废物进行干燥或脱水等预处理，以提高废物的固化含量。然后与聚合物在较高温度下混合。热塑性包胶技术可以用于处理电镀污泥及其他重金属废物、涂料、炼油污泥、焚烧灰、纤维滤渣和放射性废物等。

（2）热固性包胶技术　热固性材料是指在加热后变成固体并硬化的材料，而且在再加热和冷却时仍保持其固体状态。目前，用于废物处理的热固性材料主要包括甲醛、聚酯及聚丁二烯等，酚醛树脂及环氧树脂也在小范围内有使用实例。

2.1.3.3　大型包胶技术

大型包胶技术是用一种不透水的惰性保护层将经过处理或经初步处理的废物封起来，这种处理的稳定性通常比较可靠。该技术已经用于处理电镀污泥。废物在大型包胶前一般都先进行稳定化、固化处理，而外部的覆盖成为克服稳定化/固化缺陷的补救办法。从安全性的角度考虑，该技术是比较有前景的稳定化/固化技术。

2.1.3.4　玻璃固化法

该法也称为熔融固化技术，是将待处理的危险废物与细小的玻璃质（如玻璃屑、玻璃粉）混合，经造粒成型后，在1000～1100℃高温熔融下形成玻璃固化体，借助玻璃体的致密结晶结构，确保固化体的永久稳定。这种技术的一种改进方法是将石墨电极埋到废物中，并且进行现场玻璃化。但此技术能耗大、成本高，因此一般在处理高剂量放射性废物或剧毒性废物时才考虑。