[发明专利]二硫代羧酸封端的聚酰胺-胺树枝状聚合物、制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明属于化工及环境保护技术领域，具体涉及一种二硫代羧酸功能化聚酰胺-胺树枝状聚合物制备及其用途。

背景技术

随着我国城市化进程的发展，城市垃圾清运量逐年增长，仅2012年我国城市垃圾清运量就达到1.7亿吨，且垃圾累积堆存量巨大，已达70亿吨，占地约80多万亩。目前全国600多座城市，除县城外，已有2/3的大中城市陷入“垃圾围城”的困境，且有1/4的城市已没有合适场所堆放垃圾。

焚烧处理因具有占地面积小、可实现垃圾减量化、无害化、资源化等优点，已成为发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。我国的垃圾焚烧处理年规模也逐年增长，如2003年，焚烧处理规模为369.9万吨，2012就达到了3584万吨，增长了969%。《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》指出至2015年，国家要大力投资新建焚烧厂，焚烧处理规模将达到11211万吨，垃圾焚烧处理已经成为我国的政府应付“垃圾围城”现象的主要政策。

但垃圾焚烧后，会产生相当于垃圾重量2%~5%的飞灰。飞灰由于含有国家标准《生活垃圾焚烧填埋场污染控制标准（GB16889-2008）》明文规定的危险废弃物As、Cd、Cr、Hg、Pb等有毒重金属，不能直接填埋，必须处理后达到该标准规定的控制指标后，方可进入生活垃圾填埋场填埋。

焚烧飞灰的处理方法主要有：水泥固化稳定法、熔融固化稳定法、溶剂浸提法、化学药剂稳定法。

水泥固化稳定法是将飞灰和水泥基（硅酸盐）混合，经水化反应后形成坚硬的水泥固化体，从而达到降低废物中浸出成分的目的。水泥固化稳定法设备、操作简单，处理成本相对较低，但会处理后增容量大，而且所形成的固化体抵抗酸和盐的能力有限，遇上雨水或酸雨，其中的可溶性盐分和重金属会渗出，重新污染环境。

熔融固化稳定法是把焚烧飞灰加热到1200℃以上，使其液化，保持一段时间，冷却成为玻璃状的产品。它的建设和运行费用都很高，能耗也很大；而且熔融过程会产更具毒性的熔融飞灰，含有更高浓度的重金属。

溶剂浸提法是用水、酸或其它溶剂进行浸取，但重金属并没有得到稳定，而是从固相进入了液相，使废水处理又成为问题。溶剂浸提法处理成本较高。

化学药剂稳定法是利用药剂与飞灰中的有毒物质发生化学反应，将其转变成低溶解性、低溶出性及低毒性物质的过程。药剂稳定化相对其它稳定化技术，可以在实现废物无害化的同时，达到废物少增容或不增容，从而提高危险废物处理处置系统的总体效率和经济性。

化学药剂稳定化法由于运行成本低而被广泛关注，在发达国家尤其是日本，焚烧飞灰的主要处理处置方式是“化学药剂稳定+填埋”。

常用化学稳定剂有：（1）无机药剂如石灰、磷酸盐类、铁盐类（亚铁盐、铁氧化物）、碳酸盐、硫化物（硫代硫酸钠、硫化钠）、氧化铝、氢氧化钠等；（2）有机药剂如硫脲、乙二胺四乙酸（EDTA）、有机膦酸盐等。如中国专利申请200510011651.1公开了用可溶性磷酸盐稳定化处理焚烧飞灰的方法，可溶性磷酸盐包括正磷酸、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸三钠，选用哪一种可溶性磷酸盐，必须保证其浸出液的pH<12，而且可溶性磷酸盐不抗酸碱，另外可溶性磷酸盐稳定化飞灰时的加药量较大，为飞灰重量的3%~10%。同样铁盐类、碳酸盐、硫化物、氢氧化物等无机盐稳定化药剂都存在加药量大、抗酸能力差的问题。有机稳定剂硫脲、EDTA螯合重金属及抗酸能力比无机稳定剂强，但其抗酸能力也有限。中国授权专利ZL 200410067071.X公开了使用有机膦酸盐稳定飞灰中重金属的技术，但有机膦酸盐抗酸能力较差（张后虎等. 有机膦酸HEDP稳定垃圾焚烧飞灰重金属的研究[J]. 环境污染治理技术与设备，2006，7(11）：45-48.）。此外中国授权发明专利ZL20071019138.2公开了一种二烷基二硫代磷酸盐的有机稳定剂，中国申请发明专利ZL03178585.9公开了一种二硫代羧酸改性壳聚糖的有机稳定剂，中国专利申请 200410090662.9公开了一种以多胺及聚乙烯亚胺为骨架的二硫代羧酸取代的有机稳定剂，这些有机稳定剂都具有很好的稳定重金属的作用。

随着我国《生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）》的实施，对飞灰稳定化处理提出了更严格苛刻的要求，例如Pb的浸出浓度有原来的3mg/L降低到0.25mg/L，Cd的浸出浓度由原来的0.3mg/L降低到0.15mg/L，上述药剂往往不能满足这些要求，或部分药剂虽能满足，但加药量大，处理成本高。