飞灰-赤泥-蔗渣灰-污泥协同制备高强陶粒试验研究

为研究飞灰-赤泥-蔗渣灰-污泥协同制备陶粒的可行性,开展了不同配比、不同焙烧温度下的赤泥飞灰陶粒的力学性能、物理性能以及重金属浸出试验。结果表明,最佳原料配比为赤泥30%、飞灰30%、蔗渣灰20%、污泥20%,最佳焙烧温度为1190℃,制备的陶粒抗压强度26.78 MPa,堆积密度702.54 kg/m^(3),1、24 h吸水率分别为1.61%、1.73%,此时Cu、Zn、Pb、Cd的重金属浸出浓度分别为0.48、4.09、0.16、0.09 mg/L,陶粒性能及重金属浸出符合标准要求。     

酸雨作用下含磷固化剂处理铅锌镉复合污染土的半动态浸出试验研究

酸雨pH可显著影响固化重金属污染土的浸出量。定量评价固化污染土在暴露条件下(例如酸雨)对周边水土体环境的影响,需要明确固化污染土的有效扩散系数和阻滞因子这两个关键参数。现有研究多集中在固化污染土的浸出特性和表观扩散系数,有关有效扩散系数和阻滞因子的研究很少。本次研究旨在研究改进的KMP固化剂固化重金属Pb、Zn、Cd复合污染土在酸雨作用下的有效扩散系数和阻滞因子。解吸附试验表明,随着污染土中重金属Pb、Zn、Cd浓度增加,固化污染土的解吸附量增大,且解吸附曲线满足Freundlich平衡吸附/解吸附方程。半动态浸出试验结果表明,污染土中重金属Pb、Zn、Cd浸出机制主要由扩散控制,且拟合曲线斜率分别为0.60,0.56和0.61,表观扩散系数Dobs为1.05×10~(-16),7.84×10~(-13)和2.11×10~(-12) m~2/s。结合解吸附试验和半动态浸出试验结果可知,Pb、Zn、Cd的阻滞因子Rd分别为17165.6,254.6和109.3,有效扩散系数De分别为1.82×10~(-12),1.96×10~(-10),2.34×10~(-10) m~2/s。与其他学者结果相比,固化污染土中Pb的有效扩散系数低于其他学者的两个数量级,而Zn和Cd的求算结果与其他学者一致。     

垃圾焚烧飞灰制备超高强混凝土

随着越来越多的垃圾焚烧厂的建成与投入使用,垃圾焚烧飞灰的排放量越来越巨大。垃圾焚烧飞灰中富含有害重金属Zn、Cr、Pb、Cd以及二英,属于危险废物。经综合比较分析,以飞灰作为辅助胶凝材料制备混凝土是飞灰资源化利用的最佳途径。探索了用飞灰制备超高强混凝土的可能性:应用常规的工艺方法,率先在国内成功研制了28 d抗压强度为117.8 MPa、坍落度为270 mm的飞灰超高强混凝土,且重金属浸出量未超过国家标准。     

入场飞灰重金属协同处置及环境风险评价研究

针对中国南方某地区富含Pb和Cd的垃圾焚烧飞灰,采用水泥与螯合剂进行固化/稳定化处置,分析水泥掺量和养护龄期对Cu、Zn、Pb、Cd离子浸出浓度的影响,结合微观形貌、化学组分及重金属形态分布进行重金属固化机理探究,比较了水泥固化与水泥-螯合剂协同处置的效果并提出优化方案,最后基于3种环境风险评估方法对处置前后的飞灰进行环境风险评价。试验结果表明：10%水泥掺入时大部分重金属处置效率可超过80%,且随着水泥掺量和养护龄期的增加,由于水铝钙石的固化作用,浸出浓度逐渐减小;采用水泥/螯合剂协同处置相比单一水泥固化能够减小10%的水泥用量,从而增加单位体积的飞灰处置量。经过水泥固化后,飞灰重金属的环境风险均有降低,水泥掺量分别为10%,20%,30%和40%时,飞灰重金属综合毒性指数风险值（STI）相比原灰减小10.2%,21.4%,41.8%和53.2%。结合本文数据和文献调研,框定了STI大于0.06时为高风险区的阈值,可较为广泛地应用于飞灰重金属处置的效果评价。     

水泥固化技术用于垃圾焚烧飞灰的处理

用硅酸盐水泥对城市垃圾焚烧产生的飞灰进行固化,分析了飞灰掺量对固化强度、重金属浸出性能的影响,结果表明:飞灰经硅酸盐水泥固化后,固化体抗压强度随飞灰掺量增大而减小;随着硅酸盐水泥用量的减少,Pb和Cd等重金属离子更容易从固化体中浸出,为提高固化效果,需要进一步提高水泥浆体的密实度。     

山东胶东地区城市生活垃圾焚烧飞灰重金属污染特性研究

选取山东省胶东地区城市生活垃圾焚烧飞灰样品,通过化学组成、矿物特征、重金属总量、赋存形态以及浸出毒性分析,研究了飞灰中有毒重金属的污染特性及环境风险.结果表明:飞灰主要由含Ca,Cl,K等元素的无机盐组成;重金属总量呈Zn>Pb>Ba>Cu>Sb>Cd>Cr>As>Ni>Se的趋势;飞灰中,重金属Zn,Ba,Cu,Cd...     

碱激发水泥固化稳定重金属污染土的强度和浸出特性试验研究

以固化重金属工业污染土为研究对象,采用两种碱激发水泥固化剂(A、B)对重金属污染土进行固化稳定处理。选用pH值、无侧限抗压强度试验、浸出和形态提取试验分别研究固化剂掺量和养护龄期对固化土强度、浸出及赋存形态的影响规律。强度和浸出试验结果表明:由火碱、偏高龄土或由消石灰、泡花碱组成的两种碱激发剂与普通硅酸盐水泥构成的固化剂(A、B)均可以改善污染土的强度特性,降低重金属Cd、Pb、As、Zn的溶出,随着固化剂掺量和养护龄期的增加,固化土A和B的强度、浸出及赋存形态均明显改善。但相同掺量和养护龄期条件下,固化土A的强度、溶出均好于固化土B。赋存形态试验结果表明:固化土A中Cd、Pb、As、Zn形态稳定性明显优于固化土B中的同类重金属,固化剂A可将污染土中的Cd、Pb、As、Zn从弱酸态向可氧化态和残渣态转化,而固化剂B可将污染土中的Cd、Pb、As、Zn从弱酸态向可还原态转化。固稳机制不同是固化土A、B的强度、浸出及赋存形态差异的根本原因。     

水热条件下磷酸盐稳定垃圾焚烧飞灰的研究

研究了200℃水热条件下磷酸盐对垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定效果,并与常温下的稳定效果进行了对比.结果表明:水热条件有助于减少磷酸盐用量,降低稳定剂成本;在水热条件下提高稳定处理过程中的液固比,有助于垃圾焚烧飞灰中可溶性盐类的减少;水热条件下经磷酸盐稳定处理的垃圾焚烧飞灰的晶体衍射强度较常温下高.垃圾焚烧飞灰在水热条件下经磷酸盐稳定处理后可作为建材原料回收利用.     

垃圾焚烧飞灰水泥搅拌桩环境及健康评价研究

以实际工程为依托，研究了垃圾焚烧飞灰用于水泥土搅拌桩中进行软土路基处治下环境监测及健康评价方案，提出相应工程的设计以及防护方案。室内预试验考虑了焚烧飞灰的掺比、螯合剂和养护龄期三个因素的影响。结果表明，掺加5%飞灰的试样养护28d后满足一级公路基层的强度要求，三种配比下的重金属释放量满足建设用地的限值。通过室内半动态浸出试验，对目标重金属Cu、Zn、Pb和Cd的释放机理进行了探究。通过致癌风险指数以及危害商评价，发现除了Pb的致癌效应出现部分高于限值外，其它的目标重金属致癌效应和非致癌效应均低于规定限值。本文研究结果可为垃圾焚烧飞灰路用工程设计与施工提供经验。     

废弃混凝土中重金属浸出性研究

以我国现有废弃混凝土为原料,研究废弃混凝土中重金属含量,采用模拟德国水槽试验法,以不同粒径、不同pH值、不同重金属元素(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Z)为影响因素,研究废弃混凝土中重金属离子的浸出性,结果表明,废弃混凝土中不同重金属含量不同,以Zn含量最高,Cr含量最低;粒径在1mm以上时随着粒径增加重金属浸出性减小...     

Characteristics of municipal solid wastes incineration (MSWI) fly ash–cement matrices and effect of mineral admixtures on composite system

An experimental work was carried out to investigate the feasibility of application of MSWI fly ash as an auxiliary cementitious material. The water demand for normal consistency, setting time, volume stability, flexural and compressive strength of MSWI fly ash–cement compound matrices were tested. And, the composite effect and the influence of mechanical properties and heavy metals solidification are studied by mixing MSWI fly ash–cement matrices with common mineral admixtures. The results show that the MSWI fly ash has some cementitious activity, but the reactivity is relatively lower and its addition to cement may lead to retardation of cement hydration. After incorporation of common mineral admixtures, the strength of solidified body was enhanced, and the effect of the heavy metals-immobilizing may be reinforced.     

焚烧灰中重金属溶出行为及水泥固化机理

垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质，因其中含有水浸出性的重金属物质而被认为是危险废物，必须对之进行稳定化处理．主要研究了焚烧飞灰中重金属物质的浸出问题，考察了水泥对焚烧飞灰中重金属物质固化的效果．研究表明，用水泥稳定固化焚烧飞灰中重金属物质的效果良好，重金属物质通过物理固封、替代或吸附等形式可固化进水泥水化产物结构中．     

焚烧飞灰颗粒对沥青混合料水稳定性的影响

为了实现焚烧飞灰(IFA)在沥青路面中的资源转化,将焚烧飞灰与水泥造粒以及与水泥、硅灰、粉煤灰造粒,研究掺有造粒颗粒沥青混合料的水稳定性以及冻融劈裂试验条件对其水稳定性的影响机制.结果 表明:焚烧飞灰造粒后,氯离子浸出率分别降低了56.76％、59.12％;冻融劈裂试验条件对焚烧飞灰/水泥颗粒沥青混合料水稳定性影响顺序为抽真空过程>冷冻过程>击实次数,抽真空过程破坏造粒颗粒表面沥青膜,导致可溶氯盐溶出,氯盐溶液在冻融过程中产生的冻胀、盐胀与腐蚀综合作用是导致沥青混合料内部结构受损关键因素;焚烧飞灰与水泥、硅灰、粉煤灰造粒的方法能有效改善沥青混合料的水稳定性.     

垃圾焚烧飞灰研制硫铝酸盐水泥及其水化特性

以城市垃圾焚烧飞灰(以下简称焚烧飞灰)为主要原料,在实验室电炉里成功烧成了硫铝酸盐水泥熟料.研究了硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程、组成及其形貌特征,并分析掺加适量石膏的硫铝酸盐水泥水化及重金属浸出特性.结果表明:将焚烧飞灰作为主要原料可以煅烧出以C4A3(-S)和C2S为主要矿物的硫铝酸盐水泥熟料,焚烧飞灰在生料中的掺量不...     

掺烧生活垃圾焚烧灰对生态水泥熟料物相及性能的影响

分别对掺烧生活垃圾焚烧炉渣及生活垃圾焚烧飞灰的熟料进行化学成分、XRD、水化性能与浸出毒性的分析,并与用化学纯试剂制备的熟料基准样进行对比研究。结果表明,灰渣中硫、氯等阴离子会降低熟料实际KH值;微量重金属元素则使灰渣掺烧熟料的铁相中C4AF特征峰的d值偏移。掺烧焚烧灰渣的熟料的安定性、标准稠度用水量、凝结时间、抗折强度与基准样相差不大,但是3d和28d抗压强度略有下降,应适当调高KH值予以抵销。掺烧灰渣熟料中重金属的长期浸渍溶出主要集中在早期,熟料对重金属的固化效果良好。     

飞灰固化工程材料在碳化条件下的强度及环境特性研究

螯合剂常用于固定重金属污染物,水泥可有效提升材料的强度,而碳化效应对水泥基材料工作性能有着显著影响。因此,采用水泥和螯合剂对固体废弃物焚烧飞灰进行协同处理制备固化飞灰复合工程材料,并探究碳化效应对其强度及环境友好性的影响。结果表明,常规养护28 d的飞灰复合材料强度达到3~6 MPa,高达规范中水泥土强度标准的7.5倍,且其强度随着龄期及水泥掺量的增加而增大,而碳化效应可有效的提升材料的强度特性;经处理后的飞灰复合材料中重金属Cd、Pb、Ni和Cr的浸出分别仅为原灰的2.0%,1.0%,19.2%和14.1%,碳化试样浸出略高,但仍满足固废浸出标准;碳化深度随养护龄期的增加而增大,与水泥掺量呈反比。优良的工作性能和环境友好性使材料在建设工程领域展示出极大的资源化利用潜力和价值。     

抑制杂散电流对水泥石固化氯离子能力的影响

分别对有杂散、无杂散电流影响下掺粉煤灰水泥石氯离子固化能力进行了研究.结果表明:杂散电流对固化氯离子的稳定性有一定的影响,能够将水泥石中固化状态的氯离子转化成游离状态的氯离子;粉煤灰的掺入对于抑制杂散电流对固化氯离子稳定性的影响有一定作用,在粉煤灰掺量范围(0~50%)内,随着粉煤灰掺量的增加,固化状态的氯离子向游离状态转变的数量依次减小,且随着龄期的增长,这种作用愈加明显.     

混合材对MSWI制CSA水泥性能的影响

以城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙(CSA)水泥熟料。研究了单掺或复掺不同种类、不同掺量的混合材后,CSA水泥的力学性能和水化性能。结果表明:石灰石粉(LI)/矿渣粉(SL)在CSA水泥中较为适用,而粉煤灰(FA)/MSWI的活性较差;单掺4种混合材均对CSA水泥早期强度产生不利影响;单掺LI/SL对后期强度发展有益;复掺混合材较单掺效果好,尤其是试样10%LI+10%SL、10%LI+10%MSWI和5%LI+15%SL。     

垃圾焚烧炉渣作为水泥混合材的水化性能及安全性研究

研究了生活垃圾焚烧炉渣用作混合材对水泥水化性能的影响,并考察了相应制品的环境安全性。结果表明:炉渣不具有放射性,为非活性混合材,其掺入对水泥的凝结时间、抗折强度影响不大,但随掺量增加水泥抗压强度下降。焚烧炉渣掺量为7.5%时,能满足42.5普通硅酸盐水泥的生产要求,水洗炉渣对水泥强度的影响较小。掺15%焚烧炉渣时水泥的重金属表面浸渍溶出能达到III类地下水要求,重金属溶出主要发生在浸渍早期,焚烧炉渣用作水泥混合材环境安全性较好。     

城市生活垃圾焚烧底灰的水热固化研究

利用水热技术对城市生活垃圾底灰进行资源化利用研究,将其固化为一种强度高、重金属溶出少的建筑材料.主要研究了添加消石灰固化生活垃圾底灰的硬化机理,并且为了100%利用垃圾焚烧灰,也研究了添加垃圾飞灰固化底灰的方法.同时还进行了重金属浸出试验,测试固化体中重金属溶出量.研究结果表明,托勃莫来石晶体的生成是影响固化体强度的主要原因,而且托勃莫来石的生成量越多,样品的强度越高.飞灰也可以作为一种固化添加剂对底灰进行水热固化,且添加飞灰的硬化机理和消石灰相同.经过水热固化,固化体的重金属溶出量可大大降低.水热技术有望成为一种城市生活垃圾底灰资源化利用的有效方法.