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。     

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。     

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。     

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。     

水泥固化污泥中重金属的浸出试验研究

通过对不同掺量比例的电镀污泥和生活污泥砂浆试样的重金属浸出试验,研究了水泥固化作用对污泥中重金属浸出的影响。研究结果表明,重金属浸出浓度随着污泥掺量比例的提高而增大;不考虑物理稀释作用,同种类污泥的砂浆试样的重金属浸出浓度比较接近;随着养护龄期的延长,重金属浸出浓度呈降低趋势。     

水泥混凝土中垃圾焚烧飞灰连续毒性浸出研究

水泥稳定/固化垃圾焚烧飞灰是一种成熟有效的危险废物处理方法,该文通过试验考察了掺入飞灰后的混凝土试件的抗压强度以及毒性浸出特性,评价了水泥稳定/固化技术的有效性以及飞灰自身胶凝活性特点,结果表明,飞灰的掺入明显降低了试件的抗压强度,经过水泥固化后飞灰中主要毒性元素除Cr和Ni外浸出能力明显下降,而Cr和Ni元素浸出浓度严重超过标准规定值,因此对于Cr和Ni元素的固化应考虑水泥联合重金属螯合剂复合固化手段加以固化处置。     

铬价态及碱金属对含铬固废水泥窑协同处置效果的影响

采用化学试剂模拟含铬固废,掺入水泥生料煅烧成熟料,研究铬掺量、铬价态及生料成分对熟料浸出毒性、抗压强度、水化活性、矿物组成的影响。结果表明:随CrO3掺量增加,熟料水化物的Cr(Ⅵ)浸出浓度增大,而随养护龄期延长,各试样的浸出浓度又有所减小。CrO3掺量低于2%时基本不影响水泥硬化体的抗压强度,掺量超过2%时试件强度骤降。若含铬固废中同时存在碱金属离子,熟料的Cr(Ⅵ)浸出浓度会略有增大,但矿物组成、水化活性等基本不受影响;不论工业固废中含有Cr(Ⅵ)或Cr(Ⅲ),水泥窑协同处置的效果基本相当。     

水泥固化重金属污染土的淋滤特性试验研究

固化稳定法是目前处理重金属污染土场地的常用方法之一。经过处理后的污染土,不仅在强度上有所提高,而且重金属污染离子亦能被有效固化稳定下来。目前,这方面的研究成果主要集中在固化污染土的工程性质变化方面,而对固化土中的重金属离子的滤出特性研究较少。通过系统的室内试验,以经水泥固化后的铅和锌污染土为研究对象,着重研究固化污染土中重金属离子的淋滤特性。试验结果表明:水泥固化重金属污染土后,随着固化剂掺量和养护龄期的增加,重金属的滤出率显著降低,并最终趋于稳定。在污染物掺量较低时,水泥对Pb2+的固化效果好于对Zn2+的固化效果;随着污染物掺量的增加,滤出液中Pb2+浓度的增幅要大于Zn2+浓度增幅。在污染物掺量较高时,水泥对Zn2+的固化效果好于对Pb2+的固化效果。     

水泥固化重金属污染土的淋滤特性试验研究

固化稳定法是目前处理重金属污染土场地的常用方法之一。经过处理后的污染土,不仅在强度上有所提高,而且重金属污染离子亦能被有效固化稳定下来。目前,这方面的研究成果主要集中在固化污染土的工程性质变化方面,而对固化土中的重金属离子的滤出特性研究较少。通过系统的室内试验,以经水泥固化后的铅和锌污染土为研究对象,着重研究固化污染土中重金属离子的淋滤特性。试验结果表明:水泥固化重金属污染土后,随着固化剂掺量和养护龄期的增加,重金属的滤出率显著降低,并最终趋于稳定。在污染物掺量较低时,水泥对Pb2+的固化效果好于对Zn2+的固化效果;随着污染物掺量的增加,滤出液中Pb2+浓度的增幅要大于Zn2+浓度增幅。在污染物掺量较高时,水泥对Zn2+的固化效果好于对Pb2+的固化效果。     

赤泥基固化剂固化/稳定铅锌镉污染土的强度及浸出特性研究

采用赤泥–磷石膏–水泥(RPPC)、赤泥–磷石膏–生石灰(RPCA)两种赤泥基固化剂以及普通水泥(PC)对人工制备的铅、锌、镉污染土进行固化/稳定化,进一步优化赤泥基固化剂的配比。对养护7和28d后的试样开展无侧限抗压强度、毒性浸出试验和pH梯度试验。研究发现,随着固化剂掺量和养护龄期的增加,赤泥基固化剂固化样的无侧限抗压强度逐渐增加,且强度间差值逐渐增加。三种固化剂的固化样浸出液pH值均分布在7～9范围内。28 d养护龄期后,15%掺量的赤泥基固化剂均有较好的强度和固化效果。相较而言,RPPC固化剂比RPCA固化剂具有更好的固化/稳定化效果,其无侧限抗压强度较高,重金属浸出浓度较低。pH梯度试验结果表明,pH=8时RPPC固化样的重金属浸出浓度最低。不同的浸提剂pH值下,浸出浓度仍满足随掺量增加而增加的趋势。     

生物炭修复高浓度铅锌污染土的试验研究

将5%、8%和10%的水稻秸秆制成的生物炭作为修复铅锌污染土的固化剂,水泥材料作为对比固化剂,对高浓度铅锌污染土场地进行修复试验。研究结果表明:土体修复完成并养护56 d龄期后,与水泥固化土相比,生物炭固化土的pH值呈中性、且土壤肥力更高;毒性浸出试验中生物炭对重金属固化效果更优;生物炭掺量为8%、10%的固化土,种子发芽率大于80%;试验用各掺量下水泥固化土的种子发芽率均低于80%,即水泥固化土无法使试验用种子发芽。这表明采用生物炭固化重金属污染土,更适合土体的种植再利用。     

水泥固化铜污染土的强度特性及机理研究

随着中国城市化进程的不断加快,城市工业场地的重金属污染程度也在加剧。地基土受到重金属污染后,其工程性质会发生改变。固化稳定法是处理重金属污染土地基的常用方法之一。针对该项技术,本文试验研究了铜离子掺量、水泥掺量以及养护龄期对固化污染土的强度特性的影响,并对固化机理进行了分析。试验结果表明:当铜离子掺量低于0.3%时,随着铜离子掺量的增加固化污染土强度变化不大;当铜离子掺量达到0.5%时,土体强度显著下降;但随着水泥掺量及养护龄期的增加,土体强度会有一定程度的提高。     

垃圾焚烧飞灰在绿色超高性能混凝土中的应用

城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属离子的浸出会对环境造成严重污染,因此该文对超高性能混凝土固化焚烧飞灰的可行性进行了研究.试验分析了当垃圾焚烧飞灰掺量为10％时,改变硅灰掺量对于飞灰超高性能混凝土性能的影响.采用力学性能测试、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱等测试方法对飞灰超高性能混凝土的力学性能、微观结构和重金属浸出浓...     

无机胶结剂固化生活垃圾焚烧底灰试验研究

垃圾焚烧底灰与无机胶结剂混合固化是一种固废转化的处理方式。分别采用不同掺量的水泥、石灰、石膏为固化剂,改变垃圾焚烧底灰掺量,开展底灰固化试验研究,对固化砌块的无侧限抗压强度、重金属浸出量进行测试,并进行XRD、SEM分析。结果表明:固化材料配比为100%垃圾焚烧底灰、25%水泥和25%石膏时,无侧限抗压强度最高,达18.5 MPa;固化砌块的强度随养护龄期的延长而提高;固化砌块满足Ⅲ类土壤环境质量要求,浸出毒性低于Ⅴ类地表水环境质量标准要求,可用作砌筑材料。     

稻壳灰-水泥固化镉污染土性能及影响机制

为实现污染土和稻壳灰资源化利用,解决水泥固化材料高排放问题,采用稻壳灰-水泥为固化剂对重金属镉污染土进行固化处理。开展不同养护龄期、固化剂类型及镉含量下固化镉污染土无侧限抗压强度、毒性浸出、X射线衍射及扫描电镜试验,通过分析抗压强度、浸出质量浓度、破坏形态、微观形貌及矿物组成等宏微观特性,揭示稻壳灰-水泥固化镉污染土微观作用机制。结果表明：稻壳灰可以加速水泥水化过程,提高固化土无侧限抗压强度,低水泥掺量时加入5%～10%稻壳灰改善效果较优;固化土强度随镉含量增加而先升后降,存在临界值100～400 mg/kg;稻壳灰掺入后,土体脆性破坏特征减弱,镉污染下土体裂纹较多且破坏面不规则;固化土浸出质量浓度随龄期增加而降低,在镉含量为100 mg/kg时满足标准限值,稻壳灰部分替代水泥后浸出质量浓度相差不大;稻壳灰-水泥主要以水化硅铝酸钙聚合物凝胶（C-A-S-H）和钙矾石（AFt）共同支撑土体孔隙,不断团聚、胶结形成空间网状结构,形成骨架结构并吸附镉离子。     

飞灰固化搅拌机的技术特点

城市垃圾焚烧处理广泛应用,飞灰固化是其重要一环,飞灰固化的目的是将飞灰固化起来,将其所含含量较高的有害的重金属Cd、Pb、Zn、Cr等稳定化,在自然条件下不易析出。飞灰固化技术一般采用水泥固化,水泥固化是目前最资源化利用、最有效和最佳的途径。稳定化技术又分无机和有机两类:无机稳定药剂常用硫化物、硅酸盐、石灰等,有机稳定药剂叫螯合剂,目前有用二硫代氨基甲酸盐及其衍生物和二丙基二硫代磷酸铵等。飞灰固化和重金属稳定化必须要经过飞灰固化搅拌机(俗称混炼机)充分拌和才能让螯合剂或硫化物或石灰等与飞灰中的有毒重金属充分化学反应,起到稳定化作用;同时将水泥和飞灰拌和均匀,发挥水泥胶凝特性,充分保证飞灰被固化,整个过程我们不能忽略飞灰固化搅拌机的作用。在飞灰固化技术和稳定性技术研究过程中,飞灰固化搅拌机技术特点的研究是不可缺的;研究飞灰固化搅拌机的技术特点,可以帮助提高飞灰中药剂作用的稳定性和增强飞灰固化充分性的作用。     

重金属复合污染土免烧砖的制备与研究

在对白银市东大沟Pb、Zn、Cd复合污染土壤基本理化性质分析的基础上,进行了制备免烧砖的初步研究,探讨了不同水泥用量对免烧砖抗压强度和浸出毒性的影响,分析了砖体在不同pH值环境下的安全性,并对固化前后污染土中重金属形态进行了对比分析。结果表明,水泥对Pb、Zn、Cd具有良好的固化效果。随着水泥添加量的提高,砖体抗压强度呈上升趋势。与原土相比,砖体中重金属在不同pH值溶液浸提下,浸出趋势不变,浸出浓度显著下降,重金属酸可提取态部分所占比例显著下降,残渣态上升。     

含盐量与固化材料掺量对固化盐渍土抗压强度的影响

为解决滨海盐渍土的低强度和大变形问题,采用水泥、石灰、SH固土剂固化盐渍土,研究含盐量、固化材料掺量、养护龄期和浸泡用水对固化土抗压强度的影响.结果证实:含盐量大于1%,固化土抗压强度随含盐量的增加而减小;掺加水泥、石灰、SH固土剂均可提高土的强度和水稳性;随养护龄期的增加,固化土的抗压强度增加;石灰固化土和SH固土剂...     

含重金属Pb的磷酸钾镁水泥性能

测试了掺Pb(NO_3)_2的磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体的流动度、凝结时间、抗压强度、收缩变形和重金属Pb的浸出质量浓度,分析了MKPC浆体的水化放热特性、物相组成和微观形貌.结果表明:复合缓凝剂和适量Pb(NO_3)_2可有效延缓MKPC浆体的凝结时间;掺入适量Pb(NO_3)_2虽然会降低MKPC浆体的抗压强度,并使其收缩变形略微增加,但掺10%(质量分数)Pb(NO_3)_2的MKPC浆体28d抗压强度仍大于20MPa,其收缩变形仍比硅酸盐水泥砂浆小1个数量级;在相同水化龄期,MKPC浆体中重金属Pb的浸出质量浓度随着Pb(NO_3)_2掺量的增加逐步升高,但在掺10%Pb(NO_3)_2的MKPC浆体中,重金属Pb的浸出质量浓度仍远低于GB 5085.3—2007标准要求.     

两种类型水泥土抗渗性能的试验研究

针对两种典型土体,粉砂和粉质黏土,着重讨论水泥土渗透系数随水泥掺量和养护龄期的变化关系,研究结果表明,对于粉砂,在10%~25%水泥掺量范围内,随着水泥掺量的增加水泥土的渗透系数逐渐减小。在养护龄期28d~60d的过程中,水泥土的渗透系数有明显减小,60d后水泥土的渗透系数变化已经不再明显。而对于粉质黏土,达到10%的水泥掺量和28d的养护龄期后,水泥土的渗透系数变化均已经不再明显。