污泥焚烧灰免烧轻质骨料性能及重金属固化效果研究

焚烧技术能有效减少城市污泥(以下简称污泥)的有机污染物、细菌含量和污泥体积等,污泥焚烧后产生的污泥焚烧灰(SSA)大多采用填埋的方式处理,给生态环境和土地资源利用带来严峻挑战。以碱性激发剂制备SSA免烧轻质骨料(以下简称骨料),并探究了矿渣掺量对骨料物理力学性能的影响规律。结果表明:骨料的粒径主要集中在4.75~9.50 mm;骨料的密度等级和筒压强度分别介于700~900与1.86~4.20 MPa,符合《结构性轻骨料混凝土指南》(ACI-213R-03)和《轻集料及其试验方法第1部分:轻集料》(GB/T 17431.1—2010)要求;扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、全自动压汞仪(MIP)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测试结果表明,矿渣发生地质聚合反应生成的地质聚合物凝胶能包裹SSA颗粒,并相互黏结形成球状颗粒骨料,增加矿渣掺量能有效减少骨料中的有害孔隙,达到增强骨料结构致密性的效果;SSA中的离子态Mn浸出值超出了非危险固体废弃物排放限值(3 mg/L),而骨料中的重金属离子浸出值均满足要求。上述研究成果能为SSA的资源化高效利用提供新途径。

建筑渣土泥浆制备复合免烧轻质骨料及性能试验研究

提出了一种建筑渣土泥浆复合免烧轻质骨料的制备工艺,研究了水泥掺量、矿物掺合料种类和掺量对免烧轻质骨料密度、吸水率和筒压强度的影响,并进行了微观分析。结果表明,随水泥掺量的增加,骨料的密度和强度提高、吸水率减小;随粉煤灰掺量的增加,骨料的密度和强度降低、吸水率增大;以水泥-矿渣-泥浆复合体系制备的免烧轻质骨料性能最优,筒压强度达5.5 MPa。不同矿物掺合料对免烧轻质骨料的性能影响不同,取决于其参与二次水化反应程度及自身特性,其中以矿渣效果最佳,粉煤灰最弱。