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《武汉理工大学》 2012年
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预处理飞灰对水泥性能影响及其浸出毒性研究

王景然  
【摘要】:我国固体废物的排放量随着经济的发展呈直线上升趋势,其中包括城市建筑垃圾,工业废弃物,城市生活垃圾等。这些固体废弃物中绝大部分含有重金属元素。目前很多国家针对固体废弃物已经展开深入研究,用各种方法进行处理。焚烧处理方法效果比较好,但是焚烧固体废弃物逐年增多,其处理和最终安全处理已经成为亟待解决的问题。水泥固化技术因其处理费用低,处理工艺和操作简单,对重金属有很好的固定效果等优点被广泛的应用。 本文依托于“国家自然科学基金(51002110)”课题“垃圾焚烧飞灰一水泥熟料中重金属赋存迁移机制的研究”,以垃圾焚烧飞灰为研究对象。从垃圾焚烧飞灰特性为出发点,以水、磷酸和磷酸盐作为预处理溶液,研究在不同浓度、不同温度以及不同预处理时间对固化重金属元素浸出毒性的影响,探讨最佳的预处理方案。以及研究预处理飞灰对水泥标准稠度用水量和凝结时间、水化热、化学收缩、抗压强度以及重金属元素固化的效果,探索预处理垃圾焚烧飞灰对水泥水化影响,以及在水泥中的固化机理。主要工作及成果如下: 研究表明,在本实验室条件下,分析化学成分计算出飞灰的碱度与用PHC-3S型酸度测定仪测定的pH值一致。用激光粒度分析仪检测未经预处理的焚烧飞灰的粒度,对垃圾焚烧飞灰进行XRD、SEM分析。采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)检测重金属的浓度。 对飞灰进行预处理,研究水、磷酸和磷酸盐的浓度、处理温度、处理时间对重金属浸出浓度影响。对比空白和预处理飞灰的试样的重金属,预处理后的试样的浸出浓度低于空白样。未处理和预处理后的飞灰在水泥中的固化实验研究发现:水泥标准稠度用水量和凝结时间随着垃圾焚烧飞灰掺量的增加而增加。预处理后的飞灰对水泥标准稠度用水量和凝结时间影响变小。 掺量为10%、20%和30%的水泥试块的抗压强度相差不多。当掺量30%的时,随掺量增加,水泥试块的抗压强度明显降低空白的水泥试块。预处理后的飞灰掺量70%的时候,水泥试块的抗压强度仍然大于5MPa。 预处理后的飞灰掺加到水泥后,对水泥的水化热有很大的影响。未掺飞灰的泥浆的体积是收缩的,掺加飞灰后水泥浆的体系在水化过程中却会发生体积膨胀,并对水泥中的重金属元素固化的水化产物以及浸出毒性效果分析。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X705;TQ172.1

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