Effects of calcined aluminum salts on the advanced dewatering and solidification/stabilization of sewage sludge

The high moisture content (80%) in the sewage dewatered sludge is the main obstacle to disposal and recycling. A chemical dewatering and stabilization/solidification (S/S) alternative for the sludge was developed, using calcined aluminum salts (AS) as solidifier, and CaCl2, Na2SO4 and CaSO4 as accelerators, to enhance the mechanical compressibility making the landfill operation possible. The properties of the resultant matrixes were determined in terms of moisture contents, unconfined compressive strength, products of hydration, and toxicity characteristics. The results showed that AS exhibited a moderate pozzolanic activity, and the mortar AS0 obtained with 5% AS and 10% CaSO4 of AS by weight presented a moisture contents below 50%–60% and a compressive strength of (51.32 ± 2.9) kPa after 5–7 days of curing time, meeting the minimum requirement for sanitary landfill. The use of CaSO4 obviously improved the S/S performance, causing higher strength level. X-ray diffraction, scanning electron microscopy and thermogravimetrydifferential scanning calorimetry investigations revealed that a large amount of hydrates (viz., gismondine and CaCO3) were present in solidified sludge, leading to the depletion of evaporable water and the enhancement of the strength. In addition, the toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) and horizontal vibration (HJ 557-2009) leaching test were conducted to evaluate their environmental compatibility. It was found that the solidified products conformed to the toxicity characteristic criteria in China and could be safely disposed of in a sanitary landfill.     

造纸污泥固化/稳定化处理技术研究

为了能更好地无害化处理造纸污泥,对造纸污泥的固化/稳定化处理技术进行了研究。以水泥、粉煤灰和煤渣作为固化剂对造纸污泥进行固化/稳定化处理。通过抗压强度评价污泥固化块的力学性质;并对固化块浸出液的COD浓度与重金属质量浓度进行了检测。当水泥、粉煤灰和煤渣的掺量分别为0.12、0.02和0.10 kg/kg,养护时间为6 d时,固化块抗压强度达到360 kPa。结果表明,水泥和煤渣对提高造纸污泥固化块的抗压强度具有促进作用,而它们与粉煤灰对造纸污泥中的有机质和重金属均具有一定的固化作用。在以上条件下,固化块浸出液中COD浓度约为115.7 mg/L,重金属浓度符合国家标准。经养护后的固化块含水率均保持在35%~40%,符合填埋场的进场标准。     

湿喷混凝土支护强度影响规律探究及改进

为探究普朗铜矿湿喷混凝土技术应用中出现的喷层强度低、易开裂等问题原因,针对水灰比、养护温度2个因素对湿喷混凝土强度发展规律展开研究,采用扫描电子显微镜(SEM)观察湿喷混凝土的微观形貌、EDS和XRD进行物相分析.结果表明:温度是影响湿喷混凝土强度增长关键因素;水灰比越大,硬化水泥石浆体内孔隙越多,混凝土强度越低;温度...     

碳纤维混凝土的耐火性能试验测试与分析*

为研究不同碳纤维体积掺量（0,0.2%,0.6%,1%,1.5%,2%）对混凝土耐火性能的影响,考察不同温度环境下（20,60,100,300,500,800 ℃）的混凝土质量损失率与抗压强度损失率的变化情况;分析高温环境下混凝土的静置时间（0,1,3,7,12 h）对混凝土抗压强度损失率的影响。结果表明:随着碳纤维掺量的增加,混凝土质量损失率与抗压强度损失率呈现先下降后增加的趋势,其纤维掺量的拐点为1%;随着环境温度的上升,纤维混凝土的质量损失率与抗压强度损失率逐渐增加,并呈非线性增长趋势。随着静置时间的增加,混凝土抗压强度损失率逐渐增加,且呈非线性增长趋势。     

影响炭化型煤成型性能的工艺参数研究

对无烟粉煤生产炭化型煤的成型工艺进行了研究,得出了粉煤成型的最优工艺参数。同时用扫描电镜(SEM)对炭化型煤高温时的粘结机理进行了研究,结果表明,粘结剂用量为16%,成型水的质量分数为13%~15%,成型压力为50 MPa,炭化温度为800℃时,制得的高性能型煤的抗压强度和跌落强度分别为13.2 MPa和98.2%。型煤炭化时,煤改性粘结剂产生液相胶质体在无烟煤表面形成胶质薄膜层,薄膜层逐渐缩聚、固化,填充于颗粒间,提高了型煤强度。     

冷烧结法固化垃圾焚烧飞灰铅浸出特性

利用冷烧结法对垃圾焚烧飞灰(以下简称飞灰)进行了铅固化研究,分析了含水量、温度、压力和时间等参数对飞灰中铅固化效果的影响。结果表明:随着温度、压力和时间的增加,固化体的抗压强度大体升高且铅浸出浓度降低,当含水量为20%时,抗压强度达到最大。固化体的最小抗压强度为93.30MPa,最大抗压强度可达到233.23MPa。当温度为120℃、时间为100min、压力为50kN、含水量为15%时,固化体的铅浸出质量浓度为0.52mg/L,与飞灰相比降低了79.45%。     

水泥-赤泥-电石渣-磷石膏固化镉污染土壤

为修复镉污染土壤,同时资源化利用工业废渣,以水泥、赤泥、电石渣、磷石膏为原料制备了镉污染土壤固化剂。考察了龄期对固化土无侧限抗压强度、渗透系数、浸出液pH、浸出毒性的影响,并采用SEM-EDS技术观察固化土微观形貌、Tessier五步连续提取法分析重金属形态。实验结果表明,水泥、赤泥、电石渣、磷石膏的最佳掺量(以干土壤质量计)为9%,5%,1%,1%。工业废渣固化土的抗压强度和抗渗性随龄期延长而提高,浸出液pH呈先上升后平稳再下降的趋势,毒性浸出液中未检测到Cd²⁺。对比同等掺量的水泥固化土,工业废渣固化土的渗透系数和腐蚀性均更低。固化土中有钙矾石和水化硅酸钙生成,镉的稳定态含量较高。     

粉煤灰-煤矸石基胶结充填材料制备与性能研究

为了解决我国煤矿采空区地表沉陷以及"三下"压煤资源浪费的问题,提出以粉煤灰-水泥熟料-脱硫石膏复合胶凝材料为胶结材,原状粉煤灰为细骨料,破碎后的煤矸石为粗骨料制备新型煤矿开采胶结充填材料。依据正交试验结果和各因素影响规律趋势图,确定充填材料的优化配合比。研究结果表明,适当增大水泥熟料掺量可缩短材料初凝时间,减小水胶比能使材料强度显著提高,而材料坍落度可通过选取适宜的浆体中的固体质量分数和灰矸比来有效调节,当胶凝材料中水泥含量为15%,脱硫石膏含量为8%,水胶比为2,灰矸比为2∶3,浆体中的固体质量分数为70%时,充填材料性能可达到最佳。通过试验优选材料各项参数,工业废弃物可以用来制备高质量的胶结充填材料。     

垃圾焚烧飞灰合成地聚物及重金属稳定化效果

以偏高岭土和大掺量垃圾焚烧飞灰为原料,在碱激发作用下制备地质聚合物材料。在抗压强度和重金属浸出毒性测定的基础上,研究了不同原料配比对地聚物性能的影响。实验结果表明:合成的地聚物材料有较高强度,可以达到17 MPa以上,对重金属有明显固化效果,Pb水浸、无机酸浸、有机酸浸出浓度分别为0.25,0.16,0.22 mg/L;Cd水浸、无机酸浸、有机酸浸出浓度分别为0,0,0.15 mg/L,Pb、Cd和其他重金属均达到进入生活垃圾填埋场标准。     

废旧混凝土用作水泥稳定基层的实验研究

随着城市建设的发展,城市道路改建时产生的大量的废弃混凝土块的有效利用成了一个亟待解决的问题。结合宜昌市东山大道改建项目,将废弃的混凝土面板加工形成再生集料用作水泥稳定碎石基层,达到节约资源和保护环境的目的。实验分析了再生集料的颗粒级配、压碎值、针片状颗粒含量、表观密度和吸水率等工程性质指标,同时对水泥稳定再生碎石的级配、最佳水泥掺量进行了设计,并对水泥稳定再生碎石的无侧限抗压强度指标进行了研究。研究表明,废旧混凝土经加工形成的再生集料具有良好的路用性能,其颗粒级配、压碎值以及主要指标均达到了路面基层材料的要求;掺3%、5%和7%水泥稳定再生集料7 d浸水抗压强度均达到路面基层的要求,水泥稳定再生集料用作路面基层是可行的;掺3%水泥稳定的再生集料可以用在公路的底基层,掺5%及7%水泥稳定的再生集料可以分别用作路面下基层和上基层。