焚烧飞灰水泥固化技术研究

对利用水泥固化技术处理城市垃圾焚烧飞灰的效果进行了实验研究,分析了焚烧飞灰的主要化学组成,考察了水洗预处理对飞灰组成及固化效果的影响,研究了不同水泥/飞灰配比下所制得固化块的机械性能和重金属浸出毒性结果表明,焚烧飞灰主要元素包括Cl、Ca、O、K、S、Na等,此外还含有一定量的重金属包括Zn、Pb、Cu、Cd和Cr等.经过水洗预处理,焚烧飞灰中的可溶性盐类大大减少,飞灰固化块的强度得到了一定的提高,重金属浸出毒性则有明显的降低,预处理飞灰所制固化试块在养护28d后其重金属浸出毒性都能达到相应的控制标准,其中重金属Pb浸出浓度比原灰所制固化块降低了11%(飞灰添加量20%)～59%(飞灰添加量80%);随着水泥添加量的增加,飞灰固化块的抗压强度也随之提高.添加60%水泥的固化块在养护28d时的抗压强度最高,达425 N·cm-2;预处理飞灰固化块有着较强的抵御环境变化能力,重金属浸出毒性在pH值1～13的范围内都比较稳定.     

水泥窑协同处置与水泥固化/稳定化对重金属的固定效果比较

危险废物水泥窑协同处置与水泥固化,稳定化对废物中重金属的固定机理不同,固定效果因而有所差异.针对含As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等重金属离子的上述2类试样平行开展浸出实验及连续提取实验,以重金属浸出浓度及化学形态为指标,比较分析了水泥窑协同处置与水泥固化/稳定化对废物中不同重金属的固定效果的差异.结果表明,对于As、Pb、Zn等重金属离子,水泥窑高温煅烧及后续水化作用有助于其更稳定化学形态的形成,固定效果优于水泥固化,稳定化,说明含Ag、Pb、Zn的危险废物能够在水泥窑得到有效处置.Cr3 在水泥窑煅烧过程中易被氧化为迁移性和毒性更强的Cr6 ,因而含Cr的废物不适合采用水泥窑协同处置方式.该研究能为不同种类重金属危险废物处置方法的选取提供依据,并为水泥窑协同处置重金属类危险废物的应用和发展提供科学的决策依据.     

印染污泥固化处理的实验研究

研究了石灰、粉煤灰和污泥焚烧灰对印染污泥的固化效果,考察了不同固化材料对污泥固化块的抗压强度、抗剪强度的影响,并测定了污泥固化块的重金属浸出毒性。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)分析了固化块组成和微观结构,对固化机理进行了初步分析。结果表明,在试验范围内,采用单一固化剂时,石灰对增强污泥力学强度效果最显著,而粉煤灰和焚烧灰的效果不佳;采用复合固化剂时,污泥-石灰-粉煤灰-焚烧系统(质量比为1∶0.08∶0.5∶0.5)对增强污泥力学强度效果最佳。XRD和SEM分析结果显示,掺入固化剂的污泥固化块结构更加密实,并新生成了碳酸钙、水化硅酸钙等固化物质。     

抑尘剂效果评价指标准确性分析

为提高煤矿安全保障能力和职业健康水平,降低煤尘尘肺病等职业病危害,快速且准确判断不同抑尘剂的抑尘效果,研究煤尘抑制剂的固化层厚度、抗风蚀特性、单轴抗压强度(UCS)、贯穿阻力等常用性能评价指标,通过各评价指标的试验方法、不同影响因素下性能差异分析各评价指标的准确性。分析结果表明:使用固化层厚度、抗风蚀特性、UCS评价指标来判断煤尘抑制效果较差,贯穿阻力能较好地判断煤尘的抑制效果。     

淹水和干湿交替对修复后土壤铬的稳定性影响研究

采用固化/稳定化技术修复后的场地和土壤因其污染物未彻底清除而备受关注，外界环境胁迫下重金属存在再活化的风险，但再活化的速率和形式尚不明确. 我国华南地区高温多雨，水热交换频繁剧烈，固化/稳定化后修复场地的安全利用面临更大的潜在风险. 以珠三角地区2个典型固化/稳定化修复后场地土壤为研究对象，开展淹水和干湿交替对土壤重金属铬(Cr)的释放、形态转化及其影响机制研究. 结果表明:①淹水和干湿交替可提高已固化/稳定化土壤中Cr的浸出浓度. 场地A和B土壤Cr的浸出浓度较淹水前分别上升了1.32和8.72倍，干湿交替后场地A土壤Cr的浸出浓度略有下降，场地B土壤Cr的浸出浓度则增加了4.32倍. ②淹水和干湿交替促使已固化/稳定化的Cr从酸可提取态向相对稳定的可氧化态等转化. 场地A和B土壤中酸可提取态Cr含量较淹水前的变化率分别为?60.17%和?14.34%，可氧化态Cr含量的变化率分别为2.71%和13.30%；干湿交替后土壤可提取态Cr含量的变化率分别为?28.78%和?2.13%，可氧化态Cr含量的变化率分别为5.48%和10.22%. ③淹水通过降低土壤氧化还原点位(E_h)、pH和无定形氧化铁等影响Cr的稳定性，促使Mn4+、Fe3+的还原和Cr的重新释放；干湿交替较淹水处理对固化/稳定化体系的影响相对较小. 研究显示，水分胁迫可提高固化/稳定化修复后土壤Cr的浸出浓度、改变赋存形态，但其浸出浓度远低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》和HJ/T 301—2007《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》规定的浸出液浓度限值；鉴于外界环境胁迫的长期性和复杂性，以及当前“一评定终身”的效果评估管理模式对未彻底清除污染物场地后期监管的无力性，持续关注和系统管控是实现固化/稳定化修复后场地可持续安全利用的必要途径.      

脲酶抑制剂对EICP防风固沙效果的影响研究

植物源脲酶诱导碳酸钙沉积(EICP)的固化技术因其环境友好且经济高效，能够在荒漠风积沙表面形成固化层，起到防风固沙作用，逐渐被应用于土地荒漠化和沙化治理。然而，碳酸钙在土体表面的快速沉积，产生孔喉效应，使碳酸钙积淀在土体表面，造成固化深度浅、固化效果不均匀。为此，使用脲酶抑制剂延缓尿素水解，实现对碳酸钙沉淀生成速率的调控，进而优化土体表面固化效果，提高其防风固沙能力。结果表明，NBPT 的添加能有效延缓尿素水解速率，降低初期碳酸钙的生成速率，但不影响碳酸钙最终生成量。NBPT 的抑制效果与浓度、混合时间关系密切，浓度越高，混合时间越短，其抑制效果就越好。与未处理试样相比，无论是否添加 NBPT，经 EICP 处理的试样抗风蚀性均明显提高。向 EICP 溶液中添加 NBPT 能有效改善土体固化层表面强度、厚度和碳酸钙分布，浓度为 0.1 g/L 固化效果最佳。SEM 和 XRD 试验结果显示，添加 NBPT 后，碳酸钙晶体形貌多为球状和针簇状，而这种针簇状晶体之间的相互交织与嵌套可提高 EICP 固化效果。