作者：梁仕华1王杰1王羽心1齐添2冯德銮1

作者单位：1. 广东工业大学2. 广州环保投资集团有限公司

刊名：土木工程学报

ISSN：1000-131X

出版年：2023-11-22

卷：56

期：S1

起页：75-89

止页：

分类号：X703;TU52

语种：中文

关键词：浓缩液污泥;碱激发胶凝材料;垃圾焚烧飞灰;物相转换;固化机理;

内容简介

采用浸没式燃烧工艺产生的生活垃圾填埋场浓缩液污泥具有极高易溶盐含量的特征。水泥对其固化成本高且效果不理想。以矿粉和垃圾焚烧飞灰为前驱体，NaOH和Na2SiO3溶液为碱激发剂制备地聚物胶凝材料，用于固化浓缩液污泥。对固化污泥进行一系列无侧限抗压强度试验，浸泡试验以及矿物成分物相转换，热稳定性和微观结构分析，探索碱激发矿粉/飞灰胶凝材料对浓缩液污泥的固化效果和固化机理。试验结果表明：碱激发矿粉/飞灰胶凝材料可高效环保地对浓缩液污泥进行有效固化。固化污泥的28d无侧限抗压强度随矿粉掺量的增加而增加，飞灰可有效促进前驱体的聚合反应，提高固化污泥的抗压强度和水稳定性；相应于矿粉掺量为10%,20%,30%和40%时，复掺30%飞灰的固化污泥的28d无侧限抗压强度分别增加31%、157%、62%和36%。以20%以上矿粉和30%飞灰为前驱体的地聚物固化污泥可满足填埋场的填埋强度，水稳定性和浸出毒性要求。以40%矿粉和30%飞灰为前驱体的地聚物固化污泥的28d无侧限抗压强度超过25MPa,远大于相同掺量水泥和飞灰的固化污泥。碱激发矿粉/飞灰胶凝材料固化浓缩液污泥的微观固化机制可解释为：矿粉/飞灰前驱体在碱激发条件下生成三维网状地聚物胶凝材料，可对浓缩液污泥实现有效的胶结和包裹。采用飞灰作为矿粉的部分替代品可有效地实现有害废物资源化和矿粉消耗减量化的节能环保目的，达到飞灰与浓缩液污泥的危废/固废“共处理”目标。