【摘要】：城市生活垃圾產(chǎn)生量的急劇上升導(dǎo)致城市處于被垃圾包圍的風(fēng)險(xiǎn)中,城市垃圾焚燒后產(chǎn)生的城市垃圾焚燒飛灰(MSWIFA)中富集有害重金屬,具有浸出毒性,對(duì)土壤、水等資源有污染危險(xiǎn),需要進(jìn)行無(wú)害化處理。本文旨在將MSWIFA進(jìn)行無(wú)害化和建材化處理,通過(guò)研究MSWIFA的基本特性,利用偏高嶺土特殊的固化重金屬和促進(jìn)砂漿抗折強(qiáng)度的功能,研究出同時(shí)具備良好重金屬固化效果和高抗折強(qiáng)度的新型水泥基材料體系,進(jìn)而制備出固廢高抗折面層混凝土。論文將有害固體廢棄物無(wú)害化再生處理和傳統(tǒng)建筑材料的改性有機(jī)結(jié)合在一起,最終實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保型高性能建筑結(jié)構(gòu)材料的開發(fā)和應(yīng)用。論文主要的研究工作和取得的成果如下:(1)以華南地區(qū)某城市垃圾焚燒發(fā)電廠生產(chǎn)的MSWIFA作為研究對(duì)象,研究分析MSWIFA的物化性能,同時(shí)展開MSWIFA重金屬浸出試驗(yàn),分析其對(duì)環(huán)境的污染特性。研究表明:MSWIFA一般呈深灰色,多為棉絮狀、球狀等不規(guī)則形狀,粒徑在0.1um~100um占90%以上,MSWIFA中主要成分為CaO、Al_2O_3和SiO_2等。MSWIFA浸出液中重金屬Cr、Cd和Pb的濃度均高于國(guó)內(nèi)危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn),直接排放會(huì)造成環(huán)境的二次污染,排放前必須對(duì)之采取有效的無(wú)害化處置辦法。(2)研究MSWIFA對(duì)水泥凝結(jié)硬化性能的影響,并對(duì)不同摻量的MSWIFA漿體的力學(xué)性能及重金屬浸出性開展研究。研究表明:MSWIFA摻量在0~10%之間,5%的MSWIFA摻量膠砂試件抗壓強(qiáng)度提高幅度較大,但MSWIFA摻量超過(guò)10%后,隨著MSWIFA摻量的增加,其抗壓強(qiáng)度不增反而有所下降,而其膠砂試件的抗折強(qiáng)度隨著MSWIFA摻量的增加一直呈變小的趨勢(shì)。水泥漿體的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量隨著MSWIFA摻量的增加而呈增加的趨勢(shì),而其砂漿流動(dòng)度隨MSWIFA摻量的增加而減小,MSWIFA固化體的重金屬浸出濃度隨著MSWIFA摻量的增加而增大。(3)將偏高嶺土和MSWIFA與礦粉、粉煤灰進(jìn)行復(fù)合,研究不同復(fù)合體系的膠凝性能以及對(duì)MSWIFA中重金屬的固化效果,優(yōu)選兼具良好重金屬固化功能、較高抗折強(qiáng)度的水泥基材料體系。研究表明:偏高嶺土復(fù)合體系對(duì)摻MSWIFA水泥漿體性能具有改良效果,當(dāng)采用5%MSWIFA+10%偏高嶺土和5%MSWIFA+10%偏高嶺土+20%礦粉兩種不同配比時(shí),兩組膠砂試件28d抗折強(qiáng)度較空白樣(單摻5%MSWIFA)分別提高了17.9%和21.3%,增幅效果顯著;同時(shí)這兩組固化體對(duì)重金屬固化效果也很顯著,其16周重金屬浸出濃度與空白樣相比,Cd浸出濃度分別降低23.6%和17.3%,Cr浸出濃度分別降低3.2%和2.0%,Pb浸出濃度分別降低了78.0%和58.5%,Zn浸出濃度分別降低了13.9%和12.3%。(4)采用所優(yōu)選的偏高嶺土改性MSWIFA高抗折水泥基材料體系,結(jié)合高性能混凝土的制備工藝,開展固廢面層混凝土的配制試驗(yàn)。優(yōu)選幾組面層混凝土配合比,以面層混凝土重金屬浸出性能、抗折強(qiáng)度等為主要評(píng)價(jià)指標(biāo),輔以研究面層混凝土的工作性能以及體積穩(wěn)定性,掌握固廢面層混凝土的制備技術(shù)。研究表明:采用5%MSWIFA+10%偏高嶺土和5%MSWIFA+10%偏高嶺土+20%礦粉兩種不同配比時(shí),兩組混凝土56d的抗折強(qiáng)度分別達(dá)8.6MPa和7.8MPa,且兩組混凝土破碎和表面重金屬浸出濃度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于固廢浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn),其混凝土體積穩(wěn)定性和抗氯離子滲透效果都較好。因此,偏高嶺土改性摻MSWIFA水泥基材料制備高抗折面層混凝土是安全可行的。
【圖文】：

廣州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，傳統(tǒng)的填埋處理將逐漸減少。目前，國(guó)內(nèi)城市生活垃圾的基本處理方式有填埋、焚燒和堆肥三種，而焚燒則成為主要處理方式之一。焚燒法具有可使垃圾減容達(dá)到 90%，減輕質(zhì)量達(dá)到 75%，可以殺死所有的病原微生物和寄生蟲卵，產(chǎn)生的熱能還可以回收利用，能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化，而且占用土地資源少[8]。

廣州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，傳統(tǒng)的填埋處理將逐漸減少。目前，，國(guó)內(nèi)城市生活垃圾的基本處理方式有填埋、焚燒和堆肥三種，而焚燒則成為主要處理方式之一。焚燒法具有可使垃圾減容達(dá)到 90%，減輕質(zhì)量達(dá)到 75%，可以殺死所有的病原微生物和寄生蟲卵，產(chǎn)生的熱能還可以回收利用，能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化，而且占用土地資源少[8]。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2696780