【摘 要】
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垃圾焚烧飞灰由于含有易于浸出的重金属而被列为固体危险废弃物,需要进行安全处理。最常见的处理方法是将焚烧飞灰重金属固化后再安全填埋,该方法需要占用大量的土地资源,后续管理时间长。研究垃圾焚烧飞灰资源转化利用,成为非常迫切的实际需求。本课题采用碱激发的原理,研究焚烧飞灰的胶凝性,发展生态、低碳胶凝材料,变废为宝,既可以减少焚烧飞灰的填埋,也有一定的经济效益,具有较强的实际意义和工程应用价值。主要内容如
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垃圾焚烧飞灰由于含有易于浸出的重金属而被列为固体危险废弃物,需要进行安全处理。最常见的处理方法是将焚烧飞灰重金属固化后再安全填埋,该方法需要占用大量的土地资源,后续管理时间长。研究垃圾焚烧飞灰资源转化利用,成为非常迫切的实际需求。本课题采用碱激发的原理,研究焚烧飞灰的胶凝性,发展生态、低碳胶凝材料,变废为宝,既可以减少焚烧飞灰的填埋,也有一定的经济效益,具有较强的实际意义和工程应用价值。主要内容如下:1)测定了焚烧飞灰的基本性质。焚烧飞灰的粒径90%小于50μm,比表面积达到6000m2/kg,是一种细度十分大的材料。主要化学成分由CaO、SiO2、Al2O3、氯盐和Na2O等组成,热重分析显示其钙氧化物主要是CaCO3和Ca（OH）2,含量分别为17.3%和6.5%。飞灰pH为12.3,属于强碱物质,重金属浸出浓度远超标准。2)确定了碱激发飞灰的基本试验参数。试验中碱激发剂为水玻璃,模数为1.1和1.2;水胶比为0.65;养护方式为标准养护室密封养护。3)分析了影响碱激发垃圾焚烧飞灰胶凝性的主要因素。（1）掺加矿物掺合料可以改善焚烧飞灰的胶凝性,尤其以硅灰和偏高岭土改善效果最明显。掺加硅灰后的水化产物主要是C-S-H凝胶,而掺加偏高岭土的水化产物除了C-SH凝胶,还有层状结构的地聚物生成;（2）在其他条件相同的情况下,随着硅灰掺量的增加,强度更高,20%硅灰掺量最高可达到29.5Mpa;（3）随着水玻璃模数和碱当量的增加,胶凝材料的强度也有所增加;（4）飞灰胶凝材料的抗压强度随着钙硅比下降而增强,当钙硅比接近0.5时,强度最大接近30Mpa。4)研究了碱激发飞灰胶凝材料的性能。飞灰-硅灰和飞灰-偏高岭土胶凝材料试件在7d和28d的重金属浸出浓度都满足标准要求,其长期体积稳定性良好。
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