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利用市政石灰干化污泥与高炉矿渣制备地质聚合物

2021-11-08滕爽张东晖叶增辉关俊祥邢明飞

生物化工 2021年5期

滕爽,张东晖,叶增辉,关俊祥,邢明飞*

(1.河南理工大学 资源与环境学院,河南焦作 454000;2.焦作市环境保护局,河南焦作 454000;3.中平能化集团平煤股份十二矿掘进二队,河南平顶山 467000)

我国市政污泥产量大,且含有大量易腐有机质和一定量有毒有害物质等,因此需要妥善处理。市政污泥可以通过填埋、焚烧、建材利用或堆肥等方式进行消纳处理[1]。石灰干化配合板框压滤方法不仅可使污泥含水率小于60%,也可实现污泥杀菌和重金属钝化的目的[2]。但石灰干化污泥含有大量氧化钙,呈碱性,如果进行堆肥利用需要添加大量中和试剂。因此,研发绿色、低耗的石灰干化污泥利用技术对于改善城市生态环境和经济可持续发展具有重要意义。

地质聚合物是由硅氧四面体以及铝氧四面体通过聚合作用而形成的具有非晶态和准晶态三维网状特征的一种低排放新型胶凝材料[3]。地质聚合物具备较高的力学性能和耐久性,制备工艺简单、环保,还可以实现重金属固封,非常适于制备建筑材料、防水和防渗透材料以及废料固封等。

本实验尝试以未经热处理的含水石灰干化污泥与高炉矿渣作为主要原料,辅以碱激发剂、减水剂等制备污泥-高炉矿渣基地质聚合物。探究不同实验因素对制备地质聚合物抗压强度的影响,并对地质聚合物微观形貌和重金属浸出毒性进行初步研究,为市政污泥的资源化利用提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

石灰干化污泥取自焦作市某污水处理厂,污泥含水率为52%,烧失量为39.53%;……

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