污泥焚烧灰免烧轻质骨料性能及重金属固化效果研究

作者：柯佳闻; 周贤良^*; 陈泽辉

来源：环境污染与防治, 2023, 45(02): 177-182.

DOI：10.15985/j.cnki.1001-3865.2023.02.008

• 城市污泥
• 污泥焚烧灰
• 免烧轻质骨料
• 矿渣掺量
• 资源化

焚烧技术能有效减少城市污泥(以下简称污泥)的有机污染物、细菌含量和污泥体积等，污泥焚烧后产生的污泥焚烧灰(SSA)大多采用填埋的方式处理，给生态环境和土地资源利用带来严峻挑战。以碱性激发剂制备SSA免烧轻质骨料(以下简称骨料),并探究了矿渣掺量对骨料物理力学性能的影响规律。结果表明：骨料的粒径主要集中在4.75～9.50 mm;骨料的密度等级和筒压强度分别介于700～900与1.86～4.20 MPa,符合《结构性轻骨料混凝土指南》(ACI-213R-03)和《轻集料及其试验方法 第1部分：轻集料》(GB/T 17431.1—2010)要求；扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、全自动压汞仪(MIP)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测试结果表明，矿渣发生地质聚合反应生成的地质聚合物凝胶能包裹SSA颗粒，并相互黏结形成球状颗粒骨料，增加矿渣掺量能有效减少骨料中的有害孔隙，达到增强骨料结构致密性的效果；SSA中的离子态Mn浸出值超出了非危险固体废弃物排放限值(3 mg/L),而骨料中的重金属离子浸出值均满足要求。上述研究成果能为SSA的资源化高效利用提供新途径。

• 单位
  中铁科学研究院有限公司; 四川大学