生活垃圾焚烧炉渣制备高压成型砖及其强度性能研究

发布时间：2020-07-07 04:22

【摘要】：生活垃圾处理已成为全球性问题,我国所面临的生活垃圾处理问题也日益艰巨。目前我国处理生活垃圾方法主要为填埋处理,但随着城市化发展加快,生活垃圾量也必大量增加,为解决环境污染和土地资源问题,焚烧处理将会被广泛使用。焚烧处理可以减少生活垃圾约90%的体积。在焚烧后的废弃物中,炉渣约占质量的80%,如何有效利用炉渣成为社会研究的热点。本研究是利用生活垃圾炉渣制备高压成型砖,实现对炉渣的资源化利用。首先分析鲁家山垃圾焚烧厂的炉渣的理化性质,发现炉渣主要物理成分为黑色金属、玻璃陶瓷碎、熔渣、有色金属片和少量的有机物;利用XRD、SEM和XRF分析,测出炉渣矿物组成主要是是方解石、水铝钙石、石英和铁橄榄石,渣炉表面疏松多孔,主要化学成分为CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3;利用ICP分析炉渣重金属含量,其中Cd、Cu、Zn含量超过Ⅲ类土壤标准规定,重金属浸出值为远低于固体废弃物浸出毒性鉴别标准,因此炉渣不能直接填埋,但可以直接作为制备建筑砌块的原料;对炉渣的火山灰活性进行分析,发现炉渣不具备火山灰活性。其次利用生活焚烧垃圾炉渣制备高压成型砖,研究炉渣代替量、粒径对试件的抗压强度的影响,设计正交试验优化配合比。实验研究炉渣作为胶凝材料代替水泥,当代替量为10%时,砖抗压强度小幅提升,但随着炉渣代替量增加,抗压强度降;当炉渣做骨料代替砂时,代替量在10%～60%时,砖的抗压强度有所提高,当代替量为40%时,抗压强度最优;炉渣替代砂的效果优于代替水泥的效果。炉渣粒径过小或过大都会降低高压成型砖的抗压强度:通过正交试验,发现各因素对于砖的抗压强度的影响程度依次为:粒径炉渣掺量水灰比,最优配合比为炉渣粒径为0.83～1.7 mm,炉渣代替砂的掺量比例为40%,水灰比为0.46。最后研究养护工艺及成型压力对炉渣砖抗压强度的影响,发现蒸汽养护效果优于标准养护。通过对蒸汽养护养护温度、养护龄期、升温速度、静停时间4个因素的研究,发现随养护温度越高,试件砖的抗压强度越大;养护时间越长,试件的抗压强度越大,但有范围限制;升温速度过快会造成抗压强度损失;抗压强度均随静停时间的增加而增加。炉渣砖的抗压强度性能受成型压力的影响。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU522.1
【图文】：

流程图,制备工艺,注入水,流程

图２－１炉渣砖制备工艺流程逡逑Ｆｉｇ．．２－１邋ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｆｌｏｗ邋ｏｆ邋ｓｌａｇ邋ｂｒｉｃｋ逡逑：；＇：：邋＾逦＂ｉ胃哪＇逡逑

原料,注入水

图２－２搅拌的原料逦

注入水,原料

图２－３脱模后的炉渣砖逡逑Ｆｉｇ．２．２－２邋ｓｔｉｒｒｅｄ邋ｒａｗ邋ｍａｔｅｒｉａｌｓ逦Ｆｉ．２－３邋ｓｌａｂｒｉｃｋｓ邋ａｆｔｅｒ邋ｄｅｍｏｕｌｄｉｎ

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