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編 輯 ： 黃 葦 （ 收 稿 日 期 ： ２ ０１７－０８－１８ ）
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ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｓ ， ａｎｄ ｓｏｕｒｃｅ ａｐｐｏｒｔ ｉ ｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒ ｉ ｃ ＰＭ ２．５ ｔｏ ｃｈｉ ｌ ｄｒｅｎ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ ａｎｄ ｗｉｎｔｅｒ ： ａｎ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｐａｎｅ ｌ ｓｔｕｄｙ ｉｎ Ｔｉ ａ ｎｊ ｉ ｎ ， Ｃｈｉｎａ ［ Ｊ ］ ．Ａｉ ｒ Ｑｕａｌ ｉ ｔｙ ， Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ＆
［ １ ７ ］ ＺＨＡＮＧ Ｎ ， ＨＡＮ Ｂ ， ＨＥ Ｆ ， ｅ ｔ ａ ｌ． Ｃ ｈａｒａｃｔｅｒ ｉ ｚａｔ ｉ ｏｎ ， ｈ ｅａｌ ｔ ｈ ｒ ｉ ｓ ｋ
ｒ ｉ ｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｆｏｒ ｈｕｍａｎｓ ａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ｐｌａｔ ｉ ｎｕｍ－ ｇｒｏｕｐ ｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔ ｈｅ ａ ｉ ｂｏｒｎｅ ｐ ａｒｔ ｉ ｃ ｌ ｅｓ ａ ｎｄ ｒ ｏａｄ ｄ ｕｓｔ ｏ ｆ ｓ ｏｍｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ ｃ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ ［ Ｊ ］ ． Ｓ ｃ ｉ ｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｏｔａｌ Ｅｎｖｉ ｒ ｏｎｍｅｎｔ ， ２ ００２ ， ２９９ （ １ ／ ２ ／ ３ ）： １ －１９．
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Ｃｈａｎｇｅ ａ ｎｄ Ｈ ｕｍａｎ Ｈ ｅａｌ ｔ ｈ ， ２ ００１ ， ２ （ １ ）： ２ ０－３３．
ｉｍｐｌ ｃａｔ ｉ ｏｎｓ ｆ ｏｒ ｇ ｌｏｂａｌ ｐ ｕｂｌ ｉ ｃ ａ ｎｄ ｃｏｓｙｓｔｅｍ ｈ ｅａｌ ｔ ｈ ［ Ｊ ］ ． Ｇ ｌｏｂａｌ
環 境 污 染 與 防 治 第 ４０ 卷 第 ９ 期 ２０１８ 年 ９ 月
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５ ３
注 ： ） ＧＢ ０８５． — ２００７ 。
（ 下 轉 第 １０６２ 頁 ）
植草磚 ２３． ６ ３８ １１． ４ 強 度 損 失 為 １３． ８ ％ 象樣品規范 ≥ ２０ ≤ １２ 強 度 損 失 沒有 得 大 於 ２０％
目標 抗 壓 強 度 ／ ＭＰａ 吸 水 率 ／ ％ 抗凍性
Ｔａｂｌ ｅ ４ Ｔｈｅ ｐ ｅｒ ｆ ｏｒｍａｎｃｅ ｅｓｔｓ ｏ ｆ ｇ ｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅｓ
表 ４ 植 草 磚 性 能 測 試
失 １３． ８ ％ ， 其 抗 凍 性 滿 足 植 草 磚 合 格 品 標 准 。
· １ ０ ２ ２ ·
參 照 ＮＹ ／ Ｔ １ ２５３ — ２００６ ， 將 最 佳 條 件 下 制 備 的 植 草 磚 養 護 ２８ｄ 後 進 行 抗 壓 強 度 、 吸 水 率 和 抗 凍 性 測 試 。 由 表 ４ 可 得 ， 試 樣 的 抗 壓 強 度 為 ２３． ６ ３８ ＭＰａ ， 強 度 等 級 達 到 ＭＵ２０ ； 吸 水 率 為 １１． ４ ％ ， 達 到 植 草 磚 合 格 品 標 准 ； 凍 融 循 環 ２５ 次 後 抗 壓 強 度 ２０． ３ ７６ ＭＰａ ， 損
２． ７ 試 樣 性 能 測 試
１
名目 Ｃｒ Ｃｕ Ｐｂ Ｚｎ Ｃｄ Ｎｉ Ａｓ Ｈｇ 飛灰 ０． ６ ５４ ２． ３ １１ １． ８ ３２ ２１． ４ ６１ ０． ７ ６７ ０． ８ ２２ ０． ６１ 未檢出 植草磚 ０． ２ ４１ １． ５ ７３ ０． ８ ２６ １５． ４ １３ ０． ２ ２７ ０． ４ ６５ ０． １９ 未檢出 標 准 濃 度 限 值 １ ） １５ １００ ５ １００ １ ５ ５ ０． １
Ｔａｂｌ ｅ ３ Ｈｅａｖｙ ｍ ｅｔａｌ ｌ ｅ ａｃｈｉｎｇ ｔ ｏｘｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｍｇ ／ Ｌ
表 ３ 重 金 屬 浸 出 毒 性
內 ， 從 而 降 低 其 滲 透 性 。
理容納和 化 學 固 化 可 將 重 金 屬 固 化 於 植 草 磚 漿 體
值 ， 正在 制 備 為 植 草 磚 後 浸 出 濃 度 進 一 步 降 低 ， 以 確 保 對於 環 境 的 無 害 化 。 其 原 理 正在 於 ， 通 過 水 化 產 物 的 物
物 鑒 別 標 准 浸 出 毒 性 鑒 別 》（ ＧＢ ５０８５． ３ — ２００７ ） 限
看 出 ， 飛 灰 浸 出 液 中 各 項 重 金 屬 濃 度 均 低 於 《 危 險 廢
根 據 ＨＪ ／ Ｔ ３ ００ — ２００７ ， 將 最 佳 條 件 下 制 備 的 植 草 磚 養 護 ２８ｄ 後 研 磨 過 ９． ５ ｍｍ 孔 徑 的 篩 ， 用 火 焰 原 子 吸 收 分 光 光 度 計 測 定 其 浸 出 液 中 Ｐｂ 、 Ｚｎ 、 Ｃｒ 、 Ｃｕ 、 Ｎｉ 和 Ｃｄ 等 重 金 屬 含 量 （ 見 表 ３ ）。 從 表 ３ 可 以
２． ６ 浸 出 毒 性 測 試
Ｆｉｇ． ５ Ｘ－ｒａｙ ｄ ｉ ｆｒａｃｔ ｉ ｏｎ ｄ ｉ ａ ｇｒａｍｓ ｕ ｎｄｅｒ ｔ ｈｅ ｄ ｉ ｆｅｒｅｎｔ ａ ｇｅ
圖 ５ 沒有 同 齡 期 下 的 ＸＲＤ 圖 譜
圖 ５ 為最 佳 條 件 下 制 備 的 植 草 磚 正在 沒有 同 齡 期 （ 即 養 護 時 間 ） 下 的 ＸＲＤ 圖 譜 。 正在 水 化 齡 期 ３ｄ 時 的 主 要 產 物 是 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 ， 此 外 可 明 顯 看 到 未 反 應 的 ＳｉＯ ２ 和 ＣａＯ 。 水 化 ７ｄ 後 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 的 衍 射 峰 有 所 增 強 ， 而 ＳｉＯ ２ 和 ＣａＯ 的 量 明 顯 降 低 ， 表 明 ＳｉＯ ２ 和 ＣａＯ 正在 水 化 過 程 中 沒有 斷 被 消 耗 。 水 化 １２ 、 ２１ｄ 的 主 要 水 化 產 物 依 然 是 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 ， 且 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 衍 射 峰 的 昇 高 表 明 了 此 階 段 有
２． ５ 水 化 產 物 分 析
度 ３０ ℃ 。
綜 上 所 述 ， 確 定 植 草 磚 最 佳 制 備 條 件 為 ： 灰 礦 比 ７∶３ ， 激 發 劑 投 加 量 ３． ０ ％ ， 加 水 量 ３５． ％ ， 養 護 溫
ｄｉ ｆｅｒｅｎｔ ｃ ｕｒ ｉ ｎｇ ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
Ｆｉｇ． ４ Ｔｈｅ ｃ ｏｍｐｒｅｓｓ ｉ ｖｅ ｓ ｔｒｅｎｇｔｈ ｏ ｆ ｇ ｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅｓ ｉｎ
圖 ４ 沒有 同 養 護 溫 度 下 植 草 磚 的 抗 壓 強 度
完 全 的 ＳｉＯ ２ 和 ＣａＯ 及 水 化 產 生 的 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 等 ， 其 中 ＳｉＯ ２ 和 ＣａＯ 的 峰 呈 沒有 斷 降 低 趨 勢 ， 水 化 產 物 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 量 則 沒有 斷 增 加 。
化 反 應 的 完 全 。 總 之 ， 水 化 反 應 前 、 中 、 後 期 整 個 材 料 體 系 的 水 化 產 物 種 類 基 本 相 同 ， 主 要 包 含 未 水 化
大 量 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 的 形 成 ， 另 外 ＳｉＯ ２ 峰 值 明 顯 降 低 證 明 了 該 階 段 ＳｉＯ ２ 參 與 生 成 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 的 反 應 。 當 水 化 ２８ｄ 時 各 峰 值 基 本 沒有 再 發 生 變 化 ， 標 志 著 水
明 ， 當 養 護 溫 度 為 ３０ ℃ 時 ， 即 可 滿 足 實 驗 對於 反 應 速 率 的 要 求 ， 其 養 護 ２８ｄ 的 抗 壓 強 度 達 ２３． ６ ５５ ＭＰａ 。
勻 地 沈 積 到 水 泥 顆 粒 之 間 的 空 間 中 ， 從 而 使 凝 膠 分 布 稀 疏 的 部 位 成 結 構 的 弱 點 ， 並 影 響 強 度 。 結 果 表
Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 等 水 化 產 物 得 沒有 到 充 分 的 擴 散 而 均
趨 勢 ， 其 原 因 可 能 是 由 於 高 溫 下 水 化 迅 速 ， 生 成 的
提 昇 至 ６０ ℃ 時 ， 植 草 磚 後 期 的 抗 壓 強 度 反 而 有 下 降
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Ｃ ３ Ｓ 的 誘 導 期 縮 短 ， 第 二 個 放 熱 期 提 前 ， 誘 導 期 結 束 後 水 化 較 為 迅 速 。 但 由 圖 ４ 可 以 看 出 ， 當 養 護 溫 度
逐 漸 加 快 ， 而 且 溫 度 對於 植 草 磚 早 期 水 化 速 率 的 影 響 更 為 顯 著 。 其 原 因 可 能 是 溫 度 昇 高 ， 水 化 加 速 ， 可 使
隨 著 養 護 溫 度 的 昇 高 ， 植 草 磚 的 水 化 反 應 速 率
固 定 灰 礦 比 為 ７∶３ ， 激 發 劑 投 加 量 為 ３． ０ ％ ， 加 水 量 為 ３５． ％ ， 當 養 護 溫 度 為 ２０ 、 ３ ０ 、 ４ ０ 、 ５ ０ 、 ６ ０ ℃ 時 ， 植 草 磚 的 抗 壓 強 度 變 化 如 圖 ４ 所 示 。
２． ４ 養 護 溫 度 對於 試 樣 抗 壓 強 度 的 影 響
明 ， 加 水 量 為 ３５． ％ 時 ， 植 草 磚 養 護 ２８ｄ 的 抗 壓 強 度 最 高 ， 可 達 到 ２３． ６ ０２ ＭＰａ 。
降 ， 其 原 因 可 能 是 隨 著 加 水 量 的 增 加 ， 材 料 內 部 產 生 的 毛 細 孔 也 就 越 多 ， 從 而 降 低 了 抗 壓 強 度 。 實 驗 表
當 加 水 量 超 過 ３５． ％ 時 ， 植 草 磚 的 抗 壓 強 度 又 會 下
凝 膠 等 水 化 產 物 相 對於 較 少 ， 然 後 隨 著 加 水 量 的 提 高 ， 水 化 反 應 漸 趨 完 全 ， 植 草 磚 的 抗 壓 強 度 也 逐 漸 上 昇 ；
於 加 水 量 的 沒有 足 ， 導 致 水 化 反 應 沒有 完 全 ， Ｃ — Ｓ — Ｈ
磚的抗壓強度有緩 慢 上 昇 的 趨 勢 ， 其 原 因 可 能 是 由
由 圖 ３ 可 以 看 出 ， 加 水 量 正在 小 於 ３５． ％ 時 ， 植 草
ｄｉ ｆｅｒｅｎｔ ｗ ａｔｅｒ ａ ｄｄｉ ｔ ｉｏｎ
Ｆｉｇ． ３ Ｔｈｅ ｃ ｏｍｐｒｅｓｓ ｉ ｖｅ ｓ ｔｒｅｎｇｔｈ ｏ ｆ ｇ ｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅｓ ｉｎ
圖 ３ 沒有 同 加 水 量 下 植 草 磚 的 抗 壓 強 度
度變遷如圖 ３ 所示 。
護 溫 度 為 ３５ ℃ ， 當 加 水 量 分 別 為 ３２． ５ ％ 、 ３ ３． ５ ％ 、 ３４． ５ ％ 、 ３ ５． ％ 、 ３ ６． ５ ％ 和 ３７． ５ ％ 時 ， 植 草 磚 的 抗 壓 強
固 定 灰 礦 比 為 ７∶３ ， 激 發 劑 投 加 量 為 ３． ０ ％ ， 養
２． ３ 加 水 量 對於 試 樣 抗 壓 強 度 的 影 響
加 量 為 ３． ０ ％ 時 ， 植 草 磚 養 護 ２８ ｄ 的 抗 壓 強 度 最 高 ， 可 達 到 ２１． ５ ３５ ＭＰａ 。
傳 質 過 程 產 生 沒有 利 影 響 ； 另 外 ， 過 量 的 鈉 離 子 將 吸 附 正在 礦 粉 的 表 面 物 種 上 ， 導 致 飛 灰 與 礦 粉 之 間 正在 水 化 反 應 的 最 後 階 段 較 難 形 成 化 學 鍵 ， 從 而 使 得 試 樣 的 抗 壓 強 度 有 所 降 低 。 結 果 表 明 ， 激 發 劑 投
的 ＮａＯＨ 改 變 了 反 應 體 系 的 黏 度 ， 對於 水 化 反 應 的
康治金等 生涯渣滓燃燒飛灰制備植草磚的鑽研
草 磚 的 抗 壓 強 度 逐 漸 降 低 ， 原 因 可 能 是 由 於 過 量
沒有 斷 生 成 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 並 沈 積 ， 使 得 飛 灰 礦 粉 漿 體 逐 漸 硬 化 。 但 當 激 發 劑 投 加 量 超 過 ３． ０ ％ 時 ， 植
２＋
和 礦 粉 的 水 化 提 供 鹼 性 環 境 ， 使 飛 灰 和 礦 粉 玻 璃
發 劑 ＮａＯＨ 加 入 後 能 迅 速 提 高 體 系 鹼 度 ， 為 飛 灰
植草磚的抗壓強度是先增大後減 小 。 其 原 因 是 激
由 圖 ２ 可 以 看 出 ， 隨 著 激 發 劑 投 加 量 的 增 加 ，
ｄｉ ｆｅｒｅｎｔ ａ ｃｔ ｉ ｖａｔｏｒ ａ ｄｄｉ ｔ ｉｏｎ
Ｆｉｇ． ２ Ｔｈｅ ｃ ｏｍｐｒｅｓｓ ｉ ｖｅ ｓ ｔｒｅｎｇｔｈ ｏ ｆ ｇ ｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅｓ ｉｎ
圖 ２ 沒有 同 激 發 劑 投 加 量 下 植 草 磚 的 抗 壓 強 度
圖 ２ 所示 。
度 為 ３５ ℃ ， 當 激 發 劑 投 加 量 分 別 為 ０． ５ ％ 、 １ ． ０ ％ 、 １． ５ ％ 、 ２． ０ ％ 、 ２． ５ ％ 、 ３． ０ ％ 、 ３． ５ ％ 、 ４． ０ ％ 、 ４． ５ ％ 、 ５． ０ ％ 、 ５ ． ５ ％ 和 ６． ０ ％ 時 ， 植 草 磚 的 抗 壓 強 度 變 化 如
７０％ ， 因 此 選 擇 該 比 例 為 最 佳 灰 礦 比 。 ２． 激 發 劑 投 加 量 對於 試 樣 抗 壓 強 度 的 影 響 固 定 灰 礦 比 為 ７∶３ ， 加 水 量 為 ４０． ％ ， 養 護 溫
明 ， 灰 礦 比 為 ７∶３ 時 ， 植 草 磚 養 護 ２８ｄ 的 抗 壓 強 度 可 達 到 ２０． ３ ８０ ＭＰａ ， 參 照 ＮＹ ／ Ｔ １ ２５３ — ２００６ 標 准 ， 能 達 到 ＭＵ２０ 的 抗 壓 等 級 ， 同 時 飛 灰 利 廢 率 可 達
ｄｉ ｆｅｒｅｎｔ ａ ｓｈ ｒ ａｔ ｉ ｏ
Ｆｉｇ． １ Ｔｈｅ ｃ ｏｍｐｒｅｓｓ ｉ ｖｅ ｓ ｔｒｅｎｇｔｈ ｏ ｆ ｇ ｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅｓ ｉｎ
圖 １ 沒有 同 灰 礦 比 下 植 草 磚 的 抗 壓 強 度
?
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ｋｇ ／ ｍ ， 灰 白 色 。
３
８ ７
表 面 積 ４． ～ １３． ｃｍ ／ ｇ ， 含 水 率 １０． ％ ， 深 灰 色 。
注 ： 以 質 量 分 數 計 ， 表 ２ 同 。
的 影 響 變 大 ， 使 得 植 草 磚 的 抗 壓 強 度 降 低 。 實 驗 表
金 屬 和 銨 鹽 ， 隨 著 飛 灰 摻 量 增 加 ， 對於 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠
昇高植草磚養護後的抗壓強度 。 飛灰中再有全體重
應 中 ， 起 主 要 作 用 的 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 對於 重 金 屬 具 有 一 定 的 吸 附 力 ， 另 外 重 金 屬 還 可 能 取 代 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 中 Ｃａ 或者 Ｓｉ 的 位 置 ， 從 而 影 響 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 的 結 構 ，
抗壓強度逐步減小 。 其緣由能夠是正在植草磚水化反
２ 結 果 與 討 論
經 單 因 素 實 驗 得 出 最 佳 條 件 後 ， 正在 此 條 件 下 制 備 植 草 磚 ， 進 行 ＸＲＤ 分 析 ， 對於 其 水 化 產 物 進 行 微 觀 分 析 。 工 作 條 件 及 參 數 為 ： Ｃｕ 靶 、 １０° ＜ ２ θ ＜ ７０° 、 ５° ／ ｍｉｎ 。 重 金 屬 浸 出 濃 度 測 定 ： 參 照 《 固 體 廢 物 浸 出 毒 性 浸 出 方 法 醋 酸 緩 沖 溶 液 法 》（ ＨＪ ／ Ｔ ３００ — ２００７ ） 進 行 ； 材 料 性 能 測 試 ： 目 前 沒 有 明 確 的 相 關 規 范 ， 故 參 照 《 植 草 磚 》（ ＮＹ ／ Ｔ １ ２５３ — ２００６ ） 進 行 。
壓實驗機內定抗壓強度 。
法 進 行 檢 測 ， 具 體 步 驟 為 ： 飛 灰 、 礦 粉 和 ＮａＯＨ 乾 攪 ３ ｍｉｎ ， 粉 料 混 合 均 勻 後 緩 慢 加 入 水 ， 繼 續 攪 拌 ２ ｍｉｎ ， 振 實 、 帶 模 養 護 ２４ｈ 後 拆 模 ， 繼 續 養 護 至 規 定 時 間 （ ３ 、 ７ 、 １ ２ 、 ２ １ 、 ２ ８ｄ ） 之 後 用 ＴＹＥ－１００Ａ 型 抗 折 抗
以 抗 壓 強 度 為 測 試 指 標 ， 參 照 水 泥 砂 漿 強 度 檢 驗 方
先將定然量的飛灰烘乾後磨細 ， 過 １００ 目篩備用 。 采 用 控 制 變 量 法 ， 對於 植 草 磚 灰 礦 比 、 加 水 量 、 激 發 劑 （ ＮａＯＨ ） 投 加 量 、 養 護 溫 度 間 進 行 單 因 素 實 驗 ，
１． ２ 試 驗 方 法
· １ ０ ２ ０ ·
磚 的 粒 徑 要 求 ［ ９ ］ 。
中 粒 度 主 要 分 布 正在 ３５ ～ １０６ μ ｍ ， 能 較 好 的 滿 足 植 草
由 表 １ 可 知 ， 飛 灰 和 礦 粉 中 含 有 大 量 的 玻 璃 體 ， 重 要 結 晶 相 是 ＳｉＯ ２ ； 另 外 飛 灰 和 礦 粉 中 Ｃａ 的 含 量 較 高 ， 具 有 較 好 的 凝 膠 潛 質 。 由 表 ２ 可 知 ， 飛 灰 和 礦 粉 中 粒 徑 正在 １０６ μ ｍ 以 下 的 顆 粒 分 別 佔 總 質 量 的 ８６． ９ ９％ 和 ９５． ６ ９％ ， 具 有 較 高 的 活 性 ， 且 飛 灰 和 礦 粉
采 用 Ｘ 射 線 衍 射 （ ＸＲＤ ） 儀 分 析 飛 灰 、 礦 粉 成 分 ， 結 果 見 表 １ ； 對於 飛 灰 、 礦 粉 進 行 粒 度 分 析 ， 結 果 見 表 ２ 。
３
礦 粉 ： 取 自 某 公 司 ， 比 表 面 積 ４１３ ｍ ２ ／ ｋｇ ， 密 度 ２ ９ １０
２
飛 灰 ： 取 自 某 飛 灰 堆 場 ， 密 度 ２ １８０ ｋｇ ／ ｍ ３ ， 比
１． 原 材 料 及 儀 器
１ 材 料 與 方 法
備 研 究 ， 以 期 有 效 處 置 生 活 垃 圾 焚 燒 飛 灰 並 加 以 開 發應用 。
究以生涯渣滓燃燒飛灰為次要原料藥停止植草磚的制
火 山 灰 活 性 ， 易 於 其 他 組 分 反 應 形 成 新 的 物 相 ， 所 以 從 理 論 上 分 析 推 斷 ， 飛 灰 有 望 成 為 建 材 原 料 。 本 研
分 屬 於 ＣａＯ－ＳｉＯ ２ －Ａｌ ２ Ｏ ３ －Ｆｅ ２ Ｏ ３ 體 系 ， 具 有 一 定 的
綠 化 效 果 和 較 好 的 耐 磨 、 吸 音 、 吸 塵 、 蓄 水 性 能 被 廣 泛 使 用 。 傳 統 的 植 草 磚 是 由 混 凝 土 、 河 沙 、 顏 料 等 材 料 經 高 壓 磚 機 振 壓 成 型 的 免 燒 磚 ， 而 飛 灰 的 主 要 成
隨 著 我 國 綠 色 城 市 的 建 設 ， 植 草 磚 以 其 優 越 的
水 泥 固 化 法 處 置 垃 圾 焚 燒 飛 灰 ， 研 究 了 飛 灰 與 水 泥 質 量 比 、 養 護 時 間 、 添 加 劑 和 化 學 預 處 理 對於 垃 圾 焚 燒 飛灰固化塊中重非金屬浸出的反應 。 另一類是將飛灰 高 溫 燒 結 後 再 加 以 利 用 ， 這 種 方 法 利 用 高 溫 破 壞 有 機 物 、 固 化 重 金 屬 ， 但 其 能 耗 大 ， 且 投 資 成 本 高 ， 難 以 提高 。
。 眼前 ，
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第 一 作 者 ： 康 治 金 ， 男 ， １ ９９１ 年 生 ， 碩 士 研 究 生 ， 研 究 方 向 為 固 體 廢 棄 物 無 害 化 與 資 源 化 。 ＃ 通 訊 作 者 。
飛灰 摻 入 量 約 佔 總 質 量 的 １６． ３ ２％ 。 朱 華 蘭 等 ［ ８ ］ 采 用
眼前曾經展開的飛灰分析應用的鑽研次要有兩 大 類 。 一 類 是 將 飛 灰 作 為 原 料 來 制 備 水 泥 ， 該 方 法 雖 能 有 效 地 處 置 飛 灰 ， 但 處 置 量 卻 遠 遠 無 法 滿 足 飛 灰 的 處 置 需 求 。 馬 保 國 等 ［ ７ ］ 利 用 飛 灰 制 備 水 泥 ， 其
安 全 填 埋 為 主 ， 少 部 分 與 水 泥 窯 協 同 處 置 ， 很 多 填 埋場逐步無奈包容年發生量碩大的飛灰了 。 因而 ， 為 飛 灰 探 尋 一 種 經 濟 、 安 全 、 有 效 的 處 置 方 法 勢 正在 必 行 ［ ６ ］ 。
燒 尾 氣 處 理 過 程 的 除 塵 器 中 收 集 ， 焚 燒 煙 氣 中 的 重
４００ 萬 ～ ５００ 萬 ｔ 。 生 活 垃 圾 焚 燒 飛 灰 大 多 正在 垃 圾 焚
速 度 快 、 佔 地 面 積 小 等 特 點 ， 同 時 可 以 產 電 、 蒸 汽 等 能 源 ， 近 多少 年 已 正在 全 國 范 圍 內 推 廣 應 用 。 但 是 ， 正在 其 尾 氣 處 理 環 節 中 會 產 生 約 佔 垃 圾 總 質 量 ５％ 左 右 的 飛 灰 ［ ４ ］ ， 據 估 算 目 前 我 國 飛 灰 年 產 生 量 大 約
式 ［ ２ ］ 。 焚 燒 能 減 少 垃 圾 ９０％ 以 上 體 積 ［ ３ ］ ， 具 有 處 理
城 市 生 活 垃 圾 的 處 置 已 由 過 去 的 野 外 堆 放 、 安 全 填 埋 等 處 置 方 式 逐 漸 過 渡 到 堆 肥 、 焚 燒 發 電 等 處 置 方
屬 和 難 降 解 有 毒 物 質 ［ ５ ］ 。 目 前 飛 灰 的 處 置 方 式 以
［ １ ］
２ 億 ｔ ， 同 時 以 ８％ ～ １０％ 的 速 度 持 續 增 長
金 屬 等 污 染 物 易 富 集 於 飛 灰 中 ， 使 飛 灰 中 含 有 重 金
據 統 計 ， 我 國 ２０１５ 年 城 市 生 活 垃 圾 年 產 生 量 約
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ： ＭＳＷＩ ｆ ｌ ｙ ａ ｓｈ ； ｇｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅｓ ； ｃｏｍｐｒｅｓｓ ｉ ｖｅ ｓ ｔｒｅｎｇｔｈ ； ｒｅｃ ｌ ａｍａｔ ｉ ｏｎ
ａｂｓｏｒｐｔ ｉ ｏｎ ａ ｎｄ ｆ ｒｏｓｔ－ｒｅｓ ｉ ｓｔａｎｃｅ ｍ ｅｔ ｔｈｅ ｒ ｅｑｕｉ ｒ ｅｍｅｎｔｓ ｉｎ 『 Ｇｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅｓ 』（ ＮＹ ／ Ｔ １ ２５３－２００６ ） ．
ｇｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅｓ ｗａｓ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ｗａｔｅｒ－ａｂｓｏｒｐｔ ｉ ｏｎ ａｎｄ ｆｒｏｓｔ－ｒｅｓ ｉ ｓｔａｎｃｅ ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌ ｔ ｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ， ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃ ｕｒ ｉ ｎｇ ｃ ｏｎｄｉ ｔ ｉｏｎ ， ｗｉ ｔ ｈ ａ ｓｈ ｒ ａｔ ｉ ｏ ７ ∶３ ， ａ ｃｔ ｉ ｖａｔｏｒ ａ ｄｄｉ ｔ ｉｏｎ ３ ． ０ ％ ， ｗａｔｅｒ ａ ｄｄｉ ｔ ｉｏｎ ３ ５． ％ ， ｃ ｕｒ ｉ ｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ３ ０ ℃ ， ｔ ｈｅ ２ ８ｄｃｏｍｐｒｅｓｓ ｉ ｖｅ ｓ ｔｒｅｎｇｔｈ ｏ ｆ ｔｈｅ ｍ ａｔｅｒ ｉ ａｌ ｒｅａｃｈｅｄ ｕ ｐ ｔ ｏ ２ ３． ６ ５５ ＭＰａ ， ｔ ｈｅ ｍ ａ ｉ ｎ ｈ ｙｄｒａｔ ｉ ｏｎ ｐ ｒｏｄｕｃｔｓ ｉｎ ｄ ｉ ｆｅｒｅｎｔ ａｇｅｓ ｗ ｅｒｅ Ｃ — Ｓ — Ｈ ｇ ｅ ｌ ， ｔ ｈｅ ｌ ｅ ａｃｈｉｎｇ ｒ ｅｓｕｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔｈｅ ｓ ａｍｐｌ ｅ ｓ ｗｅｒｅ ｌｏｗｅｒ ｔ ｈａｎ ｔ ｈｅ ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｓ ｓ ｔ ｉ ｐｕｌ ａ ｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ 『 Ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ ｉｄｅｎｔ ｆ ｉ ｃａｔ ｉ ｏｎ ｓ ｔａｎｄａｒｄ ｌ ｅａｃｈｉｎｇ ｔ ｏｘｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｉ ｄｅｎｔ ｉ ｆ ｉ ｃａｔ ｉ ｏｎ 』（ ＧＢ ５ ０８５． ３ －２００７ ）， ａ ｎｄ ｔｈｅ ｃ ｏｍｐｒｅｓｓ ｉ ｖｅ ｓ ｔｒｅｎｇｔｈ ， ｗａｔｅｒ－
ｌ ｅ ａｃｈｉｎｇ ｏ ｆ ｈ ｅａｖｙ ｍ ｅｔａｌ ｓ ｆ ｒｏｍ ｓ ａｍｐｌ ｅ ｓ ｗ ｅｒｅ ｓ ｈｉ ｆ ｔｅｄ ｏ ｕｔ ｂ ｙ ｌ ｅａｃｈｉｎｇ ｅ ｘｐｅｒ ｉ ｍｅｎｔｓ ｆ ｏｒ ｅｓｔ ａ ｎａｌｙｓ ｉ ｓ．Ｔｈｅ ｐ ｅｒ ｆ ｏｒｍａｎｃｅ ｏ ｆ
Ａｂｓ ｒａｃｔ ： Ｔｈｉ ｓ ｐ ａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｒｅｐａｒａｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ ｇ ｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅｓ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｉ ｎｇ Ｍ ＳＷＩ ｆ ｌ ｙ ａ ｓｈ ａ ｓ ｔ ｈｅ ｍａ ｉ ｎ ｒ ａｗ ｍａｔｅｒ ｉ ａｌ．Ｔｈｅ ｅｆ ｅｃｔｓ ｏｆ ａｓｈ ｒａｔ ｉ ｏ ， ａｃｔ ｉ ｖａｔｏｒ ａｄｄｉ ｔ ｉｏｎ ， ｗａｔｅｒ ａｄｄｉ ｔ ｉｏｎ ａｎｄ ｃｕｒ ｉ ｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓ ｉ ｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏ ｆ ｇｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔ ｇａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓ ｉ ｎｇｌ ｅ －ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒ ｉ ｍｅｎｔ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔ ｉ ｍｕｍ ｃｏｎｄｉ ｔ ｉｏｎ ， Ｘ－ｒａｙ ｄ ｉ ｆｒａｃｔ ｉ ｏｎ （ ＸＲＤ ） ｗａｓ ｕ ｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｔ ｉ ｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ｇｒａｓｓ－ｐｌ ｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ ａｔ ｄｉ ｆｅｒｅｎｔ ａｇｅｓ ， ａ ｎｄ ｔｈｅ
Ｎａｎｊｉｎｇ Ｊ ｉａｎｇｓｕ ２ １００００ ）
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏ ｎ ｒｅｐａｒａｔ ｉ ｏｎ ｏｆ ｇｒａｓ － ｐｌａｎｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ＭＳＷＩ ｆ ｌ ｙ ａｓｈ ＫＡＮＧ Ｚ ｈｉｊｉｎ １ ， Ｌ ＩＵ Ｚ ｈｉｙｉｎｇ １ ， ＸＵ Ｘ ｕｅｘｉａｏ ２ ， ＬＩＵ Ｙ ａｎｇ １ ， Ｂ Ａ Ｌ ｉ １ ， Ｃ ＡＯ Ｊ ｉｅ １ ， Ｘ Ｕ Ｙ ａｎｈｕａ １ ． （ １ ． Ｓ ｃｈｏｏｌ ｏ ｆ Ｅ ｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓ ｃｉｅｎｃｅ ａ ｎｄ Ｅ ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔ ｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓ ｔｙ ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ｊ ｉａｎｇｓｕ ２１００００ ； ２ ． Ｎ ａｎｊｉｎｇ Ｔ ｅｃｈ Ｕ ｎｉｖｅｒｓ ｔｙ Ｅ ｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓ ｃｉｅｎｃｅ ａ ｎｄ Ｔ ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃ ｏ． ， Ｌｔｄ． ，
要害詞 生涯渣滓燃燒飛灰 植草磚 抗壓強度 資源化 ＤＯＩ ： １ ０． １ ５９８５ ／ ｊ． ｃ ｎｋｉ． １ ００１－３８６５． ２ ０１８． ９． ０ １３
５０８５． ３ — ２００７ ） 中 各 項 限 值 ， 其 抗 壓 強 度 、 吸 水 率 和 抗 凍 性 均 滿 足 《 植 草 磚 》（ ＮＹ ／ Ｔ １ ２５３ — ２００６ ） 的 要 求 。
摘 要 以 生 活 垃 圾 焚 燒 飛 灰 為 主 要 原 料 制 備 植 草 磚 。 通 過 單 因 素 實 驗 考 察 了 灰 礦 比 、 激 發 劑 投 加 量 、 加 水 量 和 養 護 溫 度 對於 植 草 磚 抗 壓 強 度 的 影 響 ； 正在 最 佳 條 件 下 ， 利 用 Ｘ 射 線 衍 射 （ ＸＲＤ ） 儀 探 究 植 草 磚 正在 沒有 同 齡 期 的 水 化 產 物 ， 並 通 過 浸 出 實 驗 對於 試 樣 的 重 金 屬 浸 出 進 行 檢 測 分 析 ， 通 過 吸 水 率 和 抗 凍 性 測 試 植 草 磚 的 性 能 。 結 果 表 明 ： 正在 標 准 養 護 條 件 下 ， 當 灰 礦 比 （ 質 量 比 ） 為 ７∶３ 、 激 發 劑 投 加 量 （ 質 量 分 數 ） 為 ３． ０ ％ 、 加 水 量 （ 質 量 分 數 ） 為 ３５． ％ 、 養 護 溫 度 為 ３０ ℃ 時 ， ２ ８ｄ 可 制 備 抗 壓 強 度 達 ２３． ６ ５５ ＭＰａ 的 植 草 磚 ； 正在 最 佳 條 件 下 ， 植 草 磚 正在 沒有 同 齡 期 的 主 要 水 化 產 物 均 為 Ｃ — Ｓ — Ｈ 凝 膠 ， 試 樣 浸 出 結 果 低 於 《 危 險 廢 物 鑒 別 標 准 浸 出 毒 性 鑒 別 》（ ＧＢ
（ １ ． 南 京 工 業 大 學 環 境 科 學 與 工 程 學 院 ， 江 蘇 南 京 ２１００００ ； ２ 南 京 工 大 環 境 科 技 有 限 公 司 ， 江 蘇 南 京 ２１００００ ）
康 治 金 １ 劉 志 英 １ 徐 學 驍 ２ 劉 楊 １ 巴 黎 １ 曹 潔 １ 徐 炎 華 １ ＃
生涯渣滓燃燒飛灰制備植草磚的鑽研
康治金等 生涯渣滓燃燒飛灰制備植草磚的鑽研
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