本書系統(tǒng)闡述市政污泥焚燒灰(ISSA)的資源化利用技術(shù),旨在解決其傳統(tǒng)填埋處置導(dǎo)致的資源浪費(fèi)與潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。全書首先剖析ISSA 的理化特性、環(huán)境行為與火山灰活性等基礎(chǔ)性質(zhì);進(jìn)而重點(diǎn)介紹從中回收磷元素并制備磷肥的先進(jìn)技術(shù),及其作為環(huán)境修復(fù)材料在吸附重金屬、穩(wěn)定污染土壤和固化河湖底泥中的應(yīng)用;最后深入探討ISSA基膠凝材料的制備、活性激發(fā)及其在海水環(huán)境中的長效性能。本書融合作者團(tuán)隊(duì)科研實(shí)踐成果,內(nèi)容系統(tǒng)全面,兼具理論深度與工程實(shí)用性。
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2005.09-2009.07:遼寧工程技術(shù)大學(xué) 土木與交通學(xué)院 災(zāi)害防治工程 (學(xué)士)
2009.09-2012.07:武漢輕工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院 巖土工程(碩士)
2012.09-2015.06:中國科學(xué)院大學(xué) 巖土工程(博士)2015.07-2015.12:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所,助理研究員
2015.12-2016.12:香港理工大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)系,研究助理
2016.12-2019.05:香港理工大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)系,博士后
2019.05-2019.12:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所,副研究員
2019.05-今:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所-香港理工大學(xué)固體廢棄物科學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任
2020.01-今:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所,研究員環(huán)境污染土修復(fù)作為通訊作者、第一作者發(fā)表論文100余篇,其中SCI檢索90余篇、EI檢索14篇。1.中國土工合成材料工程協(xié)會(huì)環(huán)境土工專業(yè)委員會(huì),副主任委員
2.中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)環(huán)境巖土工程分會(huì),副理事長
3.國際土力學(xué)與巖土工程學(xué)會(huì)尾礦和礦渣技術(shù)委員會(huì),委員
4.中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)科普工作委員會(huì),委員,2023.04-2027.04
5.中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)環(huán)境巖土工程分會(huì)青年工作委員會(huì),委員
6.中國土木工程學(xué)會(huì)土力學(xué)及巖土工程分會(huì)青年工作委員會(huì),委員
7.中國硅酸鹽學(xué)會(huì)固廢與生態(tài)材料分會(huì)委員
8.中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)巖土穩(wěn)定與固化技術(shù)分會(huì)委員
9.SCI期刊《Environmental Geotechnics》編委
10.《Journal of Hazardous Materials》、《Journal of Cleaner Production》、《Waste Management》等期刊審稿人
11.《環(huán)境衛(wèi)生工程》青年編委,2024.01-2028.12
目錄
第1章 緒論 1
1.1 污泥焚燒灰的產(chǎn)生 1
1.2 市政污泥焚燒灰的資源化利用現(xiàn)狀 3
1.2.1 市政污泥焚燒灰在土木工程中的應(yīng)用 4
1.2.2 市政污泥焚燒灰應(yīng)用于土壤的固化 7
1.2.3 市政污泥焚燒灰在環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用 9
1.2.4 市政污泥焚燒灰在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 10 參考文獻(xiàn) 16
第2章 市政污泥焚燒灰特性 22
2.1 市政污泥焚燒灰理化特性 22
2.1.1 市政污泥焚燒灰的物理特性 22
2.1.2 市政污泥焚燒灰的化學(xué)特性 24
2.2 市政污泥焚燒灰環(huán)境特性 25
2.2.1 TCLP測試 26
2.2.2 SPLP測試 26
2.2.3 SBET浸出測試 27
2.2.4 順序提取 27
2.3 市政污泥焚燒灰火山灰活性 28 參考文獻(xiàn) 29
第3章 市政污泥焚燒灰提取磷與磷肥制備 30
3.1 市政污泥焚燒灰中的磷及其富集形態(tài) 30
3.1.1 污泥焚燒灰中磷的富集 30
3.1.2 濕法回收磷 33
3.1.3 熱處理法回收磷 36
3.1.4 電透析法回收磷 37
3.2 市政污泥焚燒灰提取磷 37
3.2.1 磷在不同酸液中的浸出效果 38
3.2.2 污泥焚燒灰中重金屬在不同酸液中的浸出效果 39
3.2.3 乙二胺四乙酸對磷和重金屬的浸出 41
3.2.4 硫酸對磷和重金屬的浸出 42
3.2.5 浸出后的市政污泥焚燒灰殘余物的表征 44
3.3 磷肥制備技術(shù) 47
3.3.1 鳥糞石制備 47
3.3.2 生物炭磷肥制備 53
3.3.3 鈣-磷肥制備 61
3.3.4 磷肥農(nóng)業(yè)效應(yīng)評價(jià) 71 參考文獻(xiàn) 78
第4章 市政污泥焚燒灰制備環(huán)境修復(fù)材料 83
4.1 背景和可行性 83
4.2 市政污泥焚燒灰吸附水溶液重金屬 84
4.2.1 市政污泥焚燒灰對Pb(II)的吸附 84
4.2.2 市政污泥焚燒灰對Cd(II)、Cu(II)、Zn(II)的吸附 89
4.2.3 兩步改性法制備市政污泥焚燒灰對As(V)的吸附 93
4.2.4 提磷市政污泥焚燒灰同木質(zhì)素共熱解制備Cr(VI)的吸附 99
4.3 市政污泥焚燒灰穩(wěn)定化污染土壤 106
4.3.1 利用焚燒污水污泥灰固化/穩(wěn)定化鉛污染土壤 106
4.3.2 草酸活化污泥焚燒灰固化/穩(wěn)定化高鉛污染土壤 113
4.3.3 使用改性市政污泥焚燒灰穩(wěn)定高濃度砷污染土壤 118
4.4 市政污泥焚燒灰固化穩(wěn)定化污染河湖底泥 124
4.4.1 高摻量市政污泥焚燒灰代替水泥固化污染海洋沉積物 124
4.4.2 石灰激發(fā)市政污泥焚燒灰固化污染海洋沉積物 132
4.4.3 市政污泥焚燒灰生物炭水泥基材料固化污染海洋沉積物 138 參考文獻(xiàn) 152
第5章 市政污泥焚燒灰制備建筑材料 159
5.1 市政污泥焚燒灰膠凝材料的設(shè)計(jì)與制備 159
5.1.1 污泥焚燒灰與粉煤灰對水泥水化及砂漿性能影響 159
5.1.2 用污泥焚燒灰和膠凝廢物制備冷黏結(jié)輕骨料 169
5.1.3 污水污泥焚燒灰及水泥砂漿中陰極射線管漏斗玻璃的共同回收利用 178
5.2 市政污泥焚燒灰活性的激發(fā) 184
5.2.1 污泥焚燒灰與偏高嶺土復(fù)合地質(zhì)聚合物綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)優(yōu)化與表征 184
5.2.2 利用石灰活化法回收污水污泥焚燒灰作為新型膠凝材料 191
5.2.3 污水污泥灰與粉煤灰用作石灰-火山灰黏合劑的比較評價(jià) 198
5.2.4 高爐礦渣和污泥焚燒灰為原料合成干混地質(zhì)聚合物膏體的抗壓強(qiáng)度和微觀結(jié)構(gòu)性能 207
5.3 海水環(huán)境下市政污泥焚燒灰膠凝材料性能 216
5.3.1 NaCl和MgCl2對污泥灰回收石灰-火山灰混合物水化的影響 216
5.3.2 海水對石灰焚燒污水污泥灰分膏體力學(xué)和微觀結(jié)構(gòu)性能的影響 224
5.3.3 海洋環(huán)境下焚燒污泥灰-石灰-混合材料的水化特性、力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu) 231
參考文獻(xiàn) 238