اثربخشی ژئوپلیمر مبتنی بر پسماندهای صنعتی در بهبود تاب آوری فرآیند تثبیت و جامدسازی خاک آلوده به فلز سنگین

غفاری, سمیه; گودرزی, امیررضا; سبحان اردکانی, سهیل; چراغی, مهرداد; مرندی, رضا

doi:10.22034/24.1.161

	اثربخشی ژئوپلیمر مبتنی بر پسماندهای صنعتی در بهبود تاب آوری فرآیند تثبیت و جامدسازی خاک آلوده به فلز سنگین
مهندسی عمران مدرس
Article 12, Volume 24, Issue 1, 1403, Pages 161-178 PDF (8.63 M)
Document Type: پژوهشی اصیل (کامل)
DOI: 10.22034/24.1.161
Authors
سمیه غفاری¹; امیررضا گودرزی^* ²; سهیل سبحان اردکانی³; مهرداد چراغی³; رضا مرندی⁴
¹دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی محیط‌زیست، دانشکده فنی و مهندسی، واحد همدان، دانشگاه آزاداسلامی، همدان، ایران
²گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
³گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاداسلامی، همدان، ایران
⁴گروه مهندسی محیط زیست-آب و خاک، دانشکده علوم و فنون دریایی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاداسلامی، تهران، ایران
Abstract
در تحقیق حاضر بازده نوعی ژئوپلیمر بر پایه سرباره فولادسازی (SGP) و ترکیب آن با میکرو ذرات زئولیت (SGPZ)، نسبت به سیمان (به عنوان افزودنی سنتی) در افزایش تابآوری فرآیند تثبیت و جامدسازی (S/S) خاک آلوده به فلز سنگین بررسی شد. بدین منظور درصدهای متفاوت SGP، SGPZ، و سیمان جداگانه به نمونههای حاوی غلظت مختلف سرب (Pb) اضافه و پس از عملآوری، با شبیهسازی آزمایشگاهی پاسخ محصولات S/S طی 25، 50، 75 و 100 سال مجاورت در برابر باران اسیدی همزمان با چرخه تر و خشک مورد ارزیابی قرار گرفت. مشخص شد در حالیکه افزودن مقادیر اندک سیمان به خاک میتواند دسترسی زیستی آلودگی را به شدت کاهش دهد؛ اما تماس نمونه با محیط مهاجم به ویژه در حضور مقادیر زیاد Pb، سبب زوال ساز و کارهای S/S و در نتیجه امکان باز انتشار گسترده و مهاجرت یونهای سمّی به اطراف خواهد شد. در این حالت، تأمین آستانه مجاز میزان آبشویی آلودگی (mg/L 5 ≥) نیازمند مصرف زیاد سیمان است. در مقابل، استفاده از همبندکنندههای غیرسیمانی مورد مطالعه (به ویژه SGPZ)، تاثیر منفی تغییرات محیطی بر تحرک مجدد آلاینده را بطور قابل ملاحظهای محدود مینماید. بنحویکه در شرایط مشابه، مشخصات مکانیکی این سری از نمونهها بعضاً تا 5/3 برابر بیشتر از خاک اصلاح شده با سیمان بدست آمد. علت این تفاوت رفتارها با استناد به آنالیزهای ریزساختاری، کاهش اندرکنش نامطلوب آلاینده-افزودنی، شدتبخشی سطح واکنشهای هیدراسیون، تشکیل فازهای ثانویه هیدراته مرکب و ایجاد شبکه سهبعدی از محصورشدگی در سیستم حاوی ژئوپلیمر ارزیابی شد. در مجموع بر اساس نتایج حاصل، استفاده از ژئوپلیمر (خصوصاً حاوی زئولیت)، به عنوان یک گزینه موثر و دوستدار محیطزیست برای بهسازی پایدار خاک حتی با مقادیر بسیار زیاد آلاینده پیشنهاد میشود. با رعایت استانداردهای USEPA و UKAE برای نیل به پالایش ایمن، میزان بهینه ژئوپلیمر تقریباً mg/g.soil 6 به ازای یک گرم بر کیلوگرم فلز سنگین در نمونه تعیین گردید.
Keywords
خاک آلوده; فرآیند S/S; محیط مهاجم; هم‌بندکننده ژئوپلیمری; بهبود ریزساختار; افزایش پایایی
References

Statistics Article View: 268 PDF Download: 143

Statistics

Number of Journals	45
Number of Issues	2,171
Number of Articles	24,674
Article View	24,444,818
PDF Download	17,554,028