利用工业废水污泥衍生的生物炭来增强软土壤的强度和微观结构 - - 废水污泥的基础设施应用

科学领域:

• 地质技术工程 地质技术工程
• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 传统的土壤稳定方法通常依赖于碳密集型材料.
• 工业废水污泥 (IWS) 是一个重要的处理挑战.
• 开发可持续的土壤改善替代方案至关重要.

研究的目的:

• 为了研究从IWS (PBC) 衍生出的 pyrolytic生物炭作为土壤稳定剂的潜力.
• 评估PBC对软土壤 (SS) 工程性能的影响.
• 使用PBC探索土壤稳定背后的机制.

主要方法:

• 在450°C下对IWS进行热解以产生PBC.
• 在不同的剂量中将PBC与SS混合,并随着时间的推移评估不受限制的压力强度 (UCS).
• 分析土壤性质的变化,如阴离子交换能力 (CEC) 和水容量.
• 使用光谱技术和浸出试验来了解强度的发展和环境可行性.

主要成果:

• 添加PBC增加了软土壤的UCS和刚度,分别是4-5和5-6倍.
• PBC增强了土壤的CEC,pHpzc,性和保持水分的能力,促进了波佐兰反应.
• 在PBC中的氧化与土壤酸盐发生反应,使土壤-PBC矩阵变密.
• 浸出试验表明PBC稳定土壤的环境生存能力.

结论:

• 来自IWS的PBC是一种有前途的环保材料,用于软土壤稳定.
• 该研究表明,在工业污泥管理方面,废物价值化方法取得了成功.
• 通过物理和化学相互作用,PBC增强了土壤的特性,从而提高了强度和耐久性.