El efecto del CaO en la inmovilización de Cd y Pb en un geopolímero a base de cenizas volantes
Autores: Ren, Xupicheng; Wang, Fan; He, Xiang; Hu, Xiaomin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El efecto del CaO en la inmovilización de Cd y Pb en un geopolímero a base de cenizas volantes
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Geopolímeros
Solidificación/estabilización
Cenizas de incineración de residuos municipales
CaO
Metales pesados
Lixiviación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El uso de geopolímeros para la solidificación/estabilización (S/S) de las cenizas volantes de la incineración de residuos sólidos municipales (MSWI FA) es prometedor porque el CaO en MSWI FA puede proporcionar un ambiente alcalino para facilitar las reacciones del geopolímero y ayudar a formar la fase de gel en el cuerpo solidificado. Este estudio investigó el papel del CaO en MSWI FA en la inmovilización de metales pesados comunes, especialmente Cd y Pb. Se realizaron pruebas para evaluar el efecto del CaO en la resistencia a la compresión no confinada (UCS) del polímero y la lixiviación de metales pesados. Los hallazgos revelaron que a medida que aumentaba el contenido de CaO, la UCS de las muestras de geopolímero también aumentaba, alcanzando una UCS máxima de 28 días de 24.8 MPa con un contenido de CaO del 31.5%. Además, niveles más altos de CaO resultaron en menores concentraciones de lixiviación de metales pesados en el material estabilizado. Cuando el nivel de CaO es del 32%, los niveles de metales pesados que se lixivian son muy bajos, con Pb a 0.02 mg/L y Cd a 0.01 mg/L, logrando una tasa de estabilización de más del 93.6% para estos iones. Además, las características del geopolímero fueron analizadas por XRD, FTIR y SEM, y los mecanismos de inmovilización de Cd y Pb se identificaron como gelificación, encapsulación física y sustitución química.
Descripción
El uso de geopolímeros para la solidificación/estabilización (S/S) de las cenizas volantes de la incineración de residuos sólidos municipales (MSWI FA) es prometedor porque el CaO en MSWI FA puede proporcionar un ambiente alcalino para facilitar las reacciones del geopolímero y ayudar a formar la fase de gel en el cuerpo solidificado. Este estudio investigó el papel del CaO en MSWI FA en la inmovilización de metales pesados comunes, especialmente Cd y Pb. Se realizaron pruebas para evaluar el efecto del CaO en la resistencia a la compresión no confinada (UCS) del polímero y la lixiviación de metales pesados. Los hallazgos revelaron que a medida que aumentaba el contenido de CaO, la UCS de las muestras de geopolímero también aumentaba, alcanzando una UCS máxima de 28 días de 24.8 MPa con un contenido de CaO del 31.5%. Además, niveles más altos de CaO resultaron en menores concentraciones de lixiviación de metales pesados en el material estabilizado. Cuando el nivel de CaO es del 32%, los niveles de metales pesados que se lixivian son muy bajos, con Pb a 0.02 mg/L y Cd a 0.01 mg/L, logrando una tasa de estabilización de más del 93.6% para estos iones. Además, las características del geopolímero fueron analizadas por XRD, FTIR y SEM, y los mecanismos de inmovilización de Cd y Pb se identificaron como gelificación, encapsulación física y sustitución química.