[0027] 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合具体实施例进行详细描述。
[0028] 各个实施例所用垃圾焚烧飞灰分别取自洛阳垃圾焚烧处理厂不同日期袋式除尘器收集的飞灰,其余试剂均为市售产品。
[0029] 二噁英含量检测分析:采用Voyager高分辨气相色谱/低分辨质谱联机分析PCDD/Fs。重金属含量检测分析:根据我国标准方法《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ 557-2009),对焚烧飞灰进行浸出实验,采用Agilent原子吸收分光光度计测定浸出液浓度。
[0030] 菌种:白腐真菌射脉侧菌Phlebia radiate I-5-6;硫酸盐还原菌为耐酸性硫酸盐还原菌SRB-WF83。白腐菌I-5-6活化菌液的制备:培养基灭菌后,接种新鲜孢子体,35℃下培养48h。硫酸盐还原菌WF-83活化菌液的制备:培养基灭菌后将硫酸盐还原菌倒入,在SPX-250B生化培养箱中37℃恒温培养活化,培养48h。
[0031] 实施例1
[0032] 垃圾焚烧飞灰制备胶凝材料的方法:
[0033] 一、制备甘蔗秸秆发酵液:将甘蔗秸秆切段、去杂并清洗,之后送入揉丝机处理成5~10cm的细丝,用二氧化硫处理秸秆丝,加水,调节pH为5.2,加入由纤维素酶、蛋白酶、果胶质酶、半纤维素酶、木质素酶质量配比为2:0.8:1.2:0.5:0.2组成的复合酶,室温下密封酶解10天,过滤,得到甘蔗纤维和滤液;滤液在30℃下进行有氧发酵,发酵时间为1天,即得甘蔗秸秆发酵液;
[0034] 二、降解飞灰中二噁英及重金属:将甘蔗秸秆发酵液转移至微生物反应器中,加入相同重量的待处理飞灰,搅拌均匀后加入飞灰干重15%的硫酸盐还原菌活化菌液厌氧处理3天,再加入灰干重10%的白腐真菌活化菌液有氧处理7天;
[0035] 三、改性处理甘蔗纤维:将步骤一所得甘蔗纤维置于蒸馏水中,超声清洗20min,室温风干,之后将甘蔗纤维置于氧气低温等离子体反应仓内,设定参数,待达到压强40Pa时,在100W功率下,放电处理2min,结束后取出,然后将等离子体预处理后的甘蔗纤维浸入浓度为0.5wt%的硅烷偶联剂KH560溶液中,取出,蒸馏水冲洗,风干即得改性处理甘蔗纤维;
[0036] 四、制备胶凝材料:将步骤二微生物反应器中处理完成后的混合物干燥、粉碎,转移至搅拌池,依次加入混合物质量40%的活化粉煤灰、10%的改性处理甘蔗纤维、50%的改性水玻璃溶液,搅拌均匀后浇筑成型,60~90℃蒸汽养护,取样,检测合格即得胶凝材料。
[0037] 实施例2
[0038] 垃圾焚烧飞灰制备胶凝材料的方法:
[0039] 一、制备棉花秸秆发酵液:将棉花秸秆切段、去杂并清洗,之后送入揉丝机处理成5~10cm的细丝,用二氧化硫处理秸秆丝,加水,调节pH为5.5,加入由纤维素酶、蛋白酶、果胶质酶、半纤维素酶、木质素酶质量配比为2:0.5:0.9:0.4:0.3组成的复合酶,室温下密封酶解7天,过滤,得到棉花纤维和滤液;滤液在30℃下进行有氧发酵,发酵时间为1天,即得棉花秸秆发酵液;
[0040] 二、降解飞灰中二噁英及重金属:将棉花秸秆发酵液转移至微生物反应器中,加入秸秆发酵液重量85%的待处理飞灰,搅拌混合均匀,加入飞灰干重17%的硫酸盐还原菌活化菌液,厌氧处理2天;再加入飞灰干重13%的白腐真菌活化菌液,有氧处理6天;
[0041] 三、改性处理棉花纤维:将步骤一所得棉花纤维置于蒸馏水中,超声清洗25min,室温风干,之后将植物纤维置于氧气低温等离子体反应仓内,设定参数,待达到压强40Pa时,在80W功率下,放电处理4min,结束后取出,然后将等离子体预处理后的棉花纤维浸入浓度为0.5wt%的硅烷偶联剂KH550溶液中,取出,蒸馏水冲洗,风干即得改性处理棉花纤维;
[0042] 步骤四、制备胶凝材料:将步骤二微生物反应器中处理完成后的混合物干燥、粉碎,转移至搅拌池,依次加入混合物质量25%的活化粉煤灰、6.7%的改性处理植物纤维、35%的改性水玻璃溶液,搅拌均匀后浇筑成型,60~90℃蒸汽养护,取样,检测合格即得胶凝材料。
[0043] 实施例3
[0044] 垃圾焚烧飞灰制备胶凝材料的方法:
[0045] 一、制备油菜秸秆发酵液:将油菜秸秆切段、去杂并清洗,之后送入揉丝机处理成5~10cm的细丝,用二氧化硫处理秸秆丝,加水,调节pH为6.0,加入由纤维素酶、蛋白酶、果胶质酶、半纤维素酶、木质素酶质量配比为2:1.4:0.8:0.5:0.2组成的复合酶,室温下密封酶解28天,过滤,得到油菜纤维和滤液;滤液在30℃下进行有氧发酵,发酵时间为2天,即得油菜秸秆发酵液;
[0046] 二、降解飞灰中二噁英及重金属:将油菜秸秆发酵液转移至微生物反应器中,加入秸秆发酵液重量67%的待处理飞灰,搅拌混合均匀,加入飞灰干重20%的硫酸盐还原菌活化菌液,厌氧处理3天;再加入飞灰干重10%的白腐真菌活化菌液,有氧处理9天;
[0047] 三、改性处理油菜纤维:将步骤一所得油菜纤维置于蒸馏水中,超声清洗30min,室温风干,之后将油菜纤维置于氧气低温等离子体反应仓内,设定参数,待达到压强60Pa时,在70W功率下,放电处理4min,结束后取出,然后将等离子体预处理后的油菜纤维浸入浓度为0.5wt%的硅烷偶联剂KH560溶液中,取出,蒸馏水冲洗,风干即得改性处理油菜纤维;
[0048] 步骤四、制备胶凝材料:将步骤二微生物反应器中处理完成后的混合物干、粉碎,转移至搅拌池,依次加入混合物质量17.1%的活化粉煤灰、4.3%的改性处理油菜纤维、21.4%的改性水玻璃溶液,搅拌均匀后浇筑成型,60~90℃蒸汽养护,取样,检测合格即得胶凝材料。
[0049] 对比例1
[0050] 除酶解过程加入的酶为单一纤维素酶外,其余同实施例2。
[0051] 对比例2
[0052] 除先加入白腐真菌活化菌液有氧处理,后加入硫酸盐还原菌活化菌液厌氧处理外,其余同实施例2。
[0053] 对比例3
[0054] 除将胶凝材料制备过程中添加的改性水玻璃溶液替换为等量未经改性的水玻璃溶液外,其余同实施例2。
[0055] 对比例4
[0056] 除将胶凝材料制备过程中添加的改性水玻璃溶液替换为等量Ms=1.0的改性水玻璃溶液外,其余同实施例2。
[0057] 对比例5
[0058] 除将胶凝材料制备过程中添加的改性水玻璃溶液替换为等量Ms=4.0的改性水玻璃溶液外,其余同实施例2。
[0059] 对比例6
[0060] 除将胶凝材料制备过程中添加的改性植物纤维替换为等量未经改性处理的植物纤维外,其余同实施例2。
[0061] 待处理飞灰和制得凝胶材料样品的二噁英及重金属浸出毒性检测分析结果如下表1所示:
[0062] 表1
[0063]
[0064]
[0065] 制得的凝胶材料力学性能测试结果如下表2所示:
[0066] 表2
[0067]
[0068]
[0069] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。