تثبیت و جامدسازی خاک آلوده به سرب با سیمان منیزیم فسفات و سیمان پرتلند

زمینه و هدف: تثبیت و جامدسازی فرایندی کاربردی و کم هزینه در کاهش نشت فلزات سنگین از خاک آلوده می باشد. همیندکننده های معدنی مانند سیمان منیزیم فسفات و سیمان پرتلند بطور عملیاتی و در مقیاس بزرگ در این فرایند قابل استفاده می باشند. در این مطالعه کارایی سیمان منیزیم فسفات و سیمان پرتلند در تثبیت و جامدسازی با یکدیگر مقایسه می شوند. مواد و روش ها: در این مطالعه خاک مورد استفاده با غلظت های ۵۰۰، ۱۰۰۰ و ۵۰۰۰ گرم سرب بر کیلوگرم خاک، آلوده شد. سپس از سیمان منیزیم فسفات و سیمان پرتلند با نسبت وزنی سیمان به خاک خشک برابر  ۲۵%و %۵۰ برای تثبیت و جامدسازی خاک آلوده به فلز سرب استفاده شد. سپس ملات خاک و سیمان با آب دوبار تقطیر با نسبت وزنی سیمان به آب برابر ۵/۰ آماده شد. نمونه های ساخته شده پس از نگهداری به مدت ۷ و ۲۸ روز مورد آزمایش مقاومت فشاری، روش استخراج ویژه سمیت (TCLP)، گیرش اولیه و نهایی و پراش اشعه ایکس(XRD) قرار گرفتند.  یافته ها: نتایج نشان داد که استفاده از سیمان منیزیم فسفات به جای سیمان پرتلند سبب کاهش غلظت سرب در شیرابه TCLP، کاهش زمان گیرش و افزایش ظرفیت بافری و تشکیل کریستال های حاوی سرب در نمونه می شود. بطوریکه در نمونه های ۲۸ روزه حاوی خاک با غلظت سرب mg/kg  ۵۰۰۰ و نسبت وزنی سیمان به خاک برابر ۵۰% و ۲۵% غلظت سرب در شیرابه TCLP نمونه تثبیت شده با سیمان منیزیم فسفات بترتیب برابر  mg/L ۴۱/۰ و mg/L  ۱۵/۱ و در نمونه های تثبیت شده با سیمان پرتلند بترتیب برابر  mg/L ۹۲/۴ و  mg/L ۰۴/۱۲ بود. هرچند که استفاده از این نوع سیمان به جای سیمان پرتلند سبب کاهش مقاومت فشاری ۷ و ۲۸ روزه شد. نتیجه گیری: با توجه به نتایج این مطالعه استفاده از سیمان منیزیم فسفات به جای سیمان پرتلند در فرایند تثبیت و جامدسازی خاک آلوده سبب کاهش نشت فلزات سنگین به محیط زیست، کاهش زمان گیرش و در نتیجه کاهش هزینه نگهداری، وسایل و تجهیزات خواهد شد.

کلیدواژه ها:

Magnesia phosphate cement ، Lead ، Solidification/Stabilization ، Soil ، Portland ceme ، سیمان منیزیم فسفات ، سرب ، تثبیت و جامدسازی ، خاک ، سیمان پرتلند