تثبیت و جامدسازی بنتونیت آلوده به کادمیوم با استفاده از سیمان و تاثیر نانو سیلیس بر این فرآیند

در سال­های اخیر استفاده از نانو مواد در پروژه های مختلف علوم و مهندسی مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، مطالعه تاثیر نانو مواد در ترکیب با دیگر مصالح از زمینه­های نوین در علوم مهندسی ژئوتکنیک و ژئوتکنیک زیست محیطی است. این تحقیق به منظور تعیین مکانیزم نگهداشت آلاینده فلز سنگین کادمیوم در فرآیند تثبیت و جامدسازی پایه سیمانی بنتونیت آلوده درحضور نانو سیلیس انجام شده است. مکانیزم نگهداری آلاینده با بررسی نتایج آزمایش­های تعیین رفتار کادمیوم و نانو سیلیس با تغییر pH محیط، جذب، آبشویی آلودگی (TCLP) و منحنی­های پراش پرتو ایکس (XRD) تجزیه و تحلیل شده است. نتایج نشان می­دهد که قابلیت جذب و نگهداری فلز سنگین کادمیوم توسط بنتونیت، نسبت به سایر فلزات سنگین، از جمله سرب، مس و روی، کمتر است. با توجه به روند افزایش مقدار کادمیوم آبشویی­شده از آزمایش TCLP در نمونه­های حاوی درصدهای مختلف سیمان، می­توان نتیجه­گیری نمود که معیار ۲۸ روز پیشنهاد شده توسط استاندارد EPA، برای تثبیت و جامدسازی کادمیوم، مناسب و مطمئن نبوده و لازم است این آزمایش را در فاصله زمانی بیشتری انجام داد و سپس نتایج آن مورد استفاده قرار گیرد. همچنین ارزیابی نتایج آزمایش های اشعه ایکس بیانگر پیشرفت موثرتر واکنش های پوزولانی در حضور نانو سیلیس است. میزان کادمیوم آبشویی شده از آزمایش TCLP، با توجه به حضور درصد زیاد سیمان و نانو سیلیس که به تبع دارای میزان قابل­توجهی C-S-H هستند، نشان می­دهد که نقش اصلی در نگهداشت آلاینده فلز سنگین کادمیوم، فرآیند رسوب هیدروکسید و مقدار pH قلیایی محیط به­طور توام با اثر جامدسازی C-S-H است.

کلیدواژه ها:

Cadmium ، Bentonite ، Cement ، Nano Silica ، Solidification ، pH. ، کادمیوم ، بنتونیت ، سیمان ، نانو سیلیس ، جامدسازی ، pH.