吸收廢水污染物後竟可提升爐渣化學特性,有望打造強度更高的混凝土

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 08 日 16:35 | 分類 環境科學 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


爐渣(Steel slag)又稱為爐石,為業界傷透腦筋的工業廢棄物,不過廢物也可以變黃金,若經過處理,爐渣其實可以再利用瀝青混凝土及水泥混凝土,最近澳洲科學家更發現,爐渣也可以用在廢水處利,這些用過爐渣再投入混凝土後,硬度還比傳統混凝土高出 17%,一石二鳥同時解決多種問題。

全球煉鋼業每年產生超過 1.3 億噸爐渣,所謂的爐渣,並非煉鋼廠的副產物,而是水分榨乾或液體流失後所殘留之渣滓,且有多種廢爐渣,像是高爐石、轉爐石、電弧爐煉鋼之電爐石等。其中高爐石就是煉鐵廠將鐵礦熔解的鐵水,用魚雷車(torpedo car)運走之後剩下的爐渣,高爐石若以水淬方式冷卻研磨成粉,具有潛在之水硬性,可增加混凝土之晚期強度,使混凝土更加緻密、提高耐久性,因此可以適當加在水泥混凝土。

這些爐石粉可以提升混凝土強度及耐久性,是混擬土重要礦物摻料,台北 101 大樓、高鐵、南山大樓、高雄 85 大樓等重大工程皆有使用,不過也不是每種爐渣都可以建屋,像是電弧爐煉鋼所產生的氧化渣與還原就不行。

先前科學家也有發現爐渣對工業廢水中的有機物、懸浮物等污染物有良好的吸附作用,可以吸收磷酸鹽、鎂、鐵、鈣、二氧化矽和鋁,顯示爐石若經過處理,處用也頗多,但雖然說要再利用,又或是可以拌入混凝土,但還是會發現它們出現在各種地方,非法棄置問題層出不窮,由於民眾觀感也不大會使用爐渣混凝土。

對此,科學家則正努力提高爐石的利用價值,最近澳洲科學家則發現,廢水中的「污染物」反而是爐石的「養分」,可以提高爐石的化學性能,更適合用在混凝土中,澳洲皇家墨爾本理工大學(RMIT University)研究指出,吸收廢水污染物的爐石,拌入混凝土後強度竟然再提高,比一般爐石混凝土高出 8%,與傳統混凝土相比更高出 17%。

(Source:RMIT University

主要是因為這些爐渣與水泥緊密結合,有種類似黏著劑作用。土木工程師 Rajeev Roychand 表示,只是目前還需要再擴大研究,進一步分析這種爐渣混凝土的長期機械性能和耐久度。工程師 Biplob Pramanik 則表示,現在爐渣還沒有廣泛應用在廢水處理產業中,只有紐西蘭某家工廠正在嘗試,團隊希望這項研究有助於鋼鐵、廢水處理、建築等產業一同合作,最大化爐石效益。

(首圖來源:pixabay

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