ลักษณะทางกายภาพและชนิดของโลหะหนักในมอร์ตาร์ที่ผลิตจากปูนซีเมนต์ที่ใช้กากอุตสาหกรรมเป็นวัตถุดิบและเชื้อเพลิงทดแทนในการผลิต

Abstract

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมของโลหะหนักในซีเมนต์เพสต์ที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ที่ผลิตจากการใช้กากอุตสาหกรรมเป็นวัตถุดิบและเชื้อเพลิงทดแทน ศึกษาผลของโลหะหนักที่มีต่อกำลังรับแรงอัดของมอร์ตาร์ที่ผลิตจากการใช้กากอุตสาหกรรมเป็นวัตถุดิบและเชื้อเพลิงทดแทน และศึกษาผลการชะละลายของโลหะหนักออกสู่สิ่งแวดล้อมหลังสิ้นอายุการใช้งาน ผลการทดลองพบโลหะหนัก 11 ชนิดในปูนซีเมนต์ ได้แก่ แบเรียม (Ba) โคบอลต์ (Co) โครเมียม (Cr) ทองแดง (Cu) แมงกานีส (Mn) นิกเกิล (Ni) ตะกั่ว (Pb) ซีลีเนียม (Se) สตรอนเซียม (Sr) วาเนเดียม (V) และสังกะสี (Zn)โดยมีปริมาณของแมงกานีสสูงที่สุดคือ 315 ถึง 501 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม รองลงมาคือ สตรอนเชียมมีปริมาณ 148 ถึง 303 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม จากผลการทดลองสามารถสรุปได้ว่าปริมาณโลหะหนักที่พบจะขึ้นอยู่กับวัตถุดิบหลักเป็นส่วนใหญ่ รองลงมาเป็นวัตถุดิบทดแทนที่เติมเข้าไปในกระบวนการผลิต ผลการศึกษาสถานภาพของโลหะหนักในซีเมนต์เพสต์พบว่า โลหะหนักจะมีการสร้างพันธะกับเหล็ก และแมงกานีสออกไซด์ และเมื่ออายุบ่มเพิ่มขึ้นจะพบว่าการสร้างพันธะจะเปลี่ยนแปลงเป็นพันธะใหม่ที่มีความแข็งแรงมากขึ้น ผลการศึกษากำลังรับแรงอัดของก้อนมอร์ตาร์พบว่า ส่วนใหญ่จะมีกำลังรับแรงอัดน้อยกว่ามาตรฐานคือ 285.51 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร (28 เมกะพาสคัล) ที่อายุบ่ม 28 วัน เนื่องจากบดตัวอย่างปูนซีเมนต์เอง แต่พบว่าทองแดงน่าจะมีผลในการลดความแข็งแรงของก้อนมอร์ตาร์ เนื่องจากทองแดงมีผลในการหน่วงปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ทำให้เกิดการก่อตัวช้าลง และยังลดความแข็งแรงของก้อนมอร์ตาร์ในช่วงแรก นอกจากนี้ยังส่งผลให้ใช้ระยะเวลาในการก่อตัวเพิ่มขึ้น ในทางตรงกันข้ามตัวอย่างมีกำลังรับแรงอัดที่สูงกว่ามาตรฐาน น่าจะมีผลมาจากแบเรียมและวาเนเดียม ซึ่งแบเรียมและวาเนเดียมมีผลต่อการเพิ่มความแข็งแรงในระยะแรก ผลการทดสอบการชะละลายตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมฉบับที่ 6 (พ.ศ. 2540) ไม่พบโลหะหนักที่มีค่าเกินมาตรฐาน ส่วนการทดสอบการชะละลายตามวิธี SW-846 Method 1311 ของ U.S. EPA พบเพียงซีลีเนียมเท่านั้นที่มีค่าเกินมาตรฐาน คือมีค่าตั้งแต่ 1.5 ถึง 4 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ซึ่งค่ามาตรฐานที่กำหนดไว้เท่ากับ 1 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม