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把疏浚底泥变废为宝

发布时间:2021-12-31 来源:中国交建

武汉东湖是中国第二大城中湖、武汉城市的名片,由于大量生活污水和工业废水直接排放到东湖,导致水体污染。2020年5月,中交上航局团队全力投身于武汉水环境治理,其中河湖污染底泥的处置是工程的重要组成部分,也成为项目团队遇到的“拦路虎”。
 
开工前,有人曾提出将挖出的底泥集中填埋,既能实现大量处理,又可以节约成本。“不行!这会对填埋地的水源、土地和大气造成二次污染。”赵健当即否定了这个建议。“要是能把底泥变废为宝就好了。”赵健有自己的想法,他带领团队成员多次走访中交疏浚技术装备国家工程研究中心寻求帮助。在专家的指导下,一种通过物化处理污染底泥制作免烧砖的方案获得了大家的一致认可,这种方案既可以批量处置底泥,又能提高底泥综合利用价值。
免烧砖,顾名思义,就是依靠物理挤压的方式进行制作。首先对泥水分离后的泥饼进行二次除水,再将泥饼破碎成粉末,最后根据不同的使用需求压制成砖块。说起来容易,做起来难。最初,破碎机经常出现不明故障,破碎出的粉末并不尽人意,赵健立即组织技术人员查找原因。原来,项目采用的自然晾晒方式对泥饼二次除水并不彻底,导致部分底泥沾黏,对破碎机产生干扰,造成电机空转甚至烧坏无法启动。“我们试验室里有烘干机,不如试试将泥饼烘干,再进行后续的处理。”疏浚研究中心专家刘功勋提议道。果然,烘干后的泥饼含水量大大降低,破碎机再也没有出现故障,破碎出的粉末也更加精细。
 
泥饼破碎的问题解决了,但是最后的压制环节还是碰到了难题。根据方案要求,免烧砖强度需达到15兆帕以上,光用泥饼压制出的免烧砖根本无法达到强度要求,必须向破碎的泥饼粉末中加入一定量的粘结剂和骨料。项目团队在研究中发现,水泥与土壤中的水分能够发生水化反应,生成的水化硅酸钙能够提高免烧砖的整体力学性质。因此,项目最终决定将其作为固化处理的主要外加剂。“加什么”确定好了,可是要加多少大家心里都没底。由于免烧砖在我国的推广度并不高,加之湖底不同位置的底泥成分也不尽相同,没有成熟的配比可供参考。
 
“既然资料有限,那我们就用最笨的方法,一点点将配比试出来!”赵健当机立断。项目团队沉下心来,不断对参数进行动态调整,数据记满了一本又一本。功夫不负有心人,通过2000多组配比试验,2020年9月,第一批免烧砖顺利出炉,洒水养护一周后,经回弹测试检测,强度符合标准,可以满足公园步道等场地的用砖需求,为底泥的处置提供了新的出路,实现经济效益和社会效益双丰收。