堿渣淤泥加速干固造地工程研究

（中交上航（福建）交通建設工程有限公司，福建 廈門 361000）

進行環境治理的根本目標就是要將環境恢復到未發生污染前的狀態，這需要一定的時間和技術作為保障。就當前的環境治理力度來看，污染治理更需要結合實際污染情況，采用切實措施，將治理后的效益充分發揮，才能吸引相關單位投入治理過程中。堿渣淤泥加速干固造地工程可以將被污染的堿渣淤泥地進行快速干涸固化，成為建筑用地等，實現了資源的再利用，對于國家和地區經濟和社會建設，都有重大的價值。而相關技術的研究和應用，顯得非常重要。

1 堿渣的處理及堿渣淤泥加速干固造地工程的必要性

堿渣是堿廠使用氨堿法生產純堿過程中產生的白色固體肥料，屬工業廢渣之一。當前我國生產純堿大多是采用氨堿法，因此會產生大量的廢渣，這些廢渣會對周圍環境造成影響。堿渣對環境和人們生活帶來的危害早已被知。對此，國內外也有針對堿渣如何變廢為寶的研究，提出了眾多有效的方法。國內對堿渣也有深入的研究，因為我國堿廠多，純堿工業在整個國民經濟中地位重要。因此，在這方面的研究利用研究也較為深入。目前常見的堿渣處理方法有：直接處理法，通過焚燒處；中和法，通過二氧化碳或者硫酸中和堿渣和廢液，調節pH值后通過污水處理廠生化處理；WAO法，高溫高壓條件下將氧氣作為氧化劑，液相中郵寄氧化為二氧化碳及水等小分子有機物，等等。總的來說，目前對堿渣淤泥的處理，主要的辦法就是合理排放和集中堆存，很少涉及加速干固的問題。這主要是因為國外的污染面積和程度較小，這種程度的處理就可以滿足實際治理需要。但我國很多需要治理的區域面積較大，程度較深，加速干固的難度也比較高，有做此研究和處理的必要性。具體的做法就是基于對堿渣成分的分析，確定其性狀等因素，通過化學改性等方法，提高干固的速度。化學改性可以改善堿渣對水分的持有性能，提高干固效率，同時也有助于抗壓強度的提升，對干固造地工程有非常直接的幫助。

2 堿渣淤泥加速干固造地工程的具體實施

通過具體的方法措施，提速堿渣淤泥加速干固，這對整個污染物造地工程有非常重要的價值。

2．1 堿渣淤泥加速干固造地工程技術路線選擇

堿渣是一種嚴重的環境污染物，其主要成分為鈣、鎂、鈉等為主的鹽類，還包括氧化鐵，以及一些不溶于酸的物質，因為其內部含有較多CI，因而很難被干燥。當這些堿渣被排放到自然環境中，會與其中的一些物質結合，構成一些孔隙大、含水高、硬度差的淤泥狀物質，加之內部含有微生物和有機物等，更使得脫水難度加大。在堿渣淤泥中，水以5種方式存在，具體如表1所示。

表1

由上表可以看出，除了間隙水比較容易處理外，其他堿渣淤泥中的水分很難通過機械的方式完成相應的處理。堿渣內的水分與固體物質結合非常緊密，其結合力要與堿渣物質中的固體粒子吸水能力有直接關系。只要降低這些固體物質粒子對水分的吸附能力，就可以有效地提升干固效率。而化學改性技術的引入，就是要改變堿渣中各類物質對水分的吸附作用效果，進而提升其干固效率。通過采用該技術方法，可以顯示幾個顯著的優勢：一是能夠直接降低淤泥的保持水能力，加速淤泥干固速度；二是能夠提升堿渣的固結硬度，使得其表面強度得到很好的改善。在實際的工程作業中，這兩個方面特性都是非常有利的因素。

2．2 堿渣淤泥加固造地工程的技術要求

通過采用這一技術路線，需要對堿渣淤泥中添加干固劑，在具體的工程實施過程中，還要有一個基本的前提條件，要確保不制造二次污染問題。對于干固劑選擇方面，具體來說有以下幾個要求：（1）不會對土壤構成任何污染問題。將干固劑加入被測堿渣淤泥中，會發生一些化學反應，而此時的添加物和新生成物都不能對土壤構成污染，不可對人類和生物等的健康和安全行成危害作用，不能產生惡臭等不舒適味道等。如果這些問題存在，也就失去了治理的作用。（2）不會對地表水和形成污染。改性處理的堿渣淤泥其水溶性會進一步降低，只能改善對地表水的原有污染狀況，而不會形成任何新的水體污染問題。（3）要考慮工程成本問題。干固造地是一項較為巨大的工程項目，如果實施成本過高，其可操作性就會受到影響，在實際的應用中也會受到很大限制。

基于以上三點考慮，需要針對工程施工中所采用的各種干固劑試劑、溶劑、助劑等，進行反復的研究和配比，針對治理對象的具體污染情況，獲取最優化的實施方案，以取得最佳的治理效果。

2．3 堿渣淤泥加速干固造地工程中的具體實踐

某工程路段范圍內地表以下有5m的堿渣，由于堿渣含水量高、遇水強度顯著降低，考慮到其道路的工程性質交叉，為此，對現場堿渣進行取樣，并對其進行室內無側限抗壓強度、承載力測定，同時利用不同的輔料（水泥、石灰、粉煤灰）及土與堿渣進行摻配，利用堿渣作為路基處理填料，并以此確定何時的處理方式，并提出合理的方案。

為取得最佳的堿渣淤泥速干處理效果，必須對干固劑及其配套制劑進行實驗室內的實驗驗證，采用被治理環境的堿渣淤泥樣品，在實驗室環境下調試最適合的配比方法。基于此，再繼續研究具體的施工流程和關鍵工序的標準要求，使得干固劑的效能得到最佳發揮，同時，確保施工成本在預期允許的范圍內。

具體到施工應用過程中，不但要制定詳細的技術方案，根據施工進度調整干固劑的劑量和配方，還要有應對不同情況的充分準備，針對不同情況有可以應對的具體措施。要加強對現場堿渣淤泥干固情況的監測，根據這些監測數據調整下一步干固劑的配比實施方案。具體的監測方法有幾個要點需把握：

一是目測比較。就是通過眼睛直接觀察堿渣的顏色和性狀等發生的變化，長期堆放的未處理堿渣表面會呈現灰白色，其外面有一層干殼，內部是白色的膏狀物，粘手，沒有任何強度。加固化劑后，手感會干燥硬實，強度也有較大改善。

二是對密度進行測量。正常情況下的堿渣樣品其密度大多處于1.5～1.58g/ml的范圍，加入干固劑并充分作用后，其密度會有顯著提升，檢測后發現，其密度可以達到1.9～2.0g/ml的范圍。密度越大，說明干固效果越顯著。

三是對脫水率的測量。此時，可以將檢測樣品置于烘箱內，保持120℃的溫度，持續烘烤15小時，此時樣品的水分已經完全喪失。稱取烘烤前后的樣品質量，并對比前后的差異性，就可以得知樣品的脫水率情況。通常情況下，未處理的堿渣樣品其實際脫水率大約為51.8%～53.1%，而經加固劑處理的樣品其脫水率可以達到30.6%～36.7%的程度，其水分的脫失情況會比較明顯。

3 結語

綜上所述，為提高堿渣淤泥干固速度，確保造地工程在時限內完成各種建設工作，需要針對堿渣淤泥進行脫水處理，利用化學方法降低堿渣物質的持水性能，進而提高干燥速度和固化程度。相關處理技術和方法的研究和實施，有非常大的經濟價值和社會效益，是我國開發堿渣污染地域和進行環境治理的有效手段。這種技術的選擇，需要根據具體的污染情況來確定方案和實施的過程，同時還要充分考慮避免治理中的二次污染問題，這也是要不斷升級治理技術的原因。