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泥漿護壁鉆孔灌注樁廢棄泥漿污染與處理的思考(劉玥瓖)

點擊數(shù):5640 時間:2013-12-13

 

  盤龍路項目現(xiàn)在正在施工的是南橋橋臺和地道的基礎工程,采用的是直徑為1m的泥漿護壁鉆孔灌注樁,部分橋墩樁基采用直徑為1.2m的泥漿護壁鉆孔灌注樁。目前樁基工程已基本完工,現(xiàn)場進行著清樁、鋼筋綁扎、承臺混凝土灌注等分項工程的施工。站在地道基礎西面,可以清楚的看到大量的廢棄泥漿沿著地道護坡的邊緣無組織的流向低洼之處。

  一、泥漿在施工中的作用

  泥漿是一種由水、膨潤土顆粒、黏性土顆粒以及外加劑組成的一種懸濁體系。在鉆孔灌注樁中的主要作用是護壁,在鉆孔過程中,用泥漿灌注來保持孔壁壓力的平衡,在孔壁形成泥膜,有效的防止塌孔和抑制地層中地下水噴出及突涌。此外,泥漿還可以冷卻鉆具,并將鉆渣攜帶出孔。在鉆孔過程中,泥漿不斷循環(huán)使用,其成分和性質(zhì)也發(fā)生著變化,并因鉆渣的混入,泥漿性質(zhì)逐漸變差,當其處理后仍不能滿足使用要求時,就會被廢棄。

  二、廢棄泥漿對環(huán)境的影響

  泥漿護壁鉆孔灌注樁中的泥漿用量一般是成孔體積的3—5倍,施工結(jié)束后將產(chǎn)生大量的廢棄泥漿。廢棄泥漿含有不同成分的顆粒和物質(zhì),通常為堿性,對環(huán)境有各種不同程度的破壞,若任意排放,將對水作物、灌溉水、土壤造成污染。

  廢棄泥漿中的膨潤土或黏土顆粒粒徑非常微小,一般小于0.002mm,排入農(nóng)田后,這些顆粒逐漸沉降,嚴重影響農(nóng)作物根系的呼吸作用,阻礙農(nóng)作物的生長發(fā)育,甚至導致死亡。江蘇省常州市境內(nèi)就曾因高速鐵路橋梁樁基施工廢棄泥漿直接排入農(nóng)田一事,造成該地大面積水稻長出黑穗。其次,廢棄泥漿中含有較多的重金屬離子,具有較強的生物毒性,影響土壤生物的活性,破壞土壤團粒結(jié)構(gòu),引起土壤板結(jié)。此外,廢棄泥漿中還含有石油類的污染物,一旦進入土壤,不但使土壤的透水性降低,而且或與土壤中的無機氮、磷結(jié)合反應,將降低土壤的肥力,造成減產(chǎn)。而更為嚴重的是,在經(jīng)濟利益的驅(qū)動下,建筑工地將泥漿偷排入江河,不僅使江河渾濁,破壞水質(zhì),破壞河道生態(tài)安全,使魚蝦死亡,危及城市生活用水,同時也使河道於塞,影響船舶航行;也能使地下排水管道阻塞,破壞市政設施。

  三、廢棄泥漿的處理

  廢棄泥漿的現(xiàn)行的處理方式是用槽罐車把泥漿運到郊外使其自然干化,這種處理方式原始落后、效率低、費用高,在運輸中污染市容。以下探討的是符合“兩型”環(huán)保要求的處理方式。

 ?。ㄒ唬┉h(huán)保泥漿

  常用的環(huán)保泥漿主要是SM泥漿,是一種高分子聚合物所組成的高濃縮性乳液穩(wěn)定液,原理是用新型造漿材料代替膨潤土,在廢棄的SM泥漿中加入漂白粉分解后,24小時內(nèi)完全變成中性,可以直接排入下水道或溝渠。

  (二)機械分離

  使用建筑廢棄泥漿脫水分離等之類的機設備,對規(guī)定粒徑范圍內(nèi)的固體顆粒進行濃縮、脫水或分級分離,從而將建筑打樁泥漿泥水分離以清水和廢渣的形式排放,既降低處理成本,又起到保護環(huán)境綠色環(huán)保的效果

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  向廢水基鉆井泥漿或鉆井泥漿沉積物中加入固化劑,使之轉(zhuǎn)化成像土壤一樣的固體(假性土壤)填埋在原處或用作建筑材料等。這種方法能較大程度地減少廢鉆井泥漿中的金屬離子和有機物對土壤的侵蝕,從而減少廢鉆井泥漿對環(huán)境的影響與危害,同時又可保證廢鉆井泥漿池在鉆井過程一結(jié)束即能還耕。

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  對于廢棄的泥漿水,在泥漿水中加入絮凝劑,由于泥漿水是一種水中含有一定量的微細泥顆粒的懸浮液體,高分子絮凝劑是一類水溶性的高聚物,將其與泥漿水混合時,由于絮凝劑具有架橋、網(wǎng)捕、吸附和電性中和等功能,可以破壞泥漿水的穩(wěn)定性,使泥顆粒從水中迅速凝聚、沉降,從而達到泥水分離效果。

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  這是一種利用廢棄泥漿制磚的工藝方法。該工藝方法包括堿性處理、加水、加水泥和骨料、攪拌、輸送、機械擠壓、成型輸送和養(yǎng)生等工序生產(chǎn)出合格的建筑用磚。這種處理方法可以消除廢棄泥漿對農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和環(huán)境的污染,并可節(jié)約土地,變廢為寶,減少用于處理泥漿污染的工作量和費用,獲得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

  四、產(chǎn)業(yè)展望  近年來,為消

污染,保護環(huán)境,回收利用,化害為利,國內(nèi)外學者和從業(yè)人員開展了大量的工作,在治理思路上取得了新的突破,在廢棄泥漿治理方面也提出了微生物處理和復混肥料添加劑的設想。

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  其原理是利用微生物將污染物消除。設想在一定面積的土地上噴灑一定量的廢泥漿,然后耕翻土地,并加入鋸木灰之類的有機質(zhì),增加土壤透氣性和肥效,并利用土壤的吸附作用和微生物的消解作用,將泥漿中的污染物清除,以達到無害要求。

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  其原理是將廢棄泥漿研制成復混肥料添加劑。設想先預處理廢棄泥漿,除去有害成分,后用正交試驗篩選各最適宜配方,再用綜合評分法評估和篩選最佳配方,然后根據(jù)實驗配方,將廢泥漿作為肥料添加劑,用于制作復混肥。

  泥漿是泥漿護壁鉆孔灌注樁施工中必不可少的材料之一,云龍示范區(qū)不可避免的仍將在項目施工中繼續(xù)采用泥漿護壁鉆孔灌注樁。而文明施工的理念和可持續(xù)發(fā)展指導思想必將引領廢棄泥漿處理朝著消除污染、保護環(huán)境的方向繼續(xù)前進。開發(fā)環(huán)保產(chǎn)品,在云龍示范區(qū)內(nèi)推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展,或可成為“兩型”產(chǎn)業(yè)之一。